CN101751710B - 生物认证系统和生物认证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了生物认证系统和生物认证方法。提供了一种生物认证系统，包括被划分为第一组和第二组的多个信息处理设备，第一组用于基于与生物信息相关联的用户的生物图案所独有的特征量信息来执行初次认证并且指定被指派给用户的标识号，第二组用于基于标识号和预先登记的登记生物信息来对在初次认证中成功的生物信息执行二次认证。输入的生物信息被发送到属于第一组的所有信息处理设备，在初次认证中成功的生物信息作为排队信息被添加到队列中，并且属于第二组的每个信息处理设备在自身设备中所执行的二次认证处理终止时，获取位于队列头部的排队信息。

Description

生物认证系统和生物认证方法
技术领域
本发明涉及生物认证(biometric authentication)系统和生物认证方法。
背景技术
在相关技术中，如在用于管理进出某个场所等的系统中，多种登记信息被登记在存储器等中，并且对输入了与已登记的登记信息相匹配的信息的人是否是已登记的人进行搜索。在此情况中，执行所谓的“一对N认证”，其中，将要认证的输入信息与登记在存储器等中的多条登记信息中的每条进行匹配。
在一对N认证中，例如在信息家电(如个人计算机和便携式电话)的安全应用中以及对进出小型办公室的管理中系统使用一个传感器的情况下，一对N认证中的N不太可能是较大的数，并且认证时间的长度不会成为问题。
例如，在进出控制中，即使在仅一个人可以同时进出使用了安装在门外的一个传感器的房间的设置下，也可以对几十人在其中工作的办公室作出有效回应。在进出时，已登记的人输入生物图像，例如他/她的指静脉图像、指纹图像、脸部图像和虹膜图像。安装在办公室中的计算机在所保存的所有已登记数据和输入数据之间执行一对N认证，并且判断是否允许进入房间。如果所登记人的数目N较少，则要比较的数据数目较小，因此可以容易地执行认证处理而不会使登记的人等待。在笔记本大小的个人计算机、便携式电话等的情况中，在诸如静脉认证和指纹认证之类的情况中，可以通过使用户预先登记多个手指来执行一对N认证而不会影响已登记人的方便性。
然而，如果需要大规模的生物认证系统，一对N认证中的N变得较大，并且针对一次输入的认证时间变得非常长。此外，如果办公室在同一建筑中的多层上，则安装了多个传感器并且有时同时相对于多人或在非常短的时间内执行认证处理。因此，如果利用一个设备对所有登记人的数据进行管理，则对于一个人的认证时间变长并且出现在较长认证处理等待情况下的排队。这对于进出房间的已登记人以及整个系统都是不希望的。
在这种系统中，称为模板的图像数据用于登记信息，并且如果可以加快对这种模板与输入信息进行比较的匹配处理速度，则可以缩短认证时间。在下面描述的日本专利申请早期公开No.2004-362186中，公开了如下方法(所谓的在任务(job)数目方向上并行化的一维并行化)来缩短匹配处理的时间：将匹配处理划分为多个任务并且顺序地并行处理经划分的任务。
发明内容
然而，在日本专利申请早期公开No.2004-362186中描述的方法存在的问题在于：如果同时进行多个输入，则认证时间可能不会缩短，这是因为仅在任务数目的方向上执行了并行化。
鉴于前面的问题，希望提供即使同时进行多个输入也能够缩短认证时间的新颖的经改进的生物认证系统和生物认证方法。
根据本发明的一个实施例，提供了一种生物认证系统，包括用于利用与表示用户的身体特征的生物图案相对应的生物信息来执行认证的多个信息处理设备。多个信息处理设备被划分为：第一组，用于基于与生物信息相关联的表示用户的身体特征的生物图案所独有的特征量信息来执行初次认证，并且指定被指派给用户的标识号，以及第二组，用于基于标识号和预先登记的登记生物信息来对在初次认证中成功的生物信息执行二次认证。输入的生物信息被发送到属于第一组的所有信息处理设备。在初次认证中成功的生物信息作为排队信息被添加到等待二次认证的开始的队列中。属于第二组的每个信息处理设备在自身设备中所执行的二次认证处理终止时，获取位于队列头部(head)处的排队信息，并且执行二次认证处理。
第二组还可以被划分为：缩略图认证组，用于基于预先登记的登记生物图案的缩略图像来对在初次认证中成功的生物信息执行认证，以及模板认证组，用于基于作为预先登记的登记生物图案的模板来对在缩略图认证中成功的生物信息执行认证。在缩略图认证组中成功的生物信息可以作为排队信息被添加到等待基于模板的认证的开始的队列中。属于模板认证组的每个信息处理设备可以在自身设备中所执行的基于模板的认证处理终止时，获取位于队列的头部处的排队信息并且执行基于模板的认证处理。
优选地可以对属于各组的信息处理设备的数目进行确定以使得如下时间彼此相等：在属于第一组的每个信息处理设备中执行初次认证所需的时间，在属于缩略图认证组的每个信息处理设备中基于缩略图像执行认证所需的时间，以及在属于模板认证组的每个信息处理设备中基于模板执行认证所需的时间。
当登记了登记生物信息的用户的数目可以为N并且属于第一组的信息处理设备的数目可以为A时，属于第一组的每个信息处理设备优选地可以保存彼此不同的(N/A)个人的登记生物信息。
当属于缩略图认证组的信息处理设备的数目可以为B并且属于模板认证组的信息处理设备的数目可以为C时，属于第一组的信息处理设备的数目与属于缩略图认证组的信息处理设备的数目之比优选地可以设置为满足等式1，并且属于缩略图认证组的信息处理设备的数目与属于模板认证组的信息处理设备的数目之比优选地可以设置为满足等式2。
A B = N · t 1 N 2 · t 2 (等式1)
B C = N 2 · t 2 N 3 · t 3 (等式2)
在等式1和等式2中，
N2：通过属于第一组的信息处理设备并成为排队信息的生物信息的数目，
N3：通过属于缩略图认证组的信息处理设备并成为排队信息的生物信息的数目，
t1：在属于第一组的信息处理设备中执行初次认证所需的时间，
t2：在属于缩略图认证组的信息处理设备中基于缩略图像执行认证所需的时间，以及
t3：在属于模板认证组的信息处理设备中基于模板执行认证所需的时间。
根据本发明的另一实施例，提供了一种生物认证方法，包括以下步骤：将输入到生物认证系统的生物信息发送到属于第一组的所有信息处理设备并且执行初次认证，生物认证系统包括用于利用生物信息或者与表示用户的身体特征的生物图案相对应的信息来执行认证的多个信息处理设备，多个信息处理设备被划分为第一组和第二组，第一组用于基于与生物信息相关联的表示用户的身体特征的生物图案所独有的特征量信息来执行初次认证，并且指定被指派给用户的标识号，并且第二组用于基于标识号以及预先登记的登记生物信息来对在初次认证中成功的生物信息执行二次认证；使属于第一组的信息处理设备将在初次认证中成功的生物信息作为排队信息添加到等待二次认证的开始的队列中；以及使属于第二组的每个信息处理设备在自身设备中所执行的二次认证处理终止时，获取位于队列的头部的排队信息，并且执行二次认证处理。
根据本发明的实施例，由于不仅在任务数目的方向上而且在登记数据的数目的方向上使生物认证处理并行化，因此即使同时进行多个输入，也可以缩短认证时间。
附图说明
图1是用于描述根据本发明第一实施例的静脉认证系统的说明视图。
图2是用于描述根据本实施例的静脉认证系统的说明视图。
图3是用于描述根据本实施例的静脉认证系统中所布置的输入设备的配置的框图。
图4是用于描述根据本实施例的静脉认证系统中所布置的信息处理设备的配置的框图。
图5是用于描述根据本实施例的静脉认证系统中所布置的信息处理设备的配置的框图。
图6是用于描述根据本实施例的静脉认证系统中所布置的信息处理设备的配置的框图。
图7是用于描述流水线处理中的空闲(standby)时间的说明视图。
图8是用于描述根据本实施例的流水线处理中的空闲时间的说明视图。
图9是用于描述根据本实施例的静脉认证方法的流程图。
图10是用于描述根据本发明各个实施例的静脉认证系统中所布置的输入设备的硬件配置的框图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，用相同的标号来表示具有基本上相同的功能和结构的结构元件，并且省略对这些结构元件的重复描述。
在下面的描述中，将描述静脉认证来作为生物认证的一个示例。然而，本发明不限于此，而是可以应用于各种其它生物认证，例如指纹认证、脸部认证以及虹膜认证。
将以如下顺序来进行描述。
(1)第一实施例
(1-1)关于静脉认证系统概述
(1-2)关于输入设备的配置
(1-3)关于信息处理设备的配置
属于第一层的信息处理设备
属于第二层的信息处理设备
属于第三层的信息处理设备
(1-4)关于静脉认证系统的细节
(1-5)关于静脉认证方法
(2)关于根据本发明各个实施例的布置在静脉认证系统中的各个设备的硬件配置
(3)总结
(第一实施例)
<关于静脉认证系统的概述>
首先，将参考图1和图2详细描述根据本发明第一实施例的静脉认证系统。图1和图2是用于描述根据本实施例的静脉认证系统的说明视图。
如图1所示，根据本实施例的静脉认证系统1包括输入设备10以及多个信息处理设备。
静脉认证系统1的用户将手指的体表面BS等放在输入设备10之上。输入设备10提取存在于体表面BS里面的静脉的图案(pattern of thevein)，并且生成在静脉认证处理中使用的静脉信息。输入设备10还生成特征量(feature quantity)信息，其是与用户的静脉图案独有的特征量有关的信息。输入设备10将所生成的静脉信息以及特征量信息发送到后面描述的多个信息处理设备。
信息处理设备利用作为表示用户的静脉图案的信息的静脉信息来对用户执行认证。在根据本实施例的静脉认证系统1中，多个信息处理设备被大体划分为如后面所描述的两种类型的组。第一组是如下信息处理设备所属的组：这种信息处理设备用于基于特征量信息执行初次认证并且指定被指派给用户的唯一标识号。第二组是如下信息处理设备所属的组：这种信息处理设备用于基于标识号以及预先登记的已登记静脉信息来对在初次认证中已成功的静脉信息执行二次认证。
在图1和图2所示的示例中，属于第一层的A信息处理设备20是属于第一组的信息处理设备组。属于第二层的B信息处理设备30以及属于第三层的C信息处理设备40是属于第二组的信息处理设备组。
如图2所示，可以通过另外两种类型的组来配置第二组。一组是缩略图认证组，用于基于预先登记的已登记静脉图案的缩略图像来对在初次认证中已成功的静脉信息执行认证。另一组是模板认证组，用于基于预先登记的模板或已登记静脉图案来对在缩略图认证中已成功的静脉信息执行认证。
在图1和图2所示的示例中，属于第二层的B信息处理设备30是属于缩略图认证组的信息处理设备组。属于第三层的C信息处理设备40是属于模板认证组的信息处理设备组。
队列50设置在第一层与第二层之间，并且队列60设置在第二层与第三层之间。
在详细描述根据本实施例的静脉认证系统1之前，下面将首先详细描述输入设备10以及属于各层的信息处理设备20、30、40的配置。
<关于输入设备的配置>
首先，参考图3详细描述布置在根据本实施例的静脉认证系统1中的输入设备10的配置。图3是用于描述根据本实施例的输入设备10的配置的框图。
如图3所示，根据本实施例的输入设备10被配置为主要包括成像单元101、成像控制单元103、静脉信息提取单元105、特征量提取单元107、认证信息发送单元109以及存储单元111。
成像单元101包括：用于对体表面BS辐射具有预定波长频带的近红外光的光源单元，以及通过诸如成像元件和透镜之类的光学元件而配置的光学系统。
近红外光具有如下性质：相对于身体组织具有高透射率并且被吸收到血液中的血红蛋白(还原血红蛋白)，因此，当近红外光辐射到手指、手掌以及手背上时，分布在手指里面的静脉、手掌以及手背内的静脉在图像中显现为阴影。出现在图像中的静脉的阴影称为静脉图案。发光二极管的光源单元等辐射具有在大约600nm与1300nm之间的波长并且优选地在大约700nm与900nm之间的波长的近红外光，以合适地对这样的静脉图案成像。
如果光源单元辐射的近红外光的波长短于600nm或长于1300nm，则被血液中的血红蛋白吸收的百分比变小，因此难以获得合适的静脉图案。如果光源单元辐射的近红外光的波长在大约700nm与900nm之间，则近红外光特定地被去氧血红蛋白和氧化血红蛋白两者吸收，因此，可以获得合适的静脉图案。
从光源单元发出的近红外光向体表面BS传播，并且作为直射光从生命体的侧表面等进入内侧。由于人体是合适近红外光的散射体，因此，进入生命体内侧的直射光在传播的同时向四侧散射。穿过生命体的近红外光进入构成光学系统的光学元件。
利用一个或多个光学元件以及一个或多个成像元件来配置构成成像单元101的光学系统。
众所周知，人体的皮肤具有包括表皮层、真皮层和皮下组织层在内的三层结构，其中，静脉所在的静脉层存在于真皮层中。真皮层是相对于手指表面从约0.1mm与0.3mm之间的位置起以约2mm和3mm之间的厚度存在的层。因此，通过将诸如透镜之类的光学元件的焦点位置设置在真皮层的存在位置(例如，在从手指表面起约1.5mm和2.0mm之间的位置)，可以有效地收集穿过静脉层的发射光。
由光学元件收集的穿过静脉层的发射光被诸如CCD和CMOS之类的成像元件成像，以变为静脉成像数据。所生成的静脉成像数据被发送到后面将描述的静脉信息提取单元105。
成像控制单元103由中央处理单元(CPU)103、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等构成。成像控制单元103控制光学系统和成像元件，并且生成成像数据。
成像控制单元103使得由成像元件生成的成像数据被输出到后面将描述的静脉信息提取单元105。成像控制单元103还可以将所获得的成像数据记录在后面将描述的存储单元111中，成像控制单元103可以将成像日期、成像时间等与所生成的成像数据相关联。要生成的成像数据可以是红绿蓝(RGB)信号，或者可以是其它颜色或灰阶(gray scale)的成像数据。
静脉信息提取单元105由CPU、ROM、RAM等构成，并且从发送自成像单元101的近红外成像数据中提取作为表示用户的静脉图案的信息的静脉信息。静脉信息提取单元105还包括处理单元，例如图像平滑单元、轮廓提取单元、掩模图像生成单元、切出单元、静脉平滑单元、二值化单元、粗线单元、细线单元以及缩略图像生成单元。
图像平滑单元由CPU、ROM、RAM等构成。图像平滑单元利用例如称为高斯滤波器的空间滤波器对作为成像结果从成像控制单元103提供来的静脉成像数据执行滤波，并且对与静脉成像数据相对应的静脉图像进行平滑。
轮廓提取单元由CPU、ROM、RAM等构成。轮廓提取单元利用例如称为拉普拉斯高斯(Log)滤波器的空间滤波器来对经图像平滑单元平滑后的静脉图像执行滤波，并且强调并突出静脉图像中的轮廓。
掩模图像生成单元由CPU、ROM、RAM等构成。掩模图像生成单元基于与背景部分的对比来从由轮廓提取单元对轮廓进行了强调的静脉图像中检测出诸如手指轮廓之类的轮廓线。掩模图像生成单元通过二值化来生成指示由检测到的轮廓线围绕的手指区域以及其它区域的图像(此后亦称为掩模图像)。
切出单元由CPU、ROM、RAM等构成。切出单元利用由掩模图像生成单元生成的掩模图像从由轮廓提取单元对轮廓进行了强调的静脉图像中切出包含了由手指轮廓围绕的手指区域的预定大小的图像。
静脉平滑单元由CPU、ROM、RAM等构成。静脉平滑单元利用例如称为中值滤波器的空间滤波器来对由切出单元切出的静脉图像执行滤波，并且对静脉图像中的静脉部分进行平滑。
二值化单元以设置的亮度级为基准将由静脉平滑单元对静脉部分进行了平滑的静脉图像转换为二进制电平。如果将对静脉平滑之前的静脉图像用作要二值化的图像，则实际上为一条静脉的静脉通过二值化被分割为两条静脉的概率变高。因此，可以通过将对静脉进行了平滑的静脉图像用作二值化对象来在接近于实际静脉的状态中执行二值化。
粗线单元利用例如称为膨胀滤波器(dilation filter)的空间滤波器来对经二值化单元二值化后的静脉图像执行滤波，并且用粗线指示包含在静脉图像中的静脉。结果，断开连接的静脉区域(虽然其是最初连接起来的静脉区域)可以被连接起来。
细线单元利用称为腐蚀滤波器(erosion filter)的空间滤波器来对粗线单元利用粗线对静脉部分进行了指示的静脉图像执行滤波，以使得静脉部分的静脉宽度恒定。
缩略图像生成单元由CPU、ROM、RAM等构成。缩略图像生成单元从细线单元获取通过二值化指示具有恒定静脉宽度的静脉部分以及背景部分的静脉图像，并且从静态图像生成缩略图像，该缩略图像是纵横尺寸被压缩为1/n倍的图像。
静脉信息提取单元105以上述方式提取通过二值化对背景部分和具有恒定静脉宽度的静脉部分进行指示的图像来作为静脉信息。静脉信息提取单元105将提取出的静脉信息和缩略图像以及由静脉信息提取单元105的各个处理单元生成的各种类型的信息发送到后面描述的特征量提取单元107。静脉信息提取单元105还将提取出的静脉信息和缩略图像发送到后面将描述的认证信息发送单元109。静脉信息提取单元105可以将提取出的静脉信息和缩略图像以及由静脉信息提取单元105的各个处理单元生成的各种类型的信息记录在后面将描述的存储单元111中。
特征量提取单元107由CPU、ROM、RAM等构成。特征量提取单元107基于从静脉信息提取单元105发送来的静脉信息和各种类型的信息来提取特征量信息，该特征量信息是与用户的静脉图案独有的特征量有关的信息。用户的静脉图案独有的特征量包括：表示静脉图案或静脉信息的图像的缩略图像、与身体的一部分(例如手指)的轮廓有关的信息、与静脉图像的亮度分布有关的信息，以及与静脉图像的血管数量有关的信息。特征量提取单元107还包括轮廓形状提取单元、频率分布提取单元、血管数量提取单元等。
轮廓形状提取单元由CPU、ROM、RAM等构成。轮廓形状提取单元利用在噪声成分去除阶段中生成的静脉图像来提取表示身体的一部分(例如手指)的轮廓形状的信息。
将描述该提取方法的一个具体示例。轮廓形状提取单元从掩模图像生成单元获取掩模图像，并且从获取的掩模图像中切出包括手指轮廓(构成手指边框的像素)的一部分的特定区域。
此后，轮廓形状提取单元压缩该特定区域以使得纵横大小变为1/n倍，并且提取包含在经压缩的特定区域中的手指轮廓(构成手指边框的像素)的位置，来作为指示距特定区域中的基准(例如左端)的距离的坐标值(x坐标值)。
频率分布提取单元由CPU、ROM、RAM等构成。频率分布提取单元利用在噪声成分去除阶段中生成的静脉图像，提取表示由身体的一部分(例如手指)的轮廓围绕的生命体区域的频率分布的信息。
将描述该提取方法的一个具体示例。频率分布提取单元从图像平滑单元获取经平滑的静脉图像，并且从掩模图像生成单元获取掩模图像。
频率分布提取单元利用掩模图像从经平滑的静脉图像中识别与身体的部分相对应的区域(例如，手指区域)，并且从与身体的部分相对应的区域中针对每一设置亮度级提取多个像素。
血管数量提取单元由CPU、ROM、RAM等构成。血管数量提取单元利用在二值化后的图像中的静脉的粗线阶段处生成的静脉图像，提取表示由诸如手指之类的身体的一部分的轮廓所围绕的区域中的静脉量的信息。将描述该提取方法的一个具体示例。血管数量提取单元从粗线单元获取利用粗线对静脉进行了指示的二值化静脉图像，并且从静脉图像中提取表示构成静脉的像素数目(血管数量)的信息。
特征量提取单元107将表示轮廓形状的信息、表示频率分布的信息以及表示血管数量的信息发送到后面将描述的认证信息发送单元109。特征量提取单元107还将表示轮廓形状的信息、表示频率分布的信息以及表示血管数量的信息记录在后面将描述的存储单元111中。
认证信息发送单元109由CPU、ROM、RAM、通信设备等构成。认证信息发送单元109通过将从静脉信息提取单元105发送来的静脉信息和缩略图像与从特征量提取单元107发送来的表示轮廓形状的信息、表示频率分布的信息以及表示血管数量的信息彼此相关联，来得到认证信息。认证信息发送单元109还基于所生成的认证信息的生成时间来将认证信息依次存储在布置在认证信息发送单元109中的堆栈中。当从属于第一层的信息处理设备20的组接收到所处理的初次认证已经终止的通知时，认证信息发送单元109将所存储的具有最早的生成时间的认证信息发送到属于第一层的所有信息处理设备20。
存储单元111适当地记录当根据本实施例的输入设备10执行某些种类的处理时要保存的各种参数、处理的中间步骤等，或者各种类型的数据库等。存储单元111可以由成像单元101、成像控制单元103、静脉信息提取单元105、特征量提取单元107和认证信息发送单元109进行自由地读出或写入。
根据本实施例的静脉认证系统1的用户可以利用具有与根据本实施例的输入设备10的静脉信息提取单元105和特征量提取单元107类似的功能的设备，来预先记录静脉信息、缩略图像、与各种类型的特征量有关的信息等。
已描述了根据本实施例的输入设备10的功能的一个示例。可以利用通用构件或电路，或者可以利用专用于各个构成元件的功能的硬件来配置上述各个构成元件。各个构成元件的所有功能都可以用CPU等来执行。因此，可以根据实现本实施例时的技术水平来适当地改变要使用的配置。
可以创建用于实现根据本实施例的输入设备的各个功能的计算机程序，并且将其载入装配有成像单元的个人计算机等中。还提供存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质可以是磁盘、光盘、磁光盘、闪存等。可以通过网络分发计算机程序而不用记录介质。
<关于信息处理设备的配置>
将参考图4至6详细描述根据本实施例的信息处理设备的配置。图4至6是用于描述根据本实施例的静脉认证系统中布置的信息处理设备的配置的框图。
[属于第一层的信息处理设备20]
首先，参考图4详细描述属于第一层的信息处理设备20的配置。
如图4所示，属于第一层的信息处理设备20主要包括认证信息获取单元201、认证单元203、通过信息发送单元205以及存储单元207。
认证信息获取单元201由CPU、ROM、RAM等构成。当信息处理设备20中当前执行的初次认证处理终止并且通过信息被发送到后面将描述的队列50时，认证信息获取单元201请求输入设备10发送认证信息。当从输入设备10发送来新的认证信息时，认证信息获取单元201获取发送来的认证信息，并且将信息发送到后面将描述的认证单元203。
认证单元203由CPU、ROM、RAM等构成。认证单元203参考后面将描述的存储在存储单元207中的描述与所登记人的特征量有关的信息的数据库，以对包含在认证信息中的特征量执行初次认证处理。与特征量有关的信息包括如上所述的与轮廓形状有关的信息、与频率分布有关的信息以及与血管数量有关的信息。认证单元203可以利用表示这些特征量的信息之一来执行初次认证处理，或者可以利用表示特征量的多条信息来执行初次认证处理。
认证单元203在预先登记在自身的设备中的表示特征量的信息与包含在发送来的认证信息中的表示特征量的信息的相似度等于或大于预定阈值时，确定对发送来的认证信息的初次认证成功作为认证处理结果。登记到静脉认证系统1中的已登记人的登记数据中的仅一部分存储在属于后面描述的第一层的信息处理设备20中。因此，如果表示相对应特征量的信息未存在于自身设备中所存储的数据库中，则认证单元203确定认证失败。然而，表示合法登记人的特征量的信息存在于属于第一层的信息处理设备20的任一个中。因此，如果个人是合法登记的人，则作出这样的确定：属于第一层的信息处理设备20的任一个在认证中成功。
当在初次认证处理中成功的特征量存在时，认证单元203参考相对应的特征量的数据库，并且获取与该特征量相关联地记录的所登记人的标识号(ID)。此后，认证单元203通过将包含在初次认证中成功的特征量的认证信息与所获取的标识号(ID)彼此关联来获取通过信息，并且将信息发送到后面将描述的通过信息发送单元205。
通过信息发送单元205由CPU、ROM、RAM、通信设备等构成。通过信息发送单元205将从认证单元203发送来的通过信息发送到布置在第一层和第二层之间的队列50，作为排队信息。在将通过信息发送到队列50之后，通过信息发送单元205请求认证信息获取单元201从输入设备10获取新的认证信息。
登记到静脉认证系统1的所登记人的登记数据中的仅一部分被存储为存储单元207中的特征量数据库。存储单元207适当地记录当根据本实施例的信息处理设备20执行某些种类的处理时要保存的各种参数、处理的中间步骤等，或者各种类型的数据库等。存储单元207可以由认证信息获取单元201、认证单元203、通过信息发送单元205等进行自由地读出或写入。
已描述了根据本实施例的信息处理设备20的功能的一个示例。可以利用通用构件或电路，或者可以利用专用于各个构成元件的功能的硬件来配置上述各个构成元件。各个构成元件的所有功能都可以用CPU等来执行。因此，可以根据实现本实施例时的技术水平来适当地改变要使用的配置。
可以创建用于实现根据本实施例的信息处理设备20的各个功能的计算机程序，并且将其载入个人计算机等中。还提供存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质可以是磁盘、光盘、磁光盘、闪存等。可以通过网络分发计算机程序而不用记录介质。
[属于第二层的信息处理设备30]
首先，参考图5详细描述属于第二层的信息处理设备30的配置。
如图5所示，属于第二层的信息处理设备30主要包括排队信息获取单元301、认证单元303、通过信息发送单元305以及存储单元307。
排队信息获取单元301由CPU、ROM、RAM等构成。当设备中当前执行的缩略图认证处理终止并且通过信息被发送到后面将描述的队列60时，排队信息获取单元301从队列50的头部获取排队信息，并且将排队信息发送到后面将描述的认证单元303。
认证单元303由CPU、ROM、RAM等构成。认证单元303参考后面将描述的存储在存储单元307中的描述与所登记人的缩略图像有关的信息的数据库，以对从排队信息获取单元301发送来的排队信息执行缩略图认证处理。由于属于第一层的信息处理设备20将排队信息与所登记人的标识号(ID)进行了关联，因此，属于第二层的信息处理设备30可以基于经关联的标识号(ID)来搜索数据库。
认证单元303在记录在设备具有的数据库中的与缩略图像有关的数据与包含在发送来的排队信息中的缩略图像的相似度等于或大于预定阈值时，确定缩略图认证成功作为认证处理结果。
认证单元303将在缩略图认证处理中成功的排队信息作为在认证中成功的通过信息发送到后面将描述的通过信息发送单元305。
通过信息发送单元305由CPU、ROM、RAM、通信设备等构成。通过信息发送单元305将从认证单元303发送来的通过信息发送到布置在第二层和第三层之间的队列60，作为排队信息。当将通过信息发送到队列60之后，通过信息发送单元305请求排队信息获取单元301从队列50获取新的排队信息。
存储单元307将登记到静脉认证系统1的已登记人的登记数据(具体地，与缩略图像有关的数据)存储为数据库。存储单元307适当地记录当根据本实施例的信息处理设备30执行某些种类的处理时要保存的各种参数、处理的中间步骤等，或者各种类型的数据库等。存储单元307可以由排队信息获取单元301、认证单元303、通过信息发送单元305等进行自由地读出或写入。
已描述了根据本实施例的信息处理设备30的功能的一个示例。可以利用通用构件或电路，或者可以利用专用于各个构成元件的功能的硬件来配置上述各个构成元件。各个构成元件的所有功能都可以用CPU等来执行。因此，可以根据实现本实施例时的技术水平来适当地改变要使用的配置。
可以创建用于实现根据本实施例的信息处理设备30的各个功能的计算机程序，并且将其载入个人计算机等中。还提供存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质可以是磁盘、光盘、磁光盘、闪存等。可以通过网络分发计算机程序而不用记录介质。
[属于第三层的信息处理设备40]
首先，参考图6详细描述属于第三层的信息处理设备40的配置。
如图6所示，属于第三层的信息处理设备40主要包括排队信息获取单元401、认证单元403、认证结果发送单元405以及存储单元407。
排队信息获取单元401由CPU、ROM、RAM等构成。当设备中当前执行的模板认证处理终止并且与认证结果有关的信息被发送时，排队信息获取单元401从队列60的头部获取排队信息，并且将排队信息发送到后面将描述的认证单元403。
认证单元403由CPU、ROM、RAM等构成。认证单元403参考存储在后面将描述的存储单元407中的描述与所登记人的模板图像有关的信息的数据库，以对从排队信息获取单元401发送来的排队信息执行模板认证处理。由于属于第一层的信息处理设备20将排队信息与所登记人的标识号(ID)进行了关联，因此，属于第三层的信息处理设备40可以基于经关联的标识号(ID)来搜索数据库。
认证单元403在记录在设备具有的数据库中的与模板图像有关的数据与包含在发送来的排队信息中的静脉信息(即，模板图像)的相似度等于或大于预定阈值时，确定模板认证成功作为认证处理结果。
认证单元403将在模板认证处理中成功的排队信息发送到后面将描述的认证结果发送单元405。
认证结果发送单元405由CPU、ROM、RAM、通信设备等构成。当从认证单元403获得了模板认证已成功的通知时，认证结果发送单元405向信息处理设备40的外面通知认证结果。当认证结果的发送终止时，认证结果发送单元405请求排队信息获取单元401从队列60获取新的排队信息。
存储单元407将登记到静脉认证系统1的已登记人的登记数据(具体地，与模板图像有关的数据)存储为数据库。存储单元407适当地记录当根据本实施例的信息处理设备40执行某些种类的处理时要保存的各种参数、处理的中间步骤等，或者各种类型的数据库等。存储单元407可以由排队信息获取单元401、认证单元403、认证结果发送单元405等进行自由地读出或写入。
已描述了根据本实施例的信息处理设备40的功能的一个示例。可以利用通用构件或电路，或者可以利用专用于各个构成元件的功能的硬件来配置上述各个构成元件。各个构成元件的所有功能都可以用CPU等来执行。因此，可以根据实现本实施例时的技术水平来适当地改变要使用的配置。
可以创建用于实现根据本实施例的信息处理设备40的各个功能的计算机程序，并且将其载入个人计算机等中。还提供存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质可以是磁盘、光盘、磁光盘、闪存等。可以通过网络分发计算机程序而不用记录介质。
<关于静脉认证系统的细节>
返回图1和图2，将详细描述静脉认证系统1的细节。
在属于根据本实施例的静脉认证系统1的第一层的各个信息处理设备20中，存储有与登记到本静脉认证系统的一些已登记人有关的登记数据。如果登记到本静脉认证系统1的登记人数为N，并且属于第一层的信息处理设备20的数目为A，则例如如图2所示，在各个信息处理设备20中存储了相当于(N/A)个的登记数据。换言之，与第一至第(N/A)个用户的标识号相对应的数据库存储在第一个信息处理设备20中。类似地，与第(N/A)+1至第(2N/A)个用户的标识号相对应的数据库存储在第二个信息处理设备20中。与第{N·(A-1)}/A至第N个用户的标识号相对应的数据库存储在第A个信息处理设备20中。
由输入设备10成像并生成的认证信息被发送到属于第一层的所有信息处理设备20。如果请求认证处理的用户是合法登记的个人，则A信息处理设备20的信息处理设备20中的任一个中的初次认证会成功。通过了属于第一层的信息处理设备20的认证信息被输入安装在第一层和第二层之间的队列50，作为排队信息。信息处理设备20在将排队信息发送到队列50之后，从输入设备10获取新的认证信息。
属于第二层的信息处理设备30在自身设备中所执行的缩略图认证处理终止时，将通过了缩略图认证的信息作为排队信息发送到安装在第二层和第三层之间的队列60。同时，信息处理设备30依次获取位于队列50的头部的排队信息，并对所获取的排队信息执行缩略图认证处理。
类似地，属于第三层的信息处理设备40在自身设备中所执行的模板认证处理终止时，将认证结果输出到布置在外部的设备。同时，信息处理设备40依次获取位于队列60的头部的排队信息，并对所获取的排队信息执行模板认证处理。
根据本实施例的静脉认证系统1可以通过执行这种处理经由所谓的流水线方法来同时处理多个用户数据。
这里，优选地，根据本实施例的静脉认证系统1中的各层的总处理时间彼此相等。因此，每层中的信息处理设备的数目是基于每层的每个单元ID(即，每一个认证信息)的处理时间以及要处理的ID总数来确定的。
假设一个用户在时间的时刻点T处将手指静脉图像输入输入设备10。假设已登记的登记人数为N，并且平均N2个认证数据从属于第一层的信息处理设备20传递到第二层。数据的平均数目可以是基于统计估计的，或者可以是系统中的平均值。假设在平均N2个数据通过第一层的情况下N3个数据传递到第三层。第一层至第三层对一个认证数据的处理时间为t1、t2、t3。
在此情况中，属于第一层的信息处理设备20的数目A与属于第二层的信息处理设备30的数目B之比被设置以使得每层中的处理时间变得相等。换言之，信息处理设备20的数目A和信息处理设备30的数目B满足下面的等式101。
N A &CenterDot; t 1 = N 2 B &CenterDot; t 2 (等式101)
对等式101变形，则信息处理设备20的数目A和信息处理设备30的数目B满足下面的等式102表达的关系。
A B = N &CenterDot; t 1 N 2 &CenterDot; t 2 (等式102)
类似地，属于第二层的信息处理设备30的数目B与属于第三层的信息处理设备40的数目C之比被设置以使得每层中的处理时间变得相等。结果，信息处理设备30的数目B和信息处理设备40的数目C满足下面的等式103。
B C = N 2 &CenterDot; t 2 N 3 &CenterDot; t 3 (等式103)
下面将通过示例利用具体数字来描述图1和图2所示的静脉认证系统1。
假设对10000人的进出进行管理。在此情况中，数据库包括N＝10000个登记数据组，其中，如果在输入了数据库中的任一数据的情况下输入数据认证成功，则准许进入。登记数据组指这样的数据组，其中，用户的认证号、静脉信息、缩略图像、与轮廓形状有关的信息、与频率分布有关的信息以及与血管数量有关的信息彼此相关联。
在静脉认证系统中，在属于第一层的信息处理设备组中执行根据特征量数据(缩略图像、与轮廓形状有关的信息、与频率分布有关的信息、与血管数量有关的信息等)的匹配的简单的一对N认证。因此，由属于第一层的信息处理设备组对所有10000个数据组执行初次认证处理，并且仅满足预定条件的数据组被确定为具有与输入数据的高相似度。结果，属于第一层的信息处理设备20将与被确定为具有高相似度的信息相关联的认证信息以及ID发送到布置在第二层之前的队列50。
这里，假设在第一层中一次匹配花费0.01msec，并且在第一层中布置了十个信息处理设备20。在此情况中，每个信息处理设备20负责1000个认证信息并且可以在10msec内执行处理。在第一层中开始进行处理的时间点处，已在第二层之前准备了一个队列50。通过了第一层的每个信息处理设备20的ID立即被输入到去向第二层的队列50。因此，第二层中的处理在从第一层发送来第一个ID的时间点处开始。第一层中的处理在恒定时间(在上面的示例中为10msec)内终止，而不管输入个体的ID的顺序如何。
假设平均2500个通过信息从第一层发送到第二层。在第二层中，利用队列方法执行2500次缩略图认证。如果一次缩略图认证花费0.2msec，则在第二层中需要50个信息处理设备30以使得在10msec内对2500个认证信息执行缩略图认证。
以队列方法将认证信息从第二层发送到第三层以供利用模板对静脉信息进行认证(实际认证(actual authentication))。假设所发送的认证信息的平均数目为20，并且一次实际认证花费5msec。则在此情况中，需要10个信息处理设备40来在10msec内对20个认证信息执行实际认证。
因此，为了使各层的总的处理时间相同，参考每层的对每个单位认证信息的处理时间以及在本静脉认证系统1中要处理的认证信息的总数目来确定被分类到各层的信息处理设备的数目。如果各层中处理时间相同，则当多个用户以流水线方法使用系统时，信息处理设备中的命令等待时间缩短。下面将描述信息处理设备中的命令等待时间。
接下来，将参考图7和图8详细描述根据本实施例的静脉认证系统中的命令的等待时间。图7是用于描述流水线处理中的空闲时间的说明视图，并且图8是用于描述根据本实施例的流水线处理中的空闲时间的说明视图。
当利用诸如同一数据库之类的大规模系统对建筑的多层执行进出控制时，多个传感器被安装在每层中，并且用户通过各个传感器输入数据。在此情况中，出现了多个用户同时或在微小的时间内通过不同传感器输入他/她的生物信息的情况。在这种情况中，在根据本实施例的静脉认证系统1中通过流水线方法来执行每层中的每个处理。即，与输入生物信息的人有关的认证处理不会在对前一人的整个认证处理终止之后开始，而是在第一层中对前一人的处理终止的时间点处开始。
首先，描述图7和图8中使用的符号。在图7和图8中，垂直轴从顶部到底部表示输入生物信息的用户的输入顺序，而水平轴表示时间。这里，Si(i＝1，2，...，n)表示第i个用户向传感器输入生物信息的时间点。如图7和图8所示，以三个阶段来显示对每个用户执行的处理或任务。用字母J表示各个处理，其中，Jik表示对第i个用户的第k层处理(任务)。表示各个处理的矩形的水平方向上的长度指与各个处理相对应的处理时间。此外，Wi表示第i个用户的等待时间，并且与各个Wi相对应的虚线表示等待时间长度。
在图7中，图示出了与其它层的任务相比第二层的任务Ji2的处理时间较长的情况。在此情况中，对于用户2，出现了直到第二层的处理开始的等待时间，并且由于其影响，在J13的任务终止后，第三层的信息处理设备40在J23开始之前的一定时间中不执行任何处理。即，出现了信息处理设备40不执行任何处理的浪费时间。如从图7可清楚看到的，当对于用户2出现了等待时间后，在连锁反应中出现了相对于用户3和用户4的不需要的等待时间。为了消除这种浪费时间，静脉认证系统被构建以使得在根据本实施例的静脉认证系统1中在各层中每一个人的总的计算时间相同。
图8示出了根据本实施例的静脉认证系统1中的流水线方法。在图8所示示例中，用户2在针对用户1的第一层的处理结束之前随即输入生物信息。因此，用户2的等待时间是从用户2进行输入起到针对用户1的第一层的处理结束为止。用户3在针对用户2(紧邻的前面的人)的处理开始之前输入生物信息。因此，用户3的等待时间变长。另一方面，用户4在针对紧邻的前面的用户3的第一层的处理结束之后输入生物信息。因此，用户4的等待时间为0(零)。
在根据本实施例的静脉认证系统1中，系统通过采用流水线方法同时执行针对多个用户的处理(例如，图8中的J13、J22、J31)，以提高整个系统的效率。如从图8可清楚看到的，进行第i个输入的用户与进行第i+1个输入的用户的处理时间差的最大值变为max(Ji1，Ji2，Ji3，J(i+1)1，J(i+1)2，J(i+1)3)。因此，Ji1、Ji2、Ji3的处理时间成为相同长度，以使每个用户的任务之间的等待时间最小化。设置每层中的信息处理设备的数目以便获取这样的处理时间，由此，可以缩短整个系统中的认证时间。
<关于静脉认证方法>
将参考图9详细描述在根据本实施例的静脉认证系统1中执行的静脉认证方法。图9是用于描述在根据本实施例的静脉认证系统中执行的静脉认证方法。
在下面的描述中，假设静脉认证系统1的用户已经通过输入设备10输入了生物信息。
等待发送到属于第一层的信息处理设备20的认证信息与认证信息的创建时间等相关联地依次存储在布置在输入设备10的认证信息发送单元109中的堆栈中。当从属于第一层的信息处理设备20发送来初次认证处理终止的通知时，认证信息发送单元109将位于堆栈的头部的认证信息发送到属于第一层的所有信息处理设备20(步骤S101)。
获取了认证信息的属于第一层的每个信息处理设备20通过并行处理执行针对发送来的认证信息的基于特征量的认证(初次认证)(步骤S103)。在基于特征量的初次认证终止后，信息处理设备20的通过信息发送单元205向输入设备10的堆栈通知初次处理终止的事实(步骤S105)。信息处理设备20的通过信息发送单元205还将通过第一层的认证信息发送到布置在第一层和第二层之间的第二层的队列50(步骤S107)，作为排队信息。
在属于第二层的信息处理设备30中，通过队列方法执行认证处理(缩略图认证处理)(步骤S109)。更具体地，当在自身设备中执行的缩略图认证处理终止时，属于第二层的每个信息处理设备30获取位于第二层的队列50的头部处的排队信息，并且对所获取的排队信息执行缩略图认证处理。当缩略图认证处理终止后，属于第二层的信息处理设备30将通过第二层的认证信息发送到布置在第二层和第三层之间的第三层的队列60(步骤S111)，作为排队信息。
在属于第三层的信息处理设备40中，通过队列方法执行认证处理(模板认证处理)(步骤S113)。更具体地，当在自身设备中执行的模板认证处理终止时，属于第三层的每个信息处理设备40获取位于第三层的队列60的头部处的排队信息，并且对所获取的排队信息执行模板认证处理。当模板认证处理终止之后，属于第三层的信息处理设备40的认证结果发送单元405发送认证结果(步骤S115)。
根据本实施例的静脉认证系统1可以通过执行这样的处理来利用所谓的流水线方法同时处理多个用户数据。
<关于硬件配置>
下面参考图10详细描述根据本发明各个实施例的输入设备10的硬件配置。图10是用于描述根据本发明各个实施例的输入设备10的硬件配置的框图。
输入设备10被配置为主要包括CPU 901、ROM 903以及RAM 905。输入设备10还包括总线907、桥接器909、外部总线911、接口913、输入设备915、输出设备917、存储设备919、驱动器921、连接端口923以及通信设备925。
CPU 901用作计算处理设备和控制设备，并且根据记录在ROM 903、RAM 905、存储设备919或可移除记录介质927中的各种类型的程序来控制输入设备10的所有或一些操作。ROM 903存储由CPU 901使用的程序、计算参数等。RAM 905主要存储CPU 901在执行时使用的程序、以及在相关执行中适当地改变的参数等。这些组件通过利用由诸如CPU总线之类的内部总线来配置的主机总线907而相互连接。
主机总线907通过桥接器909连接到诸如外围部件互连/接口(PCI)总线之类的外部总线911。
输入设备915是由用户进行操作的操作装置，例如鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关和操作杆。此外，输入设备915例如可以是使用红外线或其它电波的遥控装置(所谓的遥控器)，或者还可以是外部连接设备929，例如与输入设备10的操作相对应的便携式电话和PDA。此外，输入设备915是通过输入控制电路配置的，该输入控制电路用于基于用户使用操作装置输入的信息生成输入信号并将其输出到CPU 901。输入设备10的用户操作输入设备915以将各种类型的数据输入到输入设备10中，并指示处理操作。
输出设备917是由能够通过视觉和听觉向用户通知所获取信息的设备构成的。这种设备包括诸如CRT显示设备、液晶显示设备、等离子显示设备、EL显示设备以及灯之类的显示设备、诸如扬声器和耳机之类的音频输出设备、打印机设备、便携式电话、传真机等。输出设备917输出通过输入设备10执行各种类型的处理而获得的结果。具体地，显示设备通过文本或图像显示由输入设备10执行各种类型的处理而获得的结果。另一方面，音频输出设备将包括再现音频数据和声音数据在内的音频信号转换为模拟信号并输出转换后的信号。
存储设备919是被配置作为输入设备10的存储单元的一个示例的、用于数据存储的设备。存储设备919是由诸如硬盘驱动器(HDD)之类的磁存储设备、半导体存储设备、光存储设备或磁光存储设备构成的。存储设备919存储CPU 901执行的程序以及各种数据，以及从外面获取的各种类型的数据等。
驱动器921是记录介质读写器，并且包括在或从外部附接在输入设备10中。驱动器921读出记录在所附接的诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器之类的可移除记录介质927上的信息，并将信息输出到RAM 905。驱动器921还可以将记录写入所附接的诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器之类的可移除记录介质927中。可移除记录介质927是DVD介质、HD-DVD介质以及蓝光介质等。可移除记录介质927可以是致密闪存(CF)(注册商标)、存储棒或安全数字存储卡(SD存储卡)等。可移除记录介质927还可以是安装有非接触类型的IC芯片的集成电路卡(IC卡)或者电子设备。
连接端口923是用于将设备直接连接到输入设备10的端口。连接端口923的一个示例是通用串行总线(USB)端口、诸如i.Link之类的IEEE1394端口、小型计算机系统接口(SCSI)端口等。连接端口923的另一个示例是RS-232C端口、光学音频端子以及高清晰多媒体接口(HDMI)端口。输入设备10可以通过将外部连接设备929连接到连接端口923，来直接从外部连接设备929获取各种类型的数据，或者将各种类型的数据提供给外部连接设备929。
通信设备925是用于连接到通信网络931的、由通信设备等构成的通信接口。通信设备925例如是有线或无线局域网(LAN)、蓝牙或者无线USB(WUSB)通信卡。通信设备925可以是光通信路由器、非对称数字订户线(ADSL)路由器，或者各种通信调制解调器。通信设备925可以依照诸如TCP/IP之类的预定协议向因特网和其它通信设备发送信号以及从因特网和其它通信设备接收信号。连接到通信设备925的通信网络931是由有线或无线连接的网络等构成的，并且包括因特网、家庭LAN、红外数据通信、无线电波通信以及卫星通信。
上面描述了能够实现根据本发明各个实施例的输入设备10的硬件配置的一个示例。可以使用通用构件来构成前述的各个构成元件，或者可以利用由专用于各构成元件的功能的硬件来构成前述的各个构成元件。因此，可以根据实现本实施例时的技术水平来适当地改变要使用的硬件配置。
根据本发明各个实施例的信息处理设备20、30、40的硬件配置是与根据本发明各个实施例的输入设备10的硬件配置类似的配置，并且具有基本上相同的效果，因此省略详细描述。
<总结>
如上所述，在根据本发明各个实施例的静脉认证系统中，不仅在静脉认证处理的任务数目(通过特征量的认证、缩略图认证、模板认证)的方向上而且在数据库中的登记数据数目(即，已登记人数)的方向上使系统并行化。换言之，在本静脉认证系统中，系统在任务数目的方向上是分层的，并且在所登记数据的数目的方向上使属于各层的信息处理设备并行化。
此外，在根据本发明各个实施例的静脉认证系统中，可以通过在层之间提供队列来将任务均等地分发给属于各层的信息处理设备。
基于每层中的处理时间以及各个信息处理设备所负责的登记数据数目来设置属于各层的信息处理设备的数目，以使得可以使流水线方法中的浪费时间最小化。
因此，由于在根据本发明各个实施例的静脉认证系统中，不仅在任务数目方向上而且在登记数据数目方向上使静脉认证处理并行化，因此，即使同时进行多个输入，也可以缩短认证时间。
本领域的技术人员应当明白，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内。
例如，在上述实施例中，虽然描述了将与静脉认证有关的处理分段为通过特征量的认证、利用缩略图像的认证以及利用模板图像的认证三个阶段的情况，然而，也可以分段为两个阶段或者分段为四个阶段或更多阶段。
此外，在上述实施例中，通过示例描述了静脉认证，然而，本发明的各个实施例不限于静脉认证并且可以应用于各种其它生物认证。
此外，在上述实施例中，描述了利用多个信息处理设备执行所谓的网格计算，然而，还可以利用一个或多个多核CPU来构建根据本发明各个实施例的生物认证系统。换言之，可以通过向各层中的处理指派多核CPU中的一部分或多个处理器核来实现根据本发明各个实施例的生物认证系统。
本发明包含与2008年12月16日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-320221中公开的主题有关的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。

Claims (5)

1.一种生物认证系统，包括：
多个信息处理设备，用于利用与表示用户的身体特征的生物图案相对应的生物信息来执行认证，其中
所述多个信息处理设备被划分为
第一组，用于基于与所述生物信息相关联的表示用户的身体特征的生物图案所独有的特征量信息来执行初次认证，并且指定被指派给用户的标识号，以及
第二组，用于基于所述标识号和预先登记的登记生物信息来对在初次认证中成功的生物信息执行二次认证；
输入的生物信息被发送到属于所述第一组的所有信息处理设备；
在初次认证中成功的生物信息作为排队信息被添加到等待二次认证的开始的队列中；以及
属于所述第二组的每个信息处理设备在自身设备中所执行的二次认证处理终止时，获取位于所述队列的头部处的排队信息，并且执行二次认证处理，
并且其中
所述第二组还被划分为
缩略图认证组，用于基于预先登记的登记生物图案的缩略图像来对在初次认证中成功的生物信息执行认证，以及
模板认证组，用于基于作为预先登记的登记生物图案的模板来对在所述缩略图认证中成功的生物信息执行认证；并且
在所述缩略图认证组中成功的生物信息作为排队信息被添加到等待基于模板的认证的开始的队列中；并且
属于所述模板认证组的每个信息处理设备在自身设备中所执行的基于模板的认证处理终止时，获取位于所述队列的头部处的排队信息并且执行基于模板的认证处理。
2.根据权利要求1所述的生物认证系统，其中
对属于各组的信息处理设备的数目进行确定以使得如下时间彼此相等：在属于所述第一组的每个信息处理设备中执行初次认证所需的时间，在属于所述缩略图认证组的每个信息处理设备中基于缩略图像执行认证所需的时间，以及在属于所述模板认证组的每个信息处理设备中基于模板执行认证所需的时间。
3.根据权利要求2所述的生物认证系统，其中
当登记了登记生物信息的用户的数目为N并且属于所述第一组的信息处理设备的数目为A时，
属于第一组的每个信息处理设备保存彼此不同的N/A个人的登记生物信息。
4.根据权利要求3所述的生物认证系统，其中
当属于所述缩略图认证组的信息处理设备的数目为B并且属于所述模板认证组的信息处理设备的数目为C时，
属于所述第一组的信息处理设备的数目与属于所述缩略图认证组的信息处理设备的数目之比被设置为满足等式1，并且
属于所述缩略图认证组的信息处理设备的数目与属于所述模板认证组的信息处理设备的数目之比被设置为满足等式2，
A B = N &CenterDot; t 1 N 2 &CenterDot; t 2 (等式1)
B C = N 2 &CenterDot; t 2 N 3 &CenterDot; t 3 (等式2)
其中，在等式1和等式2中，
N2：通过属于所述第一组的信息处理设备并成为排队信息的生物信息的数目；
N3：通过属于所述缩略图认证组的信息处理设备并成为排队信息的生物信息的数目；
t1：在属于所述第一组的信息处理设备中执行初次认证所需的时间；
t2：在属于所述缩略图认证组的信息处理设备中基于缩略图像执行认证所需的时间；以及
t3：在属于所述模板认证组的信息处理设备中基于模板执行认证所需的时间。
5.一种生物认证方法，包括以下步骤：
将输入到生物认证系统的生物信息发送到属于第一组的所有信息处理设备并且执行初次认证，所述生物认证系统包括用于利用生物信息或者与表示用户的身体特征的生物图案相对应的信息来执行认证的多个信息处理设备，所述多个信息处理设备被划分为第一组和第二组，所述第一组用于基于与所述生物信息相关联的表示用户的身体特征的生物图案所独有的特征量信息来执行初次认证，并且指定被指派给用户的标识号，并且所述第二组用于基于所述标识号以及预先登记的登记生物信息来对在初次认证中成功的生物信息执行二次认证；
使属于所述第一组的信息处理设备将在初次认证中成功的生物信息作为排队信息添加到等待二次认证的开始的队列中；以及
使属于所述第二组的每个信息处理设备在自身设备中所执行的二次认证处理终止时，获取位于所述队列的头部的排队信息，并且执行二次认证处理，
其中，所述第二组还被划分为缩略图认证组，用于基于预先登记的登记生物图案的缩略图像来对在初次认证中成功的生物信息执行认证，以及模板认证组，用于基于作为预先登记的登记生物图案的模板来对在所述缩略图认证中成功的生物信息执行认证；并且
所执行的二次认证处理包括以下步骤：在所述缩略图认证组中成功的生物信息作为排队信息被添加到等待基于模板的认证的开始的队列中；以及属于所述模板认证组的每个信息处理设备在自身设备中所执行的基于模板的认证处理终止时，获取位于所述队列的头部处的排队信息并且执行基于模板的认证处理。
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