CN103530544A - 生物体认证系统、生物体认证方法以及生物体认证程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可有效地对照使用者的数据和对照用数据的生物体认证系统。本发明中的生物体认证系统，具备：获得使用者的手指的图像的摄像部、求得指节的边界的边界检测部、求得静脉图案的静脉图案检测部、对照用数据库、用于从对照用数据库检索对照对象的数据候补，根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类的检索用数据库，以及，进行认证处理的认证处理部，认证处理部根据使用者的指节的边界的位置信息，从检索用数据库选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理。

Description

生物体认证系统、生物体认证方法以及生物体认证程序

技术领域

本发明涉及生物体认证系统、生物体认证方法以及生物体认证程序。

背景技术

近年来，从安全性保护的观点出发，使用指纹、虹膜以及血管的图案等这样的生物体信息的生物体认证备受瞩目。在生物体认证中，例如，通过事先将对照用数据登录在数据库，在认证时获得使用者（被检测者）的数据，通过与登录于数据库的对照用数据比较是否一致，进行使用者的认证。

特别是，使用生物体的静脉图案的认证技术，具有认证精度高这样的优点之外，还具有由于使用身体的内部信息因而难以伪造，另外使用者的心理抵抗感较少这样的优点（参照非专利文献1）。在现金自动存取款机（ATM）、进入房间管理装置、个人计算机、便携信息终端以及便携电话等这样的各种设备中已导入了使用了静脉图案的认证技术。

现有技术文献

非专利文献1:社团法人日本自动认识系统协会著，《可理解的生物测定学基础》，第1版，株式会社OHM社，平成17年9月5日，P.47-55

发明内容

在从不特定多数之中认定特定的个人的1对N认证时，基本上进行将使用者的数据和数据库中登录的全部对照用数据进行顺次比较来特定为一个这样的处理。数据库中登录的对照用数据越多，上述处理的负荷就越大，就会出现在实际使用中不会出现问题的程度的时间内进行认证处理所必要的电路等成本增加这样的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种可以有效地将使用者的数据和对照用数据作对照的生物体认证系统、生物体认证方法及生物体认证程序。

用于达成上述目的的本发明的生物体认证系统具备：摄像部，获得使用者的手指的图像；边界检测部，从获得的图像求得指节的边界；静脉图案检测部，从获得的图像求得静脉图案；对照用数据库部，具有登录的对照用数据；检索用数据库部，用于从对照用数据库部检索对照对象的数据候补，根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类；以及，认证处理部，根据来自边界检测部及静脉图案检测部的信息进行认证处理，认证处理部根据使用者的指节的边界的位置信息，从检索用数据库部选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库部参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理。

用于达成上述目的的本发明的生物体认证方法包括：获得使用者的手指的图像的步骤；从获得的图像求得指节的边界的步骤；从获得的图像求得静脉图案的步骤；以及，根据使用者的指节的边界的位置信息，用于从对照用数据库部检索对照对象的数据候补，根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类从检索用数据库部选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库部参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理的步骤。

用于达成上述目的的本发明的生物体认证程序，在计算机上实行：获得使用者的手指的图像的步骤；从获得的图像求得指节的边界的步骤；从获得的图像求得静脉图案的步骤；根据使用者的指节的边界的位置信息，用于从对照用数据库部检索对照对象的数据候补，根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类从检索用数据库部选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库部参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理的步骤。

在本发明的生物体认证系统、生物体认证方法或生物体认证程序（以下有时将上述简称为本发明）中，检索用数据库部其结构可以是根据位于基节与中节之间的第1边界和位于中节与末节之间的第2边界之间的距离的值进行上位分类。

包含上述优选结构的本发明中，检索用数据库部其结构可以是根据指节中包含的静脉图案的特征点的数量进行下位分类，特征点可以举例为静脉图案的端点或分歧点等。此时，既可以是不区分特征点的种类，单纯根据其总数进行分类这样的结构，也可以是根据特征点的种类及每一种类的特征点的数量进行分类这样的结构。

包含上述各种优选结构的本发明中，检索用数据库部其结构可以是根据基节、中节及末节中固定的第1指节的静脉图案信息进行下位的第1分类，根据固定的第2指节的静脉图案信息进行比第1分类下位的第2分类，根据固定的第3指节的静脉图案信息进行比第2分类下位的第3分类的结构。此时，认证处理部其结构可以是在根据使用者的第1指节的静脉图案信息对应选择的下位的第1分类的对照对象数据的候补数量在固定数量以上时，根据使用者的第2指节的静脉图案信息选择更下位的第2分类。进而，认证处理部其结构可以是在对应选择的第2分类的对照对象数据的候补数量在固定数量以上时，根据使用者的第3指节的静脉图案信息选择更下位的第3分类。

基节、中节及末节与第1指节、第2指节及第3指节的对应关系可以根据生物体认证系统等的规格适当决定。从检索的精度这样的观点来看，优选以静脉图案的信息量多的指节作为第1指节。通常，静脉图案的信息量，以中节最多，其次为基节、末节的顺序。因此，检索用数据库部其结构优选为根据中节的静脉图案信息进行第1分类，根据基节的静脉图案信息进行第2分类，根据末节的静脉图案信息进行第3分类。即，优选为以第1指节、第2指节及第3指节分别作为中节、基节及末节。

在包含上述各种优选结构的本发明的生物体认证系统中，其结构可以是还具备数据库更新处理部，根据使用者的指节的边界的位置信息和使用者的指节的静脉图案信息，进行对照用数据库部和检索用数据库部的更新。

包含上述各种优选结构的本发明的生物体认证系统中，摄像部其结构可以是获得手指的表面图像和包含手指的静脉图案的图像。图像的获得方法并无特别限定。例如，摄像部其结构可以是摄像手指的可见光图像获得表面的图像，摄像手指的近红外光图像获得包含静脉图案的图像。或者，例如，也可以是将相对强度弱的近红外光照射手指的状态下摄像获得表面的图像的同时，将相对强度强的近红外光照射手指摄像在生物体内反射的近红外光获得包含静脉图案的图像这样的结构。近红外光对生物体组织的透光性强。另一方面，特定的波长（800微米左右）的近红外光显示出被静脉血液中的还原血红蛋白吸收这样的特性。因此，在摄像来自生物体的近红外光的图像中，静脉图案表现为影。

摄像部的结构并无特别限定。例如，可以使用区域传感器或线传感器这样的众所周知的图像传感器作为摄像部。

边界检测部、静脉图案检测部及认证处理部，其结构可以是使用演算处理装置、记忆装置以及输入输出装置这样的众所周知的装置。这些装置其结构可以是使用众所周知的电路元件等。数据库更新处理部亦相同。另外，对照用数据库部及检索用数据库部，其结构可以是例如使用可重新写入的二次记忆装置等。因此，本发明的生物体认证系统其结构可以是将电子计算机和众所周知的输入输出装置组合。

存放于对照用数据库部的对照用数据的结构，以及参照对照用数据库部进行的认证处理的结构并无特别限定。例如，对照用数据既可以是将静脉图案的图像数据本身登录这样的结构，也可以是将静脉的分歧点的位置或方向等特征参数化并将其登录这样的结构。进而，还可以是加上指节的边界的信息的结构。生物体信息的认证处理，例如从众所周知的图案匹配的算法中适当选择合适的进行即可。

根据本发明，根据使用者的指节的边界的位置信息，从检索用数据库部选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，参照对应选择的下位分类的检索用数据库部的数据进行认证处理。由此可以高速地进行认证处理。

此外，静脉图案加上指节的边界的位置信息也反映在认证处理中，因此可以从对照的对象中排除静脉图案类似但指节的边界的位置信息不同的这样的对照用数据。因此，本发明具有进一步提高认证的精度这样的优点。

附图说明

图1是第1实施方式中的生物体认证系统的示意性的框图。

图2是用于说明认证处理的动作的示意性的流程图。

图3，接图2，是用于说明认证处理的动作的示意性的流程图。

图4是用于说明求得指节的边界的动作的示意性的流程图。

图5的（A）至（D），是用于说明求得指节的边界的动作的使用者的手指图像的示意性的平面图。

图6是用于说明根据静脉图案和指节的边界的使用者数据的制作处理的动作的示意性的流程图。

图7的（A）至（D），是用于说明使用者数据的制作处理的动作的使用者的手指图像的示意性的平面图。

图8的（A）以及（B），接图7的（D），是用于根据静脉图案的特征点和指节的边界的使用者数据的制作处理的动作的使用者的手指图像的示意性的平面图。

图9的（A）是示出指节的边界的坐标和静脉图案的特征点的坐标的示意性的表。图9的（B）是根据指节的边界和特征点的表的示意图。

图10是示出检索用数据库部的数据结构的示意性的图。

图11是详细地示出图10示出的检索用数据库部中，ΔX₂₁为[16mm以上不足18mm]，第1指节中包含的5个特征点的分类的数据结构的图。

符号说明

1：生物体认证系统；10：摄像部；20：边界检测部；30：静脉图案检测部；40：对照用数据库部；50：检索用数据库部；60：处理部；61：认证处理部；62：数据库更新处理部；100：生物体（手指）；101A、101B：基节与中节之间的指节间皱褶；102A、102B：中节与末节之间的指节间皱褶；111：静脉图案；121：中节所占区域（第1区域）；122：基节所占区域（第2区域）；123：末节所占区域（第3区域）；BL₁：基节与中节的边界；BL₂：中节与末节的边界；EP：特征点（端点）；JP：特征点（分歧点）

具体实施方式

以下、参照附图，根据实施方式说明本发明的生物体认证系统、生物体认证方法以及生物体认证程序。本发明不限于实施方式，实施方式中的各种数值、构成材料均是例示。在以下的说明中，对同一要素或具有同一功能的要素使用同一符号，省略重复的说明。

［第1实施方式］

第1实施方式涉及本发明的生物体认证系统、生物体认证方法以及生物体认证程序。

图1是第1实施方式中的生物体认证系统的示意性的框图。

如图1所示，生物体认证系统1具备：摄像部10，获得使用者的手指100的图像；边界检测部20，从获得的图像求得指节的边界；静脉图案检测部30，从获得的图像求得静脉图案；对照用数据库部40，具有登录的对照用数据；检索用数据库部50，用于从对照用数据库部40检索对照对象的数据候补，根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类；以及，认证处理部61，根据来自边界检测部20及静脉图案检测部30的信息进行认证处理。

参照下述图2及图3以及图10及图11等之后详细说明，认证处理部61根据使用者的指节的边界的位置信息，从检索用数据库部50选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库部40参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理。

生物体认证系统1还具备数据库更新处理部62，根据使用者的指节的边界的位置信息和使用者的指节的静脉图案信息，进行对照用数据库部40和检索用数据库部41的更新处理。另外，认证处理部61和更新处理部62有时合称处理部60。

摄像部10，例如包含可以进行可见光图像和近红外光图像摄像的图像传感器，获得手指表面的图像和包含手指的静脉图案的图像。边界检测部20，通过对摄像部10摄像的手指的可见光图像进行固定的图像处理抽出指节间皱褶，据此求得指节与指节之间的边界。静脉图案检测部30，通过对摄像部10摄像的手指的近红外光图像进行固定的图像处理求得静脉图案。

在对照用数据库部40中存放有已登录的对照用数据。对照用数据为用于与使用者的数据相对照的数据，例如可以由静脉图案的图像数据、将静脉图案的端点或分歧点的位置等特征参数化的数据构成。向各对照用数据赋予例如由4位数值构成的唯一的登录编号。

在检索用数据库部50中存放有根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类的数据。具体的数据结构参照图10及图11，后面详细说明。

对照用数据库部40及检索用数据库部50，其结构可以是例如使用可重新写入的二次记忆装置等。此外，边界检测部20、静脉图案检测部30及处理部60，其结构可以是使用演算处理装置、记忆装置以及输入输出装置这样的众所周知的装置。本发明的生物体认证系统1其结构可以是将电子计算机和众所周知的输入输出装置组合。

生物体认证系统1，通过实施包括：获得使用者的手指的图像的步骤；从获得的图像求得指节的边界的步骤；从获得的图像求得静脉图案的步骤；以及，根据使用者的指节的边界的位置信息，用于从对照用数据库部40检索对照对象的数据候补，从根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类的检索用数据库部选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库部40参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理的步骤的生物体认证方法，进行使用者的认证处理。在生物体认证系统1中，为实行上述步骤的生物体认证程序存放于例如图中未示出的记忆装置。

下面对第1实施方式的认证处理进行详细说明。

图2是用于说明认证处理的动作的示意性的流程图。图3，接图2，是用于说明认证处理的动作的示意性的流程图。

生物体认证系统1，使摄像部10动作，获得使用者的手指100的图像（步骤S101）。接着，生物体认证系统1，从获得的图像求得指节的边界，并从获得的图像求得静脉图案。另外，为方便表示，在图2中将其作为一个步骤（步骤S102）进行表示。之后，生物体认证系统1制作用于对照的使用者数据（步骤S103）。

上述的步骤S101至步骤S103，更详细来说，例如通过依次进行为求得指节的边界的处理、为求得静脉图案的处理、根据这些处理制作使用者数据的处理来实行。关于处理的详细，参照图4至图9进行详细说明。

图4是用于说明求得指节的边界的动作的示意性的流程图。图5的（A）至（D），是用于说明求得指节的边界的动作的使用者的手指图像的示意性的平面图。

生物体认证系统1，在例如图中未示出的显示部进行催促操作者做出“将手指放置于摄像部上”这样的动作的显示。并且，使摄像部10动作，获得手指100的表面的图像（步骤S1101，对应图2中示出的步骤S101）。另外，此处是获得第二指（食指）的基节至末节的图像。此外，以同时获得包含手指100的静脉图案的图像来进行说明。此外，为方便说明，使用者的手指100的图像中，以手指的伸长方向作为X方向，以与此垂直的方向作为Y方向。

图5的（A）示意性的示出在步骤S1101中获得的手指100的表面图像。获得的图像中，除指节间皱褶外还表示出指纹及其他皱褶。在图中以网格示意性的示出指纹。附图标记101A、101B表示基节与中节之间的指节间皱褶，附图标记102A、102B表示中节与末节之间的指节间皱褶。为方便说明，指节间皱褶为沿着Y方向直线延伸。

接着，对手指100的表面的图像进行过滤处理，减轻指纹、指节间皱褶在大致垂直方向的皱褶（步骤S1102）。该过滤处理可以通过众所周知的图像处理技术进行。

之后，进行边缘提取处理（步骤S1103）。边缘提取处理可以通过例如进行二阶微分处理来进行。图5的（B）示意性的示出在步骤S1103后的手指100的表面图像。

接着，进行图像的二值化处理（步骤S1104）。图5的（C）示意性的示出在二值化处理后的手指100的表面图像。

之后，求得指节的边界（步骤S1105）。指节的边界可以根据二值化处理后的图像中的指节间皱褶求得。判断相邻的指节间的皱褶是否为多条（步骤S1105A），有多条时计算其平均值（步骤S1105B），图5的（C）示出的例子中，基节与中节之间具有指节间皱褶101A、101B，中节与末节之间具有指节间皱褶102A、102B。因此，图5的（D）示出的基节与中节的边界BL₁的位置根据指节间皱褶101A、101B的X坐标的平均值即可求得。同样地，图5的（D）示出的中节与末节的边界BL₂的位置根据指节间皱褶102A、102B的X坐标的平均值即可求得（步骤S1105C）。

与此相对，相邻的指节间的皱褶为1条时，仅根据二值化处理后的图像中的皱褶坐标（更具体为X坐标）即可求得边界的位置（步骤S1105C）。

以上对求得指节的边界的一系列处理进行了说明。接着，参照图6至图9对求得静脉图案的处理、制作使用者数据的处理的详细进行说明。

图6是用于说明根据静脉图案和指节的边界的使用者数据的制作处理的动作的示意性的流程图。图7的（A）至（D），是用于说明使用者数据的制作处理的动作的使用者的手指100图像的示意性的平面图。

生物体认证系统1，使摄像部10动作，获得包含使用者的手指100的静脉图案的图像（步骤S2101，对应图2中示出的步骤S101）。

图7的（A）示意性的示出在步骤S2101中获得的包含手指100的静脉图案的图像。获得的图像中，除静脉图案111外还包含噪点信息。在图中以网格示意性的示出噪点信息。

接着，对包含手指100的静脉图案111的图像进行过滤处理，去除噪点信息（步骤S2102）。该过滤处理可以通过众所周知的图像处理技术进行。静脉图案111基本上沿着手指延长，因此优选为进行去除在图中沿着Y方向的皱褶等噪点这样的过滤处理。

之后，进行边缘提取处理（步骤S2103）。边缘提取处理可以通过例如进行二阶微分处理来进行。图7的（B）示意性的示出在步骤S2103后的包含手指100的静脉图案111的图像。

接着，进行图像的二值化处理（步骤S2104），之后进行细线化（步骤S2105）。二值化处理和细线化可以通过众所周知的图像处理技术进行。图7的（C）示意性的示出在细线化后的包含手指100的静脉图案111的图像。

之后，进行制作使用者数据的处理。首先，在细线化后的包含手指100的静脉图案111的图像中，提取静脉图案111的特征点（步骤S2106）。此处，作为特征点，以提取静脉图案111的端点或分歧点的坐标进行说明。特征点的提取可以通过众所周知的图像处理技术进行。图7的（D）示意性的示出在步骤S2106后的包含手指100的静脉图案111的图像。附图标记EP和附图标记JP分别示出提取的端点和分歧点。

接着，根据图4的步骤S1105求得的指节的边界和提取的特征点，制作使用者数据（步骤S2107，对应图2示出的步骤S103）。

图8的（A）是示出指节的边界BL₁、BL₂和静脉图案的特征点EP、JP的关系的示意性的平面图。

首先，将X轴和Y轴的原点，例如摄像的图像中手指的基节的端部规定为基准，求得边界BL₁、BL₂的X坐标。边界BL₁的X坐标表示为X₁，边界,BL₂的X坐标表示为X₂。此外，求得特征点EP、JP的X坐标和Y坐标。

将特征点EP、JP的X坐标以附图标记x表示的话，特征点如满足[x<X₁]则属于基节，如满足[X₁≦x<X₂]则属于中节，如满足[X₂≦x]则属于末节。

图8的（B）是用于说明基节中包含的特征点、中节中包含的特征点、末节中包含的特征点的示意性的平面图。

通常，静脉图案111的信息量以中节最多，接着是基节、末节的顺序。在以下的说明中，有时会以中节所占区域作为第1区域，基节所占区域作为第2区域，末节所占区域作为第3区域。此外，第1区域、第2区域及第3区域分别以附图标记121、122及123表示。

图8的（B）示出的例子中，在第1区域121包含3个分歧点JP_1-1、JP_1-2、JP_1-3和2个端点EP_1-1、EP_1-2。另外，附图标记ΔX₂₁表示第1区域121的X方向的长度。ΔX₂₁的值可以通过（X₂-X₁）这样的计算求得。

同样地，在第2区域122包含2个分歧点JP_2-1、JP_2-2和2个端点EP_2-1、EP_2-2。此外，在第3区域123包含2个端点EP_3-1、EP_3-2。

图9的（A）是示出指节的边界的坐标和静脉图案的特征点的坐标的示意性的表。另外，为方便表示，将特征点EP、JP的X坐标和Y坐标以附图标记x₁～x₁₁、附图标记y₁～y₁₁表示。

第2区域122的X方向的长度ΔX₂₁的值，每个使用者不同。因此，例如，某个使用者A和使用者B中，即使图7（C）示出的细线化的静脉图案111类似，但如果第2区域122的X方向的长度ΔX₂₁不同的话，可以明确地区分为不同的使用者。

生物体认证系统1，根据图9的（A）示出的表，制作检索用数据及认证用数据作为使用者数据。

图9的（B）是用于说明检索用数据的、根据指节的边界和特征点的表的示意图。

检索用数据由第2区域122的X方向的长度（换言之，中节的X方向的长度）ΔX₂₁的值、第1区域121中包含的静脉图案111的特征点的总数（图中的例为5），第2区域122中包含的静脉图案111的特征点的总数（图中的例为4），第3区域123中包含的静脉图案111的特征点的总数（图中的例为2）构成。

此外，认证用数据由例如图9的（A）示出的特征点JP、EP的各坐标值构成。另外，存放于图1示出的对照用数据库部40的对照用数据也有同样的结构。

换言之，认证用数据可以与存放于对照用数据库部40的对照用数据对照即可。因此，例如存放于对照用数据库部40的对照用数据使用静脉图案111的图像数据本身这种结构时，认证用数据也如图7（C）示出的为静脉图案111的图像数据即可。

以上说明了制作使用者数据的处理。接着，对图2的步骤S104之后的处理进行说明。首先，为帮助理解，对图1示出的检索用数据库部50的数据结构进行说明。

图10是示出检索用数据库部的数据结构的示意性的图。另外，为方便图示，除下述的上位分类中的一部分外，将记载进行简略表示。

图1示出的检索用数据库部50，用于从对照用数据库部40检索成为对照对象的数据候补。检索用数据库部50，根据指节的边界BL₁、BL₂的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类。

更具体而言，检索用数据库部50，根据位于基节与中节之间的第1边界BL₁和位于中节与末节之间的第2边界BL₂之间的距离ΔX₂₁的值，进行上位分类。图10示出的例中，ΔX₂₁的值为[不足14mm]、[14mm以上不足16mm]、[16mm以上不足18mm]、[18mm以上不足20mm]、[20mm以上不足22mm]、[22mm以上]这样的6个分类。

该6个分类分别根据指节的静脉图案信息进行下位分类。更具体而言，根据指节中包含的静脉图案的特征点数量进行下位分类。

检索用数据库部50，根据基节、中节及末节中固定的第1指节的静脉图案信息进行下位的第1分类，根据固定的第2指节的静脉图案信息进行比第1分类更下位的第2分类，根据固定的第3指节的静脉图案信息进行比第2分类更下位的第3分类。

在第1实施方式中，检索用数据库部50，根据中节的静脉图案信息进行第1分类，根据基节的静脉图案信息进行第2分类，根据末节的静脉图案信息进行第3分类。即，第1指节、第2指节及第3指节分别对应中节、基节及末节。

以下，为方便说明，关注于ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]这一分类进行说明。

ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]这一分类，进一步根据第1指节（中节）中包含的静脉图案信息进行下位的第1分类。下位的第1分类根据中节中包含的特征点的总数进行分类。为方便说明，以各指节的静脉图案的特征点的总数为1至5的任意一个进行说明。

图10示出的附图标记C1示出满足第1指节中包含的特征点为1个这样的条件的对照用数据的总数。同样地，图10示出的附图标记C2、C3、C4、C5分别示出满足第1指节中包含的特征点为2个、3个、4个、5个这样的条件的对照用数据的总数。

以下，为方便说明，关注于ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]，第1指节中包含的特征点为5个这一分类，对数据结构进行说明。

图11是详细地示出图10示出的检索用数据库部50中，ΔX₂₁为[16mm以上不足18mm]，第1指节中包含的5个特征点的分类的数据结构的图。

如图11所示，第1分类根据第2指节（基节）中包含的静脉图案信息进行第2分类。

例如，图11示出的附图标记C51，示出ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]，满足第1指节中包含的特征点为5个且第2指节中包含的特征点为1个这样的条件的对照用数据的总数，附图标记C52示出满足第2指节中包含的特征点为2个这样的条件的对照用数据的总数。附图标记C53、C54、C55分别示出满足第2指节中包含的特征点为3个、4个、5个这样的条件的对照用数据的总数。

因此，例如上述的附图标记C5和附图标记C51、C52、C53、C54、C55的关系为：

C5=C51+C52+C53+C54+C55       （1）

这样的关系。图10及图11示出的其他附图标记亦同。

并且，第2分类进一步根据第3指节（末节）中包含的静脉图案信息进行第3分类。

例如，图11示出的附图标记C541，示出ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]，满足第1指节中包含的特征点为5个且第2指节中包含的特征点为4个，进一步第3指节中包含的特征点为1个这样的条件的对照用数据的总数，附图标记C542，示出满足第3指节中包含的特征点为2个这样的条件的对照用数据的总数。附图标记C543、C544、C545分别示出满足第3指节中包含的特征点为3个、4个、5个这样的条件的对照用数据的总数。

因此，例如上述的附图标记C54和附图标记C541、C542、C543、C544、C545的关系为：

C54=C541+C542+C543+C544+C545       （2）

这样的关系。图10及图11示出的其他附图标记亦同。

并且，例如对应附图标记C542的部分中，存放有附在满足上述条件的对照用数据上的登录编号。图11中示意性地举例示出[0045、0240、0350、0453、…]这样的登录编号。

图1示出的对照用数据库部40的内容及检索用数据库部50的内容，例如在进行新登录时依次更新。图1示出的数据库更新处理部62，例如根据作为登录对象的使用者的指节的边界的位置信息和使用者的指节的静脉图案信息，进行对照用数据库部40和检索用数据库部50的更新处理。

更新处理基本上通过制作新的对照用数据及赋予登录编号、向对照用数据库部40登录新的对照用数据、以及检索用数据库部50的更新这样的处理来进行。

以上，对图1示出的检索用数据库部50的数据结构进行了说明。接着，对图2的步骤S104以后的处理进行说明。

生物体认证系统1，在检索用数据库部50选择对应使用者数据的ΔX₂₁的值的分类（步骤S104）。

在步骤S103中求得的ΔX₂₁的值，例如为[17mm]时，生物体认证系统1，在图10示出的上位分类中，选择ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]的分类。

其后，在选择的上位分类中，选择对应使用者数据的第1指节的特征点的数量的分类（步骤S105）。

图9的（B）示出的例中，使用者数据的第1区域121的特征点的数量为[5]。此时，生物体认证系统1，在图10及图11中ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]的分类中，选择第1指节的特征点的数量为[5]的分类。

接着，生物体认证系统1，判断是否满足[对应的已登录的对照数据的数量≧固定的数量P]这样的条件（步骤S106）。

固定的数量P，例如可以从数十至数百这样的范围中根据生物体认证系统1的规格等适当决定即可。定性地，P的值越小，检索用数据库部50就越能够在更下位的分类限定的范围进行对照处理。

在图10及图11中ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]的分类中，第1指节的特征点数量为[5]的分类中已登录的对照用数据数量，以附图标记C5表示。因此，生物体认证系统1判断是否满足[C5≧固定的数量P]这样的条件。

不满足[C5≧固定的数量P]这样的条件时，生物体认证系统1，从对照用数据库部40参照对应选择的第1分类中包含的全部登录编号的数据，进行1对N的对照处理（步骤S107）。

对照处理，例如可以从众所周知的模式匹配的算法中适当选择合适的进行即可。下述的步骤S110、S112亦同。

接着，对图3中步骤S108以后的处理进行说明。

满足[C5≧固定的数量P]这样的条件时，生物体认证系统1，进一步选择与使用者数据的第2指节的特征点的数量对应的分类（步骤S108）。

图9的（B）示出的例中，使用者数据的第2区域122的特征点的数量为[4]。此时，生物体认证系统1，在图11中ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]的分类中，选择第1指节的特征点的数量为[5]且第2指节的特征点的数量为[4]的分类。

接着，生物体认证系统1，判断是否满足[对应的已登录的对照数据的数量≧固定的数量P]这样的条件（步骤S109）。

如图11所示，ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]的分类中，第1指节的特征点数量为[5]且第2指节的特征点的数量为[4]的分类中已登录的对照用数据数量，以附图标记C54表示。因此，生物体认证系统1判断是否满足[C54≧固定的数量P]这样的条件。

不满足[C54≧固定的数量P]这样的条件时，生物体认证系统1，从对照用数据库部40，参照对应图11的第2分类中第2指节的特征点的数量为[4]的分类中包含的全部登录编号的数据，进行1对N的对照处理（步骤S110）。

满足[C5≧固定的数量P]这样的条件时，生物体认证系统1，进一步选择与使用者数据的第3指节的特征点的数量对应的分类（步骤S111）。

图9的（B）示出的例中，使用者数据的第3区域123的特征点的数量为[2]。此时，生物体认证系统1，在图11中ΔX₂₁的值为[16mm以上不足18mm]的分类中，选择第1指节的特征点的数量为[5]且第2指节的特征点的数量为[4]且第3指节的特征点的数量为[2]的分类。

接着，生物体认证系统1，从对照用数据库部40，参照对应图11的第2分类中第2指节的特征点的数量为[4]且第3分类中特征点的数量为[2]的分类中包含的全部登录编号的数据，进行1对N的对照处理（步骤S111）。

以上，对认证处理的动作进行了说明。

生物体认证系统1，根据使用者的指节的边界的位置信息，从检索用数据库部50选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库部40参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理。因此，可以在缩小对照用数据的候补范围的状态下进行1对N的对照处理，因此可以高速地进行认证处理。

此外，静脉图案加上指节的边界的位置信息也反映在认证处理中，因此可以从对照的对象中排除静脉图案类似但指节的边界的位置信息不同的这样的对照用数据。因此，本发明具有进一步提高认证精度这样的优点。

另外，图2示出的步骤S107、图3示出的步骤S110或步骤112中，1对N的对照处理的结果为没有进行使用者的认证这样的情况下，也可以是对分类适当进行前后调整再次进行认证处理这样的结构。

例如，由于摄像时手指放置时的压力的区别等，可以认为会发生登录于对照用数据库部40时指节中包含的特征点的数量与认证用数据中指节中包含的特征点的数量不同的情况。此时，由于可以对分类适当进行前后调整再次进行认证处理，因此提高了无障碍地进行认证处理的可能性。

例如，图3示出的步骤112中1对N的对照处理的结果为没有进行使用者的认证这样的情况下，可以是在步骤S111选择增加或减少了第3指节的特征点的数量的分类，再次进行1对N的对照这样的结构。

同样地，步骤110中1对N的对照处理的结果为没有进行使用者的认证这样的情况下，可以是在步骤S108选择增加或减少了第2指节的特征点的数量的分类，再次进行1对N对照这样的结构。

同样地，步骤107中1对N的对照处理的结果为没有进行使用者的认证这样的情况下，可以是在步骤S105选择增加或减少了第1指节的特征点的数量的分类，再次进行1对N对照这样的结构。

另外，根据情况不同，也可以是对上位分类进行前后调整，再次进行认证处理这样的结构。

以上，根据优选实施方式说明了本发明，但本发明不限于该实施方式。实施方式中的生物体认证系统的结构要素的具体结构、构造是例示，能够适宜地改变。

例如，上述的检索用数据库部50，是以一并检测出位于基节与中节之间的第1边界BL₁和位于中节与末节之间的第2边界BL₂为前提。根据情况不同，根据个人条件差异例如会发生只检测出第2边界BL₂这样的情况。这时，在图10中在上位分类上加上[无法检测出ΔX₂₁]这样的分类，来构建检索用数据库部即可。

Claims (11)

1.一种生物体认证系统，其特征在于，具备：

摄像部，获得使用者的手指的图像；

边界检测部，从获得的图像求得指节的边界；

静脉图案检测部，从获得的图像求得静脉图案；

对照用数据库，具有登录的对照用数据；

检索用数据库，用于从对照用数据库检索对照对象的数据候补，根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类；以及，

认证处理部，根据来自边界检测部及静脉图案检测部的信息进行认证处理，

认证处理部根据使用者的指节的边界的位置信息，从检索用数据库选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理。

2.根据权利要求1所记载的生物体认证系统，其特征在于，检索用数据库根据位于基节与中节之间的第1边界和位于中节与末节之间的第2边界之间的距离的值进行上位分类。

3.根据权利要求1或2所记载的生物体认证系统，其特征在于，检索用数据库根据指节中包含的静脉图案的特征点的数量进行下位分类。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所记载的生物体认证系统，其特征在于，检索用数据库根据基节、中节及末节中固定的第1指节的静脉图案信息进行下位的第1分类，根据固定的第2指节的静脉图案信息进行比第1分类下位的第2分类，根据固定的第3指节的静脉图案信息进行比第2分类下位的第3分类。

5.根据权利要求4所记载的生物体认证系统，其特征在于，认证处理部在根据使用者的第1指节的静脉图案信息对应选择的下位的第1分类的对照对象数据的候补数量在固定数量以上时，根据使用者的第2指节的静脉图案信息选择更下位的第2分类。

6.根据权利要求5所记载的生物体认证系统，其特征在于，认证处理部在对应选择的第2分类的对照对象数据的候补数量在固定数量以上时，根据使用者的第3指节的静脉图案信息选择更下位的第3分类。

7.根据权利要求4至6中的任意一项所记载的生物体认证系统，其特征在于，检索用数据库根据中节的静脉图案信息进行第1分类，根据基节的静脉图案信息进行第2分类，根据末节的静脉图案信息进行第3分类。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所记载的生物体认证系统，其特征在于，还具备数据库更新处理部，根据使用者的指节的边界的位置信息和使用者的指节的静脉图案信息，进行对照用数据库和检索用数据库的更新处理。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所记载的生物体认证系统，其特征在于，摄像部获得手指的表面图像和包含手指的静脉图案的图像。

10.一种生物体认证方法，其特征在于，包括：

获得使用者的手指的图像的步骤；

从获得的图像求得指节的边界的步骤；

从获得的图像求得静脉图案的步骤；以及，

根据使用者的指节的边界的位置信息，用于从对照用数据库检索对照对象的数据候补，根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类的检索用数据库选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理的步骤。

11.一种生物体认证程序，其特征在于，在计算机上实行：

获得使用者的手指的图像的步骤；

从获得的图像求得指节的边界的步骤；

从获得的图像求得静脉图案的步骤；

根据使用者的指节的边界的位置信息，用于从对照用数据库检索对照对象的数据候补，根据指节的边界的位置信息进行上位分类，进一步根据指节的静脉图案信息进行更下位的分类的检索用数据库选择对应的上位分类，进一步根据使用者指节的静脉图案信息从上位分类选择对应的下位分类，接着，从对照用数据库参照对应选择的下位分类的对照用数据进行认证处理的步骤。

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