JP2000011179A - 人体照合装置 - Google Patents

人体照合装置

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JP2000011179A
JP2000011179A JP11085765A JP8576599A JP2000011179A JP 2000011179 A JP2000011179 A JP 2000011179A JP 11085765 A JP11085765 A JP 11085765A JP 8576599 A JP8576599 A JP 8576599A JP 2000011179 A JP2000011179 A JP 2000011179A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指紋照合装置において、指紋の個人差に応じ
て照合性能を最適値に設定できるようにする。 【解決手段】 指紋登録時、指紋データ連続登録手段3
で登録対象者の複数の指を連続して登録し、登録状況監
視手段4で指の状況により認識困難かを監視し、照合形
式・レベル自動決定手段5で上記状況に応じて照合形式
(AND照合又はOR照合)及び照合レベルを決定し
て、指紋データベース6に登録する。指紋照合時、個人
別照合形式抽出手段7及び個人別照合レベル抽出手段8
で照合形式及び照合レベルを抽出し、複数指紋データ照
合・判定手段11で、登録指紋データと入力指紋データ
をそれぞれ照合して、その結果を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、指紋等の人体の
特徴点により個人を照合する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】建物内の所定区域へは関係者以外の立入
りを禁止するため、所定区域への通路又は出入口に電気
錠によって開閉される扉を設け、この扉の近傍に所定区
域への通行を許可された者か否かを、指紋を照合して判
別する指紋照合装置を設置する場合がある。この指紋照
合装置は、所定の指の指紋を指紋センサで撮像し、その
画面の濃淡を電気信号に変換して指紋データを出力し、
これをあらかじめ登録された指紋データと照合して、両
者が一致するか又は不一致であるかを判定するものであ
る。
【0003】この場合、指紋センサの外にテンキーを設
置し、操作者がテンキーを操作してID(個人)番号を
入力すると、あらかじめ登録された指紋の特徴点データ
の中から、ID番号に対応する指紋データを抽出し、指
紋センサから入力された実指紋データと照合するように
している。
【0004】ここで、指紋照合の際の他人受入率(他人
を本人と間違える確率)を下げるために、複数の指をA
ND条件で判別することが考えられ、個人単位で複数の
指紋データをあらかじめ登録し、そのすべての指の指紋
データの照合結果が一致したとき、照合OKと判定する
ものであり、例えば特開昭61−177580号公報に
提案されている。
【0005】また、操作者が指に受傷して指紋照合に使
えなくなったり、どうしても認識不能状態になったりし
た場合でも、バックアップとして、本人拒否率(本人と
して認識しない確率)を下げるために、複数の指をOR
条件で判別することが考えられ、個人単位で複数の指紋
データをあらかじめ登録し、その中で1本でも一致する
指紋があれば、照合OKと判定するものであり、例えば
特公平7−120417号公報に提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の指
紋照合装置では、複数の指をあらかじめ登録しておき、
AND条件又はOR条件で照合し、他人受入率又は本人
拒否率を下げて照合性能を向上するようにしているた
め、AND機能又はOR機能をそれぞれ別の装置に組み
込んで照合する必要がある。また、各個人の指は、指紋
の凹凸、湿り気、傷等により異なっており、規定の照合
判別条件が人により不適となる場合が多く、AND又は
OR照合のため、更に認識性能が悪くなることがある。
【0007】また、照合性能を左右する基本パラメータ
である他人受入率及び本人拒否率は、判別条件により一
方を良くすれば、他方が悪くなるといった相関関係を持
つ。等の問題点がある。
【0008】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたもので、個人単位でAND照合及びOR照合の
一方を選択でき、人体特徴点の個人差に応じて、照合性
能を最適値に設定できるようにした使いやすい人体照合
装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の第1発明に係
る人体照合装置は、個人ごとの人体特徴点データを登録
し、かつ人体特徴点データの照合形式及び照合レベルを
設定し、この設定された照合形式及び照合レベルで複数
の人体特徴点データを登録人体特徴点データと照合する
ようにしたものである。
【0010】また、第2発明に係る人体照合装置は、第
1発明のものにおいて、照合形式を、複数の入力人体特
徴点データのすべてが、登録人体特徴点データと一致す
るかを判断するAND照合形式と、複数の入力人体特徴
点データのいずれかが登録人体特徴点データと一致する
かを判断するOR照合形式としたものである。
【0011】また、第3発明に係る人体照合装置は、第
1又は第2発明のものにおいて、登録対象者の複数の人
体特徴点データを連続して登録し、個人の人体特徴点の
状況により認識困難かを監視し、上記状況に応じて個人
ごとに適合する照合形式及び照合レベルを決定するよう
にしたものである。
【0012】また、第4発明に係る人体照合装置は、第
1又は第2発明のものにおいて、登録されている人体特
徴点データから入力ID番号に対応する照合形式及び照
合レベルを抽出して照合するようにしたものである。
【0013】また、第5発明に係る人体照合装置は、第
4発明のものにおいて、抽出された照合形式及び照合レ
ベルに基づいて、登録人体特徴点データと、複数の入力
人体特徴点データとをそれぞれ照合して、その結果を判
定するようにしたものである。
【0014】また、第6発明に係る人体照合装置は、第
1〜第5発明のものにおいて、人体の特徴点として指紋
を用いるようにしたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1〜図7はこの
発明の第1〜第6発明の一実施の形態を示す図で、図1
は全体構成図、図2はブロック線図、図3は指紋データ
ベース説明図、図4は他人受入率及び本人拒否率曲線
図、図5は照合形式及び照合レベル決定テーブル説明
図、図6は指紋登録動作フローチャート、図7は指紋照
合動作フローチャートで、図中、同一符号は同一部分を
示す。
【0016】図1において、1は人体照合装置の一例と
しての指紋照合装置、2はテンキー等で構成されID
(個人)番号を入力するID番号入力手段、3は入力さ
れたID番号に基づいてその個人の指紋データを連続し
て登録する指紋データ連続登録手段、4はその個人の登
録時の指紋状況を確認及びチェックする登録状況監視手
段、5は登録状況に応じて登録者の指の状態に適合した
照合形式(ANDかORか)及び照合判別条件(レベ
ル)を自動的に決定する照合形式・レベル自動決定手段
である。上記のID番号入力手段2、指紋データ連続登
録手段3、登録状況監視手段4および照合形式・レベル
自動決定手段5により人体特徴点データ登録手段を構成
する。
【0017】6aは上記各手段2〜5からなる人体特徴
点データ登録手段から得られる情報を指紋データベース
6として登録する記憶手段で、図3で後述するように、
ID番号ごとに照合形式、照合レベル及び指紋データが
記憶されている。7は入力されたID番号に基づいて、
指紋データベース6から当該個人の照合形式を抽出する
個人別照合形式抽出手段、8は同じく当該個人の照合レ
ベルを抽出する個人別照合レベル抽出手段である。上記
の個人別照合形式抽出手段7および個人別照合レベル抽
出手段8により、人体特徴点データ照合手段を構成して
いる。9は上記照合形式及び照合レベルにより照合対象
者の指紋データを連続して取り込んで照合する第1指〜
第3指照合手段9a〜9cを有する複数指連続照合手段
である。
【0018】10は上記連続照合の結果から照合形式で
決定される条件(ANDかOR)を判断して最終的な判
定結果を出す照合結果最終判定手段で、ANDゲート1
0a及びORゲート10bを有し、複数指連続照合手段
9及び照合結果最終判定手段10により複数指紋データ
照合・判定手段11、すなわち一般的に言えば、複数人
体特徴点データ照合・判定手段が構成されている。12
は上記最終結果を使って、扉等の所定機器の制御結果及
び照合結果をログ記録する制御・ログ記録手段である。
【0019】図2において、21は指紋を撮像する指紋
センサで、LED光源21a、プリズム21b及びCC
Dカメラ21cから構成されている。22は指紋センサ
21のアナログ画像信号をディジタル画像信号に変換す
るA/D変換器、23は中央処理装置(CPU)、24
はLED光源21a、テンキー25、表示灯26及びブ
ザー27に接続され、CPU23の間で信号を授受する
入出力装置、28はCPU23に接続された入出力装置
で、出力リレー29が接続されている。30は当該扉の
電気錠で、出力リレー29により制御される。31はC
PU23に接続され登録指紋データ、操作ログの記憶デ
ータ等を記憶するメモリ、32はメモリ31をバックア
ップする電池である。図2の指紋センサ21は、図1の
ID番号入力手段2に対応する。また、CPU23は、
図1の指紋データ連続登録手段3、登録状況監視手段4
および照合形式・レベル自動決定手段5を含む人体特徴
点データ登録手段の動作、個人別照合形式抽出手段7お
よび個人別照合レベル抽出手段8を含む人体特徴点デー
タ照合手段の動作、ならびに、複数指連続照合手段9及
び照合結果最終判定手段10を含む複数人体特徴点デー
タ照合・判定手段の動作を、計算機演算により行う。ま
た、メモリ31は、図1の記憶手段6aおよび制御・ロ
グ記録手段の12の両方の動作をする。
【0020】図3は、図1の指紋データベース6の構成
を説明する図であり、図3に示すように、指紋データベ
ース6には、登録時に、ID番号のフィールドに、照合
形式・レベル自動決定手段5で決定された照合形式(A
ND又はOR及び照合指本数)Mと照合レベルL、及び
指紋データ連続登録手段3で登録された各指ごとの指紋
データD1〜D3が格納される。
【0021】図4は、指紋照合装置における他人受け入
れ率および本人拒否率を示す曲線図である。図4におい
て、FAは照合時他人の指紋データを本人の指紋データ
として受け入れる(False Accept)確率(以下他人
受入率という)、FRは同じく本人の指紋データを本人
のものでないとして拒否する(False Reject)確率
(以下本人拒否率という)である。他人受入率FAは照
合判別条件(一致度)Liを上げれば上げるほど小さく
なり、本人拒否率FRは照合判別条件Liを上げるほど
大幅に大きくなる。それぞれの曲線は、指紋照合装置固
有の曲線となり、他人を受け入れにくく、本人を受け入
れやすい最適の点になるように、判別条件Liがあらか
じめ定められている。
【0022】図5は照合形式及び照合レベルを決定する
ためのテーブルを説明する図である。図5に示す照合形
式及び照合レベル決定テーブルは、図1の登録状況監視
手段4及び照合形式・レベル自動決定手段5で使用され
るものである。登録時の本人確認照合での連続失敗回数
によって、その人の指状況が「通常」「悪い」及び「最
悪」とクラス分けされていて、そのクラスに合った照合
形式及び照合判定条件を決めるために用いられる。ここ
では、登録照合の失敗回数が、0〜5、6〜10、11
回以上によって、「通常」、「悪い」、「最悪」のクラ
ス分けをしている。この各クラスに指定された失敗回数
を「COUNT」とする。また、照合形式には、「照合
形式」(これをMlogとする)と照合する指の「本数」
(これをMnumとする)とを含んでいる。照合レベルに
は、「照合レベル」(これをLiとする)とこれに伴う
「他人受入率FA」および「本人拒否率FR」を含んで
いる。
【0023】通常クラスでは、レベルL1で確認照合が
なされ、本人拒否率FRが確率Pr1で識別され、その
ときの他人受入率FAがPa1で最終性能として問題な
いため、1本の指でも一致とみなし得るOR照合とな
る。また、登録時の本人確認照合が失敗する場合には、
悪いクラスとして、その人の本来の本人拒否率性能が保
証できないため、照合レベルをL2に下げ(L2
1)、本人拒否率FRを確率Pr2に下げる(性能を向
上させる)(Pr2<Pr1)。これに伴って、他人受入
率FAは確率Pa2に上がり、決められた基本性能が出
せなくなる(Pa2>Pa1)。
【0024】そのために、照合時に2本の指の他人受入
率FAを乗算して、最終他人受入性能を向上するAND
照合形式が指定されている。また、更に失敗が多い人は
最悪クラスとして、更に本人拒否率FRを下げて確率P
r3とし(Pr3<Pr2)、他人受入率を上げて確率Pa
3となる(Pa3>Pa2)ような照合レベルL3を判別
条件とする。なお、他人受入率性能を保証するために、
3本の指を照合するAND照合に決定される。ここで、
Pa1<Pa2<Pa3とし、Pr1>Pr2>Pr3とす
る。
【0025】次に、この実施の形態の動作を図6及び図
7を参照して説明する。 A 指紋登録動作(図6) 図6は、人体特徴データとしての指紋の登録動作を示す
フローチャートである。まず、ステップS1で、図2の
テンキー25からID番号を入力し、ステップS2で初
期値として照合レベルL1及び指ポインタ1(1番目の
指)が設定される。ここで指ポインタとは、登録・照合
対象の指数(Mnum)のうちで、順番に登録(照合)す
る時に使う、内部カウンタ(ポインタ)を言う。ステッ
プS3で登録者の指紋データを取り込み(第1回)、ス
テップS4でそのデータを一時的にDprvとして記憶す
る。ステップS5で登録データの信頼性及び本人照合の
確認のために、再度同一指紋データをDnxtとして取り
込む。
【0026】ステップS6では、一時記憶されている指
紋データDprvと再取り込み指紋データDnxtを所定の照
合レベルLiで比較・照合する。結果が不一致であれば
ステップS7へ進み、現クラスの決定テーブルにある失
敗回数(COUNT)分繰り返し、その回数を越えても
失敗したときは、登録対象者の指の状態を悪く、本人照
合が正常にできないとして、ステップS8へ進む。ステ
ップS8で決定テーブルのクラスを順次下げて行き、そ
のテーブルに指定されている照合レベルLi及び登録本
数(Mnum)に条件をシフトする。
【0027】そして、ステップS9でクラスが最悪クラ
スの条件でも登録、本人確認が失敗する場合は、その登
録者は登録失敗・使用不可と判断して処理は終了する。
また、ステップS6で本人照合確認結果が一致と判定さ
れると、その指状況クラスでの登録・照合は可能と判断
し、ステップS10へ進み、一時記憶された指紋データ
Dprvを指紋データDnとして指紋データベース6<Dn
内>に順次登録して行く。その手順は、指定された指の
本数Mnum回必要なため、ステップS11で指ポインタ
が指定本数Mnumを越えたかを判断し、越えていなけれ
ばステップS12で指ポインタを1増加してステップS
3へ戻る。
【0028】この登録・本人照合の繰返しの結果、所定
の指の登録がすべて完了すれば、ステップS13へ進
み、その時点での指のクラスで決められた照合レベルL
i及び照合形式Mlog及び照合指本数Mnumを指紋データ
ベース6に登録して処理は終了する。なお、以上説明し
た、図6のステップS1〜S13のプロセスは、図1に
おいは、ID番号入力手段2、指紋データ登録手段(指
紋データ連続登録手段3、登録状況監視手段4および照
合形式・レベル自動決定手段5を含む)ならびに記憶手
段6によって実行するものである。さらに詳しく述べる
と、ステップS3〜S6及びステップS10〜S12の
プロセスでは指紋データ連続登録手段3により、ステッ
プS7〜S9のプロセスは登録状況監視手段4により、
また、ステップS13のプロセスは照合形式・レベル自
動決定手段5により実行するものである。また、図2に
おいては、指紋センサー21、CPU23、テンキー2
5、メモリ31などにより実行するものである。
【0029】B 指紋照合動作(図7) 図7は、人体特徴点データとしての指紋の照合動作を示
すフローチャートである。ステップS21でテンキーか
らID番号を入力し、ステップS22でそのID番号に
基づいて指紋データベース6から当該ID番号の照合形
式Mlog,Mnum、照合レベルL及び指紋データDnをそ
れぞれ抽出しておく。ステップS23で照合形式Mlog
がAND照合かを判断し、AND照合であればステップ
S24へ進み、OR照合であればステップS29へ進
む。
【0030】ステップS24では指ポインタを1(第1
指)に指定し、ステップS25で照合者の第n指の指紋
データDinを取り込む。ステップS26で指紋データD
inと指紋データベース6から抽出した登録指紋データD
nとを、照合レベルLで比較・照合する。照合結果が一
致すれば、ステップS27で指ポインタが指定本数Mnu
mを越えたかを判断し、越えていなければステップS2
8で指ポインタを1増加してステップS25へ戻る。
【0031】この比較・照合の繰返しの結果、ステップ
S27で指ポインタが指定本数Mnumを越えた場合、す
なわちすべての指の照合結果が一致した場合は最終結果
OKと判断する。また、ステップS26で照合結果が一
致しなかった場合、すなわち1本の指でも照合結果が不
一致の場合は最終結果NGと判断する。また、ステップ
S29へ進んだ場合は、登録されたどれかの指の指紋デ
ータDinを取り込む。
【0032】ステップS30〜S32では、指紋データ
ベース6から抽出した照合レベルLで、入力データDin
と抽出した登録指紋データD1〜D3について、順次比
較・照合する。この照合結果でいずれか一つでも一致す
るものがあれば、最終結果OKと判断する。すべての登
録指紋データD1〜D3と一致しない場合は、最終結果
NGと判断する。以上の最終結果に基づいてステップS
33で所定制御を行ない、操作ログを記録する。なお、
以上説明した、図7のステップS21〜S33のプロセ
スは、図1においは、ID番号入力手段2、記憶手段
6、指紋データ照合手段(個人別照合形式抽出手段7お
よび個人別照合レベル抽出手段8を含む)、複数指紋デ
ータ照合・判定手段11(複数指連続照合手段9及び照
合結果最終判定手段10を含む)ならびに制御・ログ記
録手段12により実行するものである。さらに詳しく述
べると、ステップS22のプロセスは、個人別照合形式
抽出手段7および個人別照合レベル抽出手段8により、
また、ステップS23〜S32のプロセスは、複数指紋
データ照合・判定手段11により実行するものである。
また、図2においては、指紋センサー21、CPU2
3、テンキー25、メモリ31などにより実行するもの
である。
【0033】このようにして、複数指のAND照合及び
OR照合の両機能を持ち、個人単位でいずれかが選択で
き、便利に使用できる。また、個人差のある指紋状況を
見て、その個人に適合した最適な照合形式及び照合レベ
ルを決めて、照合性能(他人受入率及び本人拒否率)を
落とすことなく、最適値にすることが可能となる。
【0034】なお、上記実施の形態では、照合媒体とし
て指紋を用いるものとしたが、これに限るものではな
く、照合媒体として声紋、網膜パターン、手形、顔形等
の人体又はそれに伴う機能、すなわち人体特徴点データ
による判別を利用することが可能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の第1発
明では、個人ごとの人体特徴点データを登録し、かつ人
体特徴点データの照合形式及び照合レベルを設定し、こ
の設定された照合形式及び照合レベルで複数の人体特徴
点データを登録人体特徴点データと照合するようにし、
第2発明では、照合形式を、AND照合形式及びOR照
合形式としたので、個人ごとに異なる人体特徴点に適合
した照合形式及び照合レベルにより、個人ごとの照合管
理を簡単にすることができる。
【0036】また、第3発明では、登録対象者の複数の
人体特徴点データを連続して登録し、個人の人体特徴点
の状況により認識困難かを監視し、上記状況に応じて個
人ごとに適合する照合形式及び照合レベルを決定するよ
うにしたので、個人ごとに異なる人体特徴点に適合した
照合形式及び照合レベルを自動的に判別して、個人ごと
の照合管理を簡単にすることができる。
【0037】また、第4発明では、登録されている人体
特徴点データから入力ID番号に対応する照合形式及び
照合レベルを抽出して照合するようにしたので、操作者
の記憶及び手間にかかわることなく、照合操作を簡単に
することができる。
【0038】また、第5発明では、抽出された照合形式
及び照合レベルに基づいて、登録人体特徴点データと、
複数の入力人体特徴点データとをそれぞれ照合して、そ
の結果を判定するようにしたので、最終的な照合性能を
落とすことなく、最適な性能での照合ができる。
【0039】また、第6発明では、人体の特徴点として
指紋を用いるようにしたので、照合性能に優れ、かつ便
利な指紋照合装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す全体構成図。
【図2】 この発明の実施の形態1を示すブロック線
図。
【図3】 図1の指紋データベースの説明図。
【図4】 この発明の実施の形態1を示す他人受入率及
び本人拒否率曲線図。
【図5】 この発明の実施の形態1を示す照合形式及び
照合レベル決定テーブル説明図。
【図6】 この発明の実施の形態1を示す入力人体登録
動作フローチャート。
【図7】 この発明の実施の形態1を示す指紋照合動作
フローチャート。
【符号の説明】
1 人体照合装置(指紋照合装置)、2 ID番号入力
手段、3 人体特徴点(指紋)データ連続登録手段、4
登録状況監視手段、5 照合形式・レベル自動決定手
段、6 人体特徴点(指紋)データベース、7 個人別
照合形式抽出手段、8 個人別照合レベル抽出手段、9
複数人体(指)連続照合手段、10照合結果最終判定
手段、11 複数人体特徴点(指紋)データ照合・判定
手段、S1〜S13 人体特徴点(指紋)データ登録手
段、S3〜S6,S10〜S12 人体特徴点(指紋)
データ連続登録手段、S7〜S9 登録状況監視手段、
S13 照合形式・レベル自動決定手段、S21〜S3
3 人体特徴点(指紋)データ照合手段、S22 個人
別照合形式抽出手段及び個人別照合レベル抽出手段、S
23〜S32 複数人体特徴点(指紋)データ照合・判
定手段。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された人体の特徴点データと、あら
    かじめ登録された人体の特徴点データとを照合して両者
    が一致するかを判断する装置において、個人ごとの上記
    人体特徴点データをデータベースに登録し、かつ上記人
    体特徴点データの照合形式及び照合レベルを設定する人
    体特徴点データ登録手段と、上記設定された照合形式及
    び照合レベルで複数の上記人体特徴点データを上記登録
    人体特徴点データと照合する人体特徴点データ照合手段
    とを備えたことを特徴とする人体照合装置。
  2. 【請求項2】 照合形式を、複数の入力人体特徴点デー
    タのすべてが、登録人体特徴点データと一致するかを判
    断するAND照合形式と、複数の入力人体特徴点データ
    のいずれかが登録人体特徴点データと一致するかを判断
    するOR照合形式とからなるものとしたことを特徴とす
    る請求項1記載の人体照合装置。
  3. 【請求項3】 人体特徴点データ登録手段は、登録対象
    者の複数の人体特徴点データを連続して登録する人体特
    徴点データ連続登録手段と、個人の上記人体特徴点の状
    況により認識困難かを監視する登録状況監視手段と、上
    記状況に応じて個人ごとに適合する照合形式及び照合レ
    ベルを決定する照合形式・レベル自動決定手段とを有す
    るものとしたことを特徴とする請求項1又は請求項2記
    載の人体照合装置。
  4. 【請求項4】 人体特徴点データ照合手段は、データベ
    ースに登録されている人体特徴点データから入力ID番
    号に対応する照合形式を抽出する個人別照合形式抽出手
    段と、上記データベースに登録されている人体特徴点デ
    ータから上記入力ID番号に対応する照合レベルを抽出
    する個人別照合レベル抽出手段とを有するものしたこと
    を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の人体照合
    装置。
  5. 【請求項5】 抽出された照合形式及び照合レベルに基
    づいて、データベース内の登録人体特徴点データと、複
    数の入力人体特徴点データとをそれぞれ照合して、その
    結果を判定する複数人体特徴点データ照合・判定手段を
    設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
    の人体照合装置。
  6. 【請求項6】 人体の特徴点として指紋を用いるものと
    したことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに
    記載の人体照合装置。
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