JP2002024831A - 指紋認証装置及び指紋認証システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】指紋画像を用いて個人認証を行うための指紋認
証装置で、指紋の特徴点が明確でなく、また、照合対象
として部分的な指紋画像しか得られない場合でも、十分
な認証精度で登録指紋画像と照合指紋画像を照合するこ
と。 【解決手段】指紋登録・認証局装置１４の登録指紋デー
タベース装置に登録された登録ユーザの全体的な指紋画
像Ａに対し、携帯電話端末１１の小型指紋読み取り装置
１６から入力された認証対象ユーザの部分的な指紋画像
データＢを照合して個人認証する際に、照合すべき部分
指紋画像Ｂに配置した複数のテンプレート領域ｔｍ，ｔ
１〜ｔｎの各画像データと最大の相関係数を有する各最
大相関領域ＴＭ，Ｔ１〜Ｔｎが登録された略全体の指紋
画像Ａ上から検出され、前記各テンプレート領域の相互
位置関係と前記各最大相関領域の相互位置関係との比較
から登録指紋に対する照合指紋の同一性が判定され個人
認証される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指紋画像を用いて
個人認証を行うための指紋認証装置及び指紋認証システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばコンピュータ上で稼動する従来の
指紋照合機能の一つとして、登録されている指紋データ
（登録指紋データ）と照合する指紋データ（照合指紋デ
ータ）との２つの指紋データから抽出した特徴図形（分
岐点，端点等）の位置関係により、前記２つの指紋デー
タの同一性を判定する指紋照合方法『特徴図形照合方
法』がある。そして、この『特徴図形照合方法』は、指
紋だけでなく画像同士を照合する多くの場合に有効であ
り、その有効性はよく知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、登録あ
るいは照合の対象となる被験者の指紋データが、 （１）指紋の「谷」が浅く、鮮明な指紋データになって
いない。

【０００４】（２）皮膚が柔らかく、指紋の「山」がつ
ぶれやすい。

【０００５】（３）特徴図形（分岐点，端点等）の出現
する位置が変わりやすい。

【０００６】（４）特徴図形（分岐点，端点等）の数が
指紋データの採取毎に大きく変化する。 等の特徴を有する場合には、前記『特徴図形照合方法』
ではその照合を失敗する確率が増すという欠点があり、
しかも、このような特徴を有する指紋を持つ人の割合
は、１００人当たり２〜３人程度存在すると言われてい
る。

【０００７】これは、指紋データ照合時に本人拒否率や
他人受け入れ率として、０．１％程度が標準的な値とさ
れていることを考慮すると大きすぎると言え、認証精度
の点で問題である。

【０００８】また、この『特徴図形照合方法』では、あ
る程度の認証精度を確保する上で、指紋データから一定
数（例えば１３個所）以上の特徴図形を抽出する必要が
あり、登録指紋データ及び照合指紋データの何れについ
ても、対象となる指の略全体に近い一定領域以上の指紋
画像を採取する必要がある。

【０００９】このため、指紋照合による個人認証を行う
場合に、例えば小さな指紋読み取り窓しか設けることの
できない携帯端末から採取された部分的な指紋画像で
は、一定数以上の特徴図形を抽出することができず、こ
の指紋照合による個人認証は困難な問題がある。

【００１０】本発明は、前記のような問題に鑑みなされ
たもので、指紋の特徴点が明確でなく、また、照合対象
として部分的な指紋画像しか得られない場合でも、十分
な認証精度で登録指紋画像と照合指紋画像を照合するこ
とが可能な指紋認証装置及び指紋認証システムを提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項１に係る指紋認証装置は、登録対象ユーザの１つの指
の指紋の略全体画像を記憶する登録指紋記憶手段と、外
部の端末装置から指紋の一部の画像を受信する指紋画像
受信手段と、この指紋画像受信手段により受信された指
紋の一部の画像と前記登録指紋記憶手段により記憶され
た指紋の全体画像との間で相関関係が得られる複数の小
領域を検出する相関領域検出手段と、この相関領域検出
手段により検出された指紋の一部の画像上での複数の小
領域の相互位置関係と指紋の全体画像上での複数の小領
域の相互位置関係とに基づき前記登録対象ユーザの指紋
と前記外部の端末装置から受信された指紋との同一性を
判定する指紋判定手段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】このような本発明の請求項１に係る指紋認
証装置では、指紋画像受信手段により外部の端末装置か
ら指紋の一部の画像が受信されると、この受信された指
紋の一部の画像と、登録指紋記憶手段により記憶された
登録対象ユーザの１つの指の指紋の略全体画像との間
で、相関関係が得られる複数の小領域が検出され、この
相関検出された指紋の一部の画像上での複数の小領域の
相互位置関係と、指紋の全体画像上での複数の小領域の
相互位置関係とに基づき、前記登録対象ユーザの指紋と
前記外部の端末装置から受信された指紋との同一性が判
定されるので、登録ユーザの指紋の略全体画像に対し同
一性を判定すべき指紋の画像が指紋の部分画像であった
としても、確実に指紋照合できることになる。

【００１３】また、本発明の請求項２に係る指紋認証装
置は、前記請求項１に係る指紋認証装置にあって、前記
指紋画像受信手段により受信された指紋の一部の画像を
複数合成して指紋の略全体画像を生成する全体画像生成
手段をさらに備え、前記登録指紋記憶手段により記憶さ
れる登録対象ユーザの指紋の略全体画像は、前記全体画
像生成手段により生成された指紋の略全体画像であるこ
とを特徴とする。

【００１４】このような本発明の請求項２に係る指紋認
証装置では、さらに、指紋画像受信手段により受信され
た指紋の一部の画像が、全体画像生成手段により複数合
成されて指紋の略全体画像が生成され、この全体画像生
成手段により生成された指紋の略全体画像が、登録指紋
記憶手段により登録対象ユーザの指紋の略全体画像とと
して記憶されるので、外部の端末装置で指紋の一部の画
像しか読み取ることができなくても、指紋照合に適した
指紋の略全体画像として登録できることになる。

【００１５】また、本発明の請求項３に係る指紋認証装
置は、前記請求項１又は請求項２に係る指紋認証装置に
あって、さらに、外部の端末装置から指紋画像の取り込
み要求を受信する指紋要求受信手段と、この指紋要求受
信手段により受信された指紋画像の取り込み要求に応じ
て、前記登録指紋記憶手段により記憶された登録対象ユ
ーザの指紋の全体画像を加工し、前記外部の端末装置へ
送信する登録指紋加工送信手段とを備えていることを特
徴とする。

【００１６】このような本発明の請求項３に係る指紋認
証装置では、さらに、指紋要求受信手段により外部の端
末装置から指紋画像の取り込み要求が受信されると、こ
の受信された指紋画像の取り込み要求に応じて、登録指
紋記憶手段により記憶された登録対象ユーザの指紋の全
体画像が加工され、前記外部の端末装置へ送信されるの
で、外部の端末装置において、この指紋認証装置に登録
された登録ユーザの指紋の画像を取り込み、独自の指紋
照合を実施できることになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００１８】図１は本発明に係る指紋認証装置及び指紋
認証システムを実施したネットワークシステムの構成を
示す図である。

【００１９】このネットワークシステムの相互通信網で
あるインターネット１０には、多数の個人の携帯電話端
末１１…やコンピュータ端末１２…の他に、電子モール
／サイバーショップ１３等の様々な業種や場所で使用さ
れているコンピュータ端末が接続され、さらに、このイ
ンターネット１０には、指紋登録・認証局装置１４が接
続される。

【００２０】指紋登録・認証局装置１４は、インターネ
ット１０を利用する各個人ユーザそれぞれの個人認証サ
ービスを指紋の照合によって行うもので、この指紋登録
・認証局装置１４には、登録ユーザそれぞれの指紋の多
階調画像が記憶されて登録される。

【００２１】この指紋登録・認証局装置１４のコンピュ
ータ端末をはじめ、前記各個人の携帯電話端末１１…、
コンピュータ端末１２…には、そのそれぞれに指紋の略
全体画像を読み取り可能な指紋読み取り装置１５や部分
画像を読み取り可能な小型指紋読み取り装置１６が備え
られ、前記指紋登録・認証局装置１４に対して個人登録
を行う際、及び該指紋登録・認証局装置１４において個
人認証（指紋認証）を行わせる際に、各端末を操作する
ユーザの指紋画像が登録対象画像あるいは照合対象画像
として多階調画像で読み取られる。

【００２２】なお、前記携帯電話端末１１における小型
指紋読み取り装置１６からの前記指紋登録・認証局装置
１４に対する指紋画像の登録の際には、１つの指紋につ
いて複数回の指紋読み取り操作により得られる各部分画
像が合成され略全体の指紋画像に適正化されて登録され
る（図４，図５参照）。また、この指紋の略全体画像と
して登録された登録指紋画像に対する同携帯電話端末１
１における小型指紋読み取り装置１６からの指紋照合の
際には、１回の読み取り操作により得られた部分的な指
紋画像が照合指紋画像として照合される。

【００２３】その他コンピュータ端末１２や指紋登録・
認証局装置１４そのものにおける指紋の略全体画像を読
み取り可能な指紋読み取り装置１５からの指紋画像の登
録，照合の際には、そのままの略全体の指紋画像が登録
され、また、照合指紋画像として照合される。

【００２４】図２は前記ネットワークシステムに接続さ
れた指紋登録・認証局装置１４におけるコンピュータ端
末の構成を示すブロック図である。

【００２５】この指紋登録・認証局装置１４のコンピュ
ータ端末には、制御部（ＣＰＵ）２１が備えられ、ハー
ドディスク装置や半導体メモリからなる記憶装置２２に
予め記憶された認証局制御プログラムに従って指紋登録
処理や認証処理などの制御を行うもので、前記制御部
（ＣＰＵ）２１には、記憶装置２２の他に、指紋読み取
り装置１５、登録指紋データベース装置２３、そしてイ
ンターネット１０との接続を行う通信制御装置２４が接
続される。

【００２６】図３は前記指紋登録・認証局装置１４の登
録指紋データベース装置２３における登録ユーザデータ
を示す図である。

【００２７】この登録指紋データベース装置２３に記憶
されて登録される登録ユーザデータとしては、各登録ユ
ーザそれぞれの氏名・ＩＤコード・登録指紋画像・画像
仕様（データサイズ，画素ピッチ，階調数）と共に、当
該登録ユーザデータの外部出力の可否を示す外部出力可
否データ、外部出力可の場合の許可端末アドレスを示す
許可端末データが、該各登録ユーザ毎に対応付けられて
記憶され登録される。

【００２８】ユーザＩＤは、その登録に際して各個人毎
に個別に割り当てられる。

【００２９】図４は前記指紋登録・認証局装置１４の指
紋登録に伴う部分指紋画像からの合成適正化を示す図で
ある。

【００３０】図５は前記指紋登録・認証局装置１４の指
紋登録に伴う部分指紋画像の取り込み重ね合わせパター
ンの一例を示す図である。

【００３１】例えば携帯電話端末１１における小型指紋
読み取り装置１６から指紋登録・認証局装置１４に対し
て指紋画像の登録が行われる際には、小型指紋読み取り
装置１６における複数回の指紋読み取り操作に応じて、
図４（Ａ）に示すように、指紋登録・認証装置１４に取
り込まれた複数枚の部分指紋画像が、図４（Ｂ）に示す
ように、画像認識，移動，回転によりズレ補正されて重
ね合わされ、図４（Ｃ）に示すように、合成適正化され
て登録される。

【００３２】この際、小型指紋読み取り装置１６による
指紋部分の読み取りの順番は、指紋登録・認証局装置１
４から携帯電話端末１１に対して指紋入力要領のガイド
メッセージが与えられることで表示され、このガイドメ
ッセージに従ったユーザ操作により、例えば図５に示す
ように、第１に指紋中央部分、第２，第３，…にその周
辺部分が順次読み取られて指紋登録・認証局装置１４へ
送られる。

【００３３】図６は指紋の略全体画像による登録指紋画
像Ａと同サイズの照合指紋画像Ｂとの照合データエリア
を示す図である。

【００３４】図７は指紋の略全体画像による登録指紋画
像Ａと同サイズの照合指紋画像Ｂとの照合データエリア
に応じた指紋登録・認証局装置１４における指紋認証の
方法を説明するための図である。

【００３５】すなわち、指紋の略全体画像が登録指紋画
像Ａと照合指紋画像Ｂとの照合データエリアとなった場
合には、まず、照合指紋画像Ｂに対しその全体を囲むメ
インテンプレート領域ｔｍとこのメインテンプレートｔ
ｍを基準とする４つのサブテンプレート領域ｔ１〜ｔ４
を配置し、この各テンプレート領域ｔｍ及びｔ１〜ｔ４
それぞれの画像データと最大の相関関係を有する各最大
相関領域ＴＭ及びＴ１〜Ｔ４を登録指紋画像Ａ上で検出
した後に、前記メインテンプレート領域ｔｍに対するサ
ブテンプレート領域ｔ１〜ｔ４それぞれの相対位置関係
と前記各最大相関領域ＴＭに対するＴ１〜Ｔ４それぞれ
の相対位置関係とが一致するか否かによって照合指紋画
像Ｂが登録指紋画像Ａと同一人物の指紋であるかを判定
するものである。

【００３６】図８は指紋の略全体画像による登録指紋画
像Ａと部分画像による照合指紋画像Ｂとの照合データエ
リアを示す図である。

【００３７】図９は指紋の略全体画像による登録指紋画
像Ａと部分画像による照合指紋画像Ｂとの照合データエ
リアに応じた指紋登録・認証局装置１４における指紋認
証の方法を説明するための図である。

【００３８】すなわち、指紋の略全体画像である登録指
紋画像Ａに対し指紋の部分画像が照合指紋画像Ｂとして
照合データエリアとなった場合には、まず、部分画像で
ある照合指紋画像Ｂに対しその全体を囲むメインテンプ
レート領域ｔｍとこのメインテンプレートｔｍ内を６分
割したうちの３つのサブテンプレート領域ｔ１〜ｔ３を
配置し、この各テンプレート領域ｔｍ及びｔ１〜ｔ３そ
れぞれの画像データと最大の相関関係を有する各最大相
関領域ＴＭ及びＴ１〜Ｔ３を登録指紋画像Ａ上で検出し
た後に、前記メインテンプレート領域ｔｍに対するサブ
テンプレート領域ｔ１〜ｔ３それぞれの相対位置関係と
前記各最大相関領域ＴＭに対するＴ１〜Ｔ３それぞれの
相対位置関係とが一致するか否かによって部分画像であ
る照合指紋画像Ｂが全体画像である登録指紋画像Ａと同
一人物の指紋であるかを判定するものである。

【００３９】つまり、テンプレート領域と最大相関関係
を有する画像領域を見出す場合においては、領域内に指
紋の特徴点（端点，分岐点など）が存在する必要がない
ため、領域の大きさを数本の指紋の山あるいは谷が含ま
れる程度の小さい領域とするすることができる。従っ
て、全体画像である登録指紋画像Ａに対し部分画像であ
る照合指紋画像Ｂの照合を行う場合でも、照合指紋画像
Ｂの画像サイズに応じて複数のテンプレート領域ｔｍ，
ｔ１〜ｔ３を設定配置し、各テンプレート画像と最大相
関係数の算出される登録指紋画像Ａ上の対応領域ＴＭ，
Ｔ１〜Ｔ３を検出し、そのそれぞれの相対位置関係を比
較判定することで、十分認証精度の高い指紋照合が行え
るものである。

【００４０】なお、使用するテンプレートの形，大き
さ，配置は、この例に限らず、任意に設定できる。従っ
て、ここでは照合指紋画像が全体の指紋画像である場合
と部分指紋画像である場合とで異なるテンプレートを用
いたが、図９で示されるテンプレートを全体の指紋画像
である照合指紋画像の照合に用いても何ら問題はない。

【００４１】そして、この照合方式は、少なくとも画素
ピッチが同じであれば、画像読み取りデバイスの種類を
問わないで照合できる特長がある。

【００４２】図１０は前記ネットワークシステム上の各
端末における指紋読み取り装置１５（１６）にて読み取
られて転送される指紋画像データのヘッダ情報を示す図
である。

【００４３】この指紋画像データのヘッダ情報として
は、そのデータサイズ，画素ピッチ，階調データ，表裏
種類（指を読み取り面に押しつけた跡の形を表から見る
か裏から見るかの別）が記述される。

【００４４】そして、各端末の指紋読み取り装置１５
（１６）で読み取られ指紋登録・認証局装置１４へ送ら
れて指紋認証される照合指紋画像Ｂは、図１０に示すよ
うなヘッダ情報に基づき、何れもそのデータサイズ，画
素ピッチ，階調数が、登録指紋データベース装置２３内
の登録ユーザデータにおいて示される登録指紋画像Ａの
画像仕様に合わせて標準化され照合される。

【００４５】次に、前記構成のネットワークシステムに
おいて、まず、指紋登録・認証局装置１４に指紋画像を
登録する場合の動作について説明する。

【００４６】図１１は前記ネットワークシステムで指紋
登録を行う場合の端末処理と認証局処理とを対応付けて
示すフローチャートである。

【００４７】携帯電話端末１１や個人コンピュータ端末
１２からインターネット１０を介し指紋登録・認証局装
置１４の登録サイトへアクセスされ、指紋登録の要求と
共に各端末に備えられた小型指紋読み取り装置１６や指
紋読み取り装置１５に応じた読み取り可能な画像サイズ
が通知されると（ステップａ１）、指紋登録・認証局装
置１４では、前記端末からの指紋登録要求が受け付けら
れると共に、当該登録要求端末における読み取り可能な
指紋画像サイズが判定される（ステップｂ１）。

【００４８】すると、指紋登録・認証局装置１４から登
録要求端末に対して、該端末における読み取り可能な指
紋画像サイズに応じた指紋入力の要領を指示するガイド
メッセージが通知され（ステップｂ２）、端末側の表示
部において表示される（ステップａ２）。

【００４９】ここで、前記登録要求端末が部分的な指紋
画像を読み取り可能な小型指紋読み取り装置１６を備え
た携帯電話端末１１である場合には、例えば図５で示し
たように、第１に指紋中央部分、第２，第３，…にその
周辺部分を小型指紋読み取り装置１６に順次ユーザ入力
させるための入力要領ガイドメッセージが指紋登録・認
証局装置１４から段階的に通知されて表示される。

【００５０】また、前記登録要求端末が全体的な指紋画
像を読み取り可能な指紋読み取り装置１５を備えたコン
ピュータ端末１２である場合には、１回で指紋の略全体
を指紋読み取り装置１５にユーザ入力させるための入力
要領ガイドメッセージが指紋登録・認証局装置１４から
通知されて表示される。

【００５１】そして、携帯電話端末１１の場合には、登
録対象ユーザの氏名，外部出力可否情報，外部出力許可
端末情報の入力と共に、その小型指紋読み取り装置１６
からユーザの指紋の部分画像が順次複数回に渡り入力さ
れて送信され（ステップａ３）、また、個人コンピュー
タ端末１２の場合には、登録対象ユーザの氏名，外部出
力可否情報，外部出力許可端末情報の入力と共に、その
指紋読み取り装置１５からユーザの指紋の全体画像が１
回で入力されて送信され、指紋登録・認証局装置１４で
受信されると（ステップｂ３）、図１２における画像の
適正化処理を経て（ステップｂｃ）、登録対象ユーザの
指紋画像が正しく入力されたか判断される（ステップｂ
４）。

【００５２】図１２は前記ネットワークシステムで指紋
登録を行う場合の認証局処理に伴う画像の適正化処理を
示すフローチャートである。

【００５３】この画像の適正化処理では、登録対象ユー
ザの指紋画像が、前記携帯電話端末１１の小型指紋読み
取り装置１６から、図４（Ａ）で示したように、部分的
な複数の画像として入力され受信された場合に、その第
１に入力受信された中央部分の指紋画像に対して、第
２，第３，…に順次入力された周辺部分の各指紋画像の
相対距離，角度のズレが画像認識されて求められ（ステ
ップｃ１→ｃ２）、これに基づき、図４（Ｂ）で示した
ように、中央部分の指紋画像に対して周辺部分の指紋画
像が重ね合わされて合成されることで、図４（Ｃ）で示
したように、全体的な指紋からなる登録画像が生成され
る（ステップｃ３）。そして、この適正化処理を経て生
成された登録対象ユーザの指紋画像が正しく入力された
か判断される（ステップｂ４）。

【００５４】なお、登録対象ユーザの指紋画像が、前記
個人コンピュータ端末１２の指紋読み取り装置１５か
ら、全体的な１画像として入力され受信された場合は、
この画像の適正化処理における部分画像の重ね合わせ・
合成はなされず、そのままの全体的な指紋画像が正しく
入力されたか判断される（ステップｃ１→ｂ４）。

【００５５】ここで、登録対象ユーザの指紋画像が、例
えば画像の欠落や乱れが検出されて正しく入力されたと
判断されない場合には、再び登録要求端末に対して指紋
入力要領のガイドメッセージが通知されて、登録対象ユ
ーザの指紋画像の入力と受信適正化が繰り返される（ス
テップｂ４→ｂ２）。

【００５６】そして、登録対象ユーザの指紋画像が正し
く入力されたと判断された場合には、登録ＯＫのメッセ
ージが前記携帯電話端末１１あるいは個人コンピュータ
端末１２の登録要求端末に対して通知され（ステップｂ
４→ｂ５）、当該端末では、その登録ＯＫのメッセージ
が受信されて確認表示される（ステップａ４，ａ５）。

【００５７】そして、指紋登録・認証局装置１４では、
前記登録要求端末から入力されて受信された登録対象ユ
ーザの氏名，外部出力可否情報，外部出力許可端末情報
と共に、当該登録対象ユーザの全体的な指紋画像が登録
指紋画像Ａとして対応付けされて、登録指紋データベー
ス装置２３（図３参照）に記憶されて登録される（ステ
ップｂ６）。

【００５８】次に、前記構成のネットワークシステムに
おいて、指紋登録・認証局装置１４で指紋画像を認証す
る場合の動作について説明する。

【００５９】認証すべきユーザの指紋画像は、インター
ネット１０に接続された携帯電話端末１１の小型指紋読
み取り装置１６や個人コンピュータ端末１２の指紋読み
取り装置１５において読み取られ、指紋登録・認証局装
置１４へ送られる。すると、指紋登録・認証局装置１４
では、認証要求端末から送られた指紋画像を対象に個人
認証が行われ、その認証結果が当該端末へ通知される。

【００６０】図１３は前記ネットワークシステムで指紋
認証を行う場合の端末処理と認証局処理とを対応付けて
示すフローチャートである。

【００６１】携帯電話端末１１あるいは個人コンピュー
タ端末１２において、認証対象登録ユーザの氏名が入力
されると共にその認証依頼が入力されると、当該認証依
頼端末から指紋登録・認証局装置１４のコンピュータ端
末に対して、インターネット１０を介し認証対象登録ユ
ーザの氏名及びその認証依頼が送信される（ステップｄ
１）。

【００６２】登録指紋・認証局装置１４のコンピュータ
端末に前記認証依頼端末からの認証対象登録ユーザの氏
名及びその認証依頼が受信されると（ステップｅ１）、
受信された認証依頼ユーザの氏名が登録指紋データベー
ス装置２３内の登録ユーザデータとして登録されている
か確認され（ステップｅ２）、認証依頼端末からの認証
対象データの受信待機状態となる（ステップｅ３）。

【００６３】そして、認証依頼端末である携帯電話端末
１１の小型指紋読み取り装置１６あるいは個人コンピュ
ータ端末１２の指紋読み取り装置１５から該認証対象ユ
ーザの指紋画像が読み取られると（ステップｄ２）、こ
の入力された指紋画像のデータは照合指紋画像Ｂとして
指紋登録・認証局装置１４のコンピュータ端末へ送信さ
れる（ステップｄ３）。

【００６４】この際、認証依頼端末が携帯電話端末１１
である場合には、その小型指紋読み取り装置１６により
読み取られた認証対象ユーザの部分的な指紋画像が照合
指紋画像Ｂとして指紋登録・認証局装置１４へ送信さ
れ、また、個人コンピュータ端末１２である場合には、
その指紋読み取り装置１５により読み取られた認証対象
ユーザの全体的な指紋画像が照合指紋画像Ｂとして指紋
登録・認証局装置１４へ送信される。

【００６５】指紋登録・認証局装置１４のコンピュータ
端末で、前記認証依頼端末から送信された認証すべきユ
ーザの指紋画像（照合指紋画像Ｂ）が受信されると（ス
テップｅ３）、図１４における認証処理に従って、登録
指紋データベース装置２３に登録ユーザデータとして登
録されている認証依頼のユーザ氏名に対応付けられた登
録指紋画像Ａと照合されてその同一性が判定され（ステ
ップｅｆ）、認証ＯＫかＮＧかを示す認証結果のデータ
が前記認証依頼端末である携帯電話端末１１あるいは個
人コンピュータ端末１２へ通知される（ステップｅ
４）。

【００６６】すると、認証依頼端末では、前記指紋登録
・認証局装置１４から通知された認証結果のデータが受
信され、認証ＯＫ又は認証ＮＧのメッセージが確認表示
される（ステップｄ４）。

【００６７】図１４は前記ネットワークシステムで指紋
認証を行う場合の認証局処理に伴う指紋の認証処理を示
すフローチャートである。

【００６８】インターネット１０上の認証依頼端末から
受信された個人認証の対象となる照合指紋画像Ｂは、そ
の画像サイズが例えば少なくとも携帯電話端末１１の小
型読み取り装置１６により読み取られた所定サイズ以上
の適正画像であるか判断確認され（ステップｆ１）、所
定サイズ未満の不適正な画像であると判断された場合に
は、照合不能として処理され（ステップｆ１→ｆ７）、
前記認証依頼端末へ通知される（ステップｅ４）。

【００６９】また、認証依頼端末から受信された照合指
紋画像Ｂが所定サイズ以上の適正画像であると判断確認
された場合には、そのヘッダ情報に記述されているデー
タサイズ，画素ピッチ，階調データ，表裏種類データに
基づき、前記登録確認された登録ユーザデータにおける
登録指紋画像Ａの画像仕様に合わせて標準化される（ス
テップｆ１→ｆ２）。

【００７０】すると、前記照合指紋画像Ｂの画像サイズ
に応じて照合判定用のテンプレートパターンが選択され
るもので（ステップｆ３）、例えば個人コンピュータ端
末１２の指紋読み取り装置１５から入力された指紋の略
全体画像が含まれる照合指紋画像Ｂである場合には、図
７で示したようなテンプレートパターンが選択され、ま
ず、照合指紋画像Ｂに対しその全体を囲むメインテンプ
レート領域ｔｍとこのメインテンプレートｔｍを基準と
する４つのサブテンプレート領域ｔ１〜ｔ４が配置さ
れ、この各テンプレート領域ｔｍ及びｔ１〜ｔ４それぞ
れの画像データと最大の相関関係を有する各最大相関領
域ＴＭ及びＴ１〜Ｔ４が前記登録確認された登録指紋画
像Ａ上で検出される（ステップｆ４，ｆ５）。

【００７１】すると、前記照合指紋画像Ｂに配置された
メインテンプレート領域ｔｍに対するサブテンプレート
領域ｔ１〜ｔ４それぞれの相対位置関係と前記登録指紋
画像Ａ上で検出された各最大相関領域ＴＭに対するＴ１
〜Ｔ４それぞれの相対位置関係との相違が比較判断され
て照合指紋画像Ｂが登録指紋画像Ａと同一人物の指紋で
あるかが判定される（ステップｆ６）。

【００７２】また、例えば携帯電話端末１１の小型指紋
読み取り装置１６から入力された部分的な指紋の照合指
紋画像Ｂである場合には、図９で示したようなテンプレ
ートパターンが選択され、まず、照合指紋画像Ｂに対し
その全体を囲むメインテンプレート領域ｔｍとこのメイ
ンテンプレートｔｍ内を６分割したうちの３つのサブテ
ンプレート領域ｔ１〜ｔ３が配置され、この各テンプレ
ート領域ｔｍ及びｔ１〜ｔ３それぞれの画像データと最
大の相関関係を有する各最大相関領域ＴＭ及びＴ１〜Ｔ
３が前記登録確認された登録指紋画像Ａ上で検出される
（ステップｆ４，ｆ５）。

【００７３】すると、前記照合指紋画像Ｂに配置された
メインテンプレート領域ｔｍに対するサブテンプレート
領域ｔ１〜ｔ３それぞれの相対位置関係と前記登録指紋
画像Ａ上で検出された各最大相関領域ＴＭに対するＴ１
〜Ｔ３それぞれの相対位置関係との相違が比較判断され
て照合指紋画像Ｂが登録指紋画像Ａと同一人物の指紋で
あるかが判定される（ステップｆ６）。

【００７４】これにより、認証ＯＫかＮＧかを示す認証
結果のデータが認証依頼端末へ通知されて確認表示され
る（ステップｅ４，ｄ４）。

【００７５】なお、この認証処理における照合指紋画像
Ｂに配置したテンプレート領域ｔｍ，ｔ１〜ｔｎに基づ
く登録指紋画像Ａ上での最大相関係数領域ＴＭ，Ｔ１〜
Ｔｎの具体的な検出方法、ならびに前記テンプレート領
域ｔｍ，ｔ１〜ｔｎの相対位置関係と最大相関係数領域
ＴＭ，Ｔ１〜Ｔｎの相対位置関係との相違の具体的な算
出方法としては、同一出願人による先願（特願平１０−
３７２２０５号）に開示された方法が採用されることが
好ましい。

【００７６】次に、前記構成のネットワークシステムに
おいて、指紋登録・認証局装置１４を用いずに、個人コ
ンピュータ端末１２や電子モール／サイバーショップ１
３にあるその他のコンピュータ端末で独自の照合アルゴ
リズムを用いた指紋認証を行う場合に、前記指紋登録・
認証局装置１４から認証対象ユーザの登録指紋画像Ａを
取り込む動作について説明する。

【００７７】図１５は前記ネットワークシステムにおい
て指紋登録・認証局装置１４に登録済みの指紋画像を他
のコンピュータ端末に取り込む場合の端末処理と認証局
処理とを対応付けて示すフローチャートである。

【００７８】例えば個人コンピュータ端末１２におい
て、独自の照合アルゴリズムを用いた指紋認証を行う場
合には、指紋登録・認証装置１４から登録指紋データを
送信してもらう必要がある。この場合に、独自の照合ア
ルゴリズムで使用する画像データは、登録指紋データと
異なる仕様の場合がある。従って、当該端末１２では、
認証対象とする登録ユーザの氏名が入力されると共に、
取り込むべき指紋画像の画像仕様も入力され、これらの
データを伴って、当該指紋画像データの要求依頼が指紋
登録・認証局装置１４に対して送信される（ステップｇ
１）。

【００７９】この指紋画像データの要求依頼が受け付け
られた指紋登録・認証局装置１４では（ステップｈ
１）、要求された登録ユーザの氏名に対応付けられて当
該指紋要求元の端末アドレスが外部出力可の許可端末ア
ドレスとして登録指紋データベース装置２３内に登録さ
れているか、その指紋要求端末の正当性が判断確認され
る（ステップｈ２）。

【００８０】すると、前記要求された登録ユーザの指紋
画像データが登録指紋データベース装置２３から読み出
されると共に、要求された画像仕様（例えば２値化画
像）に加工変換されて（ステップｈ３）、指紋要求元で
ある個人コンピュータ端末１２に対して送信される（ス
テップｈ４）。

【００８１】そして、前記指紋登録・認証局装置１４か
ら送信された要求登録ユーザの指紋画像データが個人コ
ンピュータ端末１２において受信されると（ステップｇ
２）、この登録ユーザの指紋画像に基づき、例えば『特
徴図形照合方法』による照合アルゴリズムに従って、指
紋読み取り装置１５から入力された照合指紋画像との指
紋照合による個人認証が実施される。

【００８２】したがって、前記構成のネットワークシス
テムにおける指紋登録・認証機能によれば、指紋登録・
認証局装置１４の登録指紋データベース装置２３に登録
された登録ユーザの指紋画像Ａに対し、携帯電話端末１
１の小型指紋読み取り装置１６や個人コンピュータ端末
１２の指紋読み取り装置１５から入力された認証対象ユ
ーザの指紋画像データＢを照合して個人認証する際に
は、照合すべき指紋画像Ｂに配置した複数のテンプレー
ト領域ｔｍ，ｔ１〜ｔｎの各画像データと最大の相関係
数を有する各最大相関領域ＴＭ，Ｔ１〜Ｔｎが登録指紋
画像Ａ上から検出され、前記各テンプレート領域ｔｍ，
ｔ１〜ｔｎの相互位置関係と前記各最大相関領域ＴＭ，
Ｔ１〜Ｔｎの相互位置関係との比較から登録指紋に対す
る照合指紋の同一性が判定されて個人認証されるので、
指紋の略全体として登録されている登録指紋画像Ａに対
し照合指紋画像Ｂが例えば携帯電話端末１１の小型読み
取り装置１６により入力された部分的な指紋画像Ｂであ
った場合でも、確実に指紋照合を行うことができ、しか
も、指紋上特徴点の明確さに全く関係なく、認証精度の
高い指紋照合を行うことができる。

【００８３】また、前記構成のネットワークシステムに
おける指紋登録・認証機能によれば、携帯電話端末１１
に備えられた部分的な指紋画像が読み取り可能な小型指
紋読み取り装置１６からのユーザ入力指紋画像を指紋登
録・認証局装置１４へ登録する際には、前記小型指紋読
み取り装置１６から複数回に分けて入力された指紋の各
部分画像が、順次重ね合わされた全体的な指紋画像に合
成されて指紋登録・認証局装置１４へ登録されるので、
小さな読み取り範囲の指紋読み取り装置１６しか設ける
ことのできない携帯電話端末１１からであっても、指紋
照合に適した登録指紋画像Ａとして登録できるようにな
る。

【００８４】さらに、前記構成のネットワークシステム
における指紋登録・認証機能によれば、インターネット
１０上に接続された各種のコンピュータ端末から指紋登
録・認証局装置１４に対して所望の登録ユーザの登録指
紋画像Ａの取り込み要求が与えられた際には、その取り
込み要求端末が登録指紋データベース装置２３に登録さ
れた外部出力の許可されている端末であるか確認される
と共に、要求された画像仕様に加工されて要求端末へ出
力送信されるので、インターネット１０上の各端末にお
いて、指紋登録・認証局装置１４に登録された登録指紋
画像を利用して独自の指紋照合・個人認証処理を実施す
ることができる。

【００８５】なお、前記実施形態において記載した手
法、すなわち、図１１，図１２のフローチャートに示す
指紋登録処理に伴う端末処理と認証局処理、図１３，図
１４のフローチャート指紋照合処理に伴う端末処理と認
証局処理、図１５のフローチャートに示す登録指紋画像
の取り込み処理に伴う端末処理と認証局処理等の各手法
は、何れもコンピュータに実行させることができるプロ
グラムとして、メモリカード（ＲＯＭカード、ＲＡＭカ
ード等）、磁気ディスク（フロッピディスク、ハードデ
ィスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、
半導体メモリ等の外部記憶媒体に格納して配布すること
ができる。そして、各端末装置１１，１２，１３や指紋
登録・認証局装置１４のコンピュータは、この外部記憶
媒体に記憶されたプログラムを記憶媒体読取部によって
内蔵メモリに読み込み、この読み込んだプログラムによ
って動作が制御されることにより、前記実施形態におい
て説明した指紋登録機能や指紋認証機能、ならびに登録
指紋の取り込み機能を実現し、前述した手法による同様
の処理を実行することができる。

【００８６】また、前記各手法を実現するためのプログ
ラムのデータは、プログラムコードの形態としてネット
ワーク（１０）上を伝送させることができ、このネット
ワークに接続されたコンピュータ端末の通信制御部によ
って前記のプログラムデータを取り込み、前述した指紋
登録機能や指紋認証機能、ならびに登録指紋の取り込み
機能を実現することもできる。

【００８７】なお、本願発明は、前記実施形態に限定さ
れるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記
実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示さ
れる複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種
々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される
全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つ
かの構成要件が組み合わされても、発明が解決しようと
する課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄
で述べられている効果が得られる場合には、この構成要
件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出
され得るものである。

【００８８】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
指紋認証装置によれば、指紋画像受信手段により外部の
端末装置から指紋の一部の画像が受信されると、この受
信された指紋の一部の画像と、登録指紋記憶手段により
記憶された登録対象ユーザの１つの指の指紋の略全体画
像との間で、相関関係が得られる複数の小領域が検出さ
れ、この相関検出された指紋の一部の画像上での複数の
小領域の相互位置関係と、指紋の全体画像上での複数の
小領域の相互位置関係とに基づき、前記登録対象ユーザ
の指紋と前記外部の端末装置から受信された指紋との同
一性が判定されるので、登録ユーザの指紋の略全体画像
に対し同一性を判定すべき指紋の画像が指紋の部分画像
であったとしても、確実に指紋照合できるようになる。

【００８９】また、本発明の請求項２に係る指紋認証装
置によれば、さらに、指紋画像受信手段により受信され
た指紋の一部の画像が、全体画像生成手段により複数合
成されて指紋の略全体画像が生成され、この全体画像生
成手段により生成された指紋の略全体画像が、登録指紋
記憶手段により登録対象ユーザの指紋の略全体画像とと
して記憶されるので、外部の端末装置で指紋の一部の画
像しか読み取ることができなくても、指紋照合に適した
指紋の略全体画像として登録できるようになる。

【００９０】また、本発明の請求項３に係る指紋認証装
置によれば、さらに、指紋要求受信手段により外部の端
末装置から指紋画像の取り込み要求が受信されると、こ
の受信された指紋画像の取り込み要求に応じて、登録指
紋記憶手段により記憶された登録対象ユーザの指紋の全
体画像が加工され、前記外部の端末装置へ送信されるの
で、外部の端末装置において、この指紋認証装置に登録
された登録ユーザの指紋の画像を取り込み、独自の指紋
照合を実施できるようになる。

【００９１】よって、本発明によれば、指紋の特徴点が
明確でなく、また、照合対象として部分的な指紋画像し
か得られない場合でも、十分な認証精度で登録指紋画像
と照合指紋画像を照合することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る指紋認証装置及び指紋認証システ
ムを実施したネットワークシステムの構成を示す図。

【図２】前記ネットワークシステムに接続された指紋登
録・認証局装置におけるコンピュータ端末の構成を示す
ブロック図。

【図３】前記指紋登録・認証局装置の登録指紋データベ
ース装置における登録ユーザデータを示す図。

【図４】前記指紋登録・認証局装置の指紋登録に伴う部
分指紋画像からの合成適正化を示す図。

【図５】前記指紋登録・認証局装置の指紋登録に伴う部
分指紋画像の取り込み重ね合わせパターンの一例を示す
図。

【図６】指紋の略全体画像による登録指紋画像Ａと同サ
イズの照合指紋画像Ｂとの照合データエリアを示す図。

【図７】指紋の略全体画像による登録指紋画像Ａと同サ
イズの照合指紋画像Ｂとの照合データエリアに応じた指
紋登録・認証局装置における指紋認証の方法を説明する
ための図。

【図８】指紋の略全体画像による登録指紋画像Ａと部分
画像による照合指紋画像Ｂとの照合データエリアを示す
図。

【図９】指紋の略全体画像による登録指紋画像Ａと部分
画像による照合指紋画像Ｂとの照合データエリアに応じ
た指紋登録・認証局装置における指紋認証の方法を説明
するための図。

【図１０】前記ネットワークシステム上の各端末におけ
る指紋読み取り装置にて読み取られて転送される指紋画
像データのヘッダ情報を示す図。

【図１１】前記ネットワークシステムで指紋登録を行う
場合の端末処理と認証局処理とを対応付けて示すフロー
チャート。

【図１２】前記ネットワークシステムで指紋登録を行う
場合の認証局処理に伴う画像の適正化処理を示すフロー
チャート。

【図１３】前記ネットワークシステムで指紋認証を行う
場合の端末処理と認証局処理とを対応付けて示すフロー
チャート。

【図１４】前記ネットワークシステムで指紋認証を行う
場合の認証局処理に伴う指紋の認証処理を示すフローチ
ャート。

【図１５】前記ネットワークシステムにおいて指紋登録
・認証局装置に登録済みの指紋画像を他のコンピュータ
端末に取り込む場合の端末処理と認証局処理とを対応付
けて示すフローチャート。

【符号の説明】

１０ …インターネット １１ …携帯電話端末 １２ …個人コンピュータ端末 １３ …電子モール／サイバーショップ １４ …指紋登録・認証局装置 １５ …指紋読み取り装置 １６ …小型指紋読み取り装置 ２１ …制御部（ＣＰＵ） ２２ …記憶装置 ２３ …登録指紋データベース装置 ２４ …通信制御装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 登録対象ユーザの１つの指の指紋の略全
   体画像を記憶する登録指紋記憶手段と、 外部の端末装置から指紋の一部の画像を受信する指紋画
   像受信手段と、 この指紋画像受信手段により受信された指紋の一部の画
   像と前記登録指紋記憶手段により記憶された指紋の全体
   画像との間で相関関係が得られる複数の小領域を検出す
   る相関領域検出手段と、 この相関領域検出手段により検出された指紋の一部の画
   像上での複数の小領域の相互位置関係と指紋の全体画像
   上での複数の小領域の相互位置関係とに基づき前記登録
   対象ユーザの指紋と前記外部の端末装置から受信された
   指紋との同一性を判定する指紋判定手段と、を備えたこ
   とを特徴とする指紋認証装置。
2. 【請求項２】 前記指紋画像受信手段により受信された
   指紋の一部の画像を複数合成して指紋の略全体画像を生
   成する全体画像生成手段をさらに備え、 前記登録指紋記憶手段により記憶される登録対象ユーザ
   の指紋の略全体画像は、前記全体画像生成手段により生
   成された指紋の略全体画像であることを特徴とする請求
   項１に記載の指紋認証装置。
3. 【請求項３】 さらに、 外部の端末装置から指紋画像の取り込み要求を受信する
   指紋要求受信手段と、 この指紋要求受信手段により受信された指紋画像の取り
   込み要求に応じて、前記登録指紋記憶手段により記憶さ
   れた登録対象ユーザの指紋の全体画像を加工し、前記外
   部の端末装置へ送信する登録指紋加工送信手段と、を備
   えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
   の指紋認証装置。
4. 【請求項４】 端末装置と指紋認証装置がネットワーク
   を介して接続された指紋認証システムであって、 前記端末装置は、 指紋の一部の画像を読み取る指紋読み取り手段と、 この指紋読み取り手段により読み取られた指紋の一部の
   画像を前記指紋認証装置へ送信する指紋画像送信手段と
   を備え、 前記指紋認証装置は、 登録対象ユーザの１つの指の指紋の略全体画像を記憶す
   る登録指紋記憶手段と、 前記端末装置の指紋画像送信手段により送信された指紋
   の一部の画像を受信する指紋画像受信手段と、 この指紋画像受信手段により受信された指紋の一部の画
   像と前記登録指紋記憶手段により記憶された指紋の全体
   画像との間で相関関係が得られる複数の小領域を検出す
   る相関領域検出手段と、 この相関領域検出手段により検出された指紋の一部の画
   像上での複数の小領域の相互位置関係と指紋の全体画像
   上での複数の小領域の相互位置関係とに基づき前記登録
   対象ユーザの指紋と前記外部の端末装置から受信された
   指紋との同一性を判定する指紋判定手段とを備えてい
   る、ことを特徴とする指紋認証システム。
5. 【請求項５】 前記指紋認証装置は、さらに、 前記指紋画像受信手段により受信された指紋の一部の画
   像を複数合成して指紋の略全体画像を生成する全体画像
   生成手段を備え、 前記登録指紋記憶手段により記憶される登録対象ユーザ
   の指紋の略全体画像は、前記全体画像生成手段により生
   成された指紋の略全体画像であることを特徴とする請求
   項４に記載の指紋認証システム。
6. 【請求項６】 前記指紋認証装置は、さらに、 ネットワーク上の端末装置から指紋画像の取り込み要求
   を受信する指紋要求受信手段と、 この指紋要求受信手段により受信された指紋画像の取り
   込み要求に応じて、前記登録指紋記憶手段により記憶さ
   れた登録対象ユーザの指紋の全体画像を加工し、前記ネ
   ットワーク上の端末装置へ送信する登録指紋加工送信手
   段と、 を備えていることを特徴とする請求項４又は請求項５に
   記載の指紋認証システム。