JP2006039720A - 指紋登録方法および指紋登録装置 - Google Patents

指紋登録方法および指紋登録装置 Download PDF

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Abstract

【課題】登録した指紋が実際の指紋照合に使用できるか否かの不安要素を排除する。指紋照合の練習を兼ねながら指紋の登録を行う。
【解決手段】照合指紋入力部100Bから照合指紋を入力する。照合部100Cは、照合指紋入力部100Bから照合指紋が入力される毎に、その照合指紋と登録指紋候補入力部100Aからの登録指紋の候補とをメモリM1中の閾値Thを用いて照合し、その照合結果を表示部100Dに表示する。登録者は、表示部100Dに表示される照合結果を見て、登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断すると、操作部100Eより処理部100Fに登録指紋の確定を指示する。この指示を受けて、処理部100Fは、登録指紋候補入力部100Aからの登録指紋の候補を登録指紋として確定し、この確定した登録指紋とその時のメモリM1中の閾値Thとを対として記憶部100G内に登録する。
【選択図】 図6

Description

この発明は、指紋照合装置を用いた入退室システムなどに用いて好適な指紋登録方法および指紋登録装置に関するものである。
従来より、指紋照合装置を用いた入退室システムでは、予め登録されている指紋(登録指紋)と利用者から入力される指紋(照合指紋)との照合を行って、ドアなどの開閉を行っている。例えば、特許文献1では、登録指紋のスペクトルパターンと照合指紋のスペクトルパターンとを照合して最小相違度を求め、この最小相違度が予め定められた照合用の閾値(照合用閾値)以内である場合に照合OK(一致)と判定するようにしている。
この入退室システムにおいて、利用者の指紋の登録は、指紋登録装置を用いて行われる。この場合、利用者(登録者)は、管理者の指示に従って指紋登録装置の指紋採取部に指を置く。これにより、登録者の指紋が登録指紋の候補として採取される。管理者は、この登録指紋の候補の採取を複数回行い、その中から最もよいと判断した指紋を登録指紋として確定する。この確定された登録指紋は、指紋登録装置のデータベースに格納され、指紋照合装置に送られる。
特開2004−86866号公報
しかしながら、従来の指紋登録装置では、登録した指紋が実際の指紋照合に使用できるか否かが分からないという不安要素があった。すなわち、指紋照合装置では照合用閾値を用いて指紋の照合が行われるが、指紋登録装置には管理者が確定した登録指紋が指紋照合装置での指紋照合に適した指紋であるのか否かを確認する手段がない。
このため、指紋照合装置で実際に指紋照合が行われて始めて、その登録指紋の良し悪しが分かるものとなり、本人の照合指紋であるにも拘わらず照合NG(不一致)と判断された場合、管理者に連絡して入室を許可してもらったり、指紋の再登録を行ったりするなど、面倒な処置が必要となる。
また、従来の指紋登録装置では、管理者の指示に従って指紋採取部に指を置くだけであり、指紋照合を想定した指の置き方などの練習は全く行われていなかった。このため、指紋照合装置での実際の指紋照合時にとまどいが生じ、スムーズに入退室システムの運用を開始することができなかった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、登録した指紋が実際の指紋照合に使用できるか否かの不安要素を排除することができる、また指紋照合の練習を兼ねながら指紋の登録を行うことができる指紋登録方法および装置を提供することにある。
このような目的を達成するために、第1発明(請求項1に係る発明)は、登録指紋の候補を入力する第1工程と、登録指紋の候補に対する登録者本人の照合指紋を入力する第2工程と、照合指紋が入力される毎にその照合指紋と登録指紋の候補とを照合する第3工程と、第3工程で得られる複数の照合結果から登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致するか否かを判断する第4工程と、第4工程において登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断された場合、登録指紋の候補を登録指紋として確定し登録する第5工程とを設けたものである。
この発明では、例えば、次のようにして登録指紋を登録する。先ず、登録者は、自分の指紋を登録指紋の候補として入力する。そして、この入力した登録指紋の候補に対し、登録者本人の照合指紋を入力する。すると、登録指紋の候補と入力された照合指紋とが照合される。ここで、登録指紋の候補と照合指紋との照合結果が「不一致」とされれば、照合指紋を再入力する。これにより、登録指紋の候補と再入力された照合指紋との照合が行われる。以下、同様の照合を繰り返し、例えば連続して3回、登録指紋の候補と照合指紋との照合結果が「一致」とされれば、登録者は、登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断し、登録指紋の候補を登録指紋として確定し登録する。
第2発明(請求項2に係る発明)は、登録指紋の候補を入力する第1工程と、登録指紋の候補に対する登録者本人の照合指紋を入力する第2工程と、照合指紋が入力される毎にその照合指紋と登録指紋の候補とを閾値を用いて照合する第3工程と、第3工程で得られる複数の照合結果から登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致するか否かを判断する第4工程と、必要に応じて閾値を調整する第5工程と、第4工程において登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断された場合、登録指紋の候補を登録指紋として確定するともに、この確定した登録指紋とその時の閾値とを対として登録する第6工程とを設けたものである。
この発明では、例えば、次のようにして登録指紋を登録する。先ず、登録者は、自分の指紋を登録指紋の候補として入力する。そして、この入力した登録指紋の候補に対し、登録者本人の照合指紋を入力する。すると、登録指紋の候補と入力された照合指紋とが閾値を用いて照合される。ここで、登録指紋の候補と照合指紋との照合結果が「不一致」とされれば、照合指紋を再入力する。これにより、登録指紋の候補と再入力された照合指紋との照合が行われる。以下、同様の照合を繰り返し、例えば連続して3回、登録指紋の候補と照合指紋との照合結果が「不一致」とされれば、登録者は、今の閾値では無理だと判断し、閾値を調整する。そして、再び照合を繰り返し、例えば連続して3回、登録指紋の候補と照合指紋との照合結果が「一致」とされれば、登録者は、登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断し、登録指紋の候補を登録指紋として確定するとともに、この確定した登録指紋とその時の閾値(調整された閾値)とを対として登録する。
第3発明(請求項3に係る発明)は、第1発明又は第2発明において、必要に応じて登録指紋の候補を再入力する工程を設けたものである。この発明によれば、登録者の判断により、登録指紋の候補を変えながら、登録者本人の照合指紋の入力と登録指紋の候補との照合を繰り返すことができる。
なお、本発明は、上述した方法を適用した装置としても構成することができる。第4発明(請求項4に係る発明)は、第1発明の方法を適用した指紋登録装置であり、第5発明(請求項5に係る発明)は、第2発明の方法を適用した指紋登録装置であり、第6発明(請求項6に係る発明)は、第3発明の方法を適用した指紋登録装置である。
本発明によれば、照合指紋が入力される毎にその照合指紋と登録指紋の候補とを照合し、この複数の照合結果から登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致するか否かを判断し、確実に一致すると判断した場合に登録指紋の候補を登録指紋として確定し登録するようにしたので、登録した登録指紋が実際の指紋照合に使用できるか否かの不安要素を排除することができるようになる。また、確実に一致すると判断されるまで、照合指紋の入力と登録指紋の候補との照合を繰り返すことにより、指紋照合の練習を兼ねながら指紋の登録を行うことができるようになる。
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の実施に用いる指紋登録装置の一例を示すブロック構成図である。同図において、1はCPU、2はRAM、3はROM、4はハードディスクなどの記憶装置、5〜7はインターフェイス、8はタッチパネル式のディスプレイ、9は指紋採取部である。
この指紋登録装置100において、CPU1は、インターフェイス5〜7を介して与えられる各種入力情報を得て、RAM2にアクセスしながら、ROM3や記憶装置4に格納されたプログラムに従って動作する。記憶装置4には、本実施の形態特有のプログラムとして、指紋登録プログラムPGが格納されている。この指紋登録プログラムPGは、例えばCD−ROMなどの記録媒体に記録された状態で提供され、この記録媒体から読み出されて記憶装置4にインストールされている。
また、記憶装置4には、後述する登録指紋の候補と照合指紋との照合に際して用いる閾値(照合用閾値)Thが書き込まれたメモリM1が設けられており、メモリM1には複数種類用意された閾値Th1〜Thnのうち最も小さい閾値Th1が初期値として書き込まれている。複数種類の閾値Th1〜Thnについては後述する。
以下、図2に示すフローチャートを参照して、記憶装置4に格納された指紋登録プログラムPGに従うCPU1の処理動作について説明する。
CPU1は、先ず、ディスプレイ8に画面G1(図3(a))を表示し、登録指紋の候補の入力を促す(ステップ201)。
この表示に従って、登録者は、指紋採取部9に指を置く。すると、CPU1は、指紋採取部9に置かれた指の指紋を登録指紋の候補として取り込み(ステップ201のYES)、記憶装置4に一時的に記憶する(ステップ202)。
そして、CPU1は、ディスプレイ8に画面G2(図3(b))を表示し、指紋照合の練習をするか否かを促す(ステップ203)。登録者は、練習する場合、キーK1をタッチし、練習しない場合、キーK2をタッチする。
キーK1がタッチされると(ステップ203のYES)、CPU1は、ディスプレイ8に画面G3(図3(c))を表示し、照合レベルすなわちメモリM1中の閾値Thを調整するか否かを促す(ステップ204)。登録者は、閾値Thを調整する場合、キーK3をタッチし、調整しない場合、キーK4をタッチする。ここでは、閾値Thの調整は行わないものとする。
キーK4がタッチされると(ステップ204のNO)、CPU1は、ディスプレイ8に画面G4(図3(d))を表示し、IDナンバの入力を促す(ステップ206)。登録者のIDナンバが入力されると(ステップ206のYES)、CPU1は、画面G5(図3(e))を表示し、照合指紋の入力を促す(ステップ207)。すなわち、ステップ201で入力した登録指紋の候補に対し、この登録指紋の候補と照合する登録者本人の照合指紋の入力を促す。
この指示に従って、登録者は、指紋採取部9に指を置く。すると、CPU1は、指紋採取部9に置かれた指の指紋を取り込み(ステップ207のYES)、この取り込んだ指紋(照合指紋)と記憶装置4に一時的に格納されている登録指紋の候補とをメモリM1中の閾値Thを用いて照合し(ステップ208)、その照合結果を表示する(ステップ209)。
閾値Thは、登録指紋の候補と照合指紋との同一性を判定するための判定基準であり、閾値Thが小さいほど厳しく判定される。この例において、閾値Thの初期値は、複数種類用意された閾値Th1〜Thnのうち最もその値が小さいTh1とされている。閾値ThとしてTh1を使用することにより「厳密」な照合(差異が殆どなくほゞ同一)が行われる。
なお、この実施の形態において、Th2はTh1よりもその値がやや大きく、95%以上の確率で照合できるような値として定められている。また、Th3はTh2よりもその値がやや大きく、90%以上の確率で照合できるような値として定められている。閾値ThとしてTh2を使用することにより「確実」な照合が行われ、閾値ThとしてTh3を使用することにより「普通」の照合が行われる。
CPU1は、照合OK(一致)と判定した場合、ディスプレイ8に画面G6(図4(a))を表示し、照合NG(不一致)と判定した場合、ディスプレイ8に画面G7(図4(b))を表示する。画面G6には、照合OKである旨の照合結果と合わせて、練習を継続するか否かの選択キーK5およびK6が表示される。画面G7には、照合NGである旨の照合結果と合わせて、練習を継続するか否かの選択キーK7およびK8が表示される。
登録者は、表示される照合結果から指紋照合の確実性を判断し、一致しない虞れがあると判断すれば、練習を継続する。すなわち、照合NGの画面G7が表示されれば、直ちに選択キーK7をタッチして練習の継続を指示するが、照合OKの画面G6が表示されても、1回や2回の照合OKでは不安であり、一致しない虞れもあると判断し、選択キーK5をタッチして練習の継続を指示する。
〔シーン1:1回目は照合NG、その後、3回連続して照合OK〕
登録者は、1回目の照合で照合NGの画面G7が表示されると、選択キーK7をタッチし、練習の継続を指示する。選択キーK7がタッチされると(ステップ210のYES)、CPU1は、ステップ204へ戻り、画面G3を再度表示する。
登録者は、1回目の照合と同様にして、画面G3でのキーK4のタッチ(閾値Thはそのまま)、画面G4でのIDナンバの入力、画面G5での照合指紋の再入力を行う。ここで、登録者は、指紋採取部9への指の置き方を少し変えるなど、照合OKの結果が得られるような工夫をする。
照合指紋が再入力されると、CPU1は、その再入力された照合指紋と記憶装置4に一時的に格納されている登録指紋の候補とを閾値Th(=Th1)を用いて照合し(ステップ208)、その照合結果(2回目の照合結果)を表示する(ステップ209)。ここで、照合OKの画面G6が表示されたとする。しかし、1回の照合OKでは、確実性がなく、不安である。そこで、登録者は、画面G6において、選択キーK5をタッチし、練習を継続する。
以下同様にして、登録者は、照合指紋の入力と登録指紋の候補との照合を繰り返す。そして、連続して3回、登録指紋の候補と照合指紋との照合結果が「一致(照合OK)」とされれば、登録者は、登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断する。そして、画面G6において、選択キーK6をタッチし、練習を終了する。
選択キーK6がタッチされると(ステップ210のNO)、CPU1は、ディスプレイ8に画面G8(図3(f))を表示し、登録指紋の候補を再取得するか否かを促す(ステップ211)。画面G8には登録指紋の候補を再取得するか否かの選択キーK9とK10が表示される。この場合、登録者は、登録指紋の候補の再取得の必要はないと判断し、選択キーK10をタッチする。
すると、CPU1は、記憶装置4に記憶されている登録指紋の候補を登録指紋として確定し(ステップ212)、この確定した登録指紋とその時のメモリM1中の閾値Th(=Th1)とを対とし登録者のIDナンバと対応づけて記憶装置4内に登録し(ステップ213)、登録終了を知らせる画面G9(図3(g))を表示する(ステップ214)。
〔シーン2:3回連続して照合NGとなった場合(閾値Thの調整)〕
上述したシーン1では、1回目が照合NGとなり、その後、3回連続して照合OKとなった場合について説明したが、例えば、3回連続して照合NGとなったような場合、閾値Thの調整を行うことが考えられる。
この場合、登録者は、ステップ204で表示される画面G3中のキーK3をタッチし、閾値Thの調整を指示する。キーK3がタッチされると(ステップ204のYES)、CPU1は、ディスプレイ8に画面G10(図5参照)を表示し、照合レベルの選択すなわち閾値Thの選択を促す(ステップ205)。画面G10には、照合レベルの選択リストLSTが表示され、この選択リストLSTから所望の照合レベルを選択することができる。
この場合、閾値Thは初期値Th1(最小値)とされており、現在の照合レベルは「厳密」となっている。そこで、登録者は、例えば照合レベルを1段階落として、「確実」とする。照合レベルを「確実」とすると、メモリM1中の閾値ThがTh2とされる。これにより、以降のステップ206〜209の照合練習では、Th1ではなく、Th2が閾値Thとして使用される。
登録者は、このようにして閾値Thを変更した後、照合指紋の入力と登録指紋の候補との照合を繰り返す。そして、連続して3回、登録指紋の候補と照合指紋との照合結果が「一致(照合OK)」とされれば、登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断する。そして、画面G6中の選択キーK6をタッチし、練習を終了する。
選択キーK6がタッチされると(ステップ210のNO)、CPU1は、ディスプレイ8に画面G8(図3(f))を表示し、登録指紋の候補を再取得するか否かを促す(ステップ211)。この場合、登録者は、登録指紋の候補の再取得の必要はないと判断し、選択キーK10をタッチする。
すると、CPU1は、記憶装置4に記憶されている登録指紋の候補を登録指紋として確定し(ステップ212)、この確定した登録指紋とその時のメモリM1中の閾値Th(=Th2)とを対とし登録者のIDナンバと対応づけて記憶装置4内に登録し(ステップ213)、登録終了を知らせる画面G9(図3(g))を表示する(ステップ214)。
〔シーン3:3回連続して照合NGとなった場合(登録指紋の候補の変更)〕
上述したシーン2では、3回連続して照合NGとなった場合、閾値Thの調整を行うようにしたが、閾値Thの調整ではなく、登録指紋の候補を変更することも考えられる。この場合、登録者は、画面G7中の選択キーK8をタッチして、練習を中断する。
選択キーK8がタッチされると(ステップ210のNO)、CPU1は、ディスプレイ8に画面G8を表示し、登録指紋の候補を再取得するか否かを促す(ステップ211)。この画面G8において、登録者は、選択キーK9をタッチする。すると、CPU1は、ディスプレイ8に画面G1を表示し(ステップ211のYES)、登録指紋の候補の再入力を促す(ステップ201)。
上述した「シーン1」、「シーン2」,「シーン3」はあくまでも登録者による操作の一例であり、他にも色々な操作例が考えられる。例えば、3回連続して照合OKの結果が得られた場合ではなく、4回連続して照合OKの結果が得られるなど、一定以上の頻度で一致するという結果が得られる場合に、登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断するようにしてもよい。また、照合OKの回数については特に規定せずに、登録者の判断に任せるようにしてもよい。また、登録者の判断に任せず、判断基準値をプログラムに登録しておき、装置側で判断させるようにしてもよい。
また、1回の照合NGで、すぐに閾値Thを調整したり、登録指紋の候補を再取得するようにしたりしてもよい。また、閾値Thを「厳密」から「確実」、「確実」から「普通」と下げて行き、「普通」まで下げてもまだ照合NGとなるような場合に、登録指紋の候補を再取得するようにしてもよい。また、1回目の照合から閾値Thを変更するなどとしてもよい。
また、閾値Thの初期値をTh3(普通)とし、3回連続して照合OKの結果が得られたら閾値ThをTh2(確実)に上げ、Th2で3回連続して照合OKの結果が得られたら閾値ThをTh3(厳密)に上げるというようにして、登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断される最も厳しい閾値Thを見つけ出し、その時の登録指紋の候補を登録指紋として登録するようにしてもよい。
また、この実施の形態において、記憶装置4にIDナンバと対応づけて記憶された登録指紋と閾値Thは、通信回線Lを介して指紋照合装置101へ送られる。指紋照合装置101では、利用者から照合指紋が入力されると、その利用者の登録指紋とこの登録指紋と対として記憶されている閾値Thとを用いて、登録指紋と照合指紋との照合を行う。
以上の説明から分かるように、本実施の形態によれば、確実に一致すると判断される登録指紋の候補が登録指紋として登録されるので、登録した登録指紋が実際の指紋照合に使用できるか否かの不安要素を排除することができるようになる。また、確実に一致すると判断されるまで、照合指紋の入力と登録指紋の候補との照合を繰り返すことにより、指紋照合の練習を兼ねながら指紋の登録を行うことができるようになる。また、指紋登録装置と現場に設置される指紋照合装置とを同じとすれば、指紋登録装置で指紋を登録する際に現場での指紋照合の練習を兼ねることができるようになる。
参考として図6にこの指紋登録装置100の機能ブロック図を示す。この指紋登録装置100は、登録指紋の候補を入力する登録指紋候補入力部100Aと、登録者本人の照合指紋を入力する照合指紋入力部100Bと、登録指紋候補入力部100Aからの登録指紋の候補と照合指紋入力部100Bからの照合指紋をメモリM1中の閾値Thを用いて照合する照合部100Cと、照合部100Cでの照合結果を表示する照合結果表示部100Dと、操作部100Eと、処理部100Fと、記憶部100Gとを備えている。
登録者は、照合指紋入力部100Bから照合指紋を入力する。照合部100Cは、照合指紋入力部100Bから照合指紋が入力される毎に、その照合指紋と登録指紋候補入力部100Aからの登録指紋の候補とをメモリM1中の閾値Thを用いて照合し、その照合結果を表示部100Dに表示する。登録者は、表示部100Dに表示される照合結果を見て、登録指紋の候補と照合指紋とが確実に一致すると判断すると、操作部100Eより処理部100Fに登録指紋の確定を指示する。この指示を受けて、処理部100Fは、登録指紋候補入力部100Aからの登録指紋の候補を登録指紋として確定し、この確定した登録指紋とその時のメモリM1中の閾値Thとを対として記憶部100G内に登録する。
なお、図6に示した機能ブロック図において、照合指紋入力部100Bの前段に指紋選択部を設け、照合指紋の候補として採取した複数の指紋の中から1つを選択し、その選択した指紋を照合指紋入力部100Bへ照合指紋として送るようにしてもよい。
本発明の実施に用いる指紋登録装置の一例を示すブロック構成図である。 この指紋登録装置のCPUが実行する指紋登録プログラムに従う処理動作を示すフローチャートである。 この指紋登録装置のディスプレイに表示される画面を例示する図である。 この指紋登録装置のディスプレイに表示される照合OKおよび照合NGの場合の画面を例示する図である。 この指紋登録装置のディスプレイに表示される照合レベルの選択画面を例示する図である。 この指紋登録装置の機能ブロック図である。
符号の説明
1…CPU、2…RAM、3…ROM、4…記憶装置、5〜7…インターフェイス、8…タッチパネル式のディスプレイ、9…指紋採取部、PG…指紋登録プログラム、Th,Th1〜Thn…閾値、100…指紋登録装置、100A…登録指紋候補入力部、100B…照合指紋入力部、100C…照合部、100D…表示部、100E…操作部、100F…処理部、100G…記憶部。

Claims (6)

  1. 登録指紋の候補を入力する第1工程と、
    前記登録指紋の候補に対する登録者本人の照合指紋を入力する第2工程と、
    前記照合指紋が入力される毎にその照合指紋と前記登録指紋の候補とを照合する第3工程と、
    前記第3工程で得られる複数の照合結果から前記登録指紋の候補と前記照合指紋とが確実に一致するか否かを判断する第4工程と、
    前記第4工程において前記登録指紋の候補と前記照合指紋とが確実に一致すると判断された場合、前記登録指紋の候補を登録指紋として確定し登録する第5工程と
    を備えたことを特徴とする指紋登録方法。
  2. 登録指紋の候補を入力する第1工程と、
    前記登録指紋の候補に対する登録者本人の照合指紋を入力する第2工程と、
    前記照合指紋が入力される毎にその照合指紋と前記登録指紋の候補とを閾値を用いて照合する第3工程と、
    前記第3工程で得られる複数の照合結果から前記登録指紋の候補と前記照合指紋とが確実に一致するか否かを判断する第4工程と、
    必要に応じて前記閾値を調整する第5工程と、
    前記第4工程において前記登録指紋の候補と前記照合指紋とが確実に一致すると判断された場合、前記登録指紋の候補を登録指紋として確定するともに、この確定した登録指紋とその時の前記閾値とを対として登録する第6工程と
    を備えたことを特徴とする指紋登録方法。
  3. 請求項1又は2に記載された指紋登録方法において、
    必要に応じて前記登録指紋の候補を再入力する工程を備えたことを特徴とする指紋登録方法。
  4. 登録指紋の候補の入力を促す手段と、
    前記登録指紋の候補に対する登録者本人の照合指紋の入力を促す手段と、
    前記照合指紋が入力される毎にその照合指紋と前記登録指紋の候補とを照合する照合手段と、
    前記照合手段で得られる複数の照合結果から前記登録指紋の候補と前記照合指紋とが確実に一致すると判断された場合に前記登録指紋の候補を登録指紋として確定し登録する手段と
    を備えたことを特徴とする指紋登録装置。
  5. 登録指紋の候補の入力を促す手段と、
    前記登録指紋の候補に対する登録者本人の照合指紋の入力を促す手段と、
    前記照合指紋が入力される毎にその照合指紋と前記登録指紋の候補とを閾値を用いて照合する照合手段と、
    前記閾値を調整する手段と、
    前記照合手段で得られる複数の照合結果から前記登録指紋の候補と前記照合指紋とが確実に一致すると判断された場合に、前記登録指紋の候補を登録指紋として確定するともに、この確定した登録指紋とその時の前記閾値と対として登録する手段と
    を備えたことを特徴とする指紋登録装置。
  6. 請求項4又は5に記載された指紋登録装置において、
    前記登録指紋の候補の再入力を促す手段を備えたことを特徴とする指紋登録装置。
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