JP2006331239A - 個人認証装置および個人認証システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 生体認証に関し異なる生体認証方式で登録された生体情報の認証を可能にする個人認証装置を提供する。
【解決手段】 指を透過する近赤外光を照射する光源部と前記近赤外光を撮像する撮像部からなる指画像入力部と、手の平の方向に近赤外光を照射する光源部と近赤外光を撮像する撮像部からなる手の平画像入力部を指と手の平をかざしす位置に一体化して配置する。また、指画像入力部の指先の指紋に光を照射する光源部と指紋を撮影する撮像部からなる指紋画像入力部を、指先が接触する位置に指画像入力部と手の平画像入力部を一体化して配置する。
【選択図】 図1
【解決手段】 指を透過する近赤外光を照射する光源部と前記近赤外光を撮像する撮像部からなる指画像入力部と、手の平の方向に近赤外光を照射する光源部と近赤外光を撮像する撮像部からなる手の平画像入力部を指と手の平をかざしす位置に一体化して配置する。また、指画像入力部の指先の指紋に光を照射する光源部と指紋を撮影する撮像部からなる指紋画像入力部を、指先が接触する位置に指画像入力部と手の平画像入力部を一体化して配置する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、生体を用いた個人認証装置および個人認証システムに関し、特に指と手の平の血管パターンと指紋に基づく生体認証装置および生体認証システムに関する。
近年、電子行政、金融機関、入退室管理、旅客システムなどで、本人確認の重要性が高まってきており、これにともなって、指紋、虹彩、血管パターンなど個人の体の一部を鍵として用いる生体認証が偽造や盗難、紛失、不正譲渡の危険が少ない、より確度の高い個人認証手段として利用されている。その中で端末を手で操作するとともに赤外線を手の平に照射して、反射した血管像を撮影する個人認証、個人識別を常時可能にする操作機器がある。(特許文献1)また、赤外線を手の甲側に照射して、透過した血管像を撮影する生体認証装置がある。(特許文献2)また、認証手段が相違する各種生体情報サーバに対応可能な認証端末装置、生体情報認証システム及び生体情報取得システムがある。(特許文献3)
特開2004−62826号公報
特開2003−85539号公報
特開2005−10826号公報
しかしながら、従来の特許文献1から3の生体認証技術を使用した装置としては、手の平、手の甲、指の血管、指紋等、生体認証方式毎に生体情報を読取る生体認証装置を別々に設置するのが一般的である。特に金融機関におけるカードの偽造、盗難カードによる不正引出しの防止対策として手の平、指静脈等の異なる生体認証方式を導入すると金融機関に設置されている現金自動取引装置に個人認証装置を取付け、本人確認を行う場合、提携先の金融機関によって登録されている生体情報認証方式が相違していると現金自動取引装置が相互に利用できない課題がある。
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、個人認証装置に複数の生体認証方式の生体情報を読取る機能を設けることにより可能にすることにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る個人認証装置に対して、指を透過する近赤外光を照射する光源部と前記近赤外光を撮像する撮像部からなる指画像入力部と、手の平の方向に近赤外光を照射する光源部と近赤外光を撮像する撮像部からなる手の平画像入力部を指と手の平をかざしす位置に一体化して配置することにある。
また、指画像入力部の指先の指紋に光を照射する光源部と指紋を撮影する撮像部からなる指紋画像入力部を、指先が接触する位置に指画像入力部と手の平画像入力部を一体化して配置することにある。
さらに画像入力画像を処理する画像処理部を設け、指画像データと手の平画像データを画像処理することにより、それぞれの指の静脈パターンと手の平の静脈パターンを抽出することにある。
また、指画像データと手の平画像データと指紋画像データを画像処理することにより、それぞれの指静脈パターンと手の平静脈パターンと指紋パターンを抽出することにある。
さらに抽出した指静脈パターンと手の平静脈パターンと、予め登録された指静脈パターンと手の平静脈パターンをそれぞれ照合し、照合結果に応じて異なる処理を制御することにある。
また、抽出した指静脈パターンと手の平静脈パターンと指紋パターンを予め登録された指静脈パターンと手の平静脈パターンと指紋パターンをそれぞれ照合し、照合結果に応じて異なる処理を制御することにある。
さらに抽出した指静脈パターンと手の平静脈パターンと、予め登録された指静脈パターンと手の平静脈パターンをそれぞれ照合し、照合結果に応じて異なる処理を制御することにある。
また、抽出した指静脈パターンと手の平静脈パターンと指紋パターンを予め登録された指静脈パターンと手の平静脈パターンと指紋パターンをそれぞれ照合し、照合結果に応じて異なる処理を制御することにある。
さらに個人認証装置にシステム全体を制御する制御装置と通信を行う通信手段を設け、制御装置と接続する外部記憶装置に本人に係る生体情報を予め登録しておき、制御装置と接続する本人が携帯する携帯型記録媒体に本人に係る生体情報を予め登録する手段を設けることにある。
また、システム全体を制御する制御装置と接続される外部記憶装置に本人に係る生体情報を予め登録しておき、本人認証時に外部記憶装置から前記登録した本人に係る生体情報を取得し、本人から抽出した生体情報とを個人認証装置で照合することにより制御装置で本人認証を行うことにある。
また、制御装置と接続される本人が携帯する携帯型記録媒体に本人に係る生体情報を予め登録しておき、本人認証時に外部記憶装置から登録した本人に係る生体情報を取得し、本人から抽出した生体情報とを個人認証装置で照合することにより制御装置で本人認証を行うことにある。
さらに、制御装置の操作案内手段と操作手段を用いて、本人の操作により個人認証装置から抽出した本人の生体情報を本人が携帯する携帯型記録媒体に登録することにある。
また、本人が携帯する携帯型記録媒体に予め登録された生体情報を制御装置の操作案内手段と操作手段を用いて、本人の操作により前記個人認証装置から抽出した本人の生体情報に更新することにある。
また、本人が携帯する携帯型記録媒体に予め登録された生体情報を制御装置の操作案内手段と操作手段を用いて、本人の操作により前記個人認証装置から抽出した本人の生体情報に更新することにある。
本発明によれば、指紋パターン、指静脈パターン、手の平静脈パターンのどれかの本人の生体情報が外部記憶装置もしくは、携帯型記憶媒体に登録されていれば、1台の個人認証装置で個人認証を行うことができ、また、登録したい生体情報の登録、及び更新したい生体情報の更新が可能になる。
以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて以下詳細に説明する。
図1は、本発明による実施例に係る個人認証装置による指紋、指静脈、手の平静脈の個人認証状態の構成の一例を示している。個人認証装置1は、手2を個人認証装置1にかざした状態で手を接近センサ10で検出し、指先3に指紋光源部4から可視光線を照射して指紋カメラ5で指の紋様を撮影し、指紋画像信号を指紋画像入力部11に送り、指は指静脈光源部6から近赤外光を指の側面(両側)から照射して、指静脈カメラ7で指の静脈(血管)を撮影し、指静脈画像信号を指静脈画像入力部12に送り、手の平は手の平静脈光源部8から近赤外光を照射して手の平静脈カメラ9により手の平静脈(血管)を撮影し、手の平画像信号を手の平静脈画像入力部13に送る。
それぞれに送られた画像データは、画像処理部15に送り、画像処理を行うことにより、それぞれ本人の生体情報である指紋パターン、指静脈パターン、手の平静脈パターンを抽出し、予め登録されている本人の生体情報は制御装置17を介して入手し、個人認証制御部16において照合し、本人であるかどうかを認証する。
図2は、本発明を実施する装置のブロックの一例である。指紋カメラ5、指静脈カメラ7、手の平静脈カメラ9は、カメラからの画像信号を指紋画像入力部11、指静脈画像入力部12、手の平静脈画像入力部13にそれぞれに送り、カメラからのアナログ信号をサンプリング、増幅し、デジタル化する。画像処理部14では、デジタル化された指紋、指静脈、手の平静脈の画像を実画像エリアの切出し、縮小、ビット変換処理等の画像処理を行い、画像メモリ21に展開し、CPU20による各生体情報の認証パターン抽出の演算処理、抽出した認証パターンと登録された認証パターンの照合等の処理等及び生体認証装置全体の制御を行う。
光源制御部25は、指紋光源部4、指静脈光源部6、手の平静脈光源部8のオンオフ、照光量の制御を行い、入出力制御部26は手の接近を検知する接近センサ10、装置の状態等を表示する表示器27を制御し、ROM22は、フラッシュメモリ等の不揮発メモリのROMでファームウェア等を格納し、外部インタフェース部24は、制御装置と通信制御を行う。この他、画像処理部、画像メモリ等を指紋画像処理、指静脈画像処理、手の平画像処理毎に設け、処理能力を向上させてもよい。 図3は、本発明を実施する装置の外観の一例であり、個人認証装置1は、指紋パターンを取得する指紋読取部30、指の静脈パターンを取得する指静脈読取部31、手の平の静脈パターンを取得する手の平静脈読取部32、手を固定し、指の回転を防ぐパームレスト33、パームレスト33に手を乗せ、もしくは、手をかざした状態で手の接近を検出する接近センサ10で構成され、利用者が個人認証装置に手をかざした状態で、指紋パターン、指の静脈パターン、手の平の静脈パターンを取得できる位置に配置する。
この配置により、図4に示すように個人認証装置1の読取範囲は、指紋読取部50により指紋読取エリア53、指静脈読取部51により指静脈読取エリア54、手の平静脈読取部52により手の平静脈読取エリア55のそれぞれの部位の生体情報を読取ることができる。これらの読取範囲、配置は、利用者の指の太さ、指の長さ、手の平の大きさを配慮して設定する必要がある。
この他、手の接近を接近センサで検出するように説明したが、さらに指紋読取部に指先検出センサ、指静脈読取部に指検出センサを設けて、指紋画像、指静脈画像、手の平静脈画像を読取るようにすれば、さらに読取精度、処理能力等が向上する。また、指紋パターンの読取については、光学方式により説明したが、皮膚から半導体センサ表面までの距離が隆線部と谷線部で違うことで静電容量に差が生じることを利用した静電容量方式、半導体センサ表面に隆線部が触れるとその部分が押し下げられことで圧力に差が生じることを利用した感圧方式等を用いても指紋パターンを取得できる。
次に本発明の個人認証装置を用いて個人認証の実施例について説明する。図5は、本発明の実現する個人認証システム構成の一例であり、制御装置17は、システム全体を制御する制御装置であり、個人認証を行う個人認証装置1と利用者本人が携帯する携帯型記録媒体であるICカード34の読取り、書込みを行うICカードリーダライタ19と接続し、利用者の操作、誘導、案内を行うタッチパネル付液晶表示器18と接続する。
利用者のICカードに指静脈生体情報が登録されている場合は、制御装置17は、ICカード34から指静脈生体情報36から指静脈パターンデータを読出し、個人認証装置1に対して照合要求を出すと個人認証装置1は、指静脈画像取得部41により指静脈画像を取得し、画像処理部15の画像処理によりで指静脈パターンを抽出し、個人認証制御部16でICカードから読出した指静脈パターンと照合し、照合結果を制御装置17に返信することにより個人認証を行う。他の指紋、手の平静脈生体情報についても同様に個人認証を行うことができる。
図6は、本発明を実施する別な個人認証システム構成の一例である。制御装置17は、システム全体を制御する制御装置であり、個人認証を行う個人認証装置1と利用者情報を管理する管理サーバ44と通信回線43を介して接続し、利用者の操作、誘導、案内を行うタッチパネル付液晶表示器18と接続する。利用者情報が管理サーバ44に登録されている場合は、制御装置17は、利用者の操作によるID入力により、利用者を特定し、必要な情報を管理サーバ44から入手する。
利用者を認証する場合、管理サーバ44のハードディスク等の記憶装置に登録されている個人情報ファイル48内の手の平静脈生体情報46から手の平静脈パターンデータを読出し、個人認証装置1に対して照合要求を出すと個人認証装置1は、手の平静脈画像取得部42により手の平静脈画像を取得し、画像処理部15の画像処理により手の平静脈パターンを抽出し、個人認証制御部16で管理サーバ44から読出した手の平静脈パターンと照合し、照合結果を制御装置17に返信することにより個人認証を行う。他の指紋、指静脈生体情報についても同様に個人認証を行うことができる。この他、個人情報ファイルは、個人認証装置内や制御装置内のハードディスク、メモリカード等の記憶部に設けてもよい。
図10は、ICカードに登録された生体情報を使用した個人認証処理のフローチャートである。制御装置17は、表示器18に認証開始案内を表示(S31)し、生体情報の登録データ取得処理(S32)を実行し、ICカードリーダライタ19を介してICカード34から利用者の生体情報登録データを取得する。登録されている生体情報が指静脈生体情報36にある場合には、指静脈生体情報を読出し、照合生体登録データをつけて照合要求を個人認証装置に対して送信(S33)する。
個人認証装置1は、個人認証制御部16により、図8の指静脈照合制御フローチャートを実行する。図24の認証案内画面により、利用者の指が個人認識装置にかざされると、接近センサがオン(S12)を検出すると指静脈光源部をオン(S13)にしてカメラから指静脈画像を取得(S14)し、取得した画像から図21の一例に示す指静脈パターンを抽出(S15)し、前記の照合生体登録データと照合(S16)し、照合処理結果を制御装置17に報告(S17)する。照合処理結果報告を受けた制御装置17は、照合結果を処理(S34)し、認証結果を案内表示(S35)する。
正常に本人認証できた場合は、図25の認証画面を表示する。再照合(S36)が必要かどうかを判断し、再照合が必要な場合には、個人認証装置16に対して照合要求を送信(S33)し、再照合を行わせる。
上記のICカードから制御装置、及び制御装置から個人認証装置の生体情報は、図23にデータフォーマット構成例に示すようにヘッダーには生体情報の種別、暗号化保証情報の有無、定義者のID、規定等の情報、生体情報ブロックには、生体情報パターンデータ、署名ブロックには、暗号化保証情報等で構成される。
指静脈照合以外の指紋照合についても図7の指紋照合制御フローチャートを実行する。利用者の手が個人認識装置にかざすと、接近センサがオン(S2)を検出すると指紋光源部をオン(S3)にしてカメラから指紋画像を取得(S4)し、取得した画像から図20の一例に示す指紋パターンを抽出(S5)し、照合生体情報データと照合(S6)し、照合処理結果を報告(S7)する。
手の平静脈照合についても図9の手の平静脈照合制御フローチャートを実行する。利用者の手が個人認識装置にかざすと、接近センサがオン(S22)を検出すると手の平静脈光源部をオン(S23)にしてカメラから手の平静脈画像を取得(S24)し、取得した画像から図22の一例に示す手の平静脈パターンを抽出(S25)し、照合生体情報データと照合(S26)し、照合処理結果を報告(S27)する。
以上説明により利用者の生体情報である指紋パターンデータ、指静脈パターンデータ、手の平静脈パターンデータの少なくともひとつが生体情報としてICカードに登録されていれば、個人認証装置1で登録されている利用者本人の生体情報を取得、照合することにより個人認証が可能になる。
これにより、図19に示すように現金の預け、支払いを行う現金自動取引装置100に個人認証装置1を搭載すれば、提携先の金融機関によって、異なる指紋、指静脈、手の平静脈の生体認証方式の生体情報を登録したICカードを使用しても生体認証による本人確認が可能となり、偽造、盗難キャシュカード被害対策として個人認証装置の導入が容易になる。
さらに他の提携先の金融機関で異なる生体認証方式を採用した個人認証装置を搭載した現金取引装置で生体認証による本人確認取引を可能にするためには、新たに生体情報データをICカード等に登録する必要がある。
さらに他の提携先の金融機関で異なる生体認証方式を採用した個人認証装置を搭載した現金取引装置で生体認証による本人確認取引を可能にするためには、新たに生体情報データをICカード等に登録する必要がある。
次に本発明の個人認識装置と個人認証システムを用いて生体情報データの登録処理について図14のフローチャートにより説明する。制御装置は、表示器に図26のような登録選択案内画面を表示(S71)し、利用者に登録する生体情報を選択させ、生体データ取得要求(S72)を個人情報装置に送信すると、個人認証装置は、登録者が手の平認証登録を選択した場合、図13のフローチャートにより、手の平静脈データ取得を実行する。
利用者の手が個人認識装置にかざすと、接近センサがオン(S62)を検出すると手の平静脈光源部をオン(S63)にしてカメラから手の平静脈画像を取得(S64)し、取得した画像から手の平静脈パターンを抽出(S65)し、生体登録データに編集(S66)し、生体登録データを制御装置に送信(S67)する。受信した制御装置は生体データ取得結果処理(S73)を行い、取得処理結果を案内表示(S74)すると共に追加取得(S75)が必要か否かを案内し、必要な場合には、再度登録生体データの取得案内を表示して個人認証装置に対して生体登録データの取得要求を送信する。
登録する生体データを取得すると生体登録データをICカードリーダライタを介してICカードに送信(S76)し、ICカードに生体登録データを送信して手の平静脈生体情報を書込む。
手の平静脈生体情報データ登録以外の指紋の生体情報を登録する場合は、図11の指紋データ取得フローチャートを実行することにより指紋生体情報を、指静脈の生体情報を登録する場合は、図12の指静脈取得フローチャートを実行することにより、指静脈生体情報を登録することができる。
このようにICカードに新たに生体情報を登録することにより、利用できなかった提携先の金融機関の個人認証装置を搭載した現金自動取引装置についても生体認証取引が可能になる。
さらに登録した左右の手、指の種類を変更等で生体登録データを更新する場合の生体情報データの更新処理について図15のフローチャートにより説明する。制御装置は、表示器に図27のような更新選択案内画面を表示(S111)し、更新する生体情報を選択させ、生体更新データ取得要求(S112)を個人情報装置に送信すると、個人認証装置は、指静脈認証更新を選択した場合、図16の指静脈更新フローチャートにより、指静脈データ取得を実行する。利用者の手が個人認識装置にかざすと、接近センサがオン(S92)を検出すると指静脈光源部をオン(S93)にしてカメラから指静脈画像を取得(S94)し、指静脈パターンを抽出(S95)し、生体更新データに編集(S96)し、生体更新データを制御装置に送信(S97)する。
制御装置は受信した生体データ取得結果処理(S113)を行い、取得処理結果を案内表示(S114)すると共に追加取得(S115)が必要な場合には、再度生体データの取得案内を表示して個人認証装置に対して生体データの取得要求を送信する。更新する生体データを取得すると生体更新データをICカードリーダライタを介してICカードに送信(S116)し、ICカードに生体情報更新データを書込む。
指静脈生体情報データ更新以外の指紋の生体情報を更新する場合は、図15の指紋更新フローチャートを実行することにより指紋生体情報を、手の平静脈の生体情報を更新する場合は、図17の手の平静脈更新フローチャートを実行することにより、手の平静脈生体情報を更新することができる。
以上、本発明の実施形態を詳細に図面を用いて、説明したが、具体的な構成は、本実施形態に限られるものではない。
1…個人認証装置、2…手、3…指先、4…指紋光源部、5…指紋カメラ、6…指静脈光源部、7…指静脈カメラ、8…手の平静脈光源部、9…手の平静脈カメラ、10…接近センサ、11…指紋画像入力部、12…指静脈画像入力部、13…手の平静脈画像入力部、15…画像処理部、16…個人認証制御部、17…制御装置、18…タッチパネル付液晶表示器、19…ICカードリーダライタ、20…CPU、21…画像メモリ、22…ROM、23…RAM、24…外部インタフェース部、25…光源制御部、26…入出力制御部、27…表示器、28…電源部、30…指紋読取部、31…指静脈読取部、32…手の平静脈読取部、33…パームレスト、34…ICカード、35…指紋生体情報、36…指静脈生体情報、37…手の平静脈生体情報、40…指紋画像取得部、41…指静脈画像取得部、42…手の平静脈画像取得部、43…通信回線、44…管理サーバ、45…指紋生体情報、46…指静脈生体情報、47…手の平静脈生体情報、48…個人情報ファイル、50…指紋読取部、51…指静脈読取部、52…手の平静脈読取部、53…指紋読取エリア、54…指静脈読取エリア、55…手の平静脈読取エリア、100…現金自動取引装置、101…顧客操作部、102…入出金口、103…通帳口、104…カード明細票口
Claims (12)
- 指を透過する近赤外光を照射する第1の光源部と前記近赤外光を撮像する第1の撮像部とからなる指画像入力部と、
手の平の方向に近赤外光を照射する第2の光源部と前記近赤外光を撮像する第2の撮像部とからなる掌画像入力部と
からなり、前記指画像入力部と掌画像入力部とを、指と掌とをかざす位置に一体化して配置することを特徴とする個人認証装置。 - 請求項1に記載の個人認証装置であって、
指先の指紋に光を照射する第3の光源部と前記指紋を撮影する第3の撮像部とからなる指紋画像入力部を、前記指画像入力部および掌画像入力部と一体化して配置することを特徴とする個人認証装置。 - 請求項1に記載の個人認証装置であって、
前記指画像入力部からの指画像データと前記手の平画像入力部からの掌画像データを画像処理することによって、前記指画像データと手の平画像データからそれぞれの指の静脈パターンと掌の静脈パターンとを抽出する画像処理部を有することを特徴とする個人認証装置。 - 請求項2に記載の個人認証装置であって、
前記指画像入力部からの指画像データと、前記掌画像入力部からの掌画像データと、前記指紋画像入力部からの指紋画像データとを画像処理することによって、それぞれの指静脈パターンと掌静脈パターンと指紋パターンとを抽出する画像処理部を有することを特徴とする個人認証装置。 - 請求項3に記載の個人認証装置であって、
前記抽出した指静脈パターンと掌静脈パターンとを記憶する第1の生体情報記憶手段と、
予め登録された指静脈パターンと掌静脈パターンとを記憶する第2の生体情報記憶手段と、
前記抽出した指静脈パターン及び掌静脈パターンと、予め登録された前記指静脈パターン及び掌静脈パターンとをそれぞれ照合する第1の照合手段と、
前記第1の照合手段による照合結果に応じた処理を行う制御手段と
を設けたことを特徴とする個人認証装置。 - 請求項4に記載の個人認証装置であって、
前記抽出した指静脈パターンと掌静脈パターンと前記指紋パターンとを記憶する第3の記憶手段と、
予め登録された指静脈パターンと掌静脈パターンと指紋パターンとを記憶する第4の生体情報記憶手段と、
前記抽出した指静脈パターン及び掌静脈パターン及び指紋パターンと、予め登録した指静脈パターン及び掌静脈パターン及び指紋パターンとをそれぞれ照合する第2の照合手段と、
前記第2の照合手段による照合結果に応じた処理を行う制御手段を設けたことを特徴とする個人認証装置。 - 請求項5または6に記載の個人認証装置を用いた個人認証システムであって、
当該システムを制御する制御装置と、
前記個人認証装置と前記制御装置とを接続する通信手段と、
前記制御手段に接続された外部記憶装置に、個人の生体情報を予め登録する登録手段と
を有することを特徴とする個人認証システム。 - 請求項5または6に記載の個人認証装置を用いた個人認証システムであって、
当該システムを制御する制御装置と、
前記個人認証装置と前記制御装置とを接続する通信手段と、
前記制御手段と接続できる携帯型記憶媒体に、個人の生体情報を予め登録する登録手段と
を有することを特徴とする個人認証システム。 - 請求項7に記載の個人認証システムであって、
前記制御装置と接続される外部記憶装置に本人に係る前記生体情報を予め登録しておき、本人認証時に前記外部記憶装置から前記登録した前記本人に係る生体情報を取得し、本人から抽出した生体情報とを前記個人認証装置で照合することにより前記制御装置で本人認証を行うことを特徴とする個人認証システム。 - 請求項8に記載の個人認証システムであって、
前記制御装置と接続される本人が携帯する携帯型記録記録媒体に本人に係る前記生体情報を予め登録しておき、本人認証時に前記外部記憶装置から前記登録した前記本人に係る生体情報を取得し、本人から抽出した生体情報とを前記個人認証装置で照合することにより前記制御装置で本人認証を行うことを特徴とする個人認証システム。 - 請求項8に記載の個人認証システムであって、
前記制御装置の操作案内手段と操作手段を用いて、本人の操作により前記個人認証装置から抽出した本人の生体情報を本人が携帯する携帯型記録媒体に登録することを特徴とする個人認証システム。 - 請求項8に記載の個人認証システムであって、
本人が携帯する携帯型記録媒体に予め登録された生体情報を前記制御装置の操作案内手段と操作手段を用いて、本人の操作により前記個人認証装置から抽出した本人の生体情報に更新することを特徴とする個人認証システム。
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