JP2007052638A - 個人認証用媒体及び個人認証用システム - Google Patents

Abstract

【課題】個人の特定を確実におこなう。
【解決手段】本発明に係る個人認証用媒体１は、被写体を偏角分光測光法で測定した際の測光データが書き込まれた情報源として、バーコード５やＩＣチップ６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、個人の身分証明に必要な個人認証用媒体とその個人認証用媒体を用いる個人認証用システムに関する。

個人の身分証明用に用いられるパスポートや免許証、社員証等の「個人認証用媒体」は実社会において広く適用されており、実生活では欠かすことのできないものとなっている。当該個人認証用媒体には、通常、顔写真が添付されているとともに、氏名や生年月日、発行年月日等の書誌的事項が記載されており、発行元の検査者がその顔写真と書誌的事項とを確認することにより、個人を特定することができるようになっている。

近年では、大容量の個人情報が記録可能でかつ偽造防止が可能な個人認証用媒体の登場が強く要望されており、ＩＣ（Integrated Circuit）チップを搭載した非接触式の個人認証用媒体が開発されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の個人認証用媒体（冊子）は、ＩＣチップ（６）を実装したＩＣカード（９）が冊子の見返し部位に隠蔽された構成を有している（段落番号００１９，図１〜図４等参照）。
特開２００５−４７１７３号公報

しかしながら、ＩＣチップを実装した個人認証用媒体（特許文献１に記載の個人認証用媒体を含む。）では、そのＩＣチップを改竄したりそのＩＣチップを他のＩＣチップに付け替えたりすることで偽造は可能であり、この場合には個人を正確に特定することができない。例えば、その個人認証用媒体をパスポートに適用した場合には、不正者の出入国を許可するという事態を引き起こす可能性もある。
本発明の目的は、個人の特定を確実におこなうことができる個人認証用媒体とその個人認証用媒体を用いる個人認証用システムとを提供することである。

上記課題を解決するため第１の発明に係る個人認証用媒体は、
被写体を偏角分光測光法で測定した際の測光データが書き込まれた情報源を備えることを特徴としている。

第１の発明に係る個人認証用媒体では、前記情報源が、１次元バーコード又は２次元バーコードであってもよいし、ＩＣチップであってもよい。また第１の発明に係る個人認証用媒体では、前記測光データが、前記被写体表面と空気層の境界で反射する表面反射光と、前記被写体表面を透過して散乱により発生する内部反射光との各強度に依存しており、前記表面反射光と前記内部反射光との各強度がPhongモデルのパラメータで近似されるのが好ましい。更に第１の発明に係る個人認証用媒体は冊子形態であってもよいし、カード形態であってもよい。

第２の発明に係る個人認証用システムは、
第１の発明に係る個人認証用媒体と、
前記個人認証用媒体の情報源に書き込まれた測光データと同じ測光データを格納したデータベースサーバと、
前記個人認証用媒体の情報源に書き込まれた測光データと、前記データベースサーバに格納された測光データとが、一致しているか否かを判断するコンピュータと、
を備えることを特徴としている。

第１の発明では、測光データが偏角分光測光法で測定されたもので被写体の３次元分光情報を有するから、情報源からその測光データが読み出されることで、個人の特定を確実におこなうことができる。

第２の発明では、被写体の３次元分光情報を有する測光データを比較対象として、個人認証用媒体の測光データとデータベースサーバの測光データとが一致しているか否かを判断するから、個人の特定を確実におこなうことができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲は以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。

図１は本発明に係る個人認証用媒体１の概略構成を模式的に示す図面である。
個人認証用媒体１は、パスポートや免許証、社員証等の個人の身分証明用に用いられる冊子形態の媒体で、矩形状を呈したプラスチック製の基材２を有している。基材２の表面には顔写真３が貼付されているとともに、氏名，生年月日，発行年月日等の書誌的事項４やバーコード５が印刷されている。

情報源としてのバーコード５には、被写体（人物の「顔」を意味する。以下同じ。）の画像データと、被写体を公知の偏角分光測光法で測定した際の測光データとがシリアル化された（シリアル番号が付された）状態で暗号化されている。当該画像データと当該測光データとは互いに対応付けられており、具体的には被写体の部分（目、鼻、口等をいう。以下同じ。）ごとに画像データが断片化されており、その断片化された各部分に測光データが対応付けられている。

ここで、「偏角分光測光法」とは、被写体の３次元画像を３次元分光情報として取得するための測光法で、物理パラメータとして被写体の分光反射率及び偏角特性を測定するものである。具体的には、偏角分光測光法とは、被写体を２色性反射モデルで定義し、被写体に対し光源の角度を切り換えながら（又は光源に対し被写体の角度を切り換えながら）、各角度位置において被写体表面と空気層の境界で反射する「表面反射光」と被写体表面を透過して散乱により発生する「内部反射光」とを測定して、各角度位置における「分光放射輝度」を算出し、それにより被写体の質感を表現しようとするものである。

当該分光放射輝度は、表面反射光と内部反射光との各強度が当該分光放射輝度を決定付ける因子の一部となっており、表面反射光と内部反射光との各強度に依存するものである。表面反射光と内部反射光との各強度は公知のPhongモデルのパラメータ（表面反射光と内部反射光との強度や尖度等）で決定（近似）されるようになっている。

なお、図１では、バーコード５として１次元バーコードを描画したが、バーコード５は図１に示す通りに１次元バーコードであってもよいし、２次元バーコードであってもよい。また、図１では、個人認証用媒体１を冊子形態であるものとして描画したが、個人認証用媒体１はカード形態であってもよい。

基材２にはＩＣチップ６とアンテナコイル７とが内包されている。情報源としてのＩＣチップ６には、バーコード５の場合と同様に、被写体の画像データと偏角分光測光法による測光データとが被写体の部分ごとに対応付けられかつシリアル化された（シリアル番号が付された）状態で記録されている。アンテナコイル７は外部機器（ＩＣリーダ／ライタ２０（図２参照）等）との信号の送受信を可能とするもので、バンプ等の電極を介してＩＣチップ６と接続されている。

図２は本発明に係る個人認証用システム１０の概略構成を示すブロック図である。
図２に示す通り、個人認証用システム１０は、クライアントＰＣ（Personal Computer）１２、データベースサーバ１４、撮影装置１６、偏角分光測光器１８、ＩＣリーダ／ライタ２０、バーコードリーダ／ライタ２２等を有しており、これらがＷＡＮ（Wide Area Netwrok）、ＬＡＮ（Local Area Network）等の専用回線で互いに接続されている。

コンピュータとしてのクライアントＰＣ１２は、各種処理を実行する制御装置１２ａを有している。制御装置１２ａは汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成されており、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして使用しながらＲＯＭに記録済みの処理プログラムに従った処理を実行するようになっている（図３〜図５参照）。クライアントＰＣ１２は、上記制御装置１２ａ以外に、制御装置１２ａに各種情報を入力するためのキーボード／マウス１２ｂ、制御装置１２ａの指示を受けて各種情報を表示するディスプレイ１２ｃ等も有している。

データベースサーバ１４は、被写体の画像データと偏角分光測光法による測光データとを格納するものである。当該画像データと当該測光データとは被写体の部分ごとに対応付けられた状態でデータベースサーバ１４に格納されるようになっている。データベースサーバ１４には画像データと測光データとがシリアル化された（シリアル番号が付された）状態で格納されるようになっており、データベースサーバ１４は、当該シリアル番号が正しく入力された場合にその入力源（クライアントＰＣ１２等）のアクセスを許可し、当該シリアル番号が誤って入力された場合にはその入力源のアクセスを禁止するようになっている。

撮影装置１６は、被写体を撮影して当該被写体の２次元画像をデータとして取得するデジタルカメラである。撮影装置１６は、クライアントＰＣ１２の指示を受けて作動して被写体を撮影し、その撮影結果をデータとしてクライアントＰＣ１２に送信するようになっている。

偏角分光測光器１８は光源、フィルタ及びデジタルカメラ（いずれも図示略）を有するもので、被写体に対する光源の位置を変化させ、異なる角度からの反射光を複数のフィルタを順次切り換えながらデジタルカメラで被写体を撮影するものである。偏角分光測光器１８はクライアントＰＣ１２の指示を受けて作動して被写体を撮影し、その撮影結果をデータとしてクライアントＰＣ１２に送信するようになっている。

ＩＣリーダ／ライタ２０は、個人認証用媒体１のＩＣチップ６に対しアンテナ７を介してデータの読出しと書込みとをおこなうもので、具体的にはクライアントＰＣ１２の指示を受けてデータの読出しと書込みとをおこなうようになっている。

バーコードリーダ／ライタ２２は、個人認証用媒体１のバーコード５中の情報をデータとして読み出したり、個人認証用媒体１にバーコード５を書き込んだりするもので、具体的にはクライアントＰＣ１２の指示を受けて、バーコード５中の情報をデータとして読み出したり、個人認証用媒体１にバーコード５を書き込んだりするようになっている。

次に、図３〜図５を参照しながら個人認証用システム１０における作用について説明する。

図３は、個人認証用媒体１の製造に際してクライアントＰＣ１２で行われる「発行処理」を経時的に示す図面である。
当該発行処理では、始めに、クライアントＰＣ１２の制御装置１２ａが、発行者によるキーボード／マウス１２ｂの入力操作を受けて撮影装置１６に対し被写体の撮影をおこなう旨指示する（ステップＳＡ１）。その後、制御装置１２ａは、撮影装置１６による撮影結果からその撮影が終了したか否かを繰り返し判断し（ステップＳＡ２）、その撮影が終了したと判断したら、撮影装置１６による撮影結果に基づき被写体の「画像データ」を生成する（ステップＳＡ３）。

画像データを生成したら、制御装置１２ａは、発行者によるキーボード／マウス１２ｂの入力操作を受けて偏角分光測光器１８に対し被写体の偏角分光測光をおこなう旨指示する（ステップＳＡ４）。その後、制御装置１２ａは、偏角分光測光器１８の測光結果からその偏角分光測光が終了したか否かを繰り返し判断し（ステップＳＡ５）、その偏角分光測光が終了したと判断したら、偏角分光測光器１８による測光結果に基づき被写体の「測光データ」を生成する（ステップＳＡ６）。

被写体の画像データと測光データとを生成したら、制御装置１２ａは、画像データと測光データとを被写体の部分ごとにそれぞれ断片化してその部分ごとに当該画像データと当該測光データとを対応付け、それら画像データと測光データとを個人認証用媒体１のＩＣチップ６とデータベースサーバ１４とに書き込む処理を実行する（ステップＳＡ７）。

制御装置１２ａのＩＣチップ６への書込み処理では、制御装置１２ａがＩＣリーダ／ライタ２０に対し画像データと測光データとにシリアル番号を付してそれらデータを書き込む旨を指示し、当該ＩＣリーダ／ライタ２０がその指示を受けてアンテナコイル７を通じながらＩＣチップ６に対しシリアル番号を付した状態で画像データと測光データとを書き込むようになっている。他方、制御装置１２ａのデータベースサーバ１４への書込み処理では、制御装置１２ａが画像データと測光データとにシリアル番号を付してそれらデータをデータベースサーバ１４に書き込むようになっている。

被写体の部分ごとに対応付けた画像データと測光データとをＩＣチップ６とデータベースサーバ１４とに書き込んだら、制御装置１２ａは、それら画像データと測光データとを被写体の部分ごとに対応付けたそのままの状態でバーコード変換し（ステップＳＡ８）、そのバーコード変換後の画像データと測光データとをバーコード５として個人認証用媒体１に書き込む処理を実行する（ステップＳＡ９）。

制御装置１２ａのバーコード５の書込み処理では、制御装置１２ａがバーコードリーダ／ライタ２２に対し画像データと測光データとにシリアル番号を付してそれらデータを書き込む旨を指示し、当該バーコードリーダ／ライタ２２がその指示を受けてシリアル番号を付した状態で画像データと測光データとをバーコード５として個人認証用媒体１に書き込む（印刷する）ようになっている。

クライアントＰＣ１２の制御装置１２ａが以上のステップＳＡ１〜ＳＡ９の各処理を実行することで、被写体の画像データと測光データとが組み込まれた個人認証用媒体１の発行が完了する。

図４は、個人認証用媒体１を用いて被写体の個人認証を行う際にクライアントＰＣ１２で行われる「第１の検査処理」を経時的に示す図面である。当該第１の検査処理は、個人認証用媒体１のＩＣチップ６が物理的に破損等してはおらず正常に作動可能である場合におこなわれる処理である。

当該第１の検査処理では、始めに、クライアントＰＣ１２の制御装置１２ａが、個人認証用媒体１の顔写真３と被写体そのものとが一致しているか否かを問う旨をディスプレイ１２ｃに表示させ、個人認証用媒体１の発行元の検査者によるキーボード／マウス１２ｂの入力操作で、一定時間内に顔写真３と被写体そのものとが一致している旨が入力されたか否かを判断する（ステップＳＢ１）。

検査者が一定時間内に顔写真３と被写体そのものとが一致している旨を入力しなかった場合は、制御装置１２ａは、その個人認証用媒体１が偽造されたものと認識してその旨をディスプレイ１２ｃに表示させ（ステップＳＢ２）、本第１の検査処理を終了する。

他方、検査者が一定時間内に顔写真３と被写体そのものとが一致している旨を入力した場合は、制御装置１２ａは、その旨を認識して個人認証用媒体１のＩＣチップ６からシリアル番号を読み出す処理を実行し、その読出し処理の実行の成否を判断する（ステップＳＢ３）。

制御装置１２ａのＩＣチップ６からの読出し処理では、制御装置１２ａがＩＣリーダ／ライタ２０に対しＩＣチップ６のシリアル番号を読み出す旨を指示し、当該ＩＣリーダ／ライタ２０がその指示を受けてアンテナコイル７を通じながらＩＣチップ６からシリアル番号を読み出し、その読出し結果を制御装置１２ａに送信する。

制御装置１２ａは、ＩＣチップ６からシリアル番号を読み出せなかった場合は、第２の検査処理を実行し（後述，図５参照）、ＩＣチップ６からシリアル番号を読み出すことができた場合には、そのシリアル番号を用いてデータベースサーバ１４にアクセスし、データベースサーバ１４によるアクセス制限の有無を判断する（ステップＳＢ４）。

データベースサーバ１４が制御装置１２ａのアクセスを禁止した場合は、制御装置１２ａは、その個人認証用媒体１が偽造されたものと認識してその旨をディスプレイ１２ｃに表示させ（ステップＳＢ２）、本第１の検査処理を終了する。

他方、データベースサーバ１４が制御装置１２ａのアクセスを許可した場合には、制御装置１２ａは、データベースサーバ１４から画像データを読み出して被写体の画像をディスプレイ１２ｃに表示させ（ステップＳＢ５）、個人認証用媒体１の発行元の検査者によるキーボード／マウス１２ｂの入力操作で、一定時間内にディスプレイ１２ｃの画像と被写体そのものとが一致している旨が入力されたか否かを判断する（ステップＳＢ６）。

検査者が一定時間内にディスプレイ１２ｃの画像と被写体そのものとが一致している旨を入力しなかった場合は、制御装置１２ａは、その個人認証用媒体１が偽造されたものと認識してその旨をディスプレイ１２ｃに表示させ（ステップＳＢ２）、本第１の検査処理を終了する。

他方、検査者が一定時間内にディスプレイ１２ｃの画像と被写体そのものとが一致している旨を入力した場合は、制御装置１２ａは、その旨を認識してＩＣチップ６から画像データと測光データとを読み出す処理を実行する（ステップＳＢ７）。

制御装置１２ａのＩＣチップ６からの読出し処理では、制御装置１２ａがＩＣリーダ／ライタ２０に対しＩＣチップ６の画像データと測光データとを読み出す旨を指示し、当該ＩＣリーダ／ライタ２０がその指示を受けてアンテナコイル７を通じながらＩＣチップ６から画像データと測光データとを読み出し、その読出し結果を制御装置１２ａに送信する。

ＩＣチップ６から画像データと測光データとを読み出したら、制御装置１２ａは、データベースサーバ１４から測光データを読み出す（ステップＳＢ８）。

データベースサーバ１４から測光データを読み出したら、制御装置１２ａは、ＩＣチップ６から読み出した画像データに対し、被写体の部分ごとに、ＩＣチップ６とデータベースサーバ１４とから読み出した各測光データ同士が一致しているか否かを判断する（ステップＳＢ９）。

各測光データ同士が不一致であると判断した場合は、制御装置１２ａは、その個人認証用媒体１が偽造されたものと認識してその旨をディスプレイ１２ｃに表示させ（ステップＳＢ２）、本第１の検査処理を終了する。

他方、各測光データ同士が一致していると判断した場合には、制御装置１２ａは、その個人認証用媒体１の所持者と被写体とが一致していると認識し、本人認証に成功した旨をディスプレイ１２ｃに表示させ（ステップＳＢ１０）、本第１の検査処理を終了する。

図５は、個人認証用媒体１を用いて被写体の個人認証を行う際にクライアントＰＣ１２で行われる「第２の検査処理」を経時的に示す図面である。当該第２の検査処理は、上記第１の検査処理のステップＳＢ３の処理（図４参照）に引き続いておこなわれる処理であって、具体的には、個人認証用媒体１のＩＣチップ６が物理的に破損等して正常に作動不可である場合におこなわれる処理である。

当該第２の検査処理は下記の点で上記第１の検査処理と異なり、それ以外は上記第１の検査処理と同様となっている。以下では、その異なる処理について詳細に説明し、同様の処理についてはその説明を簡略化している。

当該第２の検査処理では、始めに、クライアントＰＣ１２の制御装置１２ａが、個人認証用媒体１のバーコード５からシリアル番号を読み出す処理を実行する（ステップＳＣ１）。

制御装置１２ａのバーコード５からの読出し処理では、制御装置１２ａがバーコードリーダ／ライタ２２に対しバーコード５のシリアル番号を読み出す旨を指示し、当該バーコードリーダ／ライタ２２がその指示を受けてバーコード５からシリアル番号を読み出し、その読出し結果を制御装置１２ａに送信する。

バーコード５からシリアル番号を読み出したら、制御装置１２ａは、上記第１の検査処理でおこなったステップＳＢ４〜ＳＢ９と同様の各処理を実行する（ステップＳＣ２〜ＳＣ８）。

ステップＳＣ２の処理は上記ステップＳＢ４に相当する処理であり、ステップＳＣ３の処理は上記ステップＳＢ２に相当する処理であり、ステップＳＣ４の処理は上記ステップＳＢ５に相当する処理であり、ステップＳＣ５の処理は上記ステップＳＢ６に相当する処理であり、ステップＳＣ６の処理は上記ステップＳＢ７に相当する処理であり、ステップＳＣ７の処理は上記ステップＳＢ８に相当する処理であり、ステップＳＣ８の処理は上記ステップＳＢ９に相当する処理である。ただし、ステップＳＣ２〜ＳＣ８の処理では、「ＩＣチップ６」を「バーコード５」と、「ＩＣリーダ／ライタ２０」を「バーコードリーダ２２」と置き換えるものとする。

ステップＳＣ８の処理において、バーコード５とデータベースサーバ１４とから読み出した各測光データ同士が一致していると判断したら、制御装置１２ａは、発行者によるキーボード／マウス１２ｂの入力操作を受けて偏角分光測光器１８に対し被写体の偏角分光測光をおこなう旨指示する（ステップＳＣ９）。その後、制御装置１２ａは、偏角分光測光器１８の測光結果からその偏角分光測光が終了したか否かを繰り返し判断し（ステップＳＣ１０）、その偏角分光測光が終了したと判断したら、偏角分光測光器１８による測光結果に基づき被写体の「測光データ」を生成する（ステップＳＣ１１）。

測光データを生成したら、制御装置１２ａは、バーコード５から読み出した画像データに対し、被写体の部分ごとに、その生成した測光データとデータベースサーバ１４から読み出した測光データとが一致しているか否かを判断する（ステップＳＣ１２）。ここでは、ステップＳＣ１１の処理で生成した測光データとデータベースサーバ１４から読み出した測光データとにおいて、単に被写体の一部（例えば目同士、鼻同士、口同士等）が一致しているか否かを判断する。

各測光データ同士が不一致であると判断した場合は、制御装置１２ａは、その個人認証用媒体１が偽造されたものと認識してその旨をディスプレイ１２ｃに表示させ（ステップＳＣ３）、本第２の検査処理を終了する。

他方、各測光データ同士が一致していると判断した場合には、制御装置１２ａは、その個人認証用媒体１の所持者と被写体とが一致していると認識し、本人認証に成功した旨をディスプレイ１２ｃに表示させ（ステップＳＣ１３）、本第２の検査処理を終了する。

以上の個人認証用媒体１では、バーコード５及びＩＣチップ６に被写体の測光データが記録されているから、バーコード５又はＩＣチップ６の測光データを読み出すことで、被写体の３次元分光情報を取得することができ、個人の特定を確実におこなうことができる。

そしてこの個人認証用媒体１を用いた個人認証用システム１０では、上記第１の検査処理（ステップＳＢ９），第２の検査処理（ステップＳＣ８）で説明した通り、被写体の測光データを比較対象として、個人認証用媒体１の測光データとデータベースサーバ１４の測光データとが一致しているか否かを判断している。そのため、個人認証用媒体１のバーコード５又はＩＣチップ６のデータが改竄されたり、バーコード５又はＩＣチップ６が他のものに替えられたりしても、個人の特定を確実におこなうことができる。

個人認証用媒体１の概略構成を示す図面である。 個人認証用システム１０の概略構成を示すブロック図である。 クライアントＰＣ１２による発行処理を経時的に示すフローチャートである。 クライアントＰＣ１２による第１の検査処理を経時的に示すフローチャートである。 クライアントＰＣ１２による第２の検査処理を経時的に示すフローチャートである。

符号の説明

１ 個人認証用媒体
２ 基材
３ 顔写真
４ 書誌的事項
５ バーコード（情報源）
６ ＩＣチップ（情報源）
７ アンテナコイル
１０ 個人認証用システム
１２ クライアントＰＣ（コンピュータ）
１２ａ 制御装置
１２ｂ キーボード／マウス
１２ｃ ディスプレイ
１４ データベースサーバ
１６ 撮影装置
１８ 偏角分光測光器
２０ ＩＣリーダ／ライタ
２２ バーコードリーダ／ライタ

Claims (7)

1. 被写体を偏角分光測光法で測定した際の測光データが書き込まれた情報源を備えることを特徴とする個人認証用媒体。
2. 請求項１に記載の個人認証用媒体において、
   前記情報源が１次元バーコード又は２次元バーコードであることを特徴とする個人認証用媒体。
3. 請求項１に記載の個人認証用媒体において、
   前記情報源がＩＣチップであることを特徴とする個人認証用媒体。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の個人認証用媒体において、
   前記測光データが、前記被写体表面と空気層の境界で反射する表面反射光と、前記被写体表面を透過して散乱により発生する内部反射光との各強度に依存することを特徴とする個人認証用媒体。
5. 請求項４に記載の個人認証用媒体において、
   前記表面反射光と前記内部反射光との各強度がPhongモデルのパラメータで近似されることを特徴とする個人認証用媒体。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の個人認証用媒体において、
   冊子形態又はカード形態であることを特徴とする個人認証用媒体。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の個人認証用媒体と、
   前記個人認証用媒体の情報源に書き込まれた測光データと同じ測光データを格納したデータベースサーバと、
   前記個人認証用媒体の情報源に書き込まれた測光データと、前記データベースサーバに格納された測光データとが、一致しているか否かを判断するコンピュータと、
   を備えることを特徴とする個人認証用システム。

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