JP2007054265A - 個人認証装置および個人認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
高信頼度を有していながら迅速にかつ簡便に個人認証判定を行うことのできる個人認証装置および個人認証方法を提供する。
【解決手段】
本発明の個人認証装置は、抽出された静脈パターンと登録された静脈パターンの照合比較から同一性を判定する手段を有し、照合値が予め定められた値以上になる前記登録された静脈パターンが複数あると判定したときに、該複数の静脈パターンについてリンク付けを行って記憶手段に記憶させる手段を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は個人認証装置およびこの個人認証装置による個人認証方法に関する。

従来、生体情報（個人の身体的特徴）を使った本人認証技術としては、指紋、顔、声紋、虹彩、網膜、手の甲の静脈に基づく方法がある。例えば指紋であれば、スキャナから指紋画像を読込み、指紋の線の分岐点や端点を特徴情報として登録し、照合する指紋画像から抽出した特徴情報と比較して、類似度が高ければ本人、低ければ他人と判断して本人認証を行うものである。顔や声紋や他の種類の生体情報に関しても、登録した特徴情報と照合する特徴情報を比較して、類似度により本人を識別している。

指の血管パターンを利用した本人認証装置としては、特許文献１に記載の「個体識別装置」や特許文献２に記載の「個人認証装置及び個人認証方法」などがある。特許文献１は、複数のＣＣＤカメラから得られた血管画像に基づき、３次元の血管パターンを認識することにより１回の識別動作で精度の高い識別を実現するものである。また、上述の特許文献２には、不鮮明な位置ずれのある指静脈パターン画像を利用しながらも、高精度な個人認証を実現することが記述されている。

特許文献３には、生体の撮像箇所に対して光を照射する光源と、前記撮像箇所からの透過光を検出して生体の撮像を行う撮像部と、前記撮像部により変換された画像から前記生体の血管走行パターンを抽出して予め登録された血管パターンと比較する画像演算部とを有し、前記光源から照射される光量は撮像された画像の画像情報に応じて最適化されるようにした個人認証装置が記載されている。
複数の生体情報を使用する例が、特許文献４，５および６に記載されている。

特開２００１−２７３４９７号公報 特開２００２−８３２９８号公報 特開２００４−１３９６１２号公報 特開２００２−１９００２６号公報 特開平１１−２３２４５９号公報 特開２００４−７８７９１号公報

血管パターン、すなわち静脈パターンによって、個人認証することは、その識別性が高いことから益々普及することが予測される。特許文献６には、複数指の生体情報を登録する手段と、本人の複数指の生体情報を同時に抽出する手段と、抽出された生体情報を個々に指毎に分離する手段とが記載され、高信頼度のある個人認証装置が記載されている。個人に認証装置には高信頼度と共に迅速にかつ簡便に個人認証判定を行うことが求められる場合がある。

本発明は、かかる点に鑑み、高信頼度を有していながら迅速にかつ簡便に個人認証判定を行うことのできる個人認証装置および個人認証方法を提供することを目的とする。

本発明は、生体の一部に対して光を照射する光照射部と、前記生体の一部からの透過光を検出して生体の一部の静脈の撮像を行う撮像部と、前記撮像部によって取得された画像から静脈の静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された静脈パターンを予め登録された静脈パターンと照合比較する画像演算部とを有する静脈パターンによる個人認証装置において、前記画像演算部は、前記抽出された静脈パターンと前記登録された静脈パターンの照合比較から同一性を判定する手段を有し、照合値が予め定められた値以上になる前記登録された静脈パターンが複数あると判定したときに、該複数の静脈パターンについてリンク付けを行って記憶手段に記憶させる手段を有し、該リンク付けが行われたときに、あるいは前述の静脈パターンが複数なく、リンク付けがなされなかったときに、第２の静脈パターンについて読み取りを要求する手段を有し、同一性が認証されたときに、同一性の認証結果を出力する出力部を有することを特徴とする個人認証装置および個人認証方法を提供する。

本発明によれば、高信頼度を有し、迅速にかつ簡便に個人認証判定を行うことのできる個人認証装置および個人認証方法を提供することができる。

本発明の実施例である個人認証装置は、生体の一部に対して光を照射する光照射部と、前記生体の一部からの透過光を検出して生体の一部の静脈の撮像を行う撮像部と、前記撮像部によって取得された画像から静脈の静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された静脈パターンを予め登録された静脈パターンと照合比較する画像演算部とを有する静脈パターンによる個人認証装置であって、前記画像演算部は、前記抽出された静脈パターンと前記登録された静脈パターンの照合比較から同一性を判定する手段を有し、照合値が予め定められた値以上になる前記登録された静脈パターンが複数あると判定したときに、該複数の静脈パターンについてリンク付けを行って記憶手段に記憶させる手段を有し、該リンク付けが行われたときに、あるいは前述の静脈パターンが複数なくリンク付けがなされなかったときに、第２の静脈パターンについて読み取りを要求する手段を有し、同一性が認証されたときに、同一性の認証結果を出力する出力部を有し、かつ認証判定処理するときに、照合値が予め定められた値以上になる前記登録された静脈パターンが複数あると判定され、前記記憶手段に記憶されたリンク付けがあると判定されたときに、前記第２の静脈パターンについての読み取りを要求する手段は、第２の静脈パターンについての読み取りを要求するようにして構成される。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例である個人認証装置をブロック図で示す。図１において、個人認証装置１００は、画像入力装置１、操作入力装置２、画像処理部３、記憶部４、表示装置５およびその他の出力装置６からなる。画像入力装置１は、光源部１１、指１３を収納する収納部１４および撮像部１２を有し、操作入力装置２の指示によって認証対象の個人に指１３を収納部１４に置くことを求め、光源部（光照射部）１１から光を照射し、透過光によって撮像部１２で指の静脈パターンの撮像を行う。記憶部４には予め認証対象となる個人の指静脈パターンを上述の画像入力装置１を使用して取得された静脈パターンが記憶される。他の機械によって撮像して取得した撮像情報を記憶するようにしてもよい。

画像処理部３は、指静脈パターン抽出手段３１、画像演算部３２および出力部３３を有しており、撮像部１２が撮像して取得した指静脈についての撮像情報を入力し、指の静脈パターン抽出手段３１によって認証を求める個人の指静脈の特徴あるパターンを予め定められた手法に従って抽出する。

画像演算部３２は、抽出された静脈パターンと予め記憶装置４に登録（記憶）された静脈パターンとの比較を行う。抽出された静脈パターンと登録された静脈パターンの照合比較から、両者の同一性を判定することを行う。すなわち、画像演算部３２は、画像比較（特徴項目比較でもある）に基づく同一性判定手段として機能し、瞬時に同一性の判定を行うことができる。同一性判定には、同一である，同一でない、判定不可の概念が含まれる。

上述の判定結果は、出力部３３に伝えられる。出力部３３からの出力指示は、２つに分けられる。その１つは、表示装置（表示部）５に伝達される。

画像演算部３２は、画像比較による同一性判定手段３２１、指静脈パターン間関係リンク付け手段３２２および第ｎ指（ここでは第２指について説明していくことにする。）の読み取り要求手段３２３を含む。これらの同一性判定手段３２１、指静脈パターン間関係リンク付け手段３２２および第２指の読み取り要求手段３２３は、指静脈パターンを予め記憶部４に登録（格納）する場合と、認証判定する場合についてそれぞれ機能する。

登録処理を行う場合に、画像比較による同一性判定手段３２１は、指静脈パターン抽出手段３１によって抽出された指静脈パターンを記憶部４に記憶させる。そして、認証判定処理を行う場合に、抽出された指静脈パターンと登録されている指静脈パターンとの画像比較による照合を行い、照合に基づいて両者の同一性判定を行う。照合方法は予め定められた特徴比較によって行われ、特徴の照合度合によって予め定められた判定方法によって照合した、照合しないが判定される。この指静脈パターンの照合度が一定以上となる人が複数存在する場合がある。より迅速に判定するために基準値を下げると一定以上となる人の数は増加し、基準値を上げると判定に要する時間が長くなる。このため、指静脈パターン間関係リンク付け手段３２２は、指静脈パターンの照合値が一定以上となる人が複数いる場合に、指静脈パターン間の関係をリンクして記憶部４に記憶させる。このリンク付けがなされると、第２指の読み取り要求手段３２３は、第２指の読み取りを要求する。かくして第２指の読み取り操作がなされ、第２指の指静脈パターンの読み取りがなされ、第２指の指静脈パターンについての抽出された特徴データが記憶され、リンク付けされる。

この指静脈パターンの照合値が一定以上となる人が、人が複数いるかという判定は、複数がなくなるまで、すなわち単数となって各個人別判定が可能まで繰り返される。このようにして、リンク付けと登録が完了したものとなる。

表示装置５は、画面表示部５１および音声表示部５２からなり、認証結果は画面によって、および音声によって表示が可能とされる。双方は必ず要さない場合には一方の表示部を設置するものとしてもよい。画面表示部５１、音声表示部５２は、画像入力装置１の近辺に設けられるのがよい。表示結果には、本人認証した，本人認証できないとの表示は当然に含まれるが、認証を前提とした次のステップによる表示も含まれる。

図２は記憶情報のフォーマットおよびその具体例を示した記憶手段の例である。例では、登録者氏名、指の血管パターンの画素数、血管パターンが記憶される。１行目には、登録者の氏名が日立愛子、指面積が２２１０、指の太さが２７、２５、血管パターンの画素数が２３０、血管パターンは日立愛子に相当する血管パターン１が格納されていることが判る。処理を高速化させるために、これらの情報は、指面積の値が昇順となるように並べられるようにしてもよい。

図３に血管パターン３００の例を示す。

図４は、リンク付けした指静脈パターンの格納方法を示す。図４は、ＢＤ（データベース）管理者と、第１指静脈パターン、そのリンク付け、第２指静脈パターン、そのリンク付けからなる。指静脈パターンの特徴は、０１ＦＣＡＢ…、３２Ｃ１３Ａ…、のように抽出される。この図に示す例の場合は、リンク付けはリンク情報Ａ―Ｂによってなされる。ＡはＤＢ管理Ｎｏ．ｎ番の人であり、Ｂは第ｍ指を指す。ＢＤ管理Ｎｏ．１の人は、ＢＤ管理Ｎｏ．４の第１指、ＢＤ管理Ｎｏ．６の第２指とリンク付けがされたことを示す。第２指静脈パターンについても同様である。このようにして、リンク付けを繰り返していくことによって最終的には複数人が多数いても、単独としての登録がなされることになる。

次に図５を参照して、登録処理について説明する。
まず、第１指の検知がなされたかが判断され（Ｓ１１）、検知したことが判断されると、第１指の指静脈パターンの読み取りがなされる（Ｓ１２）。読み取られた指静脈パターンから指静脈パターンの照合値が既登録されている指静脈パターンに対して一定以上となる人が複数あるか、すなわち一定以上の値を示す指静脈パターンが複数あるかが判断され（Ｓ１３）、複数あると判断されると判断された指静脈パターンについて、静脈パターン間の関係をリンクして記憶する（Ｓ１４）。複数存在しなければ直ちに第２指の読み取りが要求される（Ｓ１５）。リンク付けされ、記憶されると、第２指の読み取りが要求される（Ｓ１５）。すなわち、リンク付けがされたとき、あるいは複数存在しないためにリンク付けがなされないときに、すなわちリンク付けについて判断がなされたときに、第２指の読み取りが要求される。

第２指の読み取りの要求に従って、第２指の検知がなされたかが判断され、（Ｓ１６），検知したことが判断されると、第２指の指静脈パターンの読み取りがなされる（Ｓ１７）。読み取られた指静脈パターンから指静脈パターンの照合値が一定以上となる人が複数あるか、すなわち一定以上の値を示す指静脈パターンが複数あるかが判断され（Ｓ１８）、複数あると判断されると判断された指静脈パターンについて、静脈パターン間の関係をリンクして記憶する（Ｓ１９）。複数存在しなければ直ちに登録完了され、またリンク情報が記憶されると、登録完了となる（Ｓ２０）。

図６を参照して、認証判定処理について説明する。
まず、第１指が検知されたが判断され（Ｓ２１）、検知したことが判断されると、第１の指静脈パターンの読み取りがなされる（Ｓ２２）。読み取られた指静脈パターンから指静脈パターンの照合値が登録されている指静脈パターンに対して一定以上の候補者があるかが判断される（Ｓ２３）。通常はＹｅｓであり、次のステップに進むが、Ｎｏである場合には認証失敗となる（Ｓ３１）。

候補者にはリンク情報があるかが判断され（Ｓ２４）、リンク情報がない場合には直ちに認証完了となる（Ｓ３０）。リンク情報がある場合には、第２指の読み取りの要求がなされる（Ｓ２５）。

第２指の検知がなされたが判断され（Ｓ２６）、検知したことが判断されると、第２指の指静脈パターンの読み取りがなされ（Ｓ２７）、リンク情報で指定される人物の第２指の照合結果が一定以上であるかが判断される（Ｓ２８）。通常はＹｅｓであり、Ｎｏの場合には認証失敗となる（Ｓ３１）。第２指の照合結果が一定以上であると判断されると、第１指と第２指の照合結果が同一人物であるかが判断される（Ｓ２９）。通常はＹｅｓであり、認証完了となる。Ｎｏの場合は認証失敗となる（Ｓ３１）。

以上のように、画像演算部３２によって、抽出された静脈パターンと登録された静脈パターンの照合比較から同一性が判定され、照合値が予め定められた値以上になる登録された静脈パターンが複数あると判定されたときに、該複数の静脈パターンについてリンク付けを行って記憶手段４に記憶させ、該リンク付け判断が行われたときに、第２の静脈パターンについて読み取りを要求し、認証判定処理の時に、照合値が予め定められた値以上になる登録された静脈パターンが複数あると判定され、記憶手段４に記憶されたリンク付けがあると判定されたときに、第２の静脈パターンについての読み取りを要求する手段によって、第２の静脈パターンについての読み取りを要求するようにした個人認証方法が構成される。

そして、画像演算部３２によって、登録された静脈パターンが複数あると判定したときに、第２の静脈パターンについての読み取りを行う旨の表示ならびに第２の静脈パターンの取得のためのガイドを表示装置５の画面表示部５１に行うようにすることができる。

また、読み取られた第２の静脈パターンについて照合値が予め定められた値以上でないときに、認証失敗とする個人認証方法が構成される。

本発明の実施例の概要を示すブロック図。 記憶情報の具体例について説明する図。 透過光画像と血管パターンの例を示す図。 静脈パターンの格納状態の例を示す図。 本人認証の登録手順を示すフローチャート図。 本人認証判定処理の手順を示すフローチャート図。

符号の説明

１…画像入力装置、２…操作入力装置、３…画像処理部、４…記憶部、５…表示装置（表示部）、６…その他の出力装置、１１…光源部（光照射部）、１２…撮像部、１４…収納部、３１…指静脈パターン抽出手段、３２…画像演算部、３３…出力部、５１…画面表示部、５２…音声表示部、１００…個人認証装置、３２１…画像比較による同一性判定手段、３２２…指静脈パターン間関係リンク付け手段、３２３…第２指の読み取り要求手段。

Claims (7)

1. 生体の一部に対して光を照射する光照射部と、前記生体の一部からの透過光を検出して生体の一部の静脈の撮像を行う撮像部と、前記撮像部によって取得された画像から静脈の静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された静脈パターンを予め登録された静脈パターンと照合比較する画像演算部とを有する静脈パターンによる個人認証装置において、
   前記画像演算部は、前記抽出された静脈パターンと前記登録された静脈パターンの照合比較から同一性を判定する手段を有し、照合値が予め定められた値以上になる前記登録された静脈パターンが複数あると判定したときに、該複数の静脈パターンについてリンク付けを行って記憶手段に記憶させる手段を有し、該リンク付けが行われたときに、あるいは前述の静脈パターンが複数なく、リンク付けがなされなかったときに、第２の静脈パターンについて読み取りを要求する手段を有し、
   同一性が認証されたときに、同一性の認証結果を出力する出力部を有すること
   を特徴とする個人認証装置。
2. 請求項１において、認証判定処理するときに、照合値が予め定められた値以上になる前記登録された静脈パターンが複数あると判定され、前記記憶手段に記憶されたリンク付けがあると判定されたときに、前記第２の静脈パターンについての読み取りを要求する手段は、第２の静脈パターンについての読み取りを要求することを特徴とする個人認証装置。
3. 請求項１または２において、前記画像演算部は、前記登録された静脈パターンが複数あると判定したときに、第２の静脈パターンについての読み取りを行う旨の表示ならびに第２の静脈パターンの取得のためのガイドを表示部に行うことを特徴とする個人認証装置。
4. 生体の一部に対して光を照射する光照射部と、前記生体の一部からの透過光を検出して生体の一部の静脈の撮像を行う撮像部と、前記撮像部によって取得された画像から静脈の静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された静脈パターンを予め登録された静脈パターンと照合比較する画像演算部とを有する静脈パターンによる個人認証装置による個人認証方法において、
   前記画像演算部によって、前記抽出された静脈パターンと前記登録された静脈パターンの照合比較から同一性が判定され、照合値が予め定められた値以上になる前記登録された静脈パターンが複数あると判定されたときに、該複数の静脈パターンについてリンク付けを行って記憶手段に記憶させ、該リンク付けが行われたときに、あるいは前述の静脈パターンが複数なく、リンク付けがなされたなかったときに、第２の静脈パターンについて読み取りを要求し、同一性が認証されたときに、同一性の認証結果を出力部に出力すること
   を特徴とする個人認証方法。
5. 請求項４において、認証判定処理するときに、照合値が予め定められた値以上になる前記登録された静脈パターンが複数あると判定され、前記記憶手段に記憶されたリンク付けがあると判定されたときに、第２の静脈パターンについての読み取りを要求する手段によって、第２の静脈パターンについての読み取りを要求することを特徴とする個人認証方法。
6. 請求項４または５において、前記画像演算部によって、前記登録された静脈パターンが複数あると判定したときに、第２の静脈パターンについての読み取りを行う旨の表示ならびに第２の静脈パターンの取得のためのガイドを表示部に行うことを特徴とする個人認証方法。
7. 請求項５において、読み取られた第２の静脈パターンについて照合値が予め定められた値以上でないときに、認証失敗とすることを特徴とする個人認証方法。
   

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