JP2007133623A

JP2007133623A - 認証装置及び端末装置

Info

Publication number: JP2007133623A
Application number: JP2005325549A
Authority: JP
Inventors: Masataka Kouno; 正隆甲能
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: JP4654883B2

Abstract

【課題】本人が認証を拒否される確率である本人拒否率を低減させ、認証精度を向上させる認証技術を備えた装置を提供する。
【解決手段】本発明による装置は、利用者を特定する情報を読み取る情報読み取り部（３０）と、前記利用者の指の静脈を撮像する手段を有する回転部（１０）と、前記撮像手段から指静脈の撮像データを受信して静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部（３１）と、予め前記利用者を特定する情報と指静脈認証用の登録パターンとが対応付けられて記憶されている登録パターン記憶部（３３）と、前記情報読み取り部（３０）により読み取られた前記利用者を特定する情報に対応する登録パターンを前記登録パターン記憶部（３３）から読み出して、前記静脈パターン抽出部（３１）により抽出された静脈パターンと照合し認証を行う認証部（３２）と、前記認証部（３２）による認証が不合格であった場合、前記回転部の回転角度を演算し、該回転部の回転を制御する回転制御手段（３４、３６）とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、個人を認証する機能を備えた装置に関する。

銀行等で用いられるキャッシュカードにおいて、スキミング等による本人以外の預金引き出しが社会問題となっている。一方でキャッシュカードのＩＣカード化が進んでいるが、セキュリティの観点より個人認証の方法が見直され、パスワード以外の個人認証技術として、人間の生体情報を用いたバイオメトリクス認証が各銀行に導入されはじめてきている。特に、指静脈を利用した認証技術は指に光を当てるだけで認証ができるため指紋認証等と違い心理的抵抗感が低く、又、生体の内部情報を利用しているため耐偽造性に優れるという特長を持つ。

指静脈を利用した認証技術としては、例えば特開２００５−７１１１８号公報に示されているように、装置に習熟していない利用者による指の誤挿入や、悪意のある利用者による偽造指の挿入などから、指静脈装置の誤認識の低下を低コストで防止する技術が知られている。

特開２００５−７１１１８号公報

上記特許文献１に記載の認証技術においては、装置に習熟していない利用者による指の挿入や、現在の入れ方と以前の入れ方との違いを、画面により利用者に指の置き方を案内するなどして登録パターンとの相関を高め、又、習熟度を効率よく高めることができる。

しかし、本人でありながら本人でないと判定された時の利用者の心理的負担は大きく、画面により指の置き方を案内され、再び指を置く作業は、例えばＡＴＭ等で利用者の後ろに待ち行列が出来ていた際には焦りを生じ、かつ指の置き直しにより多大な時間を費やすことになり、利用者が上記認証方法に不満を抱く原因の一つとなることが想定される。よって、本人でありながら本人でないと判定される確率（本人自身が認証を拒否される確率）をさらに低減させる必要がある。本人拒否率を低減させるためには認証の精度を下げれば良いが、それにより他人許容率が増加し、セキュリティの観点から非常に危険である。
従って、セキュリティ上、本人拒否率を低減させ、認証精度を更に向上させることが今後の課題となっている。

本発明の目的は、本人が認証を拒否される確率である本人拒否率を低減させ、認証精度を向上させる認証技術を備えた装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明による装置は、利用者を特定する情報を読み取る情報読み取り部と、前記利用者の指の静脈を撮像する手段を有する回転部と、前記撮像手段から指静脈の撮像データを受信して静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、予め前記利用者を特定する情報と指静脈認証用の登録パターンとが対応付けられて記憶されている登録パターン記憶部と、前記情報読み取り部により読み取られた前記利用者を特定する情報に対応する登録パターンを前記登録パターン記憶部から読み出して、前記静脈パターン抽出部により抽出された静脈パターンと照合し認証を行う認証部と、前記認証部による認証が不合格であった場合、前記回転部の回転角度を演算し、該回転部の回転を制御する回転制御手段とを備えている。この構成によって、利用者の指が、指を挿入する方向を軸として、その軸まわり方向に微小回転して（ズレて）いても最適な静脈パターンを取得できる。

本発明によれば、本人が認証を拒否される確率である本人拒否率を低減させ、認証精度を向上させる認証技術を備えた装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、認証装置１に指１２を装着した時の状態を示す概略図である。図２は、認証装置１を断面にして示す断面図である。利用者は、認証時に指１２を装置１の回転部（ロータ）１０に挿入する。このとき利用者は、指１２を安定しておくためのガイド２１に指１２を置くとともに、指１２の先端をストッパ１１等のガイドに付ける。認証装置１は、利用者を識別するＩＤが登録されているカード（例えば、銀行等で用いられるキャッシュカード）からＩＤを読み取り、予め登録されている、そのＩＤに対応する登録パターンと、カメラ等の撮像部２２により指１２とガイド２１を透過してきた光源２０からの赤外光を受信し撮像されたデータを元に抽出した指１２の静脈パターンとを照合して認証を行う。このとき装置１は、認証の結果が不合格であれば（本人以外と判定された場合）、後述する所定の演算を行ってロータ１０を回転させ再度認証を行う。これにより、利用者の指が、指を挿入する方向を軸として、その軸まわり方向に微小回転して（ズレて）いても最適な静脈パターンを取得できるので、本人拒否率を減少させ、認証精度を向上させることができる。

図３は、認証装置１の構成を示すブロック図である。図４は、認証装置１の一部（ロータ１０及び駆動部３６）の構造を上面から見た上面図である。図５は、認証装置１の一部（ロータ１０と駆動部３６）の構造を断面にして示す断面図である。図３〜図５を参照しながら、図３に示す各ブロックの機能について説明する。

認証装置１は、ＩＤ読み取り部３０と、光源２０及び撮像部２２が設けられたロータ１０と、画像認識部３１と、認証部３２と、登録パターン記憶部３３と、制御部３４と、補正値記憶部３５と、駆動部３６と、出力部３７とを備えている。

図４、図５に示すように、ロータ１０には、ロータ１０を駆動させるための複数の駆動部３６と、ロータ１０を滑らかに回転させるための複数のローラ４１が設けられている。各駆動部３６は、相互に協調して動作し、その動力は動力伝達部４０を介してロータ１０に伝わる。ロータ１０は、駆動部３６の制御により、指１２を挿入する方向を軸として、その軸を中心に回転可能である。尚、ロータ１０は、日光等の強い外光が撮像部２２に外乱として入り込み指静脈パターンが抽出不可となることを防ぐため、光を透過しない素材から作られている。

図５に示すように、ロータ１０に設けられた光源２０は、ロータ１０に挿入された指１２の背側から赤外光５０を照射する。ガイド２１は、光源２０からの赤外光５０を透過できる素材から作られており、指１２を安定しておくために使用される。ロータ１０に設けられた撮像部（例えば、カメラ）２２は、指１２とガイド２１を透過してきた光源２０からの赤外光５０を受信して指１２の静脈を撮像する。画像認識部３１は、撮像部２２からの撮像データをサンプリングして静脈パターンを抽出する。ＩＤ読み取り部３０は、利用者を特定する情報であるＩＤをカードから読み取る。登録パターン記憶部３３には、予め指静脈認証用の登録パターンデータがＩＤと対応付けて記憶されている。認証部３２は、ＩＤ読み取り部３０により読み取られたＩＤに対応する登録パターンを登録パターン記憶部３３から読み出し、画像認識部３１により抽出された静脈パターンと照合して認証を行う。制御部３４は、認証部３２による認証の結果が不合格であった場合、ロータ１０の回転角度を演算して駆動部３６を制御する。補正値記憶部３５は、制御部３４によりロータ１０の回転角度を演算する際に求めた補正値を記憶する。出力部３７は、認証部３２により認証された結果を出力する。

図６は、登録パターン記憶部３３に記憶されているデータ例を示す図である。図６に示すように、登録パターン記憶部３３には、ＩＤ６０と指静脈認証用の登録パターン６１とが対応付けられて記憶されている。ここで、ＩＤのbit数（n）は、搭載される機器の仕様によるものとする。又、登録パターン
のbit数（T）は、認証方式の仕様によるものとする。又、データの区切りを示す為に、ＩＤ６０の前にStart Bitを、登録パターン６１の後にEnd Bitを設けても良い。

図７は、認証装置１における認証処理を示すフローチャートである。ＩＤ読み取り部３０は、利用者を特定する情報であるＩＤが記憶されているカードからＩＤを読み取り、そのＩＤを認証部３２に送信する（ステップＳ７０）。次に認証部３２は、登録パターン記憶部３３を参照し、ＩＤに対応する登録パターンを読み出す（ステップ７１）。又、撮像部２２は、指１２とガイド２１を透過してきた光源２０からの赤外光５０を受信して指１２の静脈を撮像し、そのデータを画像認識部３１に送信する（ステップ７２）。画像認識部３１は、指静脈の撮像データをサンプリングして静脈パターンを抽出し、認証部３２に送信する（ステップ７３）。認証部３２は、登録パターン記憶部３３から読み出した登録パターンと画像認識部３１により抽出された静脈パターンとを照合して認証を行う（ステップ７４）。認証部３２による認証が合格であれば、処理は終了する。この際、例えば、認証が合格である旨が出力部３７に出力される。又、ステップ７４において、認証部３２による認証が不合格であれば、認証部３２からの通知を受けた制御部３４が、後述する補正値（Δｙ°）を算出し（ステップ７５）、ロータ１０の回転角度を演算する（ステップ７６）。算出された補正値（Δｙ°）は、制御部３４により補正値記憶部３５に保存される。本実施の形態では、回転角度は、初期値―ｂ°に上記補正値Δｙ°を加算したもの（―ｂ°+Δｙ°）とする。次に制御部３４は、駆動部３６に制御信号を送り、算出した回転角度（―ｂ°+Δｙ°）分ロータ１０を回転するように制御する（ステップ７７）。駆動部３６は、ロータ１０を駆動制御する（ステップ７８）。その後、再びステップ７２に戻り、規定回数内で、認証が合格するまで上述したステップ７２〜ステップ７８の処理が行われる。尚、規定回数内で認証が合格しない場合には、その旨が出力部３７に出力される。

図８は、制御部３４による補正値（Δｙ°）の算出処理を示すフローチャートである。まず制御部３４は、補正回数用のカウンタ値（Ｎ）の初期化を行う（ステップ８０）。次に制御部３４は、カウンタ値（Ｎ）が規定回数内であるかを判定し（ステップ８１）、規定回数内である場合には、カウンタを１増加させる（Ｎ+１→Ｎ）する（ステップ８２）。次に制御部３４は、回転角の最小単位として予め内部メモリ等に記憶していた値（Δｔ）にカウンタ値（Ｎ）を乗じて補正値（Δｙ°）を算出する（ステップ８３）。尚、制御部３４は、ステップ８１において、カウンタ値（Ｎ）が規定回数を超えていた場合には、異常であると判断し、内部メモリ等に異常記録を行う（ステップ８４）。

以上説明したように、本発明による認証装置１によれば、利用者の指が、指を挿入する方向を軸として、その軸まわり方向に微小回転して（ズレて）いても最適な静脈パターンを取得できるので、本人拒否率を減少させ、認証精度を向上させることができる。
（他の実施形態）
上述の実施形態では、図３に示す各構成要素を備えた認証装置１として説明したが、図３に示す各構成要素をＡＴＭ端末やコンピュータ端末等の端末装置に備えても良い。

上述の実施形態では、認証装置１に出力部３７を備えていたが、認証装置１とは別の装置（外部装置）に出力部３７を設けても良い。

上述の実施形態では、認証装置１に備える登録パターン記憶部３３に登録パターンを登録していたが、カードに登録するようにしても良い。

上述の実施形態において、ロータ１０を回転させる回転角度は、―ｂ°+Δｙ°としたが、ｂ°―Δｙ°としても良い。

上述の実施形態において、ロータ１０には光源２０と撮像部２２を各々１つ設けていたが、これらをロータ１０に複数設けても良い。

上述の実施形態において、ロータ１０は、ロータ１０を滑らかに回転させることが可能であれば、図４、図５に示す構造以外の他の構造であっても良い。

上述の実施形態において、撮像部２２は、必要に応じて、光を認識する素子や赤外線を感知するセンタ等の光センサであっても良い。

上述の実施形態において、利用者の認証が合格した場合、該認証時に用いた指の静脈パターンを、利用者を特定する情報と対応付けて登録パターン記憶部３３に登録しておき、再度同一の利用者を認証する時にその登録パターンを用いて認証を行うようにしても良い。これにより、より高速に認証を行うことが可能となる。

認証装置１に指を装着した時の状態を示す概略図である。認証装置１に備えるロータ１０を断面にして示す断面図である。認証装置１の構成を示すブロック図である。認証装置１の一部の構造を上面から見た上面図である。認証装置１の一部の構造を断面にして示す断面図である。登録パターン記憶部３３に記憶されているデータ例を示す図である。認証装置１における処理を示すフローチャートである。制御部３４による補正値（Δｙ°）の算出処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・認証装置１０・・・ロータ、１１・・・ストッパ部、２０・・・光源、２１・・・ガイド、２２・・・撮像部、３０・・・ＩＤ読み取り部、３１・・・画像認識部、３２・・・認証部、３３・・・登録パターン記憶部、３４・・・制御部、３５・・・補正値記憶部、３６・・・駆動部、３７・・・出力部、４０・・動力伝達部、４１・・・ローラ

Claims

利用者を特定する情報を読み取る情報読み取り部と、
前記利用者の指の静脈を撮像する手段を有する回転部と、
前記撮像手段から指静脈の撮像データを受信して静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、
予め前記利用者を特定する情報と指静脈認証用の登録パターンとが対応付けられて記憶されている登録パターン記憶部と、
前記情報読み取り部により読み取られた前記利用者を特定する情報に対応する登録パターンを前記登録パターン記憶部から読み出して、前記静脈パターン抽出部により抽出された静脈パターンと照合し認証を行う認証部と、
前記認証部による認証が不合格であった場合、前記回転部の回転角度を演算し、該回転部の回転を制御する回転制御手段と、
を備えることを特徴とする認証装置。
前記認証部による認証結果を出力する出力部を備えていることを特徴とする請求項１記載の認証装置。
前記認証部は、複数の静脈パターンを用いて認証を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の認証装置。
前記認証部は、前記利用者の認証が合格した場合、該認証時に用いた前記指の静脈パターンを、前記利用者を特定する情報と対応付けて前記登録パターン記憶部に登録しておき、再度、前記利用者を認証する時に該登録パターンを用いて認証を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の認証装置。
利用者を特定する情報を読み取る情報読み取り部と、
前記利用者の指の静脈を撮像する手段を有する回転部と、
前記撮像手段から指静脈の撮像データを受信して静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、
予め前記利用者を特定する情報と指静脈認証用の登録パターンとが対応付けられて記憶されている登録パターン記憶部と、
前記情報読み取り部により読み取られた前記利用者を特定する情報に対応する登録パターンを前記登録パターン記憶部から読み出して、前記静脈パターン抽出部により抽出された静脈パターンと照合し認証を行う認証部と、
前記認証部による認証が不合格であった場合、前記回転部の回転角度を演算し、該回転部の回転を制御する回転制御手段と、
前記認証部による認証結果を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
前記認証部は、複数の静脈パターンを用いて認証を行うことを特徴とする請求項５記載の端末装置。
前記認証部は、前記利用者の認証が合格した場合、該認証時に用いた前記指の静脈パターンを、前記利用者を特定する情報と対応付けて前記登録パターン記憶部に登録しておき、再度、前記利用者を認証する時に該登録パターン用いて認証を行うことを特徴とする請求項５記載の端末装置。