JP2007233461A

JP2007233461A - 生体認証システム

Info

Publication number: JP2007233461A
Application number: JP2006050875A
Authority: JP
Inventors: Takuya Mizogami; 卓也溝上; Mitsuharu Tsukiori; 光春月折
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】コストの増大を防止しながら、認識精度の向上、他人受け入れ率の低減を実現した生体認証システムを提供すること。
【解決手段】生体認証システムでは、登録者が、ノートＰＣ１２０を起動させると、１本目の指の照合を行う場合には、登録者の１本目の指１０５の静脈を映した画像を撮像する。そして、静脈の血管パターンを抽出し、抽出した指情報とＨＤＤ１２４に登録された指情報とが一致するか否かを比較・照合する処理を行う。一致する場合には、同様にして、登録者の２本目の指１０５の静脈を映した画像を撮像し、比較・照合する処理を行う。１本目、２本目の指の両方共に、一致すると判定した場合には、液晶ディスプレイ１２６に登録者に認証が終了した旨を通知するメッセージを表示する処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置等が起動する際に、この情報処理装置を操作する登録者の身体に基づいた指情報により認証を行う生体認証システムに関する。

最近では、生体識別装置においては、人間の指紋や網膜を用いた生体認証だけでなく、指の静脈パターンの画像によって識別し認証を行う静脈認証装置が普及してきている。静脈認証装置の静脈パターンの撮影装置としては、以下のような非接触に指静脈パターンを取得する生体識別装置に関する特許文献１がある。

図１２は、この生体識別装置の機構的構成図である。識別対象である指２００を置く指置き台１１２と、該指置き台１１２に置かれた指２００の画像を撮影する指に対して光を入射する赤外線光源１０２と、前記指置き台１１２に置かれた指２００の画像を撮影するカメラ１０８をもち、指の甲側から腹側に赤外線入射光線が入射されている。カメラ１０８の撮影領域は、図１３に示すように、指２００の第１関節４０１から第２関節４０２までをカバーしている。

図１４は、非接触に指血管パターンを取得する個人認証装置に関する特許文献２の機構的構成図である。光源１１４から発光された透過光を指の側面に照射することで、この光源１１４を撮像部１１２の近くに置く構成とし小型化を実現している。また、本人認証については、特許文献１に記載された生体識別装置と同様に各指毎に行っている。

実願２００３−２７１７４９号公報特開２００５−２５３９８９号公報

ところで、ノートＰＣの内部に内蔵する等により指静脈装置の適用範囲を広めるには指静脈撮影装置薄型化、低価格化が重要である。図１５は、薄型化を実現した場合の従来の静脈認証装置の機構図を示す説明図である。この静脈認証装置は、認証対象者の指１０５の腹側の第一関節４０１、第２関節４０２を挟み込むように赤外線を照射する２つの赤外線光源１０１と、認証対象者の指１０５の腹側に対向する位置に設けられたカメラ１０２と、指１０５を反射した反射光を検出することにより指１０５が静脈認証装置の撮像位置に置かれたことを検出するフォトスイッチ１０４とを備えている。

この静脈認証装置の場合は認証対象者の第１関節４０１、第２関節４０２を挟むように赤外線光源１０１を配置するので赤外線が照射される部分が絞り込まれ、図１６に示すように、カメラ１０２の撮影領域６０１が狭くなる。また、カメラ１０２の底部から指１０５内の静脈５０１までの静脈認証装置の撮影高さ５０２が低くなる。このため、撮影領域６０１内に画像歪影響範囲が現れる。この歪範囲を小さくしようとすると歪をおこしずらい高価なカメラ１０２を開発する必要がある。カメラ１０２の性能を従来同程度とすると静脈認証用にカメラ１０２で撮影した画像は従来の他の静脈認証装置で取った画像にくらべて、撮影範囲が狭い（撮影画像の狭域化）、画像周辺部の画像歪が大きくなる等の問題が生ずる。これらの問題により、従来の静脈認証装置に比べて認識精度が落ち、他人受け入れ率があがってしまう課題がある。

本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コストの増大を防止しながら、認識精度の向上、他人受け入れ率の低減を実現した生体認証システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、情報処理装置が起動する際に、この情報処理装置を操作する登録者の身体に基づいた指情報により認証を行う生体認証システムにおいて、
登録者を識別するための識別情報と、登録者の身体から取得した複数の指情報と、前記複数の指情報を取得したそれぞれの順番情報とを関連付けて記憶した指情報記憶手段と、
前記情報処理装置が起動する際に、登録者が入力した識別情報を読み取る識別読取手段と、
前記情報処理装置が起動する際に、登録者の複数の指から指情報を取得する指情報取得手段と、
前記識別読取手段が読み取った識別情報に基づいて、前記指情報記憶手段に記憶された複数の指情報および順番情報を検索して読み出す指情報検索手段と、
前記指情報取得手段が取得した複数の指情報を、これらの複数の指情報それぞれの取得した順番に従って、前記指情報検索手段が読み出した前記複数の指情報とこれらの複数の指情報それぞれの順番情報毎に一致するか否かを照合する指情報照合手段と、
前記指情報照合手段が照合した結果に基づいて、前記認証を行う指情報認証手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の生体認証システムにおいて、
前記指情報記憶手段は、登録者を識別するための識別情報と、登録者の身体から取得した複数の指情報と、前記複数の指情報を取得したそれぞれの指の種類情報とを関連付けて記憶し、
指情報検索手段は、前記識別読取手段が読み取った識別情報に基づいて、前記指情報記憶手段に記憶された複数の指情報および種類情報を検索して読み出し、
前記指情報照合手段は、前記指情報取得手段が取得した複数の指情報を、これらの複数の指情報それぞれの取得した指の種類に従って、前記指情報検索手段が読み出した前記複数の指情報とこれらの複数の指情報それぞれの種類情報毎に一致するか否かを照合することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の生体認証システムにおいて、
前記指情報記憶手段は、登録者を識別するための識別情報と、登録者の身体から取得した複数の指情報と、前記複数の指情報を取得したそれぞれの順番情報と、登録者の身体から取得した予備用指情報とを関連付けて記憶し、
前記指情報検索手段は、前記識別読取手段が読み取った識別情報に基づいて、前記指情報記憶手段に記憶された複数の指情報、順番情報、予備用指情報を検索して読み出し、
前記指情報照合手段が照合した結果一致しない場合には、前記指情報取得手段が取得した指情報を、前記指情報検索手段が読み出した前記予備用指情報と一致するか否かを照合する第２の指情報照合手段を備えたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の生体認証システムにおいて、
前記識別読取手段は、前記情報処理装置が起動する際に、登録者が所持する識別情報を記憶した識別記録媒体から識別情報を読み取ることを特徴とする。

本発明に係る生態認証システムによれば、コストの増大を防止しながら、認識精度の向上、他人受け入れ率の低減を実現することが可能になる。

請求項１に係る発明によれば、識別読取手段が、情報処理装置が起動する際に登録者が入力した識別情報を読み取り、指情報取得手段が、情報処理装置が起動する際に登録者の複数の指から指情報を取得し、指情報検索手段が識別読取手段が読み取った識別情報に基づいて、指情報記憶手段に記憶された複数の指情報および順番情報を検索して読み出す。そして、指情報照合手段が、指情報取得手段が取得した複数の指情報を、これらの複数の指情報それぞれの取得した順番に従って、指情報検索手段が読み出した複数の指情報とこれらの複数の指情報それぞれの順番情報毎に一致するか否かを照合するので、登録者の指一本のみの指情報を用いて照合する場合と比較して、指情報の偽造等の不正をより困難とすることができ、複数の指情報をこれらの複数の指情報それぞれの順番情報毎に照合するので、より認証精度を向上させ、他人受け入れ率の低減を効果的に実現することができる。また、生体認証システムの装置を複雑化することなく、コストの増大を防止できる。

請求項２に係る発明によれば、指情報照合手段が、指情報取得手段が取得した複数の指情報を、これらの複数の指情報それぞれの取得した指の種類に従って、指情報検索手段が読み出した複数の指情報とこれらの複数の指情報それぞれの種類情報毎に一致するか否かを照合するので、登録者の指一本のみの指情報を用いて照合する場合と比較して、指情報の偽造等の不正をより困難とすることができ、複数の指情報をこれらの複数の指情報それぞれの種類情報毎に照合するので、より認証精度を向上させ、他人受け入れ率の低減を効果的に実現することができる。また、生体認証システムの装置を複雑化することなく、コストの増大を防止できる。

請求項３に係る発明によれば、第２の指情報照合手段が指情報照合手段が照合した結果一致しない場合には、指情報取得手段が取得した指情報を、指情報検索手段が読み出した予備用指情報と一致するか否かを照合するので、指情報照合手段が照合した結果一致しない場合でも、改めて第２の指情報照合手段が照合を行い、認証を行うことができる。

請求項４に係る発明によれば、識別読取手段が、情報処理装置が起動する際に登録者が所持する識別情報を記憶した識別記録媒体から識別情報を読み取るので、登録者は、識別記録媒体を用いて識別情報の読み取り作業を行うことができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る生体認証システムをノートＰＣ等の起動時のＯＳへのログイン認証に適用した実施形態について説明する。図１は、第１の実施の形態における生体認証システムの全体構成を示す説明図である。生体認証システムは、例えば一般的な情報処理装置等であるノートＰＣ１２０の内部に、ノートＰＣ１２０が起動する際にこのノートＰＣ１２０を操作する登録者の身体に基づいた指情報により認証を行う静脈認証装置１００を備えている。ここで、指情報とは、登録者の身体の指の腹側等の表面から撮像して取得した指の静脈の血管パターンを映した画像情報を含む情報である。

ノートＰＣ１２０は、静脈認証装置１００に対して信号や情報の送受信を行うＩ／Ｆ１２１と、各構成要素の動作を制御して各種の演算等の処理を行うＣＰＵ１２２と、ＣＰＵ１２２が演算等の処理を行った結果等の情報を一時的に格納するメモリ１２３と、登録者の身体に基づいた指情報等の情報を登録し記憶するＨＤＤ１２４と、ノートＰＣ１２０を操作する登録者が文字情報等の入力操作や選択操作を行うためのキーボード１２５と、ＣＰＵ１２２が実行したプログラムの処理結果や情報やデータを画面表示する表示手段である液晶ディスプレイ１２６と、ノートＰＣ１２０の動作中のエラー音等を出力するスピーカ１２７とを備えている。

ＣＰＵ１２２は、静脈認証装置１００から送信された画像情報をメモリ１２３に一時的に格納して、画像情報から指情報を抽出、取得して暗号化する処理を行い、ＨＤＤ１２４に記憶する機能を有する。また、画像情報に基づいて輝度を算出し、この輝度に応じて静脈認証装置１００内の後述する赤外線光源１０１が発光する赤外線の光量を調節するための処理を行う機能を有する。

静脈認証装置１００は、登録者の指１０５を認証を行うための所定の位置に置くための指置き部１０３と、指１０５に対して赤外線を照射する赤外線光源１０１と、赤外線光源１０１が赤外線を発光し照射することにより映し出された指１０５の静脈を撮像するカメラ１０２と、指置き部１０３に指１０５が置かれたことを検出するためのフォトセンサ１０４と、カメラ１０２が撮像した画像のアナログデータをデジタルデータに変換処理するＡ／Ｄ変換器１０６と、Ａ／Ｄ変換器１０６が変換処理したデジタルデータを用いてデジタル情報の画像情報を生成する画像入力部１０７と、ＣＰＵ１２２からＩ／Ｆ１２１を介して送信された発光制御信号に応じて赤外線光源１０１の動作の制御を行う発光制御部１０８とを備えている。

図２は、静脈認証装置１００の断面構成を示す説明図である。例えば近赤外線ＬＥＤ等の赤外線光源１０１、赤外線用ＣＣＤ等のカメラ１０２は、図２に示すように、指置き台１０３を挟む様にして指置き台１０３の上方および下方に配置されており、指置き台１０３に指１０５を置いた際に、指１０５の甲側、腹側から指１０５を挟んで互いに対向するようになっている。認証を行う際には、赤外線光源１０１か発光した赤外線が指１０５を甲側から腹側に向かって照射して指１０５内を透過し、指１０５内の静脈を映し出してカメラ１０２が撮像するようになっている。

指置き台１０３は、上側表面に例えば一様断面の凹部が形成されており、この凹部に指１０５の腹側の表面を合わせて置くことにより、認証を行うための所定の位置を特定して指１０５を置くことが可能となっている。

フォトセンサ１０４は、指置き台１０３の上側表面から上方に向かって指検出用の検出光を発光する検出光発光部と、指１０５の腹側表面を反射した検出光を検出する光検出部とを備えている。また、指置き台１０３に指１０５を置いた際には、検出光発光部が発光し指１０５の腹側表面を反射した検出光を光検出部が検出して、指１０５が指置き台１０３に置かれていると判定し、認証のスイッチオン信号をＩ／Ｆ１２１を介してＣＰＵ１２２に送信する機能を有する。指置き台１０３に指１０５を置いていない際には、検出光を光検出部が検出せず、指１０５が指置き台１０３に置かれていないと判定し、認証のスイッチオフ信号をＩ／Ｆ１２１を介してＣＰＵ１２２に送信する機能を有する。

図３は、指１０５の静脈をカメラ１０２が撮影する様子を示す説明図である。図３に示すように、指置き台１０３に置かれた指１０５に対して、赤外線光源１０１が赤外線を照射し、静脈の血管パターンが映し出された撮影領域２０３をカメラ１０２が撮像するようになっている。また、ＣＰＵ１２２は、撮影領域２０３の画像情報の中央部分２０４の輝度を算出し、赤外線の光量を調節するための処理を行うようになっている。

図６は、ＨＤＤ１２４に記憶された指情報１００１を示す説明図である。指情報１００１には、登録者の身体から取得した指情報等の情報として、登録者の１本目の指から取得した指情報と、１本目とは別の２本目の指から取得した指情報とが登録され記憶されるようになっている。

続いて、本実施の形態における生体認証システムの動作について図面を用いて詳細に説明する。まず、登録者の指の静脈の血管パターンを含む指情報を登録する処理について図４に示すフローチャートを用いて説明する。ノートＰＣ１２０を操作する登録者が、キーボード１２５を操作して、ＨＤＤ１２４に記憶された静脈パターン登録プログラムを開始させると、ＣＰＵ１２２は、ノートＰＣ１２０のハードウェア全体の初期化や静脈パターン登録プログラムの実行に必要となる一時的な変数に初期値を代入する処理を行う（ステップ８０１）。

次に、ＣＰＵ１２２は、初期化状態への移行が完了すると、何本目の指を登録するかを判定する処理を行う（ステップ８０２）。最初に１本目の指を登録する場合には、「一本目の指登録操作」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行い、静脈認証装置１００の指置き台１０３に登録者の例えば人差し指等の１本目の指１０５を置くように促すための画面表示をする（ステップ８０３）。また、１本目の指の登録が終了しており２本目の指を登録する場合には、「二本目の指登録操作」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行い、静脈認証装置１００の指置き台１０３に登録者の例えば中指等の２本目の指１０５を置くように促すための画面表示をする（ステップ８０４）。

次に、ＣＰＵ１２２は、静脈認証装置１００をアイドリング状態とし、指置き台１０３に指１０５が置かれたことに応じて発光量調節処理を行い、赤外線光源１０１の発光量を適切に調整し、指１０５の鮮明な静脈の血管パターン等を映した画像を撮像する（ステップ８０５）。ここで発光量調節処理で異常が検出され発光量異常のメッセージを表示する処理が行われた場合には、処理を終了する。

次に、ＣＰＵ１２２は、静脈の血管パターンを抽出する処理を行う（ステップ８０６）。発光量調節処理で取得した鮮明な静脈の血管パターン等を映した画像情報をメモリ１２３から読出し、この画像情報の画像のうち、血管パターンが映されていない部分を削除して静脈の血管パターン等を映した部分を指情報として抽出する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、指情報を暗号化する処理を行う（ステップ８０７）。例えば所定の暗号化プログラムに基づいた暗号化パターンにより、この抽出した指情報を暗号化する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、何本目の指の指情報の登録であるかを判定する処理を行う（ステップ８０８）。例えば指情報を登録する処理を何回行ったか判定することにより、この抽出した指情報が何本目の指から取得した指情報であるかを判定し、１本目である場合には、この抽出した指情報を１本目の指の静脈の血管パターンとして１本目を示す情報と関連付けて指情報１００１に登録し記憶する処理を行う（ステップ８０９）。

次に、ＣＰＵ１２２は、液晶ディスプレイ１２６に登録者に指を抜くように指示するメッセージを表示する処理を行う（ステップ８１１）。例えば、「指を抜いてください」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、フォトセンサ１０４からスイッチオフ信号が送信されたか否かを判定する処理を行い（ステップ８１３）、スイッチオフ信号が送信された場合には（ステップ８１３のＹＥＳ）、ステップ８０２以降の処理を繰り返し実行する。スイッチオフ信号が送信されていない場合には（ステップ８１３のＮＯ）、送信されるまでステップ８１３の処理を繰り返し実行する。

ここで、ステップ８０８において、例えば指情報を登録する処理を何回行ったか判定することにより、この抽出した指情報が何本目の指から取得した指情報であるかを判定し、２本目である場合には、この抽出した指情報を２本目の指の静脈の血管パターンとして２本目を示す情報と関連付けて指情報１００１に登録し記憶する処理を行う（ステップ８１０）。

次に、ＣＰＵ１２２は、液晶ディスプレイ１２６に登録者に登録処理が終了した旨を知らせるメッセージを表示する処理を行う（ステップ８１２）。例えば、「登録完了」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行う。

続いて、上述のステップ８０５において実行する発光量調節処理について図５に示すフローチャートを用いて説明する。まず、ＣＰＵ１２２は、静脈認証装置１００をアイドリング状態とし、初期値として所定の発光量で発光するための発光制御信号をＩ／Ｆ１２１を介して発光制御部１０８に送信する処理を行う（ステップ９０１）。発光制御部１０８は、この発光制御信号を受信するとこの所定の発光量で発光で赤外線光源１０１から赤外線を発光させる制御を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、フォトセンサ１０４からスイッチオン信号が送信されたか否かを判定する処理を行う（ステップ９０２）。液晶ディスプレイ１２６に表示された「一本目の指登録操作」等のメッセージに従って、登録者が１本目等の指１０５を指置き台１０３に置かれたことに応じて、フォトセンサ１０４がこれを検出しスイッチオン信号をＩ／Ｆ１２１を介してＣＰＵ１２２に送信したか否かを判定する処理を行う。スイッチオン信号が送信されていない場合には（ステップ９０２のＮＯ）、送信されるまでステップ９０２の処理を繰り返し実行する。

次に、ＣＰＵ１２２は、スイッチオン信号が送信された場合には（ステップ９０２のＹＥＳ）、静脈の画像を撮影中であることを知らせるメッセージを表示する処理を行う（ステップ９０３）。例えば、「静脈撮影中」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、指１０５の静脈の血管パターン等を映した画像を撮像する処理を行う（ステップ９０４）。指置き台１０３に置かれた指１０５から、赤外線光源１０１から発光された赤外線が照射されることにより、映し出された静脈の画像を発光制御部１０８を介してカメラ１０２を動作させて撮像する処理を行う。そして、カメラ１０２により撮像された静脈の画像のアナログデータは、Ａ／Ｄ変換器１０６によりデジタルデータに変換処理され、画像入力部１０７がこのデジタルデータを用いてデジタル情報の画像情報を生成し、Ｉ／Ｆ１２１を介してメモリ１２３に送信されて格納される。

次に、ＣＰＵ１２２は、画像情報の発光量の輝度を算出する処理を行う（ステップ９０５）。メモリ１２３から画像情報を読み出し、この画像情報から、図３に示すように、撮影領域２０３の中央部分２０４の輝度を算出する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、画像情報の発光量の輝度が予め設定された目標範囲内であるか否かを判定する処理を行う（ステップ９０６）。予めＨＤＤ１２４に設定され記憶された画像情報の輝度の目標範囲の上限値および下限値を読み出し、算出した発光量の輝度がこれらの上限値および下限値の範囲内に含まれているか否かを判定する処理を行う。ここで、画像情報の輝度の目標範囲の上限値および下限値には、撮影領域２０３の中央部分２０４に映された静脈の血管パターンを把握できる様に鮮明に映されている際の輝度の上限値、下限値が設定されている。即ち、上限値および下限値の目標範囲内の輝度では、中央部分２０４に映された静脈の血管パターンの形状や模様等が鮮明に映し出されており、この静脈の血管パターンの画像情報を用いて照合の処理等が実行可能となっている。

次に、ＣＰＵ１２２は、画像情報の発光量の輝度が予め設定された目標範囲内である場合には（ステップ９０６のＹＥＳ）、赤外線光源１０１の発光を停止するための発光制御信号をＩ／Ｆ１２１を介して発光制御部１０８に送信する処理を行う（ステップ９１２）。また、発光制御部１０８は、この発光制御信号を受信すると赤外線光源１０１の発光を停止させる制御を行う。そして処理を終了する。

また、ここでＣＰＵ１２２は、画像情報の発光量の輝度が予め設定された目標範囲内でない場合には（ステップ９０６のＮＯ）、目標範囲を超えているか否かを判定する処理を行う（ステップ９０７）。算出した発光量の輝度が、画像情報の輝度の目標範囲の上限値を超えているか、または、目標範囲の下限値より低いか否かを判定する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、算出した発光量の輝度が目標範囲の上限値を超えている場合には（ステップ９０７のＹＥＳ）、赤外線光源１０１の発光量を下げる処理を行う（ステップ９０８）。赤外線光源１０１で発光する赤外線の発光量として、初期値の発光量から、１ステップ減らした少ない発光量で発光するための発光制御信号をＩ／Ｆ１２１を介して発光制御部１０８に送信する処理を行う。

また、ＣＰＵ１２２は、算出した発光量の輝度が目標範囲の下限値より低い場合には（ステップ９０７のＮＯ）、赤外線光源１０１の発光量を上げる処理を行う（ステップ９０９）。赤外線光源１０１で発光する赤外線の発光量として、初期値の発光量から、１ステップ増やした多い発光量で発光するための発光制御信号をＩ／Ｆ１２１を介して発光制御部１０８に送信する処理を行う。

そして、発光制御部１０８は、この発光制御信号を受信すると、発光制御信号で指定した赤外線光源１０１での発光量が、赤外線光源１０１で発光できる赤外線の発光量の範囲内であるか否かを判定し（ステップ９１０）、赤外線光源１０１で発光できる範囲内である場合には（ステップ９１０のＹＥＳ）、この発光制御信号で指定した発光量で赤外線光源１０１から赤外線を発光させる制御を行う。そして、ステップ９０４以降の処理を繰り返し実行する。

次に、ＣＰＵ１２２は、赤外線光源１０１で発光できる範囲内でない場合には（ステップ９１０のＮＯ）、発光量が異常であることを知らせるメッセージを表示する処理を行う（ステップ９１１）。発光制御部１０８が発光制御信号で指定した赤外線光源１０１での発光量が、赤外線光源１０１で発光できる赤外線の発光量の範囲内でないと判定し、これに応じて発光量が異常である旨を通知する通知情報がＩ／Ｆ１２１を介してＣＰＵ１２２に送信したことに従って、ＣＰＵ１２２は、例えば、「発光量異常」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、赤外線光源１０１の発光を停止するための発光制御信号をＩ／Ｆ１２１を介して発光制御部１０８に送信する処理を行う（ステップ９１３）。発光制御部１０８は、この発光制御信号を受信すると赤外線光源１０１の発光を停止させる制御を行う。そして処理を終了する。

続いて、ノートＰＣ１２０を起動させる際に、指情報により照合を行い認証を行う処理について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。ノートＰＣ１２０を操作する登録者が、ノートＰＣ１２０の電源を投入することにより起動させると、ＣＰＵ１２２は、ノートＰＣ１２０のハードウェア全体の初期化や静脈パターン照合プログラムの実行に必要となる一時的な変数に初期値を代入する処理を行う（ステップ１１０１）。

次に、ＣＰＵ１２２は、初期化状態への移行が完了すると、何本目の指の照合を行うかを判定する処理を行う（ステップ１１０２）。最初に１本目の指の照合を行う場合には、「一本目の指照合操作」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行い、静脈認証装置１００の指置き台１０３に登録者の例えば人差し指等の１本目の指１０５を置くように促すための画面表示をする（ステップ１１０３）。また、１本目の照合が終了しており２本目の指の照合を行う場合には、「二本目の指照合操作」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行い、静脈認証装置１００の指置き台１０３に登録者の例えば中指等の２本目の指１０５を置くように促すための画面表示をする（ステップ１１０４）。

次に、ＣＰＵ１２２は、静脈認証装置１００をアイドリング状態とし、指置き台１０３に指１０５が置かれたことに応じて、上述のステップ８０５と同様の発光量調節処理を行い、赤外線光源１０１の発光量を適切に調整し、指１０５の鮮明な静脈の血管パターン等を映した画像を撮像する（ステップ１１０５）。ここで発光量調節処理で異常が検出され発光量異常のメッセージを表示する処理が行われた場合には、ステップ１１０２以降の処理を繰り返し実行する。

次に、ＣＰＵ１２２は、静脈の血管パターンを抽出する処理を行う（ステップ１１０６）。発光量調節処理で取得した鮮明な静脈の血管パターン等を映した画像情報をメモリ１２３から読出し、この画像情報の画像のうち、血管パターンが映されていない部分を削除して静脈の血管パターン等を映した部分を指情報として抽出する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、何本目の指の指情報の照合であるかを判定する処理を行う（ステップ１１０７）。例えば指情報を照合する処理を何回行ったか判定することにより、この抽出した指情報が何本目の指から取得した指情報であるかを判定する。

次に、ＣＰＵ１２２は、この抽出した指情報が１本目の指から取得した指情報である場合には、指情報１００１に登録された１本目の指の指情報を読み出す処理を行う（ステップ１１０８）。ＨＤＤ１２４内を検索して指情報１００１に登録された１本目の指の指情報を読み出し、この読み出した１本目の指の指情報の暗号化を解凍する処理を行う。

またここで、ＣＰＵ１２２は、この抽出した指情報が２本目の指から取得した指情報である場合には、指情報１００１に登録された２本目の指の指情報を読み出す処理を行う（ステップ１１０９）。ＨＤＤ１２４内を検索して指情報１００１に登録された２本目の指の指情報を読み出し、この読み出した２本目の指の指情報の暗号化を解凍する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、抽出した指情報と登録された指情報とが一致するか否かを比較・照合する処理を行う（ステップ１１１０）。抽出した指情報と、読み出した指情報とを、例えば指情報に含まれる静脈の血管パターンの形状や模様等が一致するか否かを比較・照合する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、抽出した指情報と登録された指情報とが一致する場合には（ステップ１１１０のＹＥＳ）、液晶ディスプレイ１２６に登録者に指を抜くように指示するメッセージを表示する処理を行う（ステップ１１１１）。例えば、「指を抜いてください」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、フォトセンサ１０４からスイッチオフ信号が送信されたか否かを判定する処理を行い（ステップ１１１３）、スイッチオフ信号が送信されていない場合には（ステップ１１１３のＮＯ）、送信されるまでステップ１１１３の処理を繰り返し実行する。

次に、ＣＰＵ１２２は、スイッチオフ信号が送信された場合には（ステップ１１１３のＹＥＳ）、２本の指の指情報の照合が完了したか否かを登録であるかを判定する処理を行う（ステップ１１１５）。ステップ１１１０において、１本目、２本目の指の両方共に、抽出した指情報と登録された指情報とが一致すると判定しているか否かを判定する処理を行う。１本目、２本目の指の両方共に、一致すると判定していない場合には（ステップ１１１５のＮＯ）、ステップ１１０２以降の処理を繰り返し実行する。

次に、ＣＰＵ１２２は、１本目、２本目の指の両方共に、一致すると判定している場合には（ステップ１１１５のＹＥＳ）、液晶ディスプレイ１２６に登録者に認証が終了した旨を通知するメッセージを表示する処理を行う（ステップ１１１６）。例えば、「認証しました」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行う。そして、処理を終了する。

また、ステップ１１０９において、抽出した指情報と登録された指情報とが一致しない場合には（ステップ１１１０のＮＯ）、ＣＰＵ１２２は、液晶ディスプレイ１２６に登録者に不一致である旨を通知するメッセージを表示する処理を行う（ステップ１１１２）。例えば、「不一致」のメッセージを液晶ディスプレイ１２６に表示する処理を行う。

次に、ＣＰＵ１２２は、フォトセンサ１０４からスイッチオフ信号が送信されたか否かを判定する処理を行い（ステップ１１１４）、スイッチオフ信号が送信されていない場合には（ステップ１１１４のＮＯ）、送信されるまでステップ１１１４の処理を繰り返し実行する。また、ＣＰＵ１２２は、スイッチオフ信号が送信された場合には（ステップ１１１４のＹＥＳ）、ステップ１１０２以降の処理を繰り返し実行する。

以上のように、本実施の形態における生体認証システムでは、ノートＰＣ１２０を操作する登録者が、ノートＰＣ１２０の電源を投入することにより起動させると、最初に１本目の指の照合を行う場合には、登録者の例えば人差し指等の１本目の指１０５の鮮明な静脈の血管パターン等を映した画像を撮像する。そして、静脈の血管パターンを抽出し、抽出した指情報とＨＤＤ１２４の指情報１００１に登録された指情報とが一致するか否かを比較・照合する処理を行う。一致する場合には、同様にして、登録者の例えば中指等の２本目の指１０５の鮮明な静脈の血管パターン等を映した画像を撮像し、比較・照合する処理を行う。１本目、２本目の指の両方共に、一致すると判定した場合には、液晶ディスプレイ１２６に登録者に認証が終了した旨を通知するメッセージを表示する処理を行う。

このため、従来技術における１本の指のみを用いて指情報の比較・照合の処理を行うことと比較して、１本目、２本目の指の両方共に指情報が一致しなければ認証が得られないため、より認証精度の向上を図ることができ、他人受け入れ率の低減を実現することができる。また、認証のための指の本数を変更して２本の指を用いて指情報の比較・照合の処理を行うだけであるので、装置の複雑化等によるコストの増大を防止しながら実現することができる。

以上のように、本実施の形態では指２本にて認証を行うので、他人受け入れ率、本人拒否率は以下の表１の通りとなり、他人受け入れ率が格段に低減することができる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明に係る生体認証システムの第２の実施の形態について説明する。図８は、第２の実施の形態における生体認証システムの全体構成を示す説明図である。第２の実施の形態における生体認証システムでは、第１の実施の形態と同様の構成を有するノートＰＣ１２０が、外部機器と情報やデータの送受信を行うための外部接続端子１２０１と、この外部接続端子１２０１に対してＵＳＢケーブル１２０３を介して接続された外部機器であるカードリーダ１２００とを備えている。その他の構成は、第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。

カードリーダ１２００は、例えば登録者が所持する磁気情報等を記憶したカードをかざすことによりこのカードに記憶された情報を読み取る読取部を備えており、この読取部が読み取った情報を外部接続端子１２０１、ＵＳＢケーブル１２０３を介してＣＰＵ１２２に送信する機能を有する。ここで、登録者が所持するカードとは、例えば所定の一部に磁気情報を記憶する記憶部が設けられたカードであり、この記憶部には、後述する登録者番号の情報等が記憶されている。

図１０は、第２の実施の形態における生体認証システムのノートＰＣ１２０のＨＤＤ１２４に記憶された指情報１４０１を示す説明図である。指情報１４０１には、登録者を識別するための登録者番号と、登録者の身体から取得した指情報等の情報として、登録者の１本目の指から取得した指情報と、１本目とは別の２本目の指から取得した指情報とが登録され記憶されるようになっている。

続いて、本実施の形態における生体認証システムの動作について図面を用いて詳細に説明する。まず、登録者の指の静脈の血管パターンを含む指情報を登録する処理について図９に示すフローチャートを用いて説明する。第２の実施の形態におけるこの処理は、図４に示す第１の実施の形態の指情報を登録する処理と略同様であり、一部の処理のみが異なるため、この異なる処理について説明する。

ステップ８０１において、初期化状態への移行が完了すると、次に、ＣＰＵ１２２は、カードリーダ１２００により登録者番号の情報を読み取る処理を行う（ステップ１３００）。登録者がカードリーダ１２００の読取部に自己が所持するカードをかざしたことに応じて、カードリーダ１２００がカードの記憶部に記憶された登録者番号を読み取りＣＰＵ１２２に送信すると、ＣＰＵ１２２は、送信された登録者番号の情報をメモリ１２３に格納する処理を行う。そして、ステップ８０２以降の処理を実行する。

また、ステップ８０８において、何本目の指の指情報の登録であるかを判定する処理を行い、１本目である場合には、ＣＰＵ１２２は、この抽出した指情報を１本目の指の静脈の血管パターンとして指情報１４０１に登録し記憶する処理を行う（ステップ１３０１）。メモリ１２３から登録者番号の情報を読み出し、この抽出した指情報を１本目の指の静脈の血管パターンとして、登録者番号、１本目を示す情報と関連付けて指情報１４０１に登録し記憶する処理を行う。そして、ステップ８１１以降の処理を実行する。

ここで、ステップ８０８において、何本目の指の指情報の登録であるかを判定する処理を行い、２本目である場合には、この抽出した指情報を２本目の指の静脈の血管パターンとして、登録者番号、２本目を示す情報と関連付けて指情報１４０１に登録し記憶する処理を行う（ステップ１３０２）。そして、ステップ８１２以降の処理を実行する。

続いて、ノートＰＣ１２０を起動させる際に、指情報により照合を行い認証を行う処理について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。第２の実施の形態におけるこの処理は、図７に示す第１の実施の形態の指情報により照合を行い認証を行う処理と略同様であり、一部の処理のみが異なるため、この異なる処理について説明する。

ステップ１１０１において、初期化状態への移行が完了すると、次に、ＣＰＵ１２２は、カードリーダ１２００により登録者番号の情報を読み取る処理を行う（ステップ１５００）。登録者がカードリーダ１２００の読取部に自己が所持するカードをかざしたことに応じて、カードリーダ１２００がカードの記憶部に記憶された登録者番号を読み取りＣＰＵ１２２に送信すると、ＣＰＵ１２２は、送信された登録者番号の情報をメモリ１２３に格納する処理を行う。そして、ステップ１１０２以降の処理を実行する。

また、ステップ１１０７において、何本目の指の指情報の照合であるかを判定する処理を行い、抽出した指情報が１本目の指から取得した指情報である場合には、ＣＰＵ１２２は、指情報１４０１に登録された１本目の指の指情報を読み出す処理を行う（ステップ１５０１）。メモリ１２３から登録者番号の情報を読み出し、ＨＤＤ１２４内を検索して、指情報１４０１からこの登録者番号に関連付けられた１本目の指の指情報を読み出し、この読み出した１本目の指の指情報の暗号化を解凍する処理を行う。そして、ステップ１１１０以降の処理を実行する。

ここで、ステップ８０８において、何本目の指の指情報の照合であるかを判定する処理を行い、抽出した指情報が２本目の指から取得した指情報である場合には、ＣＰＵ１２２は、指情報１４０１に登録された２本目の指の指情報を読み出す処理を行う（ステップ１５０２）。メモリ１２３から登録者番号の情報を読み出し、ＨＤＤ１２４内を検索して、指情報１４０１からこの登録者番号に関連付けられた２本目の指の指情報を読み出し、この読み出した２本目の指の指情報の暗号化を解凍する処理を行う。そして、ステップ１１１０以降の処理を実行する。

なお、上述のステップ８０５において実行する発光量調節処理については、図５に示す第１の実施の形態における発光量調節処理と同様であるため、説明を省略する。

以上のように、本実施の形態における生体認証システムでは、ノートＰＣ１２０を操作する登録者が、ノートＰＣ１２０の電源を投入することにより起動させると、カードリーダ１２００により登録者が所持するカードの登録者番号の情報を読み取る処理を行い、最初に１本目の指の照合を行う場合には、登録者の例えば人差し指等の１本目の指１０５の鮮明な静脈の血管パターン等を映した画像を撮像する。そして、静脈の血管パターンを抽出し、抽出した指情報とＨＤＤ１２４の指情報１４０１に登録された、登録者番号に関連付けられた指情報とが一致するか否かを比較・照合する処理を行う。一致する場合には、同様にして、登録者の例えば中指等の２本目の指１０５の鮮明な静脈の血管パターン等を映した画像を撮像し、比較・照合する処理を行う。１本目、２本目の指の両方共に、一致すると判定した場合には、液晶ディスプレイ１２６に登録者に認証が終了した旨を通知するメッセージを表示する処理を行う。

このため、複数の登録者が生体認証システムを利用する場合においても、登録者番号毎に関連付けて１本目、２本目の指情報を指情報１４０１に登録しておき、従来技術における１本の指のみを用いて指情報の比較・照合の処理を行うことと比較して、１本目、２本目の指の両方共に指情報が一致しなければ各登録者が認証が得られないため、より認証精度の向上を図ることができ、他人受け入れ率の低減を実現することができる。また、認証のための指の本数を変更して２本の指を用いて指情報の比較・照合の処理を行うだけであるので、装置の複雑化等によるコストの増大を防止しながら実現することができる。

（他の実施の形態）
上述の実施の形態において、指置き台１０３に置かれた指１０５から、静脈の画像をカメラ１０２を動作させて撮像し、１本目、２本目の指の指情報を指情報１００１または１４０１に登録して比較・照合する処理を行ったが、静脈の画像に限られず、指１０５から指紋の画像を撮像し、１本目、２本目の指の指情報を指情報１００１または１４０１に登録して比較・照合する処理を行っても良い。

また、上述の実施の形態において、登録者が１本目等の指１０５を指置き台１０３に置いたことに応じて、フォトセンサ１０４がこれを検出しスイッチオン信号を送信して、静脈の画像を撮影中であることを知らせるメッセージを表示する処理を行ったが、指置き台１０３の上側表面にスイッチオン信号をＣＰＵ１２２に送信するための押圧スイッチを設けて、これを指１０５の指先等で押圧することに応じてスイッチオン信号を送信しても良い。

上述の実施の形態において、１本目、２本目の指の指情報を指情報１００１または１４０１に登録して比較・照合する処理を行ったが、これに限られず、３本目、４本目等指の本数を適宜変更して指情報を指情報１００１または１４０１に登録して比較・照合する処理を行っても良い。

第１の実施の形態における生体認証システムの全体構成を示す説明図である。第１の実施の形態における生体認証システムの静脈認証装置の構成を示す説明図である。第１の実施の形態における生体認証システムのカメラの撮影領域を示す説明図である。第１の実施の形態における生体認証システムの指情報を登録する処理を示すフローチャートである。第１の実施の形態における生体認証システムの発光量調節処理を示すフローチャートである。第１の実施の形態における生体認証システムのＨＤＤに登録された指情報を示す説明図である。第１の実施の形態における生体認証システムの指情報により照合を行う処理を示すフローチャートである。第２の実施の形態における生体認証システムの全体構成を示す説明図である。第２の実施の形態における生体認証システムの指情報を登録する処理を示すフローチャートである。第２の実施の形態における生体認証システムのＨＤＤに登録された指情報を示す説明図である。第２の実施の形態における生体認証システムの指情報により照合を行う処理を示すフローチャートである。従来の技術における生体識別装置の構成を示す説明図である。従来の技術における生体識別装置のカメラの撮影領域を示す説明図である。従来の技術における個人認証装置の構成を示す説明図である。従来の技術における静脈認証装置の構成を示す説明図である。従来の技術における静脈認証装置のカメラの撮影領域を示す説明図である。

符号の説明

１００静脈認証装置
１０１赤外線光源
１０２カメラ
１０３指置き台
１０４フォトセンサ
１０５指
１０６Ａ/Ｄ変換器
１０７画像入力部
１０８発光制御部
１２０ノートＰＣ
１２１Ｉ／Ｆ
１２２ＣＰＵ
１２３メモリ
１２４ＨＤＤ
１２５キーボード
１２６液晶ディスプレイ
１２７スピーカ
１００１、１４０１指情報

Claims

情報処理装置が起動する際に、この情報処理装置を操作する登録者の身体に基づいた指情報により認証を行う生体認証システムにおいて、
登録者を識別するための識別情報と、登録者の身体から取得した複数の指情報と、前記複数の指情報を取得したそれぞれの順番情報とを関連付けて記憶した指情報記憶手段と、
前記情報処理装置が起動する際に、登録者が入力した識別情報を読み取る識別読取手段と、
前記情報処理装置が起動する際に、登録者の複数の指から指情報を取得する指情報取得手段と、
前記識別読取手段が読み取った識別情報に基づいて、前記指情報記憶手段に記憶された複数の指情報および順番情報を検索して読み出す指情報検索手段と、
前記指情報取得手段が取得した複数の指情報を、これらの複数の指情報それぞれの取得した順番に従って、前記指情報検索手段が読み出した前記複数の指情報とこれらの複数の指情報それぞれの順番情報毎に一致するか否かを照合する指情報照合手段と、
前記指情報照合手段が照合した結果に基づいて、前記認証を行う指情報認証手段とを備えたことを特徴とする生体認証システム。
請求項１に記載の生体認証システムにおいて、
前記指情報記憶手段は、登録者を識別するための識別情報と、登録者の身体から取得した複数の指情報と、前記複数の指情報を取得したそれぞれの指の種類情報とを関連付けて記憶し、
指情報検索手段は、前記識別読取手段が読み取った識別情報に基づいて、前記指情報記憶手段に記憶された複数の指情報および種類情報を検索して読み出し、
前記指情報照合手段は、前記指情報取得手段が取得した複数の指情報を、これらの複数の指情報それぞれの取得した指の種類に従って、前記指情報検索手段が読み出した前記複数の指情報とこれらの複数の指情報それぞれの種類情報毎に一致するか否かを照合することを特徴とする生体認証システム。
請求項１に記載の生体認証システムにおいて、
前記指情報記憶手段は、登録者を識別するための識別情報と、登録者の身体から取得した複数の指情報と、前記複数の指情報を取得したそれぞれの順番情報と、登録者の身体から取得した予備用指情報とを関連付けて記憶し、
前記指情報検索手段は、前記識別読取手段が読み取った識別情報に基づいて、前記指情報記憶手段に記憶された複数の指情報、順番情報、予備用指情報を検索して読み出し、
前記指情報照合手段が照合した結果一致しない場合には、前記指情報取得手段が取得した指情報を、前記指情報検索手段が読み出した前記予備用指情報と一致するか否かを照合する第２の指情報照合手段を備えたことを特徴とする生体認証システム。
請求項１に記載の生体認証システムにおいて、
前記識別読取手段は、前記情報処理装置が起動する際に、登録者が所持する識別情報を記憶した識別記録媒体から識別情報を読み取ることを特徴とする生体認証システム。