JP2007272568A - 生体情報照合装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】生体情報照合装置1は、二つの特徴情報を照合部140で照合する。照合部140は、特徴情報の一方から複数の特徴点を選択し、選択した複数の特徴点と特徴情報の他方においてそれら特徴点に対応する複数の特徴点との組を位置合わせ候補に設定し、その一組の特徴点の位置情報を略一致させる位置補正量を算出する候補設定手段150と、特徴点の位置情報を補正する位置補正手段155と、設定した位置合わせ候補のうち、位置補正量に基づいて補正した位置合わせ候補の特徴点の近傍領域に含まれる特徴点が、二つの特徴情報で所定以上の一致度となるものを選別する候補選別手段160と、選別した位置合わせ候補に対する位置補正量にて補正した特徴点の一致度合いに基づき、二つの特徴情報の同一性を判定する判定手段170を備える。
【選択図】図2
Description
図2は、本発明の生体情報照合装置を適用した指紋認証装置1の機能ブロック図である。指紋認証装置1は、生体情報として指紋を使用する。そして図2に示すように、指紋認証装置1は、操作・表示部100、指紋入力部105、記憶部110、処理部115及び出力部180を備える。そして処理部115は、指紋の照合処理を行うための照合部140などを備える。本発明の生体情報照合装置を適用した指紋認証装置1は、操作者を識別番号により特定し、予め登録されているその操作者の指紋と、指紋認証装置1で読み取る操作者の指紋の照合を行って本人と確認できた場合のみ認証を行う。そして指紋認証装置1は、出力部180を通じて接続される電気錠の施解錠制御装置を制御する。指紋認証装置1は、認証に成功した場合、出力部180を通じて接続される電気錠の施解錠制御装置に電気錠を解錠させる制御信号を送信する。以下、指紋認証装置1の指紋認証動作の概要を、図3及び図4に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下に説明する指紋認証装置1の動作は、処理部115に読み込まれたプログラムにしたがって、処理部115の制御部120により実行される。
操作・表示部100は、指紋認証装置1の操作者、すなわち被照合者が、識別番号の入力、行いたい動作の選択(例えば、特定の部屋への入室)などの操作を行うものである。また操作・表示部100は、操作のガイダンスを表示又は音声指示するものであり、タッチパネルディスプレイとスピーカで構成される。また、タッチパネルの代わりに、キーボード又はマウスのような入力デバイスと液晶ディスプレイのような単純な表示デバイスで構成してもよい。なお、ガイダンスの音声指示を行わない場合には、スピーカを省略してもよい。
指紋入力部105では、載置センサが指紋センサ上に指が載置されたことを検出すると、指紋センサがその指を撮像し、入力指紋の入力指紋画像を生成する。
ここで登録特徴点リストFrは、予め登録された操作者の指紋画像(登録指紋画像)から作成した特徴点リストであり、隆線の分岐点、端点などの各特徴点の位置をリスト形式にしたものである。登録特徴点リストFrは、後述する処理部115による入力特徴点リストFiの作成と同じ方法で作成される。各特徴点リストの詳細及び作成方法については、後述する。
また記憶部110は、処理部115が使用するプログラム、各種設定ファイル、パラメータなども記憶する。これらは、指紋認証装置1の起動時など、所定のタイミングで必要に応じて処理部115により読み出される。
制御部120は、記憶部110から読み込まれたプログラム及び操作・表示部100からの入力信号にしたがって、操作・表示部100、指紋入力部105、記憶部110及び出力部180の各部の制御、指紋画像など各種データの受け渡しなどを行う。また、制御部120は、処理部115内の画像処理部125、特徴抽出部130及び照合部140による処理を制御する。
図5は、細線化された指紋画像における特徴点の概略を示す。図5において、黒く示された部分は細線化された隆線領域を表す。また、図5において、隆線領域の終端となっている部分300及び310が、隆線の端点であり、隆線が1本から2本に分岐している部分320が分岐点である。これらの特徴点の位置、数は、個人毎に異なるため、指紋の照合を行うための非常に有益な情報となる。
特徴抽出部130は、上記のように指紋画像から特徴点を抽出し、抽出した特徴点の情報(特徴点の種類(端点か分岐点か)、位置、方向、信頼度)から、予め定められた形式にしたがって特徴点リストを生成する。
上記のように、同じ指の指紋を入力した場合であっても、入力時の指の押圧状態などによって得られる指紋画像は異なる。そのため、指紋画像によって、抽出される特徴点の位置、方向、信頼度も異なってしまい、特徴点リストも同一とはならない。そのため、正確な照合を行うために、照合部140は、入力指紋の歪みと登録指紋の歪みの差が少ない領域に基づいて適切な位置合わせを行い、その後に各特徴点の一致度合いを評価することが好ましい。
全ての入力特徴点の位置座標及び方向を補正すると、位置補正手段155は、その結果を候補選別手段160又は判定手段170へ出力する。なお、位置補正手段155は、入力特徴点リストFiの全ての特徴点を補正するのみの構成としてもよい。この場合、候補選別手段160の実行時に全特徴点を補正してこれを記憶しておき、判定手段170の実行時にこれを読み出して再利用することができる。
まず、候補選別手段160は、候補設定手段150にて設定した各位置合わせ候補ペア及び関連する位置補正量Pcを記憶部110から読み出し、処理部115を構成するメモリに保存する(ステップS301)。次に、候補選別手段160は、各位置合わせ候補ペアの中から、着目する位置合わせ候補ペアを選択する(ステップS302)。
なお、部分領域は、入力特徴点と登録特徴点で部分領域の設定が同じ方式を採用する方が選別精度の向上の観点からは好ましい。
そして出力部180は、処理部115の照合結果を示す信号などを外部機器に出力する。
100 操作・表示部
105 指紋入力部
110 記憶部
115 処理部
120 制御部
125 画像処理部
130 特徴抽出部
140 照合部
150 候補設定手段
155 位置補正手段
160 候補選別手段
170 判定手段
180 出力部
300、310 特徴点(端点)
320 特徴点(分岐点)
340 歪み差の大きい領域
410 登録指紋画像相当領域
420 入力指紋画像相当領域
430 歪み差の小さい領域
440 歪み差の大きい領域
450 登録特徴点
460 入力特徴点
450、450a〜450d 登録特徴点
460、460a〜460d 入力特徴点
510、520 部分領域
Claims (6)
- 生体情報を取得する取得部と、
前記生体情報から複数の特徴点の位置情報を含む特徴情報を抽出する特徴抽出部と、
前記特徴抽出部にて抽出された二つの特徴情報を照合する照合部とを備えた生体情報照合装置において、
前記照合部は、
照合する前記二つの特徴情報の一方から複数の特徴点を選択し、当該選択した複数の特徴点と前記二つの特徴情報の他方において当該選択した複数の特徴点に対応する複数の特徴点との組を位置合わせ候補に設定し、当該一組の特徴点の位置情報を略一致させる位置補正量を算出する候補設定手段と、
前記特徴情報に含まれる特徴点の位置情報を前記位置補正量に基づいて補正する位置補正手段と、
設定した前記位置合わせ候補のうち、前記位置補正量に基づいて補正した前記位置合わせ候補の特徴点の近傍領域に含まれる特徴点が、前記二つの特徴情報で所定以上の一致度となる位置合わせ候補を選別する候補選別手段と、
選別した前記位置合わせ候補に対する位置補正量にて補正した前記二つの特徴情報に含まれる特徴点の一致度合いに基づき、当該二つの特徴情報の同一性を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とした生体情報照合装置。 - 前記近傍領域は、各特徴情報において前記位置合わせ候補の特徴点のそれぞれを端点とした線分を内包する領域である請求項1に記載の生体情報照合装置。
- 前記候補設定手段は、照合する前記特徴情報の一方から所定以上離間した二個の特徴点を選択し、当該二個の特徴点と前記二つの特徴情報の他方において当該二個の特徴点に対応する二個の特徴点との組を位置合わせ候補に設定する請求項2に記載の生態情報照合装置。
- 前記特徴点には、それぞれ前記特徴抽出部による当該特徴点の抽出の信頼性を表す信頼度が関連付けられ、
前記候補設定手段は、所定以上の信頼度を有する前記特徴点を、前記位置合わせ候補の特徴点とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の生体情報照合装置。 - 前記判定手段は、前記補正した二つの特徴情報に含まれる特徴点のうち、所定の一致基準を満たす特徴点の数に基づいて当該二つの特徴情報の同一性を判定し、
前記近傍領域外における前記一致基準を、前記近傍領域内における前記一致基準よりも緩やかに設定する請求項1〜4の何れか一項に記載の生体情報照合装置。 - 前記候補設定手段は、照合する前記二つの特徴情報に対して複数の位置合わせ候補を設定する請求項1〜5の何れか一項に記載の生体情報照合装置。
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