JP2008233953A - デジタル複合機 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の指から指紋パターンを読み取って操作者の認証を行う際の正規ユーザに対する認証精度を向上させたデジタル複合機を提供する。
【解決手段】 操作者の指が読取領域内に置かれたことを検知する指検知部２と、新たな指が検知されるごとに読取領域内の指から指紋パターンを読取情報として読み取る指紋読取部３と、異なる２以上の指について予め登録した指紋パターンを登録データとして記憶する登録データ記憶部４と、読取情報から特徴点を抽出する特徴点抽出部５と、読取情報の特徴点及び登録データの特徴点を照合し、特徴点の一致率を求める指紋照合部７と、特徴点の一致率及び所定の閾値Ｔｈを比較するとともに、指の検知順序に従って閾値を順に下げながら比較結果を出力する閾値比較部９と、指紋読取部３により読み取られた２以上の読取情報ごとの上記比較結果に基づいて、操作者の認証を行うユーザ認証部１０により構成される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、デジタル複合機に係り、さらに詳しくは、複数の指から指紋パターンを読み取って操作者の認証を行うデジタル複合機の改良に関する。

ユーザが指定した情報のうち、セキュリティーレベルの高い情報、例えば、パスワードを変更する際に、指紋を読み取って操作者の認証を行うデジタル複合機が知られている。一般に、指紋認証は、操作者から読み取った指紋を解析し、指紋パターンの特徴点を抽出して行われる。具体的には、操作者から得られた指紋パターンの特徴点と、予め登録した指紋パターンの登録データから得られた特徴点とが照合され、特徴点の一致率が求められる。そして、この特徴点の一致率と所定の閾値とが比較され、その比較結果に基づいて操作者の認証が行われる。

正規のユーザでない操作者による不正使用を防止してセキュリティー性を向上させるという観点から、同一の操作者から異なる複数の指の指紋パターンを読み取って操作者の認証を行うことが従来から行われている。この様な従来の指紋認証方法では、認証をパスするのに、複数の指の全てについて操作者が正規ユーザであると認証される必要があった。このため、正規のユーザであっても誤認証によって正規ユーザではないと判断されてしまう場合が少なくないという問題があった。そこで、操作者から複数の指の指紋パターンを読み取って認証を行う場合に、正規のユーザに対する認証精度を向上させるために、複数の指の全てについて、特徴点の一致率に対する上記閾値を１つの指の指紋パターンだけで認証を行う場合よりも下げることが考えられる。しかし、複数の指の全てについて閾値を下げてしまうと、正規のユーザでない操作者に対する認証精度が低下してしまうという問題があった。

なお、特許文献１には、指紋を読み取って操作者の認証を行う画像形成装置においてセキュリティー性を向上させる技術が開示されている。この特許文献１に記載の画像形成装置では、ユーザの複数の指紋と画像形成装置が有する複数の機能とが対応させて予め登録され、いずれかの上記機能を使用する際に、当該機能に対応する指紋を用いて操作者の認証が行われる。また、特許文献２には、掌の異なる複数の部位から得られる生体パターン情報を組み合わせて操作者の認証を行う技術が開示されている。
特開２００３−１６３７６２号公報 特開平７−１１４６４０号公報

上述した通り、操作者から複数の指の指紋パターンを読み取って操作者の認証を行う従来の指紋認証方法では、正規のユーザであっても誤認証によって正規ユーザではないと判断されてしまう場合が少なくないという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の指から指紋パターンを読み取って操作者の認証を行う際の正規のユーザに対する認証精度を向上させたデジタル複合機を提供することを目的としている。特に、正規のユーザでない操作者に対する認証精度を低下させることなく、正規のユーザであるにも関わらず正規ユーザではないと誤認証されるのを抑制することができるデジタル複合機を提供することを目的としている。また、ユーザが指定したユーザ指定情報を変更する際のセキュリティー性を効果的に向上させたデジタル複合機を提供することを目的としている。

第１の本発明によるデジタル複合機は、２以上の指から指紋パターンを読み取って操作者の認証を行うデジタル複合機であって、操作者の指が読取領域内に置かれたことを検知する指検知手段と、上記指検知手段により新たな指が検知されるごとに上記読取領域内に置かれた指から指紋パターンを読取情報として読み取る指紋読取手段と、異なる２以上の指について予め登録した上記指紋パターンを登録データとして記憶する登録データ記憶手段と、上記読取情報から特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、上記読取情報の特徴点及び上記登録データの特徴点を照合し、特徴点の一致率を求める指紋照合手段と、上記特徴点の一致率及び所定の閾値を比較するとともに、指の検知順序に従って上記閾値を順に下げながら比較結果を出力する閾値比較手段と、上記指紋読取手段により読み取られた２以上の読取情報ごとの上記比較結果に基づいて、操作者の認証を行うユーザ認証手段とを備えて構成される。

このデジタル複合機では、指が検知されるごとに指紋パターンが読取情報として読み取られ、指紋パターンの特徴点が抽出される。そして、その特徴点と登録データの特徴点とを照合して特徴点の一致率が求められ、一致率と所定の閾値との比較処理の結果に基づいて操作者の認証が行われる。その際、指の検知順序に従って上記閾値を順に下げながら一致率及び閾値の比較処理が行われる。この様な構成により、正規ユーザであるか否かの認証判断のための閾値を指の検知順序に従って順に下げながら比較処理が行われ、その比較処理の結果に基づいて操作者の認証が行われるので、正規のユーザでない操作者に対する認証精度を低下させることなく、正規のユーザであるにも関わらず正規ユーザではないと誤認証されるのを抑制することができる。

第２の本発明によるデジタル複合機は、上記構成に加え、上記閾値比較手段が、一致率が閾値を上回っている場合に、次の読取情報に対する閾値を前回よりも低くするように構成される。

第３の本発明によるデジタル複合機は、上記構成に加え、ユーザが指定したユーザ指定情報を記憶するユーザ指定情報記憶手段と、上記ユーザ認証手段による認証結果に基づいて、上記ユーザ指定情報を書き換えるユーザ指定情報変更手段とを備えて構成される。この様な構成によれば、正規のユーザでない操作者に対する認証精度を低下させることなく正規のユーザに対する認証精度を良くすることができるので、ユーザ指定情報を変更する際のセキュリティー性を効果的に向上させることができる。

第４の本発明によるデジタル複合機は、上記構成に加え、上記指紋読取手段が、読取領域内の指が入れ替わったことを検知して、指が入れ替わるごとに指紋パターンを読み取るように構成される。

本発明によるデジタル複合機によれば、正規ユーザであるか否かの認証判断のための閾値を指の検知順序に従って順に下げながら比較処理が行われ、その比較処理の結果に基づいて操作者の認証が行われる。このため、正規のユーザでない操作者に対する認証精度を低下させることなく、正規のユーザであるにも関わらず正規ユーザではないと誤認証されるのを抑制することができる。また、正規のユーザでない操作者に対する認証精度を低下させることなく正規のユーザに対する認証精度を良くすることができるので、ユーザ指定情報を変更する際のセキュリティー性を効果的に向上させることができる。従って、操作者から複数の指の指紋パターンを読み取って操作者の認証を行う際の正規のユーザに対する認証精度を向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態によるデジタル複合機１の概略構成の一例を示した斜視図である。このデジタル複合機１は、スキャナ機能及びプリンタ機能を有するファクシミリ装置であり、装置筐体に設けられた操作パネル１１上に、複数の入力キー１２、ディスプレイ１３及び指紋センサ１４が配置されている。

各入力キー１２は、電話番号などを入力するための操作入力手段であり、例えば、テンキー、スタートキーからなる。ディスプレイ１３は、操作情報などを画面表示する表示装置である。指紋センサ１４は、操作者の指から指紋パターンを読み取る指紋読取手段であり、読み取った指紋パターンは読取情報として処理される。

指紋センサ１４には、指紋の読取領域が設けられており、操作者の指が読取領域内に置かれたことを検知して、読取領域内に置かれた指から指紋パターンが読み取られる。ここでは、同一の操作者から異なる複数の指について指紋パターンを読み取って操作者の認証が行われる。なお、指紋センサ１４は、ディスプレイ１３に対して入力キー１２とは反対側に配置されている。

図２は、図１のデジタル複合機１の要部における構成例を示したブロック図であり、デジタル複合機１内の機能構成の一例が示されている。このデジタル複合機１は、指紋センサ１４、登録データ記憶部４、特徴点抽出部５、特徴点データ記憶部６、指紋照合部７、閾値記憶部８、閾値比較部９、ユーザ認証部１０、ユーザ指定情報変更部２１及びユーザ指定情報記憶部２２により構成される。

指紋センサ１４は、指検知部２及び指紋読取部３からなり、指紋の読取領域内に指が置かれたことを検知して、指紋パターンを読み取る動作を行っている。指検知部２は、読取領域内に操作者の指が置かれたことを検知する動作を行っている。例えば、指が近づくことによって静電容量が変化する現象を利用して指を検知する静電パッドが用いられる。

指紋読取部３は、読取領域内に置かれた指から指紋パターンを読取情報として読み取る読取手段である。ここでは、指検知部２により新たな指が検知されるごとに、指紋パターンが読み取られるものとする。特に、読取領域内の指が入れ替わったことを検知して、指が入れ替わるごとに指紋パターンが読み取られるものとする。指紋の読み取りは、例えば、指に光を照射し、その照射光を走査させることにより行われる。

登録データ記憶部５は、予め登録した指紋パターンを登録データとして記憶するメモリである。ここでは、同一の正規のユーザから得られる異なる複数の指について指紋パターンが登録されているものとする。

特徴点抽出部５は、指紋読取部３からの読取情報に基づいて、指紋パターンの特徴点を抽出する処理を行っている。具体的には、指紋パターンにおける分岐点の位置や枝分かれの分かれ方が特徴点として抽出される。

特徴点データ記憶部６には、特徴点抽出部５により登録データ記憶部４内の登録データから抽出された特徴点データ６ａが記憶されている。ここでは、同一の操作者から読み取られた異なる複数の指の指紋パターンに対応して、複数の特徴点データ６ａが予め格納されているものとする。例えば、第１指から第３指の指紋パターンからそれぞれ抽出された３つの特徴点データ６ａが格納されている。

指紋照合部７は、特徴点抽出部５により読取情報から抽出された特徴点と、特徴点データ記憶部６内の特徴点データ６ａとを照合し、特徴点の一致率を求める処理を行っている。特徴点の一致率は、読取情報から得られた特徴点と、登録データから得られた特徴点との間の一致割合であり、例えば、一致している特徴点の数により定められる。ここでは、この様な特徴点の一致率をマッチング率と呼ぶことにする。

また、読取情報から得られた特徴点は、特徴点データ記憶部６内の各特徴点データ６ａと比較照合され、最大のマッチング率が出力されるものとする。従って、指紋センサ１４を操作して複数の指について指紋パターンを読み取らせる際の指の順序は、任意であっても良い。

閾値比較部９は、指紋照合部７により求められたマッチング率と、所定の閾値Ｔｈとを比較し、その比較結果をユーザ認証部１０へ出力する動作を行っている。具体的には、指の検知順序に従って、閾値Ｔｈを順に下げながら比較処理が行われる。

すなわち、正規のユーザであるか否かの認証判断のためのマッチング率に対する閾値Ｔｈを後の回の比較処理ほど低くなるように定められる。例えば、２回目の指の検知に基づく比較処理では、マッチング率の閾値Ｔｈ２を１回目の指の検知に基づく比較処理で用いた閾値Ｔｈ１よりも下げて比較が行われる。さらに、３回目の指の検知に基づく比較処理では、マッチング率の閾値Ｔｈ３を２回目の指の検知に基づく比較処理で用いた閾値Ｔｈ２よりも下げて比較が行われる。

閾値記憶部８には、この様な指の検知ごとの比較処理で用いられる閾値データ８ａが予め記憶されている。ここでは、第１回目から第３回目の比較処理でそれぞれ用いられる３つの異なる閾値データ８ａが検知順序に対応付けて格納されているものとする。

ここでは、一致率が閾値を上回っている場合に、次の読取情報に対する閾値が前回よりも低くされるものとする。

ユーザ認証部１０は、指紋読取部３により読み取られた複数の読取情報ごとの比較結果に基づいて、操作者の認証を行っている。ユーザ指定情報記憶部２２は、ユーザが指定したユーザ指定情報を記憶する不揮発性メモリである。

ユーザ指定情報としては、ＩＰアドレス、キー割り当て、登録番号情報、親展通信のパスワード、暗号通信の鍵情報などが考えられる。ＩＰアドレスは、インターネットに接続する際に必要となる端末の識別情報である。キー割り当ては、特定の入力キー１２に電話番号を対応付けて登録する際の入力キー１２ごとの番号割り当て情報である。

登録番号情報は、ユーザ名に対応付けて保持される電話番号などのアドレス情報である。親展通信は、原稿を送信する際に、所定の識別コードと共に送信することにより、受信端末において、操作者が認証されなければ受信原稿が印刷されないようにする通信機能である。親展通信のパスワードは、親展通信により通信データを受信した受信端末において、操作者が受信原稿を受信端末から取り出す際の認証に必要な操作者の識別情報である。暗号通信の鍵情報は、暗号化された受信データを復号する際に必要な復号鍵情報である。

ユーザ指定情報変更部２１は、ユーザ認証部１０による認証結果に基づいて、ユーザ指定情報記憶部２２内のユーザ指定情報を書き換える動作を行っている。

ここでは、指の検知ごとに読み取られた全ての読取情報について、一致率が閾値Ｔｈを上回っている場合を除いて、ユーザ指定情報は書き換えられないものとする。なお、ユーザ指定情報の書き換え処理は、例えば、メニュー内の特定の項目を選択指定するためのキー操作をトリガとして開始されるものとする。

図３は、図１のデジタル複合機１における認証動作の一例を示した図であり、操作者の認証の際に用いるマッチング率の閾値Ｔｈが示されている。正規のユーザであるか否かの認証処理に用いられるマッチング率の閾値Ｔｈは、複数の指について行われる一連の比較処理において、後の回の比較処理ほど低くなるように定められる。すなわち、２回目の比較処理におけるマッチング率の閾値Ｔｈ２は、１回目の比較処理の閾値Ｔｈ１よりも低くなっている（Ｔｈ２<Ｔｈ１）。また、３回目の比較処理の閾値Ｔｈ３は、２回目の比較処理の閾値Ｔｈ２よりも低くなっている（Ｔｈ３<Ｔｈ２）。

ここでは、閾値Ｔｈの減少幅が、検知回数が多くなるほど小さくなるように定められるものとする。具体的には、減少幅（Ｔｈ２−Ｔｈ３）は、減少幅（Ｔｈ１−Ｔｈ２）よりも小さくなっている。例えば、Ｔｈ１＝０．９５（９５％）、Ｔｈ２＝０．８（８０％）、Ｔｈ３＝０．７（７０％）となっている。

この様な検知回数ごとの閾値Ｔｈは、例えば、単調に減少する下に凸な曲線によって表される。ここで、閾値Ｔｈは、少なくとも２回目の比較処理で用いる閾値Ｔｈ２が１回目の比較処理で用いた閾値Ｔｈ１よりも低ければ良く、３回目以降の比較処理で用いる閾値は、前回の比較処理の閾値と同じであっても良い。

図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０９は、図１のデジタル複合機１におけるユーザ指定情報の変更時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、指紋読取部３は、読取領域内に操作者の指が置かれたことが検知されると、指から指紋パターンを読取情報として読み取る（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。

特徴点抽出部５は、読取情報から指紋パターンの特徴点を抽出する（ステップＳ１０３）。指紋照合部７は、読取情報から抽出された特徴点と、特徴点データ記憶部６内の特徴点データ６ａとを比較照合し、マッチング率を判定する（ステップＳ１０４）。閾値比較部９は、このマッチング率と、閾値データ記憶部８内の閾値データ８ａとを比較し、その比較結果に基づいて認証ＯＫであるか否かの判別を行う（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。

このとき、認証ＯＫでないと判別されると、この処理は終了する。一方、認証ＯＫであると判別されると、比較処理に用いるマッチング率の閾値Ｔｈが変更され（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）、指紋パターンの読み取りが終了するまでステップＳ１０８，Ｓ１０１からステップＳ１０６までの処理手順が繰り返される。

指紋パターンの読み取りが終了すると、ユーザ指定情報の変更が許可され、ユーザ指定情報変更部２１によりユーザ指定情報記憶部２２内のユーザ指定情報の書き換えが行われる（ステップＳ１０９）。

本実施の形態によれば、正規ユーザであるか否かの認証判断のための閾値Ｔｈを指の検知順序に従って順に下げながら比較処理が行われ、その比較処理の結果に基づいて操作者の認証が行われるので、正規のユーザでない操作者に対する認証精度を低下させることなく、正規のユーザであるにも関わらず正規ユーザではないと誤認証されるのを抑制することができる。また、正規のユーザでない操作者に対する認証精度を低下させることなく正規のユーザに対する認証精度を良くすることができるので、ユーザ指定情報を変更する際のセキュリティー性を効果的に向上させることができる。

本発明の実施の形態によるデジタル複合機１の概略構成の一例を示した斜視図である。 図１のデジタル複合機１の要部における構成例を示したブロック図であり、デジタル複合機１内の機能構成の一例が示されている。 図１のデジタル複合機１における認証動作の一例を示した図であり、操作者の認証の際に用いられるマッチング率の閾値Ｔｈが示されている。 図１のデジタル複合機１におけるユーザ指定情報の変更時の動作の一例を示したフローチャートである。

符号の説明

１ デジタル複合機
２ 指検知部
３ 指紋読取部
４ 登録データ記憶部
５ 特徴点抽出部
６ 特徴点データ記憶部
７ 指紋照合部
８ 閾値記憶部
９ 閾値比較部
１０ ユーザ認証部
２１ ユーザ指定情報変更部
２２ ユーザ指定情報記憶部
１１ 操作パネル
１２ 入力キー
１３ ディスプレイ
１４ 指紋センサ

Claims (4)

1. ２以上の指から指紋パターンを読み取って操作者の認証を行うデジタル複合機において、
   操作者の指が読取領域内に置かれたことを検知する指検知手段と、
   上記指検知手段により新たな指が検知されるごとに上記読取領域内に置かれた指から指紋パターンを読取情報として読み取る指紋読取手段と、
   異なる２以上の指について予め登録した上記指紋パターンを登録データとして記憶する登録データ記憶手段と、
   上記読取情報から特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、
   上記読取情報の特徴点及び上記登録データの特徴点を照合し、特徴点の一致率を求める指紋照合手段と、
   上記特徴点の一致率及び所定の閾値を比較するとともに、指の検知順序に従って上記閾値を順に下げながら比較結果を出力する閾値比較手段と、
   上記指紋読取手段により読み取られた２以上の読取情報ごとの上記比較結果に基づいて、操作者の認証を行うユーザ認証手段とを備えたことを特徴とするデジタル複合機。
2. 上記閾値比較手段は、一致率が閾値を上回っている場合に、次の読取情報に対する閾値を前回よりも低くすることを特徴とする請求項１に記載のデジタル複合機。
3. ユーザが指定したユーザ指定情報を記憶するユーザ指定情報記憶手段と、
   上記ユーザ認証手段による認証結果に基づいて、上記ユーザ指定情報を書き換えるユーザ指定情報変更手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のデジタル複合機。
4. 上記指紋読取手段は、読取領域内の指が入れ替わったことを検知して、指が入れ替わるごとに指紋パターンを読み取ることを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタル複合機。

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