JP2009037463A - Personal authentication device and personal authentication method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a personal authentication technique using a nail as biometrics information which is updated, for example, about every several weeks. <P>SOLUTION: An automatic door opening and closing system is provided with: an authentication information database 13 registering a user ID, a password, an image of nail pattern (registered image) and a registration time of a registrant, as personal authentication information for authenticating the existing registered person, in association with each other; a user authentication unit 12 for comparing the user ID and the password of a person to be authenticated with registered information of the authentication information database 13 to authenticate the person, in the authentication; a nail pattern extracting unit 14 for extracting the nail pattern from the image of a nail picked up by an imaging unit 4, after authenticated; a nail pattern predicting unit 15 for reading out the registration time of the nail pattern image of the authenticated user, and for changing the registered image of the authentication information database 13, based on an elapsed time from the registration time to the present time; and a nail pattern authenticating unit 16 for collating the changed registered image with an actual pattern to authenticate the person to be authenticated. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、人の指の爪(生体)を用いて個人認証を行う個人認証装置および個人認証方法に関する。   The present invention relates to a personal authentication device and a personal authentication method for performing personal authentication using a fingernail (biological body) of a human finger.

近年、ユーザID、パスワードなどの個人認証情報を不正に取得して利用者に成りすまし、社内に不正に進入したり、金融機関の個人口座から金銭を取得する手口の犯罪が多いことから、既存の上記個人認証情報の他に、盗難され難い生体情報を組み合わせた個人認証技術が開発されている。   In recent years, there have been many crimes of improperly acquiring personal authentication information such as user IDs and passwords to impersonate users, illegally entering the company, or acquiring money from personal accounts of financial institutions. In addition to the above personal authentication information, personal authentication technology that combines biometric information that is difficult to be stolen has been developed.

例えば指紋や虹彩や顔、静脈形状等を用いたユーザ認証システム、指紋や顔などを用いたPCログイン管理システム、自動扉開閉システムなどが実用化されている。   For example, user authentication systems using fingerprints, irises, faces, vein shapes, etc., PC login management systems using fingerprints, faces, etc., automatic door opening / closing systems, etc. have been put into practical use.

ところで、指紋や虹彩などの生体情報は、その多くが生涯に渡り変化しないため、万一、情報が盗難された場合に変更することができないという問題がある。   By the way, since most biometric information such as fingerprints and irises does not change throughout their lifetime, there is a problem that they cannot be changed if the information is stolen.

従って、生体情報を利用する場合には、例えば顔などの経年により変化が発生する情報を一定期間で更新しつつ利用することが望ましい場合も多い。   Therefore, when using biometric information, it is often desirable to use information that changes due to aging, such as a face, while updating it over a certain period.

ただし、顔の撮影はプライバシー保護の観点から問題があるのではないかという懸念も存在する。また、顔形状は経年により変化する生体情報ではあるが、露出していることから、カメラなどで遠方より容易に盗撮でき、比較的盗難に遭いやすい生体情報である。   However, there is a concern that photographing of the face may be problematic from the viewpoint of privacy protection. Further, although the face shape is biological information that changes over time, since it is exposed, it is biological information that can be easily voyeurized from a distance with a camera or the like and is relatively easily stolen.

また、顔は、変化が現れるまでの期間が比較的長いため無効化し難い。さらに、顔の形状は、通常個人に対して1つしかないため、例えば盗難にあったなどの緊急時でも例えば指紋のように他の指の情報に変えるといった対応策が取れない。   Further, the face is difficult to be invalidated because the period until the change appears is relatively long. Furthermore, since there is usually only one face shape for an individual, it is impossible to take countermeasures such as changing to other finger information such as a fingerprint even in an emergency such as theft.

そこで、近年では、生体認証に指の爪を用いる技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開2003−256840公報
Therefore, in recent years, a technique using a fingernail for biometric authentication has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-256840 A

上記特許文献1の技術の場合、指の爪の特徴量として、爪の根元の爪半月に近い爪甲と上爪皮の境界部の円弧形状や爪甲の幅、爪甲の立体形状等をあげ、爪の中でもほぼ変化しない部分を認証するため、数カ月から1年程度の周期で定期更新を行うことを想定している。   In the case of the technique of the above-mentioned patent document 1, as the characteristic amount of the fingernail, the arc shape of the boundary between the nail plate and the upper nail skin near the nail half moon at the base of the nail, the width of the nail plate, the three-dimensional shape of the nail plate, etc. In order to authenticate a portion of the nail that does not change substantially, it is assumed that periodic updates are performed at a cycle of several months to one year.

しかしながら、爪のように、削ったり切ったりすることが容易な生体部分では偽造がし易いことや、登録者本人が登録したことを忘れてうっかり爪を切ってしまうことなどがあるため、爪を用いる生体認証では、例えば数日から数週間程度といった短期間での更新が望ましい。   However, because it is easy to forge with a body part that is easy to cut or cut like a nail, or forgetting that the registrant has registered, inadvertently cutting the nail, etc. In the biometric authentication to be used, it is desirable to update in a short period of time, for example, from several days to several weeks.

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、生体認証に指の爪を用いる上でその変化を考慮し、例えば数日から数週間程度といった短期間での更新に向く個人認証技術を提供する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している。   The present invention has been made to solve such a problem. In consideration of the change in using a fingernail for biometric authentication, for example, personal authentication suitable for renewal in a short period of time such as several days to several weeks. An object of the present invention is to provide a personal authentication apparatus and a personal authentication method capable of providing a technique.

上記の課題を解決するために本発明の個人認証装置は、既存の登録者個人を認証するための個人認証情報として、経時的な変化が伴わない第1個人情報、経時的な変化が伴う第2個人情報、前記第2個人情報の登録時刻が対応して登録されたデータベースと、被認証者から入力された第1個人情報を受け付ける受付ユニットと、前記受付ユニットにより受け付けられた前記第1個人情報と前記データベースに登録されている登録者の前記第1個人情報とを比較し、前記第1個人情報の一致により認証する第1認証ユニットと、前記第1認証ユニットにより認証された場合、被認証者の爪表面を含む画像を撮像する撮像ユニットと、前記撮像ユニットより撮像された前記爪表面を含む画像から前記爪模様の画像またはその画像を正規化したデータを抽出する爪模様抽出ユニットと、前記第1認証ユニットにより認証された第1個人情報に対応する第2個人情報の登録時刻を前記データベースから読み出し、前記登録時から現時点までの経過時間に基づいて前記データベースに登録された登録者の爪模様の画像またはその正規化データを変化させる爪模様予測ユニットと、前記爪模様予測ユニットにより変化された爪模様の画像またはその正規化データと前記爪模様抽出ユニットにより抽出された爪模様の画像またはその正規化データとを照合し互いの一致率によって前記被認証者を前記登録者本人として認証する第2認証ユニットとを具備することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the personal authentication device of the present invention provides first personal information that does not change over time as personal authentication information for authenticating an existing registrant individual, 2 personal information, a database in which registration times of the second personal information are registered correspondingly, a reception unit that receives the first personal information input from the person to be authenticated, and the first personal that is received by the reception unit A first authentication unit that compares the information with the first personal information of the registrant registered in the database and authenticates when the first personal information matches, and when authenticated by the first authentication unit, An imaging unit that captures an image including the nail surface of the authenticator, and an image of the nail pattern or an image obtained by normalizing the image from the image including the nail surface captured by the imaging unit. And a registration time of the second personal information corresponding to the first personal information authenticated by the first authentication unit is read from the database, and based on the elapsed time from the registration time to the present time The nail pattern prediction unit for changing the nail pattern image of the registrant registered in the database or the normalized data thereof, the nail pattern image changed by the nail pattern prediction unit or the normalized data and the nail pattern extraction And a second authentication unit that verifies the image of the nail pattern extracted by the unit or the normalized data thereof and authenticates the person to be authenticated as the registrant based on the matching rate.

本発明では、比較的高速に変化する生体である爪の表面に現れる傷や縞模様などの爪模様を用いて個人認証を行う。爪の表面は、人体の中でも経時変化が発生しやすい部位である。このため、仮に情報が盗難にあった場合でも例えば顔などと比べて比較的早い期間で無効化されることになり、比較的短期に更新しつつ利用する生体情報として適する。また、指紋や指静脈と同様に指の本数だけの情報が利用できるため、盗難時に情報の差し替えも比較的容易に行うことができる。   In the present invention, personal authentication is performed using a nail pattern such as a scratch or a stripe pattern that appears on the surface of a nail, which is a living body that changes at a relatively high speed. The surface of the nail is a part that tends to change over time in the human body. For this reason, even if the information is stolen, it is invalidated in a relatively early period compared to, for example, a face, and is suitable as biometric information to be used while being updated in a relatively short period of time. In addition, since information corresponding to the number of fingers can be used as in the case of fingerprints and finger veins, information can be replaced relatively easily during theft.

本発明によれば、生体認証に爪を用いる上でその変化を考慮し、例えば数日から数週間程度といった短期間での更新に向く個人認証技術を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a personal authentication technique suitable for renewal in a short period of time such as several days to several weeks in consideration of the change in using a nail for biometric authentication.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は第1実施形態の自動扉開閉システムの構成を示すブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the automatic door opening and closing system of the first embodiment.

この自動扉開閉システムは、経時的な変化が伴わない第1個人情報(ユーザID、パスワード)と、経時的な変化が伴う第2個人情報(人の生体情報の一つである爪の模様)とを用いて出入口を出入りする利用者を認証して扉の開閉動作を行う個人認証装置の一つである。   This automatic door opening and closing system includes first personal information (user ID, password) that does not change over time and second personal information (a nail pattern that is one of human biological information) that changes over time. Is a personal authentication device that authenticates a user entering and exiting an entrance and opens and closes a door.

図1に示すように、第1実施形態の自動扉開閉システムは、制御装置1、カードリーダ2、撮像ユニット4、扉開閉ユニット5、表示器およびスピーカなどの報知ユニット6等を備えている。   As shown in FIG. 1, the automatic door opening / closing system according to the first embodiment includes a control device 1, a card reader 2, an imaging unit 4, a door opening / closing unit 5, a notification unit 6 such as a display and a speaker, and the like.

カードリーダ2は、カード読取部とテンキーを備えており、被認証者がカード読取部に通した電子社員証などのICカード3から情報(ユーザID)を読み取り、テンキーで指示されたパスワードとしての暗証番号と共に制御装置1へ送る。   The card reader 2 includes a card reading unit and a numeric keypad. The person to be authenticated reads information (user ID) from an IC card 3 such as an electronic employee ID card passed through the card reading unit, and serves as a password designated by the numeric keypad. It is sent to the control device 1 together with the password.

なお、ICカード3を用いずにユーザIDと暗証番号をテンキーで入力してもよく、またICカード3に予めユーザIDと暗証番号の両者を記憶しておき、ICカード3の情報を読み取るだけにしてもよい。   Note that the user ID and password may be entered with the numeric keypad without using the IC card 3, and both the user ID and password are stored in advance in the IC card 3 and only the information on the IC card 3 is read. It may be.

撮像ユニット4は、図2に示すように、照明装置21、CCDカメラ22、指設置台25等を有している。指設置台25は、撮像対象の指23の位置決めを行うための台である。指設置台25には、指23の腹を下に向けて置かれる。   As shown in FIG. 2, the imaging unit 4 includes an illumination device 21, a CCD camera 22, a finger installation base 25, and the like. The finger installation table 25 is a table for positioning the finger 23 to be imaged. The finger placement base 25 is placed with the belly of the finger 23 facing down.

CCDカメラ22は、指設置台25の上方数cm程度の位置に配置されており、指設置台25に置かれた指23の画像を撮像する。照明装置21は、CCDカメラ22の側方より指設置台25へ向けて照明するように配置されており、指設置台25に置かれた指23に照明をあてるものである。   The CCD camera 22 is arranged at a position about several centimeters above the finger setting table 25 and picks up an image of the finger 23 placed on the finger setting table 25. The illuminating device 21 is arranged so as to illuminate from the side of the CCD camera 22 toward the finger setting table 25, and illuminates the finger 23 placed on the finger setting table 25.

この例では、図2に示すように指設置台25に置かれた指23に対して前方上方から照明を照射し、指23のほぼ真上からCCDカメラ22によりVGA(640×480)ピクセルサイズのカラー画像またはモノクロ画像が撮影される。この他にも、例えば赤外線カメラや紫外線カメラなどを用いてもよい。   In this example, as shown in FIG. 2, the finger 23 placed on the finger setting base 25 is illuminated from the upper front, and the VGA (640 × 480) pixel size is almost directly above the finger 23 by the CCD camera 22. A color image or monochrome image is taken. In addition, for example, an infrared camera or an ultraviolet camera may be used.

この場合、照明としては、これらのカメラに対応するものを用いる。また、カメラの撮影方向や照明の方向は、この例のみに限らず、例えば上方や指の下側または側方などから照明を行ってもよい。   In this case, illumination corresponding to these cameras is used. Further, the shooting direction of the camera and the direction of illumination are not limited to this example, and illumination may be performed from above, below or from the side of the finger, for example.

また、本実施例では、照明装置21から直接照明を行っているが、透過光を用いてもよく、反射板を介した反射照明を行ってもよく、またある程度の照度があれば、照明しなくてもよい。   In this embodiment, direct illumination is performed from the illuminating device 21, but transmitted light may be used, reflected illumination through a reflector may be performed, and if there is a certain level of illuminance, illumination is performed. It does not have to be.

さらに、複数方向から撮影した画像によって指の立体的な情報を取得してもよい。また、本実施例では爪の表面の模様を取得しているが、例えば透過光を用いるなどして表面ではなく爪の裏側や内部の爪模様を取得してもよい。   Furthermore, you may acquire the three-dimensional information of a finger | toe with the image image | photographed from multiple directions. In the present embodiment, the pattern on the surface of the nail is acquired. However, for example, the back side of the nail or the nail pattern inside the nail may be acquired by using transmitted light.

扉開閉ユニット5は、制御装置1により制御されて、建物の入口に配置された扉を開放または閉鎖する。つまり扉開閉ユニット5は、制御装置1により個人認証された結果に従って、被認証者が次に行う作業(入口から建物内に入る)を許可または拒否する。
なお、この例は一例にしか過ぎず、制御装置1の制御対象が扉開閉ユニット5ではなく、例えばコンピュータ(以下「PC」と称す)などの場合、被認証者がPCにログインする際に、ログインを許可または拒否してもよい。
The door opening / closing unit 5 is controlled by the control device 1 to open or close a door disposed at the entrance of the building. That is, the door opening / closing unit 5 permits or rejects the next work (entering the building from the entrance) performed by the person to be authenticated according to the result of personal authentication by the control device 1.
In addition, this example is only an example, and when the control target of the control device 1 is not the door opening / closing unit 5 but a computer (hereinafter referred to as “PC”), for example, when the authenticated person logs in to the PC, You may allow or deny login.

報知ユニット6は、制御装置1が行った個人認証処理の結果、登録者本人として認証されなかった旨を被認証者に音声または表示で報知する。   As a result of the personal authentication process performed by the control device 1, the notification unit 6 notifies the person to be authenticated that the user has not been authenticated by voice or display.

制御装置1は、指23を撮像する際に照明装置21、CCDカメラ22を制御して、露出の適正化およびピント調整を行い指設置台25に置かれた指23の爪の表面部分を含む画像を撮像する。   The control device 1 includes the surface portion of the nail of the finger 23 placed on the finger installation base 25 by controlling the illumination device 21 and the CCD camera 22 when imaging the finger 23 to optimize exposure and adjust the focus. Take an image.

制御装置1は、カードリーダ2により読み取られたICカード3の情報と、CCDカメラ22により撮像された指23の画像とを受け付けて、それぞれについて認証処理を行い、両方の認証処理の結果に応じて扉開閉機構5を制御して入口の扉を開閉する。   The control device 1 receives the information of the IC card 3 read by the card reader 2 and the image of the finger 23 imaged by the CCD camera 22, performs authentication processing for each, and according to the results of both authentication processing The door opening / closing mechanism 5 is controlled to open and close the entrance door.

制御装置1は、認証情報データベース13、受付ユニット11、第1認証ユニットとしてのユーザ認証ユニット12、爪模様抽出ユニット14、爪模様予測ユニット15、第2認証ユニットとしての爪模様認証ユニット16、爪模様登録ユニット17、メモリ18などを有している。   The control device 1 includes an authentication information database 13, a reception unit 11, a user authentication unit 12 as a first authentication unit, a nail pattern extraction unit 14, a nail pattern prediction unit 15, a nail pattern authentication unit 16 as a second authentication unit, a nail A pattern registration unit 17 and a memory 18 are included.

認証情報データベース13には、既存の登録者個人を認証するための個人認証情報として、経時的な変化が伴わない第1個人情報(ユーザID、暗証番号)、経時的な変化が伴う第2個人情報(爪の模様の画像またはその正規化データ)、第2個人情報の登録時刻とが対応付けられて登録されている。   The authentication information database 13 includes, as personal authentication information for authenticating existing registrants, first personal information (user ID, password) that does not change over time, and second individual that changes over time. The information (the image of the nail pattern or its normalized data) and the registration time of the second personal information are registered in association with each other.

なお、認証情報データベース13には、爪模様の画像以外に、爪の画像そのものを保持してもよい。また、各爪模様に対し、例えば氏名など該爪模様に対応する既登録者の情報を関連付けて登録しておいてもよい。   The authentication information database 13 may hold the nail image itself in addition to the nail pattern image. In addition, for each nail pattern, information of a registered person corresponding to the nail pattern such as a name may be associated and registered.

受付ユニット11は、カードリーダ2により読み取られた被認証者や被登録者のICカード3の情報を受け付ける。受付ユニット11は、被認証者や被登録者から入力された第1個人情報(ユーザID、暗証番号)を受け付ける。   The accepting unit 11 accepts information on the IC card 3 of the person to be authenticated and the person to be registered read by the card reader 2. The accepting unit 11 accepts first personal information (user ID, password) input from an authenticated person or a registered person.

ユーザ認証ユニット12は、受付ユニット11により受け付けられた第1個人情報(ユーザID、暗証番号)と認証情報データベース13に登録されている登録者の第1個人情報(ユーザID、暗証番号)とを比較し、互いの情報の一致により被認証者を登録者本人と認証する。ここでの認証は一次認証(仮の認証)である。   The user authentication unit 12 receives the first personal information (user ID, password) received by the receiving unit 11 and the first personal information (user ID, password) of the registrant registered in the authentication information database 13. In comparison, the person to be authenticated is authenticated with the registrant himself by matching each other's information. The authentication here is primary authentication (provisional authentication).

撮像ユニット4は、ユーザ認証ユニット12により一次認証された場合、被認証者の爪表面を含む画像を撮像する。   When the user authentication unit 12 performs primary authentication, the imaging unit 4 captures an image including the nail surface of the person to be authenticated.

爪模様抽出ユニット14は、撮像ユニット4より撮像された爪表面を含む画像から爪模様の画像またはその画像を正規化したデータを抽出する。すなわち、爪模様抽出ユニット14は、撮像された指の画像に対して所定の画像処理(爪部分の検出、模様の切り出し処理、正規化処理など)を行い、爪部分を特定し、爪部分から模様を抽出する。   The nail pattern extraction unit 14 extracts a nail pattern image or data obtained by normalizing the image from the image including the nail surface imaged by the imaging unit 4. In other words, the nail pattern extraction unit 14 performs predetermined image processing (such as nail portion detection, pattern cutout processing, normalization processing) on the captured finger image, identifies the nail portion, and extracts the nail portion from the nail portion. Extract the pattern.

爪模様予測ユニット15は、ユーザ認証ユニット12により仮認証(一次認証)された第1個人情報(ユーザID、暗証番号)に対応する第2個人情報(爪の模様の画像またはその正規化データ)の登録時刻を認証情報データベース13から読み出し、登録時刻から現在までの経過時間に基づいて認証情報データベース13に登録された登録者の爪模様の画像またはその正規化データを変化させる。   The nail pattern prediction unit 15 includes second personal information (a nail pattern image or normalized data thereof) corresponding to the first personal information (user ID, password) that has been provisionally authenticated (primary authentication) by the user authentication unit 12. The registration time is read from the authentication information database 13 and the image of the registrant's nail pattern registered in the authentication information database 13 or its normalized data is changed based on the elapsed time from the registration time to the present.

爪模様認証ユニット16は、爪模様予測ユニット15により変化された爪模様の画像またはその正規化データと、爪模様抽出ユニット14により抽出された爪模様の画像またはその正規化データとを照合し互いの類似度(一致率)によって、登録者本人であるか否かを認証する。   The nail pattern authentication unit 16 collates the nail pattern image changed by the nail pattern prediction unit 15 or the normalized data thereof with the nail pattern image extracted by the nail pattern extraction unit 14 or the normalized data thereof. Whether the user is the registrant is authenticated based on the similarity (matching rate).

例えば画像どうしの比較では、画像どうしの重なり具合を類似度とし、類似度が例えば90%以上であれば、被認証者を登録者であるものと認証する。なお、この例の90%以上という類似度の値は一例であり、他の値でもあってもよい。   For example, in the comparison between images, the degree of overlap between the images is regarded as a similarity, and if the similarity is 90% or more, for example, the person to be authenticated is authenticated as a registrant. Note that the similarity value of 90% or more in this example is an example, and other values may be used.

爪模様登録ユニット17は、爪模様抽出ユニット14によって抽出された爪模様を認証情報データベース13に登録する。なお、認証情報データベース13には、爪の画像そのものを登録する以外に、例えば撮像ユニット4によって撮像された画像そのもの、あるいは例えば位置合わせや大きさなどの正規化処理を施した画像やベクトルデータなどを保存しておいてもよい。   The nail pattern registration unit 17 registers the nail pattern extracted by the nail pattern extraction unit 14 in the authentication information database 13. In addition to registering the nail image itself in the authentication information database 13, for example, the image itself captured by the imaging unit 4, or an image or vector data subjected to normalization processing such as alignment and size, for example May be saved.

爪模様登録ユニット17は、爪模様認証ユニット16により正規の社員(登録者)として認証された場合、爪模様抽出ユニット14により抽出された爪模様の画像またはその正規化データと現在の時刻とを認証情報データベース13の該当登録者の個人認証情報として登録または上書きする生体情報更新ユニット(爪模様更新ユニット)として機能する。   When the nail pattern registration unit 17 is authenticated as a regular employee (registrant) by the nail pattern authentication unit 16, the nail pattern registration unit 17 extracts the nail pattern image extracted by the nail pattern extraction unit 14 or its normalized data and the current time. It functions as a biometric information update unit (nail pattern update unit) that is registered or overwritten as personal authentication information of the corresponding registrant in the authentication information database 13.

メモリ18は、個人認証処理のための作業領域(画像の比較照合や画像切り出し、期間に応じた変化率で爪模様の画像またはその正規化データを変化させるための演算領域)として機能する。メモリ18には、撮像された画像や変化させた画像などが記憶される。   The memory 18 functions as a work area for personal authentication processing (comparison and collation of images, image extraction, and a calculation area for changing the nail pattern image or its normalized data at a change rate according to the period). The memory 18 stores captured images, changed images, and the like.

メモリ18には、予め期間に応じて爪模様またはその正規化データを変化させるための変化率と画像のx,y座標の移動計算式が記憶されており、爪模様予測ユニット15が、登録日から認証日までの期間を演算により求め上記計算式に代入することで、登録画像の画素の位置を移動させて予測画像を生成できる。   The memory 18 stores in advance the change rate for changing the nail pattern or its normalized data according to the period and the movement calculation formula of the x and y coordinates of the image, and the nail pattern prediction unit 15 stores the registration date. By calculating the period from the date to the authentication date and substituting it into the above formula, the predicted image can be generated by moving the pixel position of the registered image.

以下、図3のフローチャートを参照してこの第1実施形態の自動扉開閉システムの動作を説明する。まず、爪模様の登録動作についして説明する。   The operation of the automatic door opening / closing system according to the first embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG. First, the nail pattern registration operation will be described.

なお、認証情報データベース13には、予め被登録者の第1個人情報であるユーザID,暗証番号などが登録されており、被登録者が所持するICカード3にも予めユーザIDが登録されているものとする。   In the authentication information database 13, a user ID and a personal identification number, which are first personal information of the registered person, are registered in advance, and the user ID is also registered in advance in the IC card 3 possessed by the registered person. It shall be.

この場合、まず、被登録者がICカード3をカードリーダ2にかけると、カードリーダ2は、ICカード3からユーザIDを読み取る。そして、被登録者によりテンキーが押されて、暗証番号が入力されると、カードリーダ2は、これら第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)を制御装置1へ送る。   In this case, first, when the registered person places the IC card 3 on the card reader 2, the card reader 2 reads the user ID from the IC card 3. When the ten-key is pressed by the registered person and a password is input, the card reader 2 sends the first personal information (user ID and password) to the control device 1.

制御装置1では、受付ユニット11がこれら第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)を受け付けてユーザ認証ユニット12へ渡す。   In the control device 1, the reception unit 11 receives the first personal information (user ID and password) and passes it to the user authentication unit 12.

ユーザ認証ユニット12は、受付ユニット11から第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)を受け取ると(図3のステップS101)、第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)を基に一次認証処理を行う(ステップS102)。   When the user authentication unit 12 receives the first personal information (user ID and password) from the reception unit 11 (step S101 in FIG. 3), the user authentication unit 12 performs primary authentication processing based on the first personal information (user ID and password). Perform (step S102).

具体的には、ユーザ認証ユニット12は、受け付けた第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)をキーに認証情報データベース13の登録情報を一つずつ検索し、認証情報データベース13の登録情報と一致するか否かをチェックする。   Specifically, the user authentication unit 12 searches the registration information in the authentication information database 13 one by one using the received first personal information (user ID and password) as a key, and matches the registration information in the authentication information database 13. Check whether or not to do.

受け付けた第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)と認証情報データベース13の登録情報とが一致した場合(ステップS103のYes)、ユーザ認証ユニット12は、撮像ユニット4に指23の撮像を開始させる。   When the received first personal information (user ID and personal identification number) matches the registration information in the authentication information database 13 (Yes in step S103), the user authentication unit 12 causes the imaging unit 4 to start imaging the finger 23. .

撮像ユニット4は、指設置台25に置かれた指23の指撮像を撮像し(ステップS104)、爪模様抽出ユニット14に渡す。この際、撮像ユニット4は、被登録者の指23の指画像を少なくとも1枚撮影する。   The imaging unit 4 images the finger image of the finger 23 placed on the finger installation base 25 (step S104) and passes it to the nail pattern extraction unit 14. At this time, the imaging unit 4 captures at least one finger image of the registered person's finger 23.

爪模様抽出ユニット14は、撮像ユニット4から渡された指画像I(図4参照)に対して画像処理を行って爪24の表面の模様を含む画像F(以下「爪模様F」と称す)を取得する。   The nail pattern extraction unit 14 performs image processing on the finger image I (see FIG. 4) passed from the imaging unit 4 and includes an image F including a pattern on the surface of the nail 24 (hereinafter referred to as “nail pattern F”). To get.

具体的には、爪模様抽出ユニット14は、撮像ユニット4から渡された指画像Iから、爪24の輪郭を検出して、爪24の表面の爪模様Fを抽出し(ステップS105)、メモリ18に記憶する。爪の部分を抽出する手法には、例えばテンプレートマッチングなどの手法を用いる。   Specifically, the nail pattern extraction unit 14 detects the contour of the nail 24 from the finger image I passed from the imaging unit 4 and extracts the nail pattern F on the surface of the nail 24 (step S105), and the memory 18 is stored. As a method for extracting the nail portion, for example, a method such as template matching is used.

続いて、爪模様抽出ユニット14は、縦、横、斜め、それぞれの方向のエッジ抽出フィルタを用いてメモリ18に記憶した爪模様Fの画像中から縦模様、横模様、斜め下がり模様、斜め上がり模様等の4方向の模様や傷跡等を抽出する。   Subsequently, the nail pattern extraction unit 14 uses a vertical pattern, a horizontal pattern, a diagonally descending pattern, and a diagonally rising pattern from the image of the nail pattern F stored in the memory 18 using the edge extraction filters in the vertical, horizontal, and diagonal directions. Extract patterns and scars in four directions such as patterns.

すなわち、爪模様抽出ユニット14は、抽出した爪模様Fをフィルタリングして縦模様の画像R、横模様の画像S、斜め下がり模様の画像T、斜め上がり模様の画像Uなどの複数の画像を抽出する。   That is, the nail pattern extraction unit 14 filters the extracted nail pattern F to extract a plurality of images such as a vertical pattern image R, a horizontal pattern image S, a diagonally falling pattern image T, and a diagonally rising pattern image U. To do.

その後、爪模様抽出ユニット14は、それぞれの爪部分の画像の大きさを正規化する。この例では各画像R,S,T,Uを縦、横、各々50ピクセルの正方形に正規化し、各画素の値として正規化前の画像における対応範囲の値の合計を用いる。   Thereafter, the nail pattern extraction unit 14 normalizes the image size of each nail part. In this example, each image R, S, T, U is normalized to a square of 50 pixels each vertically and horizontally, and the sum of the values in the corresponding range in the image before normalization is used as the value of each pixel.

これらをベクトルとして並べたものを正規化データXとする。この場合、正規化データXは10000次元のベクトルによって表される。つまり、上記正規化データXは、爪模様抽出ユニット14によって抽出される爪模様Fといえる。   The arrangement of these as vectors is referred to as normalized data X. In this case, the normalized data X is represented by a 10,000-dimensional vector. That is, the normalized data X can be said to be a nail pattern F extracted by the nail pattern extraction unit 14.

すなわち、正規化データXは、各画像R,S,T,Uをそれぞれ50×50ピクセルのサイズに縮小して縦方向に整列しこれを1つのパターン)としたものである。   That is, the normalized data X is obtained by reducing the images R, S, T, and U to a size of 50 × 50 pixels and aligning them in the vertical direction to form one pattern).

なお、上記爪画像の処理は一例であり、爪模様の特徴に、例えば色の情報など、他の情報を加えてもよく、正規化データXに対して特徴選択を行うなどして爪模様Fの次元数を正規化データXよりも落としてもよい。   Note that the processing of the nail image is an example, and other information such as color information may be added to the characteristics of the nail pattern, and the nail pattern F is selected by performing feature selection on the normalized data X. May be dropped from the normalized data X.

また、複数枚の爪の画像が撮影された場合には、それらの爪画像に対して主成分分析を行って作成した部分空間を爪模様Fとしてもよい。   In addition, when a plurality of nail images are taken, a partial space created by performing principal component analysis on the nail images may be used as the nail pattern F.

そして、爪模様抽出ユニット14は、正規化データXを本日の時刻(登録時刻)とともに、認証情報データベース13の該当登録者の第1個人情報に対応させて認証情報データベース13に登録する(ステップS106)。   Then, the nail pattern extraction unit 14 registers the normalized data X in the authentication information database 13 together with today's time (registration time) in association with the first personal information of the corresponding registrant in the authentication information database 13 (step S106). ).

なお、認証情報データベース13に保存される被登録者の情報は、例えば社員番号などのユーザIDの他に、社員の名前、権限情報、認証の有効期限、扉開閉機構5に対する動作命令などである。   The registered person information stored in the authentication information database 13 includes, for example, an employee name, an employee ID, an employee name, authority information, an authentication expiration date, an operation command for the door opening / closing mechanism 5 and the like. .

また、本例では、認証情報データベース13は、制御装置1に内蔵されたハードディスクドライブ装置に保存されていることを想定しているが、例えばインターネット上に配置された、制御装置1に直接接続されていないサーバ上のデータベースを利用してもよく、持ち運び可能なメディアに認証情報データベース13を保存して必要に応じて接続するなどにしてもよい。   In this example, it is assumed that the authentication information database 13 is stored in a hard disk drive device built in the control device 1, but is directly connected to the control device 1, for example, disposed on the Internet. A database on a server that is not available may be used, or the authentication information database 13 may be stored on a portable medium and connected as necessary.

また、本例では、認証情報データベース13は、単一であり全ての既登録者を一つの同じデータベースに登録しているが、これを各認証情報データベースが一人以上の既登録者を含むよう任意に複数のデータベースに分割してもよい。   Further, in this example, the authentication information database 13 is single and all registered users are registered in one and the same database. This is optional so that each authentication information database includes one or more registered users. It may be divided into a plurality of databases.

例えば一例として、ICチップ内蔵カードなどに既登録者一人分のデータを保存しておき、既登録者と被認証者一対一の認証を行うことが想定される。   For example, as an example, it is assumed that data for one registered person is stored in an IC chip built-in card or the like, and the registered person and the person to be authenticated are authenticated one-on-one.

また、複数の制御装置1が一台の同じ認証情報データベース13を利用しても良い。この例としては、複数の部屋に設置された制御装置1のユーザが共通である場合に、これらをオンラインで接続し、集中管理された認証情報データベース13を利用することが考えられる。   A plurality of control devices 1 may use the same authentication information database 13. As an example of this, when the users of the control devices 1 installed in a plurality of rooms are common, it is conceivable to connect them online and use the centrally managed authentication information database 13.

次に、図5,図6のフローチャートを参照して爪模様登録後、ある期間が経過した後の被認証者に対する認証動作を説明する。前提条件として、認証情報データベース13には少なくとも一人以上の登録者の情報が既に登録されているものとする。   Next, with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6, an authentication operation for a person to be authenticated after a certain period of time has elapsed after nail pattern registration will be described. As a precondition, it is assumed that information of at least one registrant has already been registered in the authentication information database 13.

この場合、第1個人情報の受け付け処理から爪模様抽出処理(ステップS111〜ステップS115)は、図3に示した登録処理のときとほぼ同じ動作であるため個々の処理の説明は省略する。なお、一次認証で第1個人情報が一致しなかった場合(ステップS113のNo)、ユーザ認証ユニット12は、表示器およびスピーカなどからエラーを報知する(ステップS118)。   In this case, since the first personal information receiving process to the nail pattern extracting process (steps S111 to S115) are substantially the same as those in the registration process shown in FIG. 3, the description of each process is omitted. If the first personal information does not match in the primary authentication (No in step S113), the user authentication unit 12 reports an error from the display, the speaker, and the like (step S118).

この場合、既に一次認証で被認証者が認証情報データベース13に登録された中の一人であるものと判定されている。ステップS115の爪模様抽出処理の後、爪模様予測ユニット15は、認証情報データベース13の一次認証該当者の登録情報から爪模様の登録日時を読み出して、登録時から現時点までの時間経過で変化する登録済みの爪模様を予測し(ステップS116)、その変化させた模様(以下「予測模様」と称す)をメモリ18に記憶する。   In this case, it is determined that the person to be authenticated is one of those registered in the authentication information database 13 by the primary authentication. After the nail pattern extraction process in step S115, the nail pattern prediction unit 15 reads the registration date and time of the nail pattern from the registration information of the primary authentication person corresponding to the authentication information database 13, and changes over time from the time of registration to the present time. The registered nail pattern is predicted (step S116), and the changed pattern (hereinafter referred to as “predicted pattern”) is stored in the memory 18.

具体的には、爪模様予測ユニット15は、認証情報データベース13の該当登録者の登録情報から爪模様の登録日時を読み出して現在の日時までの経過時間を算出する。例えば前回登録日時が7月4日の13時、現在の日時が7月9日の13時であれば、5日経過しており、5日×24時間で120時間が経過していることになる。   Specifically, the nail pattern prediction unit 15 reads the registration date and time of the nail pattern from the registration information of the corresponding registrant in the authentication information database 13 and calculates the elapsed time up to the current date and time. For example, if the last registration date / time is 13:00 on July 4, and the current date / time is 13:00 on July 9, then 5 days have passed and 120 hours have passed since 5 days × 24 hours. Become.

経過時間を算出した後、爪模様予測ユニット15は、認証情報データベース13から登録画像を読み出して、その登録画像を経過時間(120時間)分だけ成長させるよう演算し、登録画像の5日分の伸び(変化)を予測する。   After calculating the elapsed time, the nail pattern prediction unit 15 reads the registered image from the authentication information database 13 and performs an operation to grow the registered image by the elapsed time (120 hours). Predict elongation (change).

一例として、予め設定された成長関数に120時間を入力し、変化した画像を予測する。例えば縦模様の画像Rの縦模様を120時間分だけY軸方向へ伸張し、横模様の画像Sの横模様を120時間分だけY軸方向へ移動し、斜め模様の画像T,Uについては移動と伸張を所定の割合で混合して行う。   As an example, 120 hours are input to a preset growth function, and a changed image is predicted. For example, the vertical pattern of the vertical pattern image R is extended in the Y-axis direction by 120 hours, the horizontal pattern of the horizontal pattern image S is moved in the Y-axis direction by 120 hours, and the diagonal pattern images T and U are The movement and extension are mixed at a predetermined ratio.

なお、1日毎に登録者の爪24が成長する長さを保持しておき、登録画像の模様を5日分だけ伸張してもよい。   Note that the length of the registrant's nail 24 growing every day may be maintained, and the pattern of the registered image may be extended by 5 days.

続いて、爪模様認証ユニット16は、メモリ18に記憶された予測模様と、被認証者の指から読み取って模様を抽出した実際の爪模様F(以下「実模様」と称す)とを比較照合して一致率(類似度)に応じた判定を行う。   Subsequently, the nail pattern authentication unit 16 compares the predicted pattern stored in the memory 18 with the actual nail pattern F (hereinafter referred to as “actual pattern”) extracted from the pattern read from the finger of the person to be authenticated. Thus, a determination is made according to the matching rate (similarity).

本実施例では、爪模様認証ユニット16は、実模様と予測模様との間のユークリッド距離を計算し、その距離が閾値以下であれば一致と判定し、閾値より大きければ不一致と判定する。なお、爪模様の比較照合の方法については、上記の方法に限らず、例えば実模様と予測模様との内積値を類似度として用いる等してもよい。   In this embodiment, the nail pattern authentication unit 16 calculates the Euclidean distance between the actual pattern and the predicted pattern, determines that the distance is equal to or less than a threshold value, and determines that the distance is greater than the threshold value, and determines that the distance does not match. In addition, about the method of comparison collation of a nail pattern, it is not restricted to said method, For example, you may use the inner product value of a real pattern and a prediction pattern as a similarity.

爪模様認証ユニット16は、爪模様どうしの比較照合の結果、不一致と判定した場合(ステップS117のNo)、表示器およびスピーカなどからエラーを報知し(ステップS118)、再認証を促す。   If the nail pattern authentication unit 16 determines that there is a mismatch as a result of the comparison of the nail patterns (No in step S117), the nail pattern authentication unit 16 notifies an error from the display, the speaker, and the like (step S118), and prompts re-authentication.

また、爪模様認証ユニット16は、爪模様どうしの比較照合の結果、一致と判定した場合(ステップS117のYes)、扉開閉機構5を制御して扉を開放し(ステップS119)、被認証者の入場(通行)を許可する。そして、爪模様認証ユニット16は、所定時間経過後(1〜2秒後など)に扉を閉鎖するよう扉開閉機構5を制御し、扉を閉鎖する(ステップS119)。   When the nail pattern authentication unit 16 determines that the nail patterns match each other as a result of the comparison (Yes in step S117), the nail pattern authentication unit 16 controls the door opening / closing mechanism 5 to open the door (step S119). Allow admission (traffic). Then, the claw pattern authentication unit 16 controls the door opening / closing mechanism 5 so as to close the door after a predetermined time has elapsed (after 1-2 seconds or the like), and closes the door (step S119).

このようにこの第1実施形態の自動扉開閉システムによれば、ICカード3によるユーザ認証と、爪模様の生体認証を併用することで、例えば数日から数週間程度といった短期間での更新に向く個人認証技術を提供することができる。また盗難に対して頑健な認証システムを構築することができる。   As described above, according to the automatic door opening and closing system of the first embodiment, the user authentication using the IC card 3 and the biometric authentication of the nail pattern can be used for renewal in a short period of time such as several days to several weeks. It is possible to provide suitable personal authentication technology. It is also possible to construct an authentication system that is robust against theft.

続いて、第2実施形態の自動扉開閉システムについて説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付しその説明は省略する。   Then, the automatic door opening and closing system of 2nd Embodiment is demonstrated. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図7に示すように、第2実施形態の自動扉開閉システムの制御装置1は、特徴検出ユニット19をさらに備えている。   As shown in FIG. 7, the control device 1 of the automatic door opening and closing system according to the second embodiment further includes a feature detection unit 19.

特徴検出ユニット19は、被登録者の爪24に対して付与(赤外線インクで印字または塗布)された特徴情報を検出する。爪24に付与される特徴情報としては、例えばマーカ、IDや名前などの被登録者情報乃至それを暗号化したもの、扉開閉機構5に対する動作命令などである。   The feature detection unit 19 detects feature information given (printed or coated with infrared ink) to the nail 24 of the registered person. The characteristic information given to the nail 24 is, for example, registered person information such as a marker, ID and name or the encrypted information, an operation command for the door opening / closing mechanism 5 and the like.

すなわち、特徴検出ユニット19は、爪模様抽出ユニット14により抽出された爪模様から特徴情報を検出し、爪模様認証ユニット16へ渡す。   That is, the feature detection unit 19 detects feature information from the nail pattern extracted by the nail pattern extraction unit 14 and passes it to the nail pattern authentication unit 16.

爪24に特徴情報を付与する装置としては、例えば通常のカラーやモノクロのインクの他、赤外線または紫外線のインクなどの特殊インクで爪24に文字や記号などの特殊情報を印字する印字装置または筆記用具、造影剤などの特定光線を吸収または反射する素材により爪24に印刷を行う印刷装置、爪表面を削るレーザー加工装置などである。   As a device for giving characteristic information to the nail 24, for example, a printing device or a writing device for printing special information such as characters and symbols on the nail 24 with special ink such as infrared or ultraviolet ink in addition to normal color or monochrome ink. A printing device that prints on the nail 24 with a material that absorbs or reflects a specific light such as a tool or a contrast agent, a laser processing device that cuts the surface of the nail, and the like.

造影剤を利用して印刷を行う印刷装置を用いる場合、例えばマニキュアの塗布などによって表面が隠された場合にも特徴情報の抽出が行えるという利点がある。   When a printing apparatus that performs printing using a contrast agent is used, there is an advantage that feature information can be extracted even when the surface is hidden by, for example, application of nail polish.

撮像ユニット4は、この場合、爪24に赤外線インクなどの不可視インク(特殊インク)で印字または描かれた特徴情報を撮像するために赤外線カメラを使用する。   In this case, the imaging unit 4 uses an infrared camera to image feature information printed or drawn on the nail 24 with invisible ink (special ink) such as infrared ink.

特徴情報としては、赤外線カメラで撮像可能な不可視インクで爪24に塗布された文字、記号、マークなどである。また赤外線カメラだけでなく、第1実施形態で用いたCCDカメラも併用し、例えば爪24に塗布されたマーカや通常インクを撮像し、複数の情報を組み合わせてもよい。   The characteristic information includes characters, symbols, marks, and the like applied to the nail 24 with invisible ink that can be imaged by an infrared camera. Further, not only the infrared camera but also the CCD camera used in the first embodiment may be used together, for example, by imaging a marker or normal ink applied to the nail 24 and combining a plurality of information.

次に、図7乃至図9のフローチャートを参照して第2実施形態の自動扉開閉システムの動作を説明する。まず、図7を用いて爪模様の登録動作を説明する。   Next, the operation of the automatic door opening and closing system of the second embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, the nail pattern registration operation will be described with reference to FIG.

なお、認証情報データベース13には、予め被登録者の第1個人情報であるユーザID,暗証番号などが登録されており、被登録者が所持するICカード3にも予めユーザIDが登録されているものとする。   In the authentication information database 13, a user ID and a personal identification number, which are first personal information of the registered person, are registered in advance, and the user ID is also registered in advance in the IC card 3 possessed by the registered person. It shall be.

この場合、まず、被登録者がICカード3をカードリーダ2にかけると、カードリーダ2は、ICカード3からユーザIDを読み取る。そして、被登録者によりテンキーが押されて、暗証番号が入力されると、カードリーダ2は、これら第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)を制御装置1へ送る。   In this case, first, when the registered person places the IC card 3 on the card reader 2, the card reader 2 reads the user ID from the IC card 3. When the ten-key is pressed by the registered person and a password is input, the card reader 2 sends the first personal information (user ID and password) to the control device 1.

制御装置1では、受付ユニット11がこれら第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)を受け付けてユーザ認証ユニット12へ渡す。   In the control device 1, the reception unit 11 receives the first personal information (user ID and password) and passes it to the user authentication unit 12.

ユーザ認証ユニット12は、受付ユニット11から第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)を受け取ると(図7のステップS201)、第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)を基に一次認証処理を行う(ステップS202)。   When the user authentication unit 12 receives the first personal information (user ID and password) from the reception unit 11 (step S201 in FIG. 7), the user authentication unit 12 performs primary authentication processing based on the first personal information (user ID and password). It performs (step S202).

具体的には、ユーザ認証ユニット12は、受け付けた第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)をキーに認証情報データベース13の登録情報を一つずつ検索し、認証情報データベース13の登録情報と一致するか否かをチェックする。   Specifically, the user authentication unit 12 searches the registration information in the authentication information database 13 one by one using the received first personal information (user ID and password) as a key, and matches the registration information in the authentication information database 13. Check whether or not to do.

受け付けた第1個人情報(ユーザIDと暗証番号)と認証情報データベース13の登録情報とが一致した場合(ステップS203のYes)、ユーザ認証ユニット12は、撮像ユニット4に指23の撮像を開始(始動)させる。   When the received first personal information (user ID and password) matches the registration information in the authentication information database 13 (Yes in step S203), the user authentication unit 12 starts imaging the finger 23 on the imaging unit 4 ( Start).

ここで、被登録者は、赤外線インクを充填したペンなどで爪24に特徴情報として、例えば「花子」などという文字を描いたものとする。なお、この例は一例にしか過ぎず、特徴情報は何を描いてもよい。   Here, it is assumed that the registered person has drawn characters such as “Hanako” as characteristic information on the nail 24 with a pen filled with infrared ink. This example is only an example, and any feature information may be drawn.

その後、被登録者が指設置台25に指23を置くと、撮像ユニット4は、指設置台25に置かれた指23の赤外線撮像を撮像し(ステップS204)、爪模様抽出ユニット14に渡す。この際、撮像ユニット4は、被登録者の指23の赤外線画像を少なくとも1枚撮影する。   Thereafter, when the registered person places the finger 23 on the finger setting table 25, the imaging unit 4 images infrared imaging of the finger 23 placed on the finger setting table 25 (step S204) and passes it to the nail pattern extraction unit 14. . At this time, the imaging unit 4 captures at least one infrared image of the finger 23 of the registered person.

爪模様抽出ユニット14は、撮像ユニット4から渡された指の赤外線画像に対して画像処理を行って爪24の表面の模様(爪の輪郭と「花子」の文字)を含む画像F(以下「爪模様F」と称す)を取得する。   The nail pattern extraction unit 14 performs image processing on the infrared image of the finger passed from the imaging unit 4 and performs an image F (hereinafter referred to as “nail outline and“ Hanako ”characters) on the surface of the nail 24. "Nail pattern F").

具体的には、爪模様抽出ユニット14は、撮像ユニット4から渡された指23の画像から、爪24の輪郭を検出して、その内側の爪模様Fの部分(図の点線内の部分)を抽出し(ステップS205)、メモリ18に記憶する。爪の一部分の画像を抽出する手法には、例えばテンプレートマッチングなどの手法を用いる。   Specifically, the nail pattern extraction unit 14 detects the outline of the nail 24 from the image of the finger 23 passed from the imaging unit 4, and a portion of the nail pattern F inside (the portion within the dotted line in the figure). Is extracted (step S205) and stored in the memory 18. As a technique for extracting an image of a part of the nail, for example, a technique such as template matching is used.

続いて、特徴検出ユニット19は、メモリ18に記憶された爪模様Fの画像中から輪郭を除いた特徴情報である「花子」を検出し(ステップS206)、切り出す。   Subsequently, the feature detection unit 19 detects “Hanako” which is feature information obtained by removing the contour from the image of the nail pattern F stored in the memory 18 (step S206), and cuts it out.

すなわち、特徴検出ユニット19は、メモリ18に記憶された爪模様Fの画像中から「花子」という文字の画像を切り出し、爪模様登録ユニット17に渡す。   That is, the feature detection unit 19 cuts out an image of characters “Hanako” from the image of the nail pattern F stored in the memory 18 and passes it to the nail pattern registration unit 17.

爪模様登録ユニット17は、渡された「花子」という画像を本日の現在時刻(登録時刻)とともに、認証情報データベース13の該当登録者の第1個人情報に対応させて認証情報データベース13に登録する(ステップS207)。   The nail pattern registration unit 17 registers the passed image “Hanako” in the authentication information database 13 in association with the first personal information of the corresponding registrant in the authentication information database 13 together with today's current time (registration time). (Step S207).

なお、認証情報データベース13に保存される被登録者の情報は、例えば社員番号などのユーザIDの他に、社員の名前、権限情報、認証の有効期限、扉開閉機構5に対する動作命令などもある。被登録者の情報は、これらすべてである必要はなく、このうちのいくつかがあればよい。   The registered person information stored in the authentication information database 13 includes, for example, a user ID such as an employee number, an employee name, authority information, an expiration date of authentication, and an operation command for the door opening / closing mechanism 5. . The registered person information need not be all of them, but only some of them are necessary.

また、本例では、認証情報データベース13は、制御装置1に内蔵されたハードディスクドライブ装置に保存されていることを想定しているが、例えばインターネット上に配置された、制御装置1に直接接続されていないサーバ上のデータベースであってもよく、また持ち運び可能なメディアに認証情報データベース13を保存しておき、必要に応じて接続し利用するようにしてもよい。   In this example, it is assumed that the authentication information database 13 is stored in a hard disk drive device built in the control device 1, but is directly connected to the control device 1, for example, disposed on the Internet. The authentication information database 13 may be stored in a portable medium, and may be connected and used as necessary.

また、本例では、認証情報データベース13は、単一であり全ての既登録者を一つの同じデータベースに登録しているが、これを各認証情報データベースが一人以上の既登録者を含むよう任意に複数のデータベースに分割してもよい。   Further, in this example, the authentication information database 13 is single and all registered users are registered in one and the same database. This is optional so that each authentication information database includes one or more registered users. It may be divided into a plurality of databases.

例えば一例として、ICチップ内蔵カードなどに既登録者一人分のデータを保存しておき、既登録者と被認証者一対一の認証を行うことが想定される。   For example, as an example, it is assumed that data for one registered person is stored in an IC chip built-in card or the like, and the registered person and the person to be authenticated are authenticated one-on-one.

また、複数の制御装置1が一台の同じ認証情報データベース13を利用しても良い。この例としては、複数の部屋に設置された制御装置1のユーザが共通である場合に、これらをオンラインで接続し、集中管理された認証情報データベース13を利用することが考えられる。   A plurality of control devices 1 may use the same authentication information database 13. As an example of this, when the users of the control devices 1 installed in a plurality of rooms are common, it is conceivable to connect them online and use the centrally managed authentication information database 13.

本例では、認証情報データベース13には、被登録者に付与した第1個人情報としてユーザIDを用いたが、例えば社員の名前を用いてもよく、本例はあくまで一例にしか過ぎず、必ずしも全ての情報が必要ではない。   In this example, the user ID is used as the first personal information given to the registered person in the authentication information database 13. However, for example, the name of the employee may be used. Not all information is needed.

次に、図8,9を参照して爪模様を認証情報データベース13に登録した後、ある期間が経過したときの被認証者に対する認証動作を説明する。前提条件として、認証情報データベース13には少なくとも一人以上の登録者の情報が既に登録されているものとする。   Next, referring to FIGS. 8 and 9, the authentication operation for the person to be authenticated when a certain period has elapsed after the nail pattern is registered in the authentication information database 13 will be described. As a precondition, it is assumed that information of at least one registrant has already been registered in the authentication information database 13.

この場合、第1個人情報の受け付け処理から爪模様抽出処理(ステップS211〜ステップS215)は、図7に示した登録処理のときとほぼ同じ動作であるため個々の処理の説明は省略する。なお、一次認証で第1個人情報が一致しなかった場合(ステップS213のNo)、ユーザ認証ユニット12は、表示器およびスピーカなどからエラーを報知する(ステップS219)。   In this case, since the first personal information receiving process to the nail pattern extracting process (steps S211 to S215) are substantially the same as those in the registration process shown in FIG. 7, the description of each process is omitted. When the first personal information does not match in the primary authentication (No in step S213), the user authentication unit 12 reports an error from the display, the speaker, and the like (step S219).

既にステップS212の一次認証処理(ユーザIDおよび暗証番号による認証)で被認証者が認証情報データベース13に登録された中の一人であるものと判定されている。   It has already been determined in step S212 that the person to be authenticated is one of those registered in the authentication information database 13 in the primary authentication process (authentication using the user ID and password).

また、ステップS215の爪模様抽出処理では、実際に撮像された指23の赤外線画像から、「花子」という文字の画像を含む爪24の画像である爪模様F(図9では実模様51)が抽出され、メモリ18に記憶されている。   Further, in the nail pattern extraction process in step S215, the nail pattern F (the actual pattern 51 in FIG. 9), which is an image of the nail 24 including the image of the characters “Hanako”, from the actually captured infrared image of the finger 23. Extracted and stored in the memory 18.

特徴検出ユニット19は、メモリ18に記憶された実模様51から爪24の輪郭を除いた特徴情報である「花子」を検出する(ステップS216)。   The feature detection unit 19 detects “Hanako”, which is feature information obtained by removing the outline of the nail 24 from the actual pattern 51 stored in the memory 18 (step S216).

すなわち、特徴検出ユニット19は、メモリ18に記憶された爪模様Fの画像中から「花子」という文字の画像を特徴情報として検出し、爪模様認証ユニット16に渡す。   That is, the feature detection unit 19 detects an image of characters “Hanako” from the image of the nail pattern F stored in the memory 18 as feature information and passes it to the nail pattern authentication unit 16.

一方、爪模様予測ユニット15は、認証情報データベース13の一次認証該当者の登録情報から爪模様の登録日時を読み出して、登録時から現時点までの時間経過で変化する登録済みの爪模様を予測し(ステップS217)、その変化させた予測模様42をメモリ18に記憶する。   On the other hand, the nail pattern prediction unit 15 reads the registration date and time of the nail pattern from the registration information of the primary authentication person corresponding to the authentication information database 13, and predicts the registered nail pattern that changes over time from the time of registration to the present time. (Step S217), the changed predicted pattern 42 is stored in the memory 18.

具体的には、爪模様予測ユニット15は、認証情報データベース13の該当登録者の登録情報から爪模様の登録日時を読み出して現在の日時までの経過時間を算出する。例えば前回登録日時が7月4日の13時、現在の日時が7月9日の13時であれば、5日経過しており、5日×24時間で120時間が経過していることになる。   Specifically, the nail pattern prediction unit 15 reads the registration date and time of the nail pattern from the registration information of the corresponding registrant in the authentication information database 13 and calculates the elapsed time up to the current date and time. For example, if the last registration date / time is 13:00 on July 4, and the current date / time is 13:00 on July 9, then 5 days have passed and 120 hours have passed since 5 days × 24 hours. Become.

経過時間を算出した後、爪模様予測ユニット15は、図9に示すように、認証情報データベース13から登録画像41(この場合「花子」を含む爪画像)を読み出して、その登録画像41の「花子」の位置を経過時間(120時間)分だけ移動させるよう演算し、登録画像の5日分の変化を予測する。   After calculating the elapsed time, the nail pattern prediction unit 15 reads a registered image 41 (in this case, a nail image including “Hanako”) from the authentication information database 13 as shown in FIG. Calculation is made to move the position of “Hanako” by the elapsed time (120 hours), and the change of the registered image for 5 days is predicted.

一例として、予め設定された移動関数に120時間を入力し、変化した画像を予測する。例えば「花子」という画像は、爪24の上に塗布されているだけの画像のため、爪24の伸びに応じて縦方向、つまりY軸方向へ120時間分だけ移動される。   As an example, 120 hours are input into a preset transfer function, and a changed image is predicted. For example, since the image “Hanako” is an image that is only applied on the nail 24, the image is moved in the vertical direction, that is, the Y-axis direction for 120 hours according to the extension of the nail 24.

この他、変化する「花子」の位置を予測する方法としては、経過時間毎に爪24の伸びる平均的な長さ(1日にY軸方向に1ピクセルだけ変化等)を記憶しておき、経過時間から「花子」という文字の位置の変化を予測してもよい。   In addition, as a method for predicting the position of “Hanako” that changes, the average length of the nail 24 that extends for each elapsed time (changes by one pixel in the Y-axis direction per day, etc.) is stored. A change in the position of the characters “Hanako” may be predicted from the elapsed time.

続いて、爪模様認証ユニット16は、メモリ18に記憶された予測模様42と、被認証者の指23から読み取って模様を抽出した実模様51とを比較照合して(ステップS218)、一致率(類似度)に応じて一致または不一致の判定(変化した爪模様の正否判定)を行う。   Subsequently, the nail pattern authentication unit 16 compares and collates the predicted pattern 42 stored in the memory 18 with the actual pattern 51 that has been read from the finger 23 of the person to be authenticated and extracted the pattern (step S218). According to (similarity), determination of coincidence or non-coincidence (judgment of changed nail pattern is performed)

本実施例では、爪模様認証ユニット16は、実模様51と予測模様42との間のユークリッド距離を計算し、その距離が閾値以下であれば一致と判定し、閾値より大きければ不一致と判定する。なお、爪模様の比較照合の方法については、上記の方法に限らず、例えば実模様と予測模様との内積値を類似度として用いてもよい。   In this embodiment, the nail pattern authentication unit 16 calculates the Euclidean distance between the actual pattern 51 and the predicted pattern 42, determines that the distance is equal to or less than a threshold value, and determines that the distance is greater than the threshold value. . In addition, about the method of comparison collation of a nail pattern, it is not restricted to said method, For example, you may use the inner product value of a real pattern and a prediction pattern as a similarity.

爪模様認証ユニット16は、爪模様どうしの比較照合の結果、不一致と判定した場合(ステップS218のNo)、表示器およびスピーカなどからエラーを報知し(ステップS219)、再認証を促す。   If the nail pattern authentication unit 16 determines that they do not match as a result of the comparison of the nail patterns (No in step S218), the nail pattern authentication unit 16 reports an error from the display, the speaker, etc. (step S219), and prompts re-authentication.

また、爪模様認証ユニット16は、爪模様どうしの比較照合の結果、一致と判定した場合(ステップS218のYes)、扉開閉機構5を制御して扉を開放し(ステップS220)、被認証者の入場(通行)を許可する。そして、爪模様認証ユニット16は、所定時間経過後(1〜2秒後など)に扉を閉鎖するよう扉開閉機構5を制御し、扉を閉鎖する(ステップS221)。   If the nail pattern authentication unit 16 determines that the nail patterns match each other as a result of the comparison (Yes in step S218), the nail pattern authentication unit 16 controls the door opening / closing mechanism 5 to open the door (step S220). Allow admission (traffic). Then, the claw pattern authentication unit 16 controls the door opening / closing mechanism 5 so as to close the door after a predetermined time has elapsed (after 1-2 seconds or the like), and closes the door (step S221).

ここで、図9を参照して、爪模様予測ユニット15と爪模様認証ユニット16の処理を画像の変化を追って説明する。   Here, with reference to FIG. 9, the processes of the nail pattern prediction unit 15 and the nail pattern authentication unit 16 will be described in accordance with the change of the image.

この場合、まず、爪模様予測ユニット15は、認証情報データベース13に登録されている一次認証で仮認証された既登録者の登録情報から爪模様の登録時刻を読み出して現在時刻との差である経過時間を算出する。   In this case, first, the nail pattern prediction unit 15 reads the registration time of the nail pattern from the registered information of the already registered tentatively registered by the primary authentication registered in the authentication information database 13, and is the difference from the current time. Calculate elapsed time.

次に、爪模様予測ユニット15は、既登録者の登録画像41を読み出し、算出した経過時間分だけ変化させて(図9のステップS301)、「花子」という特徴情報の位置が変化(移動)した爪画像の予測模様42を生成する。   Next, the nail pattern prediction unit 15 reads the registered image 41 of the registered person and changes it by the calculated elapsed time (step S301 in FIG. 9), and the position of the feature information “Hanako” changes (moves). A predicted pattern 42 of the nail image thus generated is generated.

一方、爪模様認証ユニット16は、メモリ18に記憶された実模様51を読み出して、予測模様42のY軸方向の位置と実模様51のY軸方向の位置との誤差を求める。つまり互いの位置ずれを計測する(ステップS302)。   On the other hand, the nail pattern authentication unit 16 reads the actual pattern 51 stored in the memory 18 and obtains an error between the position of the predicted pattern 42 in the Y-axis direction and the position of the actual pattern 51 in the Y-axis direction. That is, the mutual displacement is measured (step S302).

計測後、爪模様認証ユニット16は、互いの誤差と予めメモリ18に設定されている第1閾値Th2とを比較し、誤差が第1閾値Th2以下か第1閾値Th2を超えているかを判定する。   After the measurement, the nail pattern authentication unit 16 compares each other's error with the first threshold value Th2 preset in the memory 18, and determines whether the error is less than the first threshold value Th2 or exceeds the first threshold value Th2. .

この比較の結果、誤差が第1閾値Th2以下であれば、爪模様認証ユニット16は、経過時間に対して位置の変化状況が正しいものとする。   As a result of the comparison, if the error is equal to or less than the first threshold Th2, the nail pattern authentication unit 16 assumes that the position change state is correct with respect to the elapsed time.

次に、爪模様認証ユニット16は、それぞれの画像から抽出した実模様51の「花子」の部分の特徴画像52と、予測模様42から抽出した「花子」の部分の特徴画像43とを重ね合わせて(ステップS304)、互いの画像の一致率(類似度)を計算する(ステップS305)。   Next, the nail pattern authentication unit 16 superimposes the feature image 52 of the “Hanako” portion of the actual pattern 51 extracted from each image and the feature image 43 of the “Hanako” portion extracted from the predicted pattern 42. (Step S304), the coincidence rate (similarity) between the images is calculated (Step S305).

この計算の結果、一致率(類似度)が予めメモリ18に設定されている第2閾値Th3以上、第3閾値Th4未満である場合、爪模様認証ユニット16は、互いの画像を一致と判定する(ステップS306)。なお、第3閾値Th4は、経過時間に応じてその値が変化する(下がっていく)ものとしてもよい。   As a result of this calculation, when the matching rate (similarity) is equal to or higher than the second threshold Th3 preset in the memory 18 and less than the third threshold Th4, the nail pattern authentication unit 16 determines that the images match each other. (Step S306). Note that the third threshold value Th4 may change (decrease) in value according to the elapsed time.

これは、爪表面に付与(塗布、印字、傷付けなど)した特徴情報は、日常生活により磨耗などを起こすことを利用し、磨耗などの発生しない偽造物を検出することを目的としているためであり、爪模様認証ユニット16は、これ以外の場合に不一致と判定する。   This is because the feature information given to the nail surface (coating, printing, scratching, etc.) is intended to detect counterfeits that do not generate wear by utilizing wear and the like in daily life. In other cases, the nail pattern authentication unit 16 determines that there is a mismatch.

本例では、時間経過に伴う実模様51(特徴画像52)の磨耗状況や移動量を検出しているが、これ以外に片方のみを用いる、つまり特徴情報として爪24に傷を付けた場合であれば、例えば自然治癒の進行度を調べるなど、他の手段をとってもよい。   In this example, the wear state and the movement amount of the actual pattern 51 (feature image 52) with the passage of time are detected. However, only one of them is used, that is, the nail 24 is scratched as feature information. If so, other measures may be taken, such as examining the progress of natural healing.

また、例えばOCRやバーコードスキャナなどを用いて特徴画像52の内容を検証してもよい。また、爪模様F自体やその一部などを特徴画像52として扱ってもよく、これらを任意に組み合わせてもよい。   Further, the content of the feature image 52 may be verified using, for example, an OCR or a barcode scanner. Further, the nail pattern F itself or a part thereof may be handled as the feature image 52, and these may be arbitrarily combined.

認証情報データベース13の登録情報の更新を行う場合に、認証の度に爪24に新たな特徴情報を付与する必要はなく、既に付与されている状態の特徴情報で認証情報データベース13の登録情報を上書き更新し、継続して利用してもよい。   When updating the registration information in the authentication information database 13, it is not necessary to add new feature information to the nail 24 each time authentication is performed, and the registration information in the authentication information database 13 is used with the feature information already provided. It may be overwritten and updated and used continuously.

また、登録情報の更新の際には、新たに追加する代わりに認証情報データベース13の中から被登録者と一致する既登録者を指定し、既登録者の登録情報を被登録者の情報に書き換えてもよい。   In addition, when updating the registration information, a registered user who matches the registered person is specified from the authentication information database 13 instead of adding a new one, and the registered information of the registered person is used as the registered person information. It may be rewritten.

既登録者の指定方法としては、例えばキー入力などによる指定や、被登録者を被認証者として指定することがあげられる。   Examples of a method for designating a registered person include designation by key input and the like, and designation of a registered person as an authenticated person.

また、登録情報の更新を行う際には、被登録者乃至本システムの管理者などに対し更新確認を行うようにしてもよい。   In addition, when updating registration information, update confirmation may be performed with respect to a registered person or an administrator of the system.

また、爪模様どうしの比較照合の結果、認証が成功した場合に、被認証者の情報によって一致と判定された認証情報データベース13の既登録者の登録情報を今回読み取った爪模様Fで更新する。   Further, when the authentication is successful as a result of the comparison of the nail patterns, the registered information of the registered person in the authentication information database 13 that is determined to be coincident with the information of the person to be authenticated is updated with the nail pattern F read this time. .

この場合、撮像ユニット4による撮像、爪模様抽出ユニット14による爪模様抽出、特徴検出ユニット19による特徴情報の検出などは必ずしも行う必要はない。   In this case, imaging by the imaging unit 4, nail pattern extraction by the nail pattern extraction unit 14, feature information detection by the feature detection unit 19, etc. are not necessarily performed.

このようにこの第2実施形態の自動扉開閉システムによれば、ICカード3によるユーザ認証と、爪に不可視インクで描いた特殊情報(「花子」という文字)の変化予測とを併用することで、例えば数日から数週間程度といった短期間での更新に向く個人認証技術を提供することができる。また盗難に対して頑健な認証システムを構築することができる。   As described above, according to the automatic door opening and closing system of the second embodiment, the user authentication by the IC card 3 and the change prediction of the special information (character “Hanako”) drawn with invisible ink on the nail are used in combination. For example, it is possible to provide a personal authentication technique suitable for renewal in a short period of time such as several days to several weeks. It is also possible to construct an authentication system that is robust against theft.

なお、本願発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の発明を構成できる。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, You may deform | transform a component in the range which does not deviate from the summary in an implementation stage. Moreover, various inventions can be configured by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment.

例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

上記実施形態では、カードリーダ2を制御装置1に接続し、ICカード3に予め記憶されていたユーザIDとテンキーから入力された暗証番号とを第1個人情報として用いたが、これ以外に、例えば図10に示すように、指紋読取ユニット7を制御装置1に接続し、第1個人情報の認証を被認証者の指紋で行ってもよい。   In the above embodiment, the card reader 2 is connected to the control device 1, and the user ID stored in advance in the IC card 3 and the password entered from the numeric keypad are used as the first personal information. For example, as shown in FIG. 10, the fingerprint reading unit 7 may be connected to the control device 1 to authenticate the first personal information with the fingerprint of the person to be authenticated.

この場合、ハードウェアとしては、撮像ユニット4と指紋読取ユニット7とを組み合わせて、例えば図11に示すように、照明装置21、CCDカメラ22および指紋センサ26で構成し、指紋センサ26で指紋を読み取るのと指23の爪24を含む画像の撮像とを一度で済ませるようにする。   In this case, as hardware, the imaging unit 4 and the fingerprint reading unit 7 are combined to form a lighting device 21, a CCD camera 22, and a fingerprint sensor 26 as shown in FIG. The reading and the imaging of the image including the nail 24 of the finger 23 are completed at once.

本願の具体的な用途としては、例えば滞在型遊園地のパスポート、数日から数週間程度会社へ出入りする臨時社員への適用、交通機関の期間限定切符の発行、金庫の扉の開閉キーなどに有効である。
上記実施形態では、特徴情報が文字の場合について説明したが、文字と記号、文字とマークなどのように異なる情報を組み合わせてもよく、単なる図形でもよい。
Specific applications for this application include passports for stay-type amusement parks, application to temporary employees who enter and leave the company for several days to several weeks, issuance of limited time tickets for transportation, keys for opening and closing safe doors, etc. It is valid.
In the above embodiment, the case where the characteristic information is characters has been described. However, different information such as characters and symbols, characters and marks, or the like may be combined.

第1実施形態の自動扉開閉システムの構成を示す図である。It is a figure showing composition of an automatic door opening and closing system of a 1st embodiment. 図1の自動扉開閉システムの撮像ユニットを示す図である。It is a figure which shows the imaging unit of the automatic door opening and closing system of FIG. 図1の自動扉開閉システムの個人認証処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the personal authentication process of the automatic door opening and closing system of FIG. 図1の自動扉開閉システムの画像処理の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the image processing of the automatic door opening and closing system of FIG. 自動扉開閉システムにおいて、経時変化する爪の画像の認証処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the authentication process of the image of the nail | claw which changes with time in an automatic door opening and closing system. 第2実施形態の自動扉開閉システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the automatic door opening and closing system of 2nd Embodiment. 図6の自動扉開閉システムにおける生体情報の登録処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the registration process of the biometric information in the automatic door opening / closing system of FIG. 図6の自動扉開閉システムの個人認証処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the personal authentication process of the automatic door opening and closing system of FIG. 図6の自動扉開閉システムの画像処理の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the image processing of the automatic door opening and closing system of FIG. 応用例の自動扉開閉システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the automatic door opening / closing system of an application example. 応用例の自動扉開閉システムの撮像ユニットを示す図である。It is a figure which shows the imaging unit of the automatic door opening / closing system of the application example.

符号の説明Explanation of symbols

1…制御装置、2…カードリーダ、3…ICカード、4…撮像ユニット、5…扉開閉ユニット、5…扉開閉機構、6…報知ユニット、7…指紋読取ユニット、11…受付ユニット、12…ユーザ認証ユニット、13…認証情報データベース、14…爪模様抽出ユニット、15…爪模様予測ユニット、16…爪模様認証ユニット、17…爪模様登録ユニット、18…メモリ、19…特徴検出ユニット、21…照明装置、22…CCDカメラ、23…指、24…爪、25…指設置台、26…指紋センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control apparatus, 2 ... Card reader, 3 ... IC card, 4 ... Imaging unit, 5 ... Door opening / closing unit, 5 ... Door opening / closing mechanism, 6 ... Notification unit, 7 ... Fingerprint reading unit, 11 ... Reception unit, 12 ... User authentication unit, 13 ... authentication information database, 14 ... nail pattern extraction unit, 15 ... nail pattern prediction unit, 16 ... nail pattern authentication unit, 17 ... nail pattern registration unit, 18 ... memory, 19 ... feature detection unit, 21 ... Illumination device, 22 ... CCD camera, 23 ... finger, 24 ... nail, 25 ... finger mount, 26 ... fingerprint sensor.

Claims (6)

既存の登録者個人を認証するための個人認証情報として、経時的な変化が伴わない第1個人情報、経時的な変化が伴う第2個人情報、前記第2個人情報の登録時刻が対応して登録されたデータベースと、
被認証者から入力された第1個人情報を受け付ける受付ユニットと、
前記受付ユニットにより受け付けられた前記第1個人情報と前記データベースに登録されている登録者の前記第1個人情報とを比較し、前記第1個人情報の一致により認証する第1認証ユニットと、
前記第1認証ユニットにより認証された場合、被認証者の爪表面を含む画像を撮像する撮像ユニットと、
前記撮像ユニットより撮像された前記爪表面を含む画像から前記爪模様の画像またはその画像を正規化したデータを抽出する爪模様抽出ユニットと、
前記第1認証ユニットにより認証された第1個人情報に対応する第2個人情報の登録時刻を前記データベースから読み出し、前記登録時から現時点までの経過時間に基づいて前記データベースに登録された登録者の爪模様の画像またはその正規化データを変化させる爪模様予測ユニットと、
前記爪模様予測ユニットにより変化された爪模様の画像またはその正規化データと前記爪模様抽出ユニットにより抽出された爪模様の画像またはその正規化データとを照合し互いの一致率によって前記被認証者を前記登録者本人として認証する第2認証ユニットと
を具備することを特徴とする個人認証装置。
As personal authentication information for authenticating existing registrants, the first personal information that does not change over time, the second personal information that changes over time, and the registration time of the second personal information correspond. A registered database;
A reception unit for receiving first personal information input from the person to be authenticated;
A first authentication unit that compares the first personal information received by the reception unit with the first personal information of a registrant registered in the database, and authenticates by matching the first personal information;
When authenticated by the first authentication unit, an imaging unit that captures an image including the nail surface of the person to be authenticated;
A nail pattern extraction unit that extracts an image of the nail pattern or data obtained by normalizing the image from an image including the nail surface imaged by the imaging unit;
The registration time of the second personal information corresponding to the first personal information authenticated by the first authentication unit is read from the database, and the registrant registered in the database based on the elapsed time from the registration time to the present time. A nail pattern prediction unit that changes the image of the nail pattern or its normalized data;
The nail pattern image changed by the nail pattern prediction unit or the normalized data thereof is collated with the nail pattern image extracted by the nail pattern extraction unit or the normalized data, and the person to be authenticated is determined according to the matching rate. And a second authentication unit for authenticating the user as the registrant himself.
前記第2認証ユニットにより前記被認証者が前記登録者本人として認証された場合、前記爪模様抽出ユニットにより抽出された爪模様の画像またはその正規化データと現在の時刻とを前記データベースの該当登録者の個人認証情報として上書き登録する生体情報更新ユニットを具備することを特徴とする請求項1記載の個人認証装置。   When the person to be authenticated is authenticated as the registrant by the second authentication unit, the nail pattern image extracted by the nail pattern extraction unit or its normalized data and the current time are registered in the database. The personal authentication apparatus according to claim 1, further comprising a biometric information update unit for overwriting and registering as personal authentication information of a person. 前記爪模様が、爪自体の模様または登録時に爪に付与された特徴情報であることを特徴とする請求項1記載の個人認証装置。   The personal authentication device according to claim 1, wherein the nail pattern is a pattern of the nail itself or characteristic information given to the nail at the time of registration. 前記特徴情報が、赤外線カメラで撮像可能な不可視インクで前記爪に塗布された文字、記号、マークの中のいずれかを含むことを特徴とする請求項3記載の個人認証装置。   4. The personal authentication apparatus according to claim 3, wherein the feature information includes any one of characters, symbols, and marks applied to the nails with invisible ink that can be imaged by an infrared camera. 前記第2認証ユニットにより認証された結果に従って、前記被認証者が次に行う作業を許可または拒否することを特徴とする請求項1記載の個人認証装置。   The personal authentication device according to claim 1, wherein the person to be authenticated is allowed or rejected the next operation according to a result of authentication by the second authentication unit. 既存の登録者個人を認証するための個人認証情報として、経時的な変化が伴わない第1個人情報、経時的な変化が伴う第2個人情報、前記第2個人情報の登録時刻を対応させてデータベースに登録するステップと、
被認証者から入力された第1個人情報を受付ユニットが受け付けるステップと、
前記受付ユニットにより受け付けられた前記第1個人情報と前記データベースに登録されている登録者の前記第1個人情報とを第1認証ユニットが比較し、前記第1個人情報の一致により認証するステップと、
前記認証された前記被認証者の爪表面を含む画像を撮像ユニットが撮像するステップと、
前記撮像ユニットより撮像された前記爪表面を含む画像から前記爪模様の画像またはその画像を正規化したデータを爪模様抽出ユニットが抽出するステップと、
前記第1認証ユニットにより認証された第1個人情報に対応する第2個人情報の登録時刻を前記データベースから読み出し、前記登録時から現時点までの経過時間に基づいて爪模様予測ユニットが前記データベースに登録された登録者の爪模様の画像またはその正規化データを変化させるステップと、
前記爪模様予測ユニットにより変化された爪模様の画像またはその正規化データと前記爪模様抽出ユニットにより抽出された爪模様の画像またはその正規化データとを第2認証ユニットが照合し互いの一致率によって前記被認証者を認証するステップと
を有することを特徴とする個人認証方法。
As personal authentication information for authenticating existing registrants, the first personal information that does not change over time, the second personal information that changes over time, and the registration time of the second personal information are associated with each other. Registering with the database;
A reception unit receiving first personal information input from the person to be authenticated;
A first authentication unit comparing the first personal information received by the reception unit with the first personal information of a registrant registered in the database, and authenticating by matching the first personal information; ,
An imaging unit that captures an image including the authenticated nail surface of the person to be authenticated;
The nail pattern extraction unit extracting the image of the nail pattern or data obtained by normalizing the image from the image including the nail surface imaged by the imaging unit;
The registration time of the second personal information corresponding to the first personal information authenticated by the first authentication unit is read from the database, and the nail pattern prediction unit is registered in the database based on the elapsed time from the registration time to the present time. Changing the registrant's nail pattern image or its normalized data;
The second authentication unit collates the nail pattern image changed by the nail pattern prediction unit or its normalized data with the nail pattern image extracted by the nail pattern extraction unit or its normalized data, and the matching rate between them. And authenticating the person to be authenticated by the personal authentication method.
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