JP2013137590A - 認証装置、認証プログラム、および認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】取得する生体情報が不安定とされる一部の利用者について、その余の大多数の利用者と同等のユーザビリティを提供する。
【解決手段】認証装置１は、認証対象者から取得した生体情報７と、あらかじめ登録した登録情報９とを照合する。生体情報取得部２は、認証対象者から生体情報７を取得する。判定部３は、認証対象者が照合の不確実性を有するか判定する。情報生成部４は、生成情報８を生成する。情報生成部４は、生体情報７から第１生成情報８ａを生成するとともに、判定部３により認証対象者が照合の不確実性を有するとされた場合に第１生成情報８ａに加えて照合に用いる第２生成情報８ｂを生体情報７から生成する。照合対象選択部５は、第１登録情報９ａを照合対象とするか、第１登録情報９ａに加えて第２登録情報９ｂを照合対象とするか、を選択する。照合部６は、照合対象として選択した登録情報９と、対応する生成情報８とを照合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体情報を用いて個人認証をおこなう認証装置、認証プログラム、および認証方法に関する。

人体には、個人を識別可能な生体情報があり、それらのうちのいくつかは、個人を特定して認証するための情報として利用されている。たとえば、認証に利用可能とされる生体情報には、指紋、目の網膜や虹彩、顔、血管、ＤＮＡ（Deoxyribo Nucleic Acid）などがあることが知られている。

近年の生体認証技術の進展に伴い、このような人体の一部である生体の特徴を認識して、個人認証する装置が種々提供されている。生体認証では、登録時に採取した生体情報（登録テンプレート）と、認証時に取得した生体情報とを比較することで認証をおこなう。この生体情報による認証の精度向上は、生体認証装置のユーザビリティの向上を図る上で一層の改善が求められている。

生体情報による認証の精度を低下させる原因としてよく知られているものには、生体の経年変化や、外光の変化など周囲環境の変化、生体情報取得部位の姿勢の変化など認証対象者の不適切な操作がある。これらには、定期的な登録情報の更新や、不適切な情報を取得した場合のリトライ、適切な情報取得を可能にするための案内報知をおこなうことで、認証精度を改善する提案がある。また、指紋と顔や、異なる条件下で取得した複数の顔など、複数の登録データを用いて照合をおこなうことで、認証成功率の改善を図る生体認証装置の提案がある。

特開２０１１−１５４４１５号公報 特開２００６−８５２６８号公報 特開２００４−３５５０８８号公報

しかしながら、利用者に固有の問題として、取得する生体情報が不安定な利用者が一部に存在する。生体情報の取得部位によっては、周囲環境の温度、湿度、日照や、利用者の体調によって必ずしも安定した情報を取得できない場合があり、利用者によっては、その変動範囲が認証可能な範囲を超えることがある。

このような利用者は、周囲環境を整え、認証操作に習熟しても、認証精度が十分に改善せず、いたずらにリトライをおこなうこととなり、生体認証装置のユーザビリティに不満を抱く。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、取得する生体情報が不安定とされる一部の利用者について、その余の大多数の利用者と同等のユーザビリティを提供可能な認証装置、認証プログラム、および認証方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、認証装置は、生体情報取得部と、判定部と、情報生成部と、照合対象選択部と、照合部とを備える。生体情報取得部は、認証対象者から生体情報を取得する。判定部は、認証対象者が照合の不確実性を有するか否かを判定する。情報生成部は、照合に用いる第１生成情報を生体情報から生成するとともに、認証対象者が照合の不確実性を有する場合に第１生成情報に加えて照合に用いる第２生成情報を生体情報から生成する。照合対象選択部は、生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第１登録情報を照合対象とするか、生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第２登録情報を第１登録情報に加えて照合対象とするか、を選択する。照合部は、照合対象として選択した登録情報と、対応する生成情報とを照合する。

また、上記課題を解決するために、認証プログラムは、コンピュータに、以下の処理を実行させる。コンピュータは、認証対象者から生体情報を取得し、認証対象者が照合の不確実性を有するか否かを判定し、照合に用いる第１生成情報を生体情報から生成するとともに、認証対象者が照合の不確実性を有する場合に第１生成情報に加えて照合に用いる第２生成情報を生体情報から生成し、生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第１登録情報を照合対象とするか、生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第２登録情報を第１登録情報に加えて照合対象とするか、を選択し、照合対象として選択した登録情報と、対応する生成情報とを照合する。

また、上記課題を解決するために、認証方法は、認証対象者から生体情報を取得し、認証対象者が照合の不確実性を有するか否かを判定し、照合に用いる第１生成情報を生体情報から生成するとともに、認証対象者が照合の不確実性を有する場合に第１生成情報に加えて照合に用いる第２生成情報を生体情報から生成し、生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第１登録情報を照合対象とするか、生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第２登録情報を第１登録情報に加えて照合対象とするか、を選択し、照合対象として選択した登録情報と、対応する生成情報とを照合する。

上記の認証装置、認証プログラム、および認証方法によれば、取得する生体情報が不安定とされる一部の利用者について、その余の大多数の利用者と同等のユーザビリティを提供することができる。

第１の実施形態の認証装置の構成を示す図である。 第２の実施形態の認証システムの構成を示す図である。 第２の実施形態の認証装置のハードウェア構成例を示す図である。 第２の実施形態のセンサユニットの構成を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が登録装置として生体情報の登録を実行する構成を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が対象とする生体の認証の不確実性の判定の一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が実行する付加情報抽出の一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が生成する登録データベースの一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が生成する生体情報リストの一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が対象とする生体の認証の不確実性の判定の変形例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が対象とする生体の認証の不確実性の判定の変形例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置の生体情報の１：Ｎ照合を実行する構成を示す図である。 第２の実施形態の認証装置の生体情報の１：１照合を実行する構成を示す図である。 第３の実施形態の認証装置の生体情報の照合を実行する構成を示す図である。 第４の実施形態の認証装置の生体情報の照合を実行する構成を示す図である。 第５の実施形態の認証装置の生体情報の照合を実行する構成を示す図である。

以下、実施形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態の認証装置について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の認証装置の構成を示す図である。

認証装置１は、生体を用いて本人認証をおこなう認証装置である。認証装置１は、認証対象者から取得した生体情報と、認証対象者からあらかじめ取得して登録した生体情報（登録情報）とを照合する照合装置でもある。認証装置１は、生体情報取得部２と、判定部３と、情報生成部４と、照合対象選択部５と、照合部６とを備える。

生体情報取得部２は、認証対象者から生体情報７を取得する。判定部３は、生体情報取得部２が取得した生体情報７にもとづいて、認証対象者が照合の不確実性を有するか否かを判定する。たとえば、生体情報取得部２は、取得タイミングの異なる２つ、または３つ以上の生体情報７を取得する。判定部３は、取得した２つ、または３つ以上の生体情報７を比較して不確実性を有するか否かを判定する。

情報生成部４は、照合に用いる生成情報８を生体情報７から生成する。情報生成部４は、生体情報７から第１生成情報８ａを生成するとともに、判定部３により認証対象者が照合の不確実性を有するとされた場合に第１生成情報８ａに加えて照合に用いる第２生成情報８ｂを生体情報７から生成する。第１生成情報８ａは、照合に用いる主たる生成情報であり、第２生成情報８ｂは、照合に付加的に用いる従たる生成情報である。

照合対象選択部５は、生体情報７を照合するためにあらかじめ登録されている登録情報９を照合対象とする。照合対象選択部５は、第１登録情報９ａを照合対象とするか、第１登録情報９ａに加えて第２登録情報９ｂを照合対象とするか、を選択する。第１登録情報９ａは、照合に用いる主たる登録情報であり、第２登録情報９ｂは、照合に付加的に用いる従たる登録情報である。

照合部６は、照合対象として選択した登録情報９と、対応する生成情報８とを照合する。照合部６は、照合対象として第１登録情報９ａを選択していれば、対応する第１生成情報８ａと、第１登録情報９ａを照合する。また、照合部６は、照合対象として第１登録情報９ａと第２登録情報９ｂを選択していれば、対応する第１生成情報８ａ、第２生成情報８ｂと、第１登録情報９ａ、第２登録情報９ｂとを照合する。

これにより、認証装置１は、不確実性を有する認証対象者について、主となる情報に加えて従となる付加的な情報を用いて照合をおこなうので、照合率の改善、すなわち認証精度の向上を図ることができる。また、認証装置１は、不確実性を有しない認証対象者について、主となる生成情報８と主となる登録情報９とで照合をおこなうことができる。

したがって、認証装置１は、取得する生体情報７が不安定とされる一部の認証対象者について、その余の大多数の利用者と同等のユーザビリティを提供することができる。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態を用いて認証システムを説明する。図２は、第２の実施形態の認証システムの構成を示す図である。第２の実施形態として、認証システム１０が手のひらの静脈を用いて認証をおこなうシステムを例示するが、これに限らず生体のその他の特徴検出部位で認証をおこなうシステムにも適用可能である。

認証システム１０は、生体の特徴を認識して個人を特定して認証するシステムであり、情報システムのログオン、入退室管理などの際に利用可能である。認証システム１０は、認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２、認証サーバ３５、およびネットワーク３６を含んで構成される。

認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２は、利用者を認証する際に、生体認証をおこなう装置である。認証装置２０は、利用者認証をおこなう計算機であり、たとえば、高いセキュリティレベルを必要とする業務用端末装置である。認証装置３０は、金融機関が設置するＡＴＭ（自動取引装置：Automated Teller Machine）である。認証装置３２は、セキュリティエリアの入退室管理装置である。

認証サーバ３５は、利用者（認証対象者）を識別するための識別情報と、生体認証前にあらかじめ登録される生体情報（テンプレート）とを関連付けて記憶する。利用者を識別するための識別情報は、利用者に直接的（たとえば、利用者番号）に、あるいは間接的（たとえば、口座番号）に付されたユニークなＩＤ（IDentification）である。あらかじめ登録される生体情報は、画像情報から特徴部を抽出した特徴情報、画像情報または特徴情報を符号化した符号化情報等である。

また、認証サーバ３５は、認証システム１０のデータベースサーバであって、各種データベース（たとえば、後述する登録データベース、生体情報リストなど）を有する。ネットワーク３６は、認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２、および認証サーバ３５を有線、または無線により通信可能に接続する。なお、各種データベースは、認証サーバ３５に代えて、認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２が備えてもよい。

認証装置２０は、処理装置２１と、ディスプレイ２２と、センサユニット内蔵マウス２４を含んで構成され、必要に応じてキーボード２３と、ＩＣ（Integrated Circuit）カードリーダライタ２５等を含んで構成される。センサユニット内蔵マウス２４は、センサユニットを内蔵する。センサユニットは、撮像装置を備え、利用者の手のひらを撮像し、処理装置２１に静脈画像を出力する。ＩＣカードリーダライタ２５は、利用者のＩＣカード２６の情報を読み書きする。キーボード２３と、センサユニット内蔵マウス２４は、入力操作を受け付ける。

ここで、認証装置２０における手のひらの静脈認証について説明する。認証を求める利用者は、利用者を識別するための識別情報（たとえば、ユーザＩＤ）の入力をキーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、あるいはＩＣカードリーダライタ２５によりおこなう。認証装置２０は、ディスプレイ２２を用いた表示により利用者に生体情報の入力を案内する。利用者は、センサユニット内蔵マウス２４に手をかざすことにより、生体情報の入力をおこなう。生体情報として手のひらの静脈画像を入力した認証装置２０は、入力された静脈画像（生体情報）と登録テンプレートとを照合する。登録テンプレートは、処理装置２１の記憶部、認証サーバ３５の記憶部、または利用者のＩＣカード２６の記憶部に記録することができる。この場合、認証装置２０は、利用者が入力した生体情報と、識別情報により特定される生体情報との照合（１：１照合）をおこなう認証装置となる。

なお、認証装置２０は、入力をキーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、あるいはＩＣカードリーダライタ２５から利用者を識別するための識別情報を求めない照合をおこなうこともできる。この場合、認証装置２０は、利用者が入力した生体情報と、あらかじめ登録されている複数の生体情報との照合（１：Ｎ照合）をおこなう認証装置ともなり得る。

認証装置３０は、センサユニット３１を備える。センサユニット３１は、撮像装置を備え、利用者の手のひらを撮像する。認証装置３０は、静脈画像を用いて利用者の認証をおこなう。認証装置３０は、図示しないＩＣカードリーダライタを備え、ＩＣカード（たとえば、ＩＣチップ内蔵型キャッシュカード）が記憶する登録テンプレートを用いて照合をおこなう。この場合、認証装置３０は、１：１照合をおこなう認証装置となる。

認証装置３２は、センサユニット３３を備える。センサユニット３３は、撮像装置を備え、利用者の手のひらを撮像する。認証装置３２は、静脈画像を用いて利用者の認証をおこない、扉３４の開閉を制御する。この場合、認証装置３２は、１：Ｎ照合をおこなう認証装置となる。なお、認証装置３２は、センサユニット３３に加えて、テンキー、ＩＣカードリーダライタなどの識別情報入力装置を備えることで、１：１照合をおこなう認証装置となり得る。

次に、実施形態の認証装置２０のハードウェア構成例について図３を用いて説明する。図３は、第２の実施形態の認証装置のハードウェア構成例を示す図である。
認証装置２０は、処理装置２１、ディスプレイ２２、キーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、ＩＣカードリーダライタ２５を備える。

処理装置２１は、１または２以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）２１ａによって装置全体が制御されている。ＣＰＵ２１ａには、バス２１ｇを介してＲＡＭ（Random Access Memory）２１ｂ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２１ｃ、通信インタフェース２１ｄ、グラフィック処理装置２１ｅ、および入出力インタフェース２１ｆが接続されている。

ＲＡＭ２１ｂには、ＣＰＵ２１ａに実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ２１ｂには、ＣＰＵ２１ａによる処理に必要な各種データが格納される。ＨＤＤ２１ｃには、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。

グラフィック処理装置２１ｅには、ディスプレイ２２が接続されている。グラフィック処理装置２１ｅは、ＣＰＵ２１ａからの命令にしたがって、画像をディスプレイ２２の画面に表示させる。

入出力インタフェース２１ｆには、キーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、ＩＣカードリーダライタ２５が接続されている。また、入出力インタフェース２１ｆは、可搬型記録媒体２７への情報の書込み、および可搬型記録媒体２７への情報の読出しが可能な可搬型記録媒体インタフェースと接続可能になっている。入出力インタフェース２１ｆは、キーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、ＩＣカードリーダライタ２５、可搬型記録媒体インタフェースから送られてくる信号を、バス２１ｇを介してＣＰＵ２１ａに送信する。

より具体的には、入出力インタフェース２１ｆは、センサユニット内蔵マウス２４とＵＳＢ（Universal Serial Bus）で接続してもよい。処理装置２１は、ＵＳＢ接続によりセンサユニットから静脈画像を受信する。

通信インタフェース２１ｄは、ネットワーク３６に接続されている。通信インタフェース２１ｄは、認証サーバ３５との間でデータの送受信をおこなう。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、認証装置３０、認証装置３２、認証サーバ３５も同様のハードウェア構成で実現できる。

なお、処理装置２１は、それぞれＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＤＳＰ（Digital Signal Processer）などからなるモジュールを含んで構成することもでき、ＣＰＵ２１ａを有しない構成とすることもできる。その場合、処理装置２１は、それぞれ不揮発性メモリ（たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ、フラッシュメモリ型メモリカードなど）を備え、モジュールのファームウェアを記憶する。不揮発性メモリは、可搬型記録媒体２７、あるいは通信インタフェース２１ｄを介してファームウェアを書き込むことができる。このように処理装置２１は、不揮発性メモリに記憶されているファームウェアを書き換えることにより、ファームウェアの更新をすることもできる。

次に、センサユニット内蔵マウス２４が画像情報と距離情報を取得して、処理装置２１への出力を実現する構成について、図４を用いて説明する。図４は、第２の実施形態のセンサユニットの構成を示す図である。なお、センサユニット３１、センサユニット３３は、センサユニット２４ａと同様の構成とすることができる。

センサユニット２４ａは、センサユニット内蔵マウス２４に内蔵される。センサユニット２４ａは、制御部２４ｂ、撮像部２４ｃ、測距部２４ｄ、記憶部２４ｅ、通信部２４ｆを備える。

制御部２４ｂは、各処理部を統括的に制御する。撮像部２４ｃは、被写体となる生体から画像情報を取得する。撮像部２４ｃは、生体を撮像するイメージセンサ（たとえば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサなど）と、集光レンズと、被写体に照射する複数の近赤外線発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を備える。近赤外線発光素子は、たとえば、イメージセンサの周囲に設けられ、近赤外線を被写体方向（上方）に向けて発光し、イメージセンサが近赤外線を照射された被写体を撮像する。イメージセンサは、集光レンズ（広角レンズ）を通して、被写体となる手のひらを広範囲で撮像範囲に捉えることができる。

測距部２４ｄは、被写体となる生体との距離情報を取得する。センサユニット２４ａは、測距センサにより撮像タイミングを計って所定範囲の距離にある手のひらを撮像することができる。なお、撮像部２４ｃは、所定タイミングで連続撮像（たとえば、１秒間に１５コマを撮像）し、このうちから１つ、または複数の静脈画像を利用者が照合の不確実性を有するか否かの判定に用いるようにしてもよい。

記憶部２４ｅは、撮像部２４ｃが取得した画像情報、測距部２４ｄが取得した距離情報を画像情報に対応付けて記憶する。通信部２４ｆは、処理装置２１と接続し、処理装置２１からの指示の受信、画像情報、距離情報の送信をおこなう。

センサユニット２４ａが撮像する画像は、被写体となる生体（手のひら）に近赤外線を照射し、反射光を撮像して得られた画像である。静脈に流れる赤血球の中のヘモグロビンは、酸素を失っていることから、このヘモグロビン（還元ヘモグロビン）は、７００ナノメートル〜１０００ナノメートル付近の近赤外線を吸収する性質がある。そのため、手のひらに近赤外線を当てると、静脈がある部分だけ反射が少なく、静脈の位置は、近赤外線の反射光の強弱により認識可能となる。静脈画像は、特定の光源を用いることにより特徴的な情報の抽出が容易になるが、無彩色の画像となる。

次に、認証装置２０が認証に用いる生体情報をあらかじめ登録する登録処理を実現する構成について図５から図９を用いて説明する。図５は、第２の実施形態の認証装置が登録装置として生体情報の登録を実行する構成を示す図である。図６は、第２の実施形態の認証装置が対象とする生体の認証の不確実性の判定の一例を示す図である。図７は、第２の実施形態の認証装置が実行する付加情報抽出の一例を示す図である。図８は、第２の実施形態の認証装置が生成する登録データベースの一例を示す図である。図９は、第２の実施形態の認証装置が生成する生体情報リストの一例を示す図である。

認証装置２０は、ユーザ情報取得部６０と、画像取得部６１と、画像選択部６２と、変動量判定部６３と、変動要因特定部６４と、補正部６５と、付加情報生成部６６と、リトライ部６７と、登録部６８を備える。これらの各処理部は、図３に示したハードウェア構成により実現することができる。

ユーザ情報取得部６０は、登録する生体情報と関連付けるために、利用者（ユーザ）の識別情報を取得する。なお、利用者を識別する必要がない場合には、シリアル番号などの重複のない情報を取得するようにしてもよい。ユーザ情報取得部６０は、キーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、あるいはＩＣカードリーダライタ２５からユーザ情報の入力をおこなうことができる。

画像取得部６１は、登録に用いる生体情報を取得するために、利用者の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。これにより、認証装置２０は、利用者の手のひらの静脈画像を取得することができる。また、利用者の生体情報が照合の不確実性を有するものであるか否かの判定に用いるために、画像取得部６１は、手のひらを複数回撮像し、認証装置２０は、利用者の手のひらの静脈画像を複数取得する。画像取得部６１は、センサユニット内蔵マウス２４により利用者の手のひらを撮像することができる。たとえば、センサユニット内蔵マウス２４は、撮像部２４ｃに手のひらをかざす、かざし動作から、撮像タイミングを違えて静脈画像を複数枚撮像する。

画像選択部６２は、画像取得部６１が取得した複数の静脈画像からフレーム間の差分変動が少ない静脈画像を１つ選択する。画像取得部６１と画像選択部６２は、同様にして、複数の静脈画像の取得と選択を複数回（たとえば、２回）繰り返して、複数の静脈画像を選択する。

変動量判定部６３は、画像選択部６２が選択した複数の静脈画像の変動量が所定の閾値の範囲内であるか否かを判定する。このとき、変動量判定部６３は、静脈画像のうち手のひら部分を切り出した領域にある静脈パタンを変動量の評価対象とする。

ここで、図６を用いて、変動量判定部６３が実行する、２つの静脈パタンの変動量評価について説明する。図６（１）に示す２つの静脈パタンは、変動量判定部６３によって、変動量の差分が閾値の範囲内にあり利用者の生体情報が照合の不確実性を有しない、すなわち通常の取り扱いが可能であると判定されるものである。

変動量判定部６３は、静脈パタン４０ａを構成する静脈を１本単位に分解し、各静脈の長さｌの合計ｌａ１を算出する。さらに、変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｂを構成する静脈を１本単位に分解し、各静脈の長さｌの合計ｌａ２を算出する。変動量判定部６３は、静脈パタン４０ａの合計ｌａ１と、静脈パタン４０ｂの合計ｌａ２の差分ａｂｓ（ｌａ１−ｌａ２）を計算して閾値Ｌｔｈと比較する。これにより、変動量判定部６３は、ａｂｓ（ｌａ１−ｌａ２）≦Ｌｔｈであるので、静脈パタン４０ａと静脈パタン４０ｂを採取した利用者が照合の不確実性を有しないと判定する。

一方、図６（２）に示す２つの静脈パタンは、変動量判定部６３によって、変動量の差分が閾値の範囲外にあり利用者の生体情報が照合の不確実性を有する、すなわち通常通りの取り扱いをおこなうと認証しづらいと判定されるものである。

変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｃを構成する静脈を１本単位に分解し、各静脈の長さｌの合計ｌｂ１を算出する。さらに、変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｄを構成する静脈を１本単位に分解し、各静脈の長さｌの合計ｌｂ２を算出する。変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｃの合計ｌｂ１と、静脈パタン４０ｄの合計ｌｂ２の差分ａｂｓ（ｌｂ１−ｌｂ２）を計算して閾値Ｌｔｈと比較する。これにより、変動量判定部６３は、ａｂｓ（ｌｂ１−ｌｂ２）＞Ｌｔｈであるので、静脈パタン４０ｃと静脈パタン４０ｄを採取した利用者が照合の不確実性を有すると判定する。

変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有しない場合に、登録部６８による処理にすすむ。一方、変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有する場合に、変動要因特定部６４による処理にすすむ。

変動要因特定部６４は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有すると判定した変動要因を特定する。変動要因特定部６４は、外部環境を評価して、外部環境の変化が変動要因であるか否かを判定する。たとえば、変動要因特定部６４は、撮影した画像全体の明るさの変化や、手のひらの背景の明るさ変化が、所定の変化量より大きい場合に外部環境の変化が変動要因であると判定することができる。これにより、変動要因特定部６４は、外部環境の変化が変動要因であると判定した場合、リトライ部６７による処理にすすむ。

次に、変動要因特定部６４は、手のひらの姿勢を評価して、手のひらの切り出し姿勢が変動要因であるか否かを判定する。たとえば、変動要因特定部６４は、撮影した画像全体から手のひらを切り出して、大きさや形状、傾きなどから手のひらの姿勢を評価する。変動要因特定部６４は、手のひらの姿勢が適切でない場合に、手のひらの姿勢が変動要因であると判定することができる。これにより、変動要因特定部６４は、手のひらの不適切な姿勢が変動要因であると判定した場合、補正部６５による処理にすすむ。

変動要因特定部６４は、外部環境、手のひらの姿勢のいずれもが変動要因であると判定できない場合に、利用者に固有の問題があると判定する。これにより、変動要因特定部６４は、付加情報生成部６６による処理にすすむ。

なお、変動要因特定部６４は、外部環境の変化が変動要因であるか否かの判定を、温度、湿度、照度など図示しない各種センサからの情報を判定材料に含めてもよい。また、変動要因特定部６４は、外部環境の変化が変動要因であると判定した場合であっても、補正可能であると判定した場合に、補正部６５による処理にすすむようにしてもよい。また、変動要因特定部６４は、手のひらの姿勢が変動要因であると判定した場合であっても、補正可能でないと判定した場合に、リトライ部６７による処理にすすむようにしてもよい。

補正部６５は、静脈パタンの抽出元となった静脈画像を補正する。補正部６５は、明るさ、形状の補正を、撮影画像の全体あるいは一部について静脈画像の補正をおこなうことができる。

リトライ部６７は、画像取得部６１によりあらためて静脈画像を取得するために、利用者に対して、手かざしのやり直しを案内報知する。リトライ部６７は、ディスプレイ２２による表示の他、図示しないスピーカからの音声により案内報知をおこなう。リトライ部６７は、手かざしのやり直しを案内報知する際に、たとえば、「手のひらを広げてください」のように、手のひらの適切な姿勢への修正方法を指示するようにすることもできる。

付加情報生成部６６は、登録部６８が通常の登録対象とする生体情報に加えて、登録部６８が付加的に登録対象とする生体情報を生成する。
ここで、付加情報生成部６６が実行する、付加的に登録対象とする生体情報の生成について図７を用いて説明する。図７に示す輝度グラフ４１は、利用者の手のひら表面の輝度を分析する際に走査する走査ラインの１つ（たとえば、手のひらを横方向に走査した走査ライン）における輝度分布を示す。静脈パタン４０ｐは、輝度グラフ４１に閾値４２を適用して生成した静脈パタンである。静脈パタン４０ｑは、輝度グラフ４１に閾値４３を適用して生成した静脈パタンである。閾値４３は、閾値４２と比較して、静脈画像からより大きな情報量を抽出するように設定される。

したがって、静脈パタン４０ｑは、静脈パタン４０ｐよりも情報量が大きい。静脈パタン４０ｐが通常の登録対象とする生体情報であるとすると、静脈パタン４０ｑの静脈パタン４０ｐに対する増分は、付加的に登録対象とする生体情報に相当する。付加情報生成部６６は、利用者の手のひら表面について所要の範囲で生体情報を抽出することで、手のひらの静脈パタンを生成することができる。

なお、付加情報生成部６６が実行する、付加的に登録対象とする生体情報の生成は、図７に示した態様以外にも既知とされるさまざまな態様で生成することができる。たとえば、付加情報生成部６６は、輝度グラフ４１を先鋭化する補正や、バイアスをかける補正をおこなうことができる。また、付加情報生成部６６は、輝度分布について高速フーリエ変換後に高周波成分を取り出し、逆高速フーリエ変換後にコントラストを強調することもできる。これらのようにしても、付加情報生成部６６は、補正前の画像と補正後の画像から情報量の大きさの異なる情報を生成可能である。

なお、変動量判定部６３が変動量判定に用いる静脈パタンの生成も同様にしておこなうことができる。
登録部６８は、変動量判定部６３が利用者の生体情報が照合の不確実性を有しないと判定している場合、通常の登録対象とする生体情報としての静脈パタンを照合用に登録する。一方、変動量判定部６３が利用者の生体情報が照合の不確実性を有していると判定している場合、登録部６８は、通常の登録対象とする生体情報に加えて、付加的に登録対象とする生体情報を含めた静脈パタンを照合用に登録する。

ここで、登録部６８により登録される情報について、図８、図９を用いて説明する。図８に示す登録データベース５０は、複数のユーザの照合に用いる情報が記録されている。登録データベース５０は、認証サーバ３５や処理装置２１によって保持される。なお、１：１照合をおこなう場合には、登録データベース５０は、１名のユーザの照合に用いる情報だけが記録されるものであってもよい。その場合、登録データベース５０は、処理装置２１やＩＣカード２６に保持されるものであってもよい。

登録データベース５０は、ユーザＩＤと、登録日と、タイプと、左／右と、照合情報と、照合付加情報を記録する。ユーザＩＤは、利用者を一意に識別可能な情報である。登録日は、照合情報を登録した情報である。登録データベース５０は、登録日にもとづいて照合情報の有効期限を設定することもできる。タイプは、利用者が照合の不確実性を有するか否かを示す情報である。タイプは、利用者が照合の不確実性を有する場合に「困難」となり、利用者が照合の不確実性を有しない場合に「標準」となる。タイプは、登録時に設定されるが、照合の履歴によって更新されてもよい。たとえば、登録部６８は、利用者の照合の不確実性が確認できなくなった場合に、タイプを「困難」から「標準」に変更することもできる。左／右は、照合に用いている手のひらの左右を区別する情報である。照合情報は、通常の登録対象とする生体情報である静脈パタンを構成する静脈の本数である。静脈パタンは、１本以上の静脈の集合体として取り扱う。照合付加情報は、付加的に登録対象とする生体情報である静脈パタンの本数である。

たとえば、ユーザＩＤ「＃０００１」は、登録日が２０１１年２月２日であり、タイプが「標準」であり、左／右の区別が「右」であり、照合情報として静脈が１００本からなる静脈パタンが登録されている。ユーザＩＤ「＃０００１」は、タイプが「標準」であるため、照合付加情報についての登録がない。ユーザＩＤ「＃０００２」は、登録日が２０１１年３月３日であり、タイプが「困難」であり、左／右の区別が「右」であり、照合情報として静脈６０本からなる静脈パタンが登録されている。ユーザＩＤ「＃０００２」は、タイプが「困難」であるため、照合付加情報として静脈３０本からなる静脈パタンが登録されている。

このように、登録データベース５０は、タイプが「困難」である利用者について照合付加情報を記録し、タイプが「標準」である利用者について照合付加情報を記録するものでないために、登録データベース５０を保存するための記録容量が過大になることがない。

照合情報および照合付加情報に本数が記録される静脈は、図９に示すように、１本毎に詳細な情報が生体情報リスト５１に記録される。生体情報リスト５１は、識別情報と、点数と、静脈パタンを形成する複数のポイント（Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐ２０）を記録する。識別情報は、静脈パタンを構成する静脈を一意に識別可能な情報である。点数は、静脈パタンを形成するポイントの数である。静脈パタンを形成するポイントは、ｘ座標とｙ座標で位置が表され、確信度ｔによって当該座標の確からしさが表される。確信度が大きい場合は、ポイントの存在が強く肯定され、確信度が小さい場合には、ポイントの存在が弱く肯定される。静脈パタンを構成する静脈は、ポイントＰ１からポイントＰ２、ポイントＰ３と順番にリンクすることで、おおよその形を再現可能にしている。

たとえば、識別情報「＃Ｄ０００１」は、点数「１０」であり、静脈を形成する１０個のポイントである、Ｐ１「ｘ１１，ｙ１１，ｔ１１」、Ｐ２「ｘ１２，ｙ１２，ｔ１２」、…、Ｐ１０「ｘ１Ａ，ｙ１Ａ，ｔ１Ａ」が記録されている。また、識別情報「＃Ｄ０００２」は、点数「８」であり、静脈を形成する８個のポイントである、Ｐ１「ｘ２１，ｙ２１，ｔ２１」、Ｐ２「ｘ２２，ｙ２２，ｔ２２」、…、Ｐ８「ｘ２８，ｙ２８，ｔ２８」（図示せず）が記録されている。

なお、生体情報リスト５１は、静脈を形成する複数のポイント（Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐ２０）に代えて、静脈をトレースするベクトルや、点の集合体などを記録するものであってもよい。

このような構成により、認証装置２０は、照合に用いる生体情報を登録可能な登録装置として機能することができる。認証装置２０は、利用者が照合の不確実性に応じて登録対象とする生体情報の情報量を異ならせるので、照合の不確実性を有する利用者の照合を容易にしながら登録データベース５０をコンパクトに設計可能にしている。

次に、第２の実施形態の認証装置が対象とする生体の認証の不確実性の判定の変形例について図１０、図１１を用いて説明する。図１０および図１１は、それぞれ第２の実施形態の認証装置が対象とする生体の認証の不確実性の判定の変形例を示す図である。

１つ目の変形例を図１０（１）および図１０（２）に示す。図１０（１）に示す２つの静脈パタンは、変動量判定部６３によって、変動量の差分が閾値の範囲内にあり利用者の生体情報が照合の不確実性を有しない、すなわち通常の取り扱いが可能であると判定されるものである。

変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｅを構成する静脈の重心ｇａ１を算出する。さらに、変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｆを構成する静脈の重心ｇａ２を算出する。変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｅの重心ｇａ１と、静脈パタン４０ｆの重心ｇａ２の距離ａｂｓ（ｇａ１−ｇａ２）を計算して閾値Ｇｔｈと比較する。これにより、変動量判定部６３は、ａｂｓ（ｇａ１−ｇａ２）≦Ｇｔｈであるので、静脈パタン４０ｅと静脈パタン４０ｆを採取した利用者が照合の不確実性を有しないと判定する。

一方、図１０（２）に示す２つの静脈パタンは、変動量判定部６３によって、変動量の差分が閾値の範囲外にあり利用者の生体情報が照合の不確実性を有する、すなわち通常通りの取り扱いをおこなうと認証しづらいと判定されるものである。

変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｇを構成する静脈の重心ｇｂ１を算出する。さらに、変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｈを構成する静脈の重心ｇｂ２を算出する。変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｇの重心ｇｂ１と、静脈パタン４０ｈの重心ｇｂ２の距離ａｂｓ（ｇｂ１−ｇｂ２）を計算して閾値Ｇｔｈと比較する。これにより、変動量判定部６３は、ａｂｓ（ｇｂ１−ｇｂ２）＞Ｇｔｈであるので、静脈パタン４０ｇと静脈パタン４０ｈを採取した利用者が照合の不確実性を有しないと判定する。

なお、重心の算出は、変動量の差分が閾値の範囲内にあるか否かを判定するためにおこなうものであり、必ずしも厳密な意味での重心の算出をもとめない。したがって、変動量判定部６３は、既知の算出方法を重心の算出をおこなうことができる。たとえば、変動量判定部６３は、複数の静脈を形成するすべてのポイント（図９参照）との距離の総和を最小とする座標を重心とすることができる。

２つ目の変形例を図１１（１）および図１１（２）に示す。図１１（１）に示す２つの静脈パタンは、変動量判定部６３によって、変動量の差分が閾値の範囲内にあり利用者の生体情報が照合の不確実性を有しない、すなわち通常の取り扱いが可能であると判定されるものである。

変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｉを構成する静脈の変化量Ｈａ１を算出する。さらに、変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｊを構成する静脈の変化量Ｈａ２を算出する。このとき、変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｊのうち静脈パタン４０ｉに対して増加となる変化量をＨａｐとし、静脈パタン４０ｊのうち静脈パタン４０ｉに対して減少となる変化量をＨａｍとする。

たとえば、静脈パタン４０ｊは、増加分として計数される静脈（太線で記載）が１本、減少分として計数される静脈（破線で記載）が１本であるから、Ｈａｐ＝１、Ｈａｍ＝１となる。静脈パタン４０ｉは、Ｈａ１＝８であるから、Ｈａ２＝Ｈａ１＋Ｈａｐ−Ｈａｍ＝８＋１−１＝８となる。

変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｉの変化量Ｈａ１と、静脈パタン４０ｊの変化量Ｈａ２の変化率ａｂｓ（Ｈａ１／（Ｈａ２＋Ｈａｐ＋Ｈａｍ））を計算して閾値Ｈｔｈと比較する。これにより、変動量判定部６３は、ａｂｓ（Ｈａ１／（Ｈａ２＋Ｈａｐ＋Ｈａｍ））≦Ｈｔｈであるので、静脈パタン４０ｉと静脈パタン４０ｊを採取した利用者が照合の不確実性を有しないと判定する。

一方、図１１（２）に示す２つの静脈パタンは、変動量判定部６３によって、変動量の差分が閾値の範囲外にあり利用者の生体情報が照合の不確実性を有する、すなわち通常通りの取り扱いをおこなうと認証しづらいと判定されるものである。

変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｍを構成する静脈の変化量Ｈｂ１を算出する。さらに、変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｎを構成する静脈の変化量Ｈｂ２を算出する。このとき、変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｎのうち静脈パタン４０ｍに対して増加となる変化量をＨｂｐとし、静脈パタン４０ｎのうち静脈パタン４０ｍに対して減少となる変化量をＨｂｍとする。

たとえば、静脈パタン４０ｎは、増加分として計数される静脈が２本、減少分として計数される静脈が２本であるから、Ｈｂｐ＝２、Ｈｂｍ＝２となる。静脈パタン４０ｍは、Ｈｂ１＝７であるから、Ｈｂ２＝Ｈｂ１＋Ｈｂｐ−Ｈｂｍ＝７＋２−２＝７となる。

変動量判定部６３は、静脈パタン４０ｍの変化量Ｈｂ１と、静脈パタン４０ｎの変化量Ｈｂ２の変化率ａｂｓ（Ｈｂ１／（Ｈｂ２＋Ｈｂｐ＋Ｈｂｍ））を計算して閾値Ｈｔｈと比較する。これにより、変動量判定部６３は、ａｂｓ（Ｈｂ１／（Ｈｂ２＋Ｈｂｐ＋Ｈｂｍ））＞Ｈｔｈであるので、静脈パタン４０ｍと静脈パタン４０ｎを採取した利用者が照合の不確実性を有すると判定する。

次に、認証装置３２が認証の際に実行する１：Ｎ照合を実現する構成について図１２を用いて説明する。図１２は、第２の実施形態の認証装置の生体情報の１：Ｎ照合を実行する構成を示す図である。

認証装置３２は、画像取得部６１と、画像選択部６２と、変動量判定部６３と、変動要因特定部６４と、補正部６５と、付加情報生成部６６と、リトライ部６７と、付加情報なし照合対象指定部６９と、付加情報あり照合対象指定部７０と、照合部７１を備える。これらの各処理部は、図３に示したハードウェア構成により実現することができる。なお、認証装置２０が登録装置として機能するための構成と同様の構成については、名称および符番を同一にして説明を簡潔にする。

認証装置３２は、ユーザ情報の入力をおこなうことなしの１：Ｎ照合を実行する。そのため、認証装置３２は、たとえば、ＩＣカードリーダライタ２５などからのユーザ情報の入力を必要としない。

画像取得部６１は、照合に用いる生体情報を取得するために、利用者（ユーザ）の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。画像選択部６２は、画像取得部６１が取得した複数の静脈画像からフレーム間の差分変動が少ない静脈画像を１つ選択する。画像取得部６１と画像選択部６２は、同様にして、複数の静脈画像の取得と選択を複数回（たとえば、２回）繰り返して、複数の静脈画像を選択する。

変動量判定部６３は、画像選択部６２が選択した複数の静脈画像の変動量が所定の閾値の範囲内であるか否かを判定する。変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有しない場合に、付加情報なし照合対象指定部６９による処理にすすむ。一方、変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有する場合に、付加情報あり照合対象指定部７０による処理にすすむ。

変動要因特定部６４は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有すると判定した変動要因を特定する。変動要因特定部６４は、外部環境の変化が変動要因であると判定した場合、リトライ部６７による処理にすすみ、変動要因特定部６４は、手のひらの不適切な姿勢が変動要因であると判定した場合、補正部６５による処理にすすむ。変動要因特定部６４は、外部環境、手のひらの姿勢のいずれもが変動要因であると判定できない場合に、利用者に固有の問題があると判定して、付加情報生成部６６による処理にすすむ。

補正部６５は、静脈パタンの抽出元となった静脈画像を補正する。リトライ部６７は、画像取得部６１によりあらためて静脈画像を取得するために、利用者に対して、手かざしのやり直しを案内報知する。付加情報生成部６６は、照合部７１が通常の照合対象とする生体情報に加えて、照合部７１が付加的に照合対象とする生体情報を生成する。

付加情報なし照合対象指定部６９は、付加情報を有しない照合情報を照合対象に指定する。すなわち、付加情報なし照合対象指定部６９は、登録データベース５０のうち照合付加情報を有しない、タイプが「標準」である利用者を照合対象とする。

付加情報あり照合対象指定部７０は、付加情報を有する照合情報を照合対象に指定する。すなわち、付加情報あり照合対象指定部７０は、登録データベース５０のうち照合付加情報を有する、タイプが「困難」である利用者を照合対象とする。

照合部７１は、付加情報なし照合対象指定部６９あるいは付加情報あり照合対象指定部７０で指定された利用者を照合対象にして１：Ｎ照合をおこなう。すなわち、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報と、付加情報なし照合対象指定部６９で指定された利用者が備える照合情報とを照合する。また、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報に加えて、付加的な照合対象として生成した生体情報とを、付加情報あり照合対象指定部７０で指定された利用者が備える照合情報および照合付加情報とを照合する。

このように、認証装置３２は、生体情報の照合に不確実性を有すると判定した利用者について、生体情報の照合に不確実性を有するとして登録されている利用者を照合対象とすることができるため、照合の成功率を向上させることができる。これにより、認証装置３２は、繰り返し照合を失敗することが多い利用者のユーザビリティを改善する。

次に、認証装置３０が認証の際に実行する１：１照合を実現する構成について図１３を用いて説明する。図１３は、第２の実施形態の認証装置の生体情報の１：１照合を実行する構成を示す図である。

認証装置３０は、ユーザ情報取得部６０と、画像取得部６１と、付加情報生成部６６と、付加情報なし照合情報取得部７２と、付加情報あり照合情報取得部７３と、照合部７１を備える。これらの各処理部は、図３に示したハードウェア構成により実現することができる。なお、認証装置２０が登録装置として機能するための構成と同様の構成については、名称および符番を同一にして説明を簡潔にする。

ユーザ情報取得部６０は、利用者（ユーザ）のタイプを特定するために、識別情報を取得する。たとえば、認証装置３０は、ＡＴＭであるから、識別情報は、口座番号とすることができ、図示しないＭＳ（Magnetic Stripe：磁気ストライプ）リーダによって、キャッシュカードや通帳が備える磁気ストライプから読み出すことができる。

付加情報なし照合情報取得部７２は、ユーザ情報取得部６０が取得したタイプが「標準」である場合に、登録データベース５０から付加情報を有しない照合情報を取得する。付加情報あり照合情報取得部７３は、ユーザ情報取得部６０が取得したタイプが「困難」である場合に、登録データベース５０から付加情報を有する照合情報を取得する。

画像取得部６１は、照合に用いる生体情報を取得するために、利用者の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。画像取得部６１は、ユーザ情報取得部６０が取得したタイプが「標準」である場合に、照合部７１による処理にすすむ。一方、ユーザ情報取得部６０が取得したタイプが「困難」である場合には、画像取得部６１は、付加情報生成部６６による処理にすすむ。付加情報生成部６６は、照合部７１が通常の照合対象とする生体情報に加えて、照合部７１が付加的に照合対象とする生体情報を生成する。

照合部７１は、付加情報なし照合情報取得部７２あるいは付加情報あり照合情報取得部７３が取得した照合情報を照合対象にして１：１照合をおこなう。すなわち、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報と、付加情報なし照合情報取得部７２が取得した照合情報とを照合する。また、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報に加えて、付加的な照合対象として生成した生体情報を、付加情報あり照合情報取得部７３が取得した照合情報および照合付加情報と照合する。

このように、認証装置３０は、生体情報の照合に不確実性を有するとして登録されている利用者について、生体情報の照合に不確実性を有するとして登録されている照合付加情報を用いて照合をおこなうことができる。そのため、認証装置３０は、生体情報の照合に不確実性を有する利用者について、照合の成功率を向上させることができる。これにより、認証装置３０は、繰り返し照合を失敗することが多い利用者のユーザビリティを改善する。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態の認証装置について図１４を用いて説明する。図１４は、第３の実施形態の認証装置の生体情報の照合を実行する構成を示す図である。第３の実施形態の認証装置３０ａは、１：１照合をおこなう点で、第２の実施形態の認証装置３０と同じであるが、照合の都度に付加情報の生成の判断をおこなう点で相違する。

認証装置３０ａは、ユーザ情報取得部６０と、画像取得部６１と、画像選択部６２と、変動量判定部６３と、付加情報生成部６６と、付加情報なし照合情報取得部７２と、付加情報あり照合情報取得部７３と、照合部７１を備える。これらの各処理部は、図３に示したハードウェア構成により実現することができる。認証装置２０が登録装置として機能するための構成と同様の構成については、名称および符番を同一にして説明を簡潔にする。

ユーザ情報取得部６０は、利用者（ユーザ）のタイプを特定するために、識別情報を取得する。付加情報なし照合情報取得部７２は、ユーザ情報取得部６０が取得したタイプが「標準」である場合に、登録データベース５０から付加情報を有しない照合情報を取得する。付加情報あり照合情報取得部７３は、ユーザ情報取得部６０が取得したタイプが「困難」である場合に、登録データベース５０から付加情報を有する照合情報を取得する。

画像取得部６１は、照合に用いる生体情報を取得するために、利用者の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。画像選択部６２は、画像取得部６１が取得した複数の静脈画像からフレーム間の差分変動が少ない静脈画像を１つ選択する。画像取得部６１と画像選択部６２は、同様にして、複数の静脈画像の取得と選択を複数回（たとえば、２回）繰り返して、複数の静脈画像を選択する。

変動量判定部６３は、画像選択部６２が選択した複数の静脈画像の変動量が所定の閾値の範囲内であるか否かを判定する。変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有しない場合に、照合部７１による処理にすすむ。一方、変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有する場合に、付加情報生成部６６による処理にすすむ。付加情報生成部６６は、照合部７１が通常の照合対象とする生体情報に加えて、照合部７１が付加的に照合対象とする生体情報を生成する。

照合部７１は、付加情報なし照合情報取得部７２あるいは付加情報あり照合情報取得部７３が取得した照合情報を照合対象にして１：１照合をおこなう。すなわち、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報と、付加情報なし照合情報取得部７２が取得した照合情報とを照合する。また、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報に加えて、付加的な照合対象として生成した生体情報を、付加情報あり照合情報取得部７３が取得した照合情報および照合付加情報と照合する。

このように、認証装置３０ａは、生体情報の照合に不確実性を有すると判定した利用者について、生体情報の照合に不確実性を有するとして登録されている照合付加情報を用いて照合をおこなうことができる。そのため、認証装置３０ａは、生体情報の照合に不確実性を有する利用者について、照合の成功率を向上させることができる。これにより、認証装置３０ａは、繰り返し照合を失敗することが多い利用者のユーザビリティを改善する。

なお、認証装置３０ａは、変動量判定部６３による判定結果と、ユーザ情報取得部６０が取得した利用者のタイプとが相違する場合、登録データベース５０にタイプとして登録されている内容に不安定性がある旨を記録してもよい。認証装置３０ａは、不安定性がある旨の記録にもとづいて、タイプに記録してある内容を更新してもよい。この場合、認証装置３０ａは、タイプに記録している内容を「困難」から「標準」に変更することができる。あるいは、認証装置３０ａは、不安定性がある旨の記録にもとづいて、登録内容の有効期限を短縮することもできる。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態の認証装置について図１５を用いて説明する。図１５は、第４の実施形態の認証装置の生体情報の照合を実行する構成を示す図である。第４の実施形態の認証装置３０ｂは、１：１照合をおこなう点で、第２の実施形態の認証装置３０と同じであるが、登録データベース５０から取得する照合情報に照合付加情報を含めるか否かが、照合の都度に判断される点で認証装置３０と相違する。

認証装置３０ｂは、ユーザ情報取得部６０と、画像取得部６１と、画像選択部６２と、変動量判定部６３と、付加情報生成部６６と、付加情報なし照合情報取得部７２と、付加情報あり照合情報取得部７３と、照合部７１を備える。これらの各処理部は、図３に示したハードウェア構成により実現することができる。認証装置２０が登録装置として機能するための構成と同様の構成については、名称および符番を同一にして説明を簡潔にする。

ユーザ情報取得部６０は、利用者（ユーザ）のタイプを特定するために、識別情報を取得する。画像取得部６１は、照合に用いる生体情報を取得するために、利用者の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。画像選択部６２は、画像取得部６１が取得した複数の静脈画像からフレーム間の差分変動が少ない静脈画像を１つ選択する。画像取得部６１と画像選択部６２は、同様にして、複数の静脈画像の取得と選択を複数回（たとえば、２回）繰り返して、複数の静脈画像を選択する。

変動量判定部６３は、画像選択部６２が選択した複数の静脈画像の変動量が所定の閾値の範囲内であるか否かを判定する。変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有しない場合に、付加情報なし照合情報取得部７２による処理にすすむ。一方、変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有する場合に、付加情報生成部６６による処理にすすむ。

付加情報生成部６６は、照合部７１が通常の照合対象とする生体情報に加えて、照合部７１が付加的に照合対象とする生体情報を生成する。付加情報なし照合情報取得部７２は、登録データベース５０から付加情報を有しない照合情報を取得する。付加情報あり照合情報取得部７３は、登録データベース５０から付加情報を有する照合情報を取得する。

照合部７１は、付加情報なし照合情報取得部７２あるいは付加情報あり照合情報取得部７３が取得した照合情報を照合対象にして１：１照合をおこなう。すなわち、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報と、付加情報なし照合情報取得部７２が取得した照合情報とを照合する。また、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報に加えて、付加的な照合対象として生成した生体情報を、付加情報あり照合情報取得部７３が取得した照合情報および照合付加情報と照合する。

なお、認証装置３０ｂは、変動量判定部６３による判定結果がタイプ「困難」に相当し、登録データベース５０が記録する利用者のタイプが「標準」である場合、照合部７１は、付加情報を破棄して照合判定をおこなうようにしてもよい。また、認証装置３０ｂは、変動量判定部６３による判定結果がタイプ「標準」に相当し、登録データベース５０が記録する利用者のタイプが「困難」である場合、照合部７１は、登録データベース５０が記録する利用者のタイプを「標準」とみなして照合判定をおこなうようにしてもよい。

このように、認証装置３０ｂは、生体情報の照合に不確実性を有すると判定した利用者について、生体情報の照合に不確実性を有するとして登録されている照合付加情報を用いて照合をおこなうことができる。そのため、認証装置３０ｂは、生体情報の照合に不確実性を有する利用者について、照合の成功率を向上させることができる。これにより、認証装置３０ｂは、繰り返し照合を失敗することが多い利用者のユーザビリティを改善する。

［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態の認証装置について図１６を用いて説明する。図１６は、第５の実施形態の認証装置の生体情報の照合を実行する構成を示す図である。

認証装置３０ｃは、ユーザ情報取得部６０と、画像取得部６１と、画像選択部６２と、変動量判定部６３と、付加情報生成部６６と、付加情報なし照合情報取得部７２と、付加情報あり照合情報取得部７３と、照合部７１を備える。これらの各処理部は、図３に示したハードウェア構成により実現することができる。認証装置２０が登録装置として機能するための構成と同様の構成については、名称および符番を同一にして説明を簡潔にする。

ユーザ情報取得部６０は、利用者（ユーザ）のタイプを特定するために、識別情報を取得する。画像取得部６１は、照合に用いる生体情報を取得するために、利用者の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。画像選択部６２は、画像取得部６１が取得した複数の静脈画像からフレーム間の差分変動が少ない静脈画像を１つ選択する。画像取得部６１と画像選択部６２は、同様にして、複数の静脈画像の取得と選択を複数回（たとえば、２回）繰り返して、複数の静脈画像を選択する。

変動量判定部６３は、画像選択部６２が選択した複数の静脈画像の変動量が所定の閾値の範囲内であるか否かを判定する。変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有しない場合に、付加情報なし照合情報取得部７２による処理にすすむ。一方、変動量判定部６３は、利用者の生体情報が照合の不確実性を有する場合に、付加情報生成部６６による処理にすすむ。

付加情報生成部６６は、照合部７１が通常の照合対象とする生体情報に加えて、照合部７１が付加的に照合対象とする生体情報を生成する。付加情報なし照合情報取得部７２は、登録データベース５０から付加情報を有しない照合情報を取得する。

照合部７１は、まず、付加情報なし照合情報取得部７２が取得した照合情報を照合対象にして１：１照合をおこなう。すなわち、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報と、付加情報なし照合情報取得部７２が取得した照合情報とを照合する。

ここで、照合に失敗し、かつ登録データベース５０が記録する利用者のタイプが「困難」である場合、照合部７１は、通常の照合対象として生成した生体情報に加えて、付加的な照合対象として生成した生体情報を、付加情報あり照合情報取得部７３が取得した照合情報および照合付加情報と照合する。

このように、認証装置３０ｃは、生体情報の照合に不確実性を有すると判定した利用者について、生体情報の照合に不確実性を有するとして登録されている照合付加情報を用いて照合をおこなうことができる。そのため、認証装置３０ｃは、生体情報の照合に不確実性を有する利用者について、照合の成功率を向上させることができる。これにより、認証装置３０ｃは、繰り返し照合を失敗することが多い利用者のユーザビリティを改善する。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、認証装置２０、認証装置３０（認証装置３０ａ，３０ｂ，３０ｃを含む）、認証装置３２、認証サーバ３５が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（可搬型記録媒体を含む）に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。

なお、上述の実施の形態では、手のひらの静脈を用いて認証をおこなうシステムを例示して説明したが、これに限らず、生体のその他の特徴検出部位であればどこでもよい。たとえば、生体のその他の特徴検出部位は、足の裏、手足の指、手足の甲、手首、腕などであってもよい。

なお、認証に静脈を用いる場合、生体のその他の特徴検出部位は、静脈を観察可能な部位であればよい。
なお、生体情報取得部位を特定可能な生体のその他の特徴検出部位であれば認証に有利である。たとえば、手のひらや顔などであれば、取得した画像から部位を特定可能である。

なお、認証に用いる生体情報は静脈に限らず、指紋や掌紋、その他のものであってもよい。
また、上述の実施の形態は、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。

さらに、上述の実施の形態は、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではない。

１ 認証装置
２ 生体情報取得部
３ 判定部
４ 情報生成部
５ 照合対象選択部
６ 照合部
７ 生体情報
８ 生成情報
８ａ 第１生成情報
８ｂ 第２生成情報
９ 登録情報
９ａ 第１登録情報
９ｂ 第２登録情報
１０ 認証システム
２０、３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３２ 認証装置
２１ 処理装置
２２ ディスプレイ
２３ キーボード
２４ センサユニット内蔵マウス
２５ ＩＣカードリーダライタ
２６ ＩＣカード
３１、３３ センサユニット
３４ 扉
３５ 認証サーバ
３６ ネットワーク
５０ 登録データベース
５１ 生体情報リスト
６０ ユーザ情報取得部
６１ 画像取得部
６２ 画像選択部
６３ 変動量判定部
６４ 変動要因特定部
６５ 補正部
６６ 付加情報生成部
６７ リトライ部
６８ 登録部
６９ 付加情報なし照合対象指定部
７０ 付加情報あり照合対象指定部
７１ 照合部
７２ 付加情報なし照合情報取得部
７３ 付加情報あり照合情報取得部

Claims (10)

1. 認証対象者から生体情報を取得する生体情報取得部と、
   前記認証対象者が照合の不確実性を有するか否かを判定する判定部と、
   照合に用いる第１生成情報を前記生体情報から生成するとともに、前記認証対象者が照合の不確実性を有する場合に前記第１生成情報に加えて照合に用いる第２生成情報を前記生体情報から生成する情報生成部と、
   前記生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第１登録情報を照合対象とするか、前記生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第２登録情報を前記第１登録情報に加えて照合対象とするか、を選択する照合対象選択部と、
   照合対象として選択した登録情報と、対応する生成情報とを照合する照合部と、
   を備えることを特徴とする認証装置。
2. 前記情報生成部は、前記判定部による前記認証対象者が照合の不確実性を有するという判定結果にもとづいて、前記第２生成情報を生成し、
   前記照合対象選択部は、前記判定部による前記認証対象者が照合の不確実性を有するという判定結果にもとづいて、前記第２登録情報を前記第１登録情報に加えて照合対象とすることを特徴とする請求項１記載の認証装置。
3. 前記情報生成部は、前記判定部による前記認証対象者が照合の不確実性を有するという判定結果にもとづいて、前記第２生成情報を生成し、
   前記照合対象選択部は、あらかじめ登録されている前記認証対象者の照合の不確実性を示す情報にもとづいて、前記第２登録情報を前記第１登録情報に加えて照合対象とすることを特徴とする請求項１記載の認証装置。
4. 前記認証対象者の照合の不確実性を示す情報は、前記判定部による前記認証対象者が照合の不確実性を有するという判定結果にもとづいて更新可能であることを特徴とする請求項３記載の認証装置。
5. 前記判定部は、前記生体情報取得部が認証時に取得した生体情報にもとづいて、前記認証対象者の照合の不確実性を判定することを特徴とする請求項１記載の認証装置。
6. 前記判定部は、取得タイミングの異なる２以上の前記生体情報を比較して前記不確実性を有するか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の認証装置。
7. 前記判定部は、取得した１の前記生体情報から異なる態様で抽出した２以上の特徴情報を比較して前記不確実性を有するか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の認証装置。
8. 前記判定部は、あらかじめ登録されている、前記認証対象が前記不確実性を有するか否かを示す不確実性情報にもとづいて、前記不確実性を有するか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の認証装置。
9. コンピュータに、
   認証対象者から生体情報を取得し、
   前記認証対象者が照合の不確実性を有するか否かを判定し、
   照合に用いる第１生成情報を前記生体情報から生成するとともに、前記認証対象者が照合の不確実性を有する場合に前記第１生成情報に加えて照合に用いる第２生成情報を前記生体情報から生成し、
   前記生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第１登録情報を照合対象とするか、前記生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第２登録情報を前記第１登録情報に加えて照合対象とするか、を選択し、
   照合対象として選択した登録情報と、対応する生成情報とを照合する、
   処理を実行させることを特徴とする認証プログラム。
10. 認証対象者から生体情報を取得し、
    前記認証対象者が照合の不確実性を有するか否かを判定し、
    照合に用いる第１生成情報を前記生体情報から生成するとともに、前記認証対象者が照合の不確実性を有する場合に前記第１生成情報に加えて照合に用いる第２生成情報を前記生体情報から生成し、
    前記生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第１登録情報を照合対象とするか、前記生体情報を照合するためにあらかじめ登録されている第２登録情報を前記第１登録情報に加えて照合対象とするか、を選択し、
    照合対象として選択した登録情報と、対応する生成情報とを照合する、
    ことを特徴とする認証方法。

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