JP2014071737A

JP2014071737A - 生体情報認証装置、生体情報認証方法及び生体情報認証プログラム

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Publication number: JP2014071737A
Application number: JP2012218208A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Ito; 秀和伊藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-21
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: JP6179085B2

Abstract

【課題】生体認証時の利用者の利便性を高めること。
【解決手段】ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有するセンサユニット１１は、物体の表面の一部の画像を取得し、画像処理部１２は、取得された複数の部分画像間の変化に基づいて、読み取りセンサに対する物体の相対的な移動方向を判定し、判定した移動方向に従って、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して物体の表面の合成画像を生成し、照合部１３は、合成画像と予め登録された生体情報とを照合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体情報認証装置、生体情報認証方法及び生体情報認証プログラムに関する。

情報処理装置の使用を特定の個人に制限するために、人間の生体情報を利用して特定の個人を認証する生体情報認証装置が普及している。

特に、携帯電話等の移動端末では、指紋を利用した生体情報認証装置が普及している。例えば、移動端末に備えられたセンサユニットによって取得された利用者の指紋画像と、移動端末に予め登録された指紋画像とを比較し、両者が一致する場合に移動端末の利用を許可する生体情報認証装置がある。

携帯電話等の移動端末は小型であるため、移動端末では、限られた面積の中にセンサユニットを配置することになる。そこで、移動端末に備えられるセンサユニットは、一度に指紋全体の画像を取得するような面積の大きなものではなく、指紋の複数の部分画像を順次取得するような面積の小さいものが多い。生体情報認証装置では、センサユニットによって取得された複数の部分画像を結合することにより指紋全体の合成画像を生成する。よって、移動端末の利用者は、指紋を利用した生体認証、すなわち、指紋認証を行う際には、センサユニットの読み取りセンサに指を触れた状態で、読み取りセンサ上で指を滑らせながら移動させることにより、センサユニットに複数の部分画像を取得させる。ここで、センサユニットのようなインターフェースに対する操作のうち、インターフェースに指を触れた状態で指を滑らせながら移動させる操作は「スワイプ」と呼ばれることがある。

また、従来の携帯電話では、読み取りセンサの専有面積を極力小さくするために、携帯電話の筐体の短手方向に細長い横長の読み取りセンサが筐体の表面に配置されている。よって、従来の携帯電話では、指紋認証を行う際の指の移動方向が携帯電話の筐体の長手方向の一方向に限られている。

特開２００５-０６３０２０号公報

最近、データ通信可能な移動端末としてスマートフォン及びタブレット型端末が注目されている。スマートフォン及びタブレット端末は、従来の携帯電話のように筐体の短手方向を水平にした状態、すなわち、筐体を縦にした状態で用いられるだけでなく、筐体を縦にした状態から９０°倒して、筐体の長手方向を水平にした状態、すなわち、筐体を横にした状態で用いられることも多い。

よって、従来の携帯電話のように指の移動方向が筐体の長手方向の一方向に限られていると、例えばスマートフォンの利用者は、スマートフォンの筐体を横にした状態で指紋認証を行うには、スマートフォンの向きに合わせて指を横向きにして筐体の長手方向に移動させる必要があり、不便である。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、生体認証時の利用者の利便性を高めることができる生体情報認証装置、生体情報認証方法及び生体情報認証プログラムを提供することを目的とする。

開示の態様の生体情報認証装置は、ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有する、物体の表面の一部の画像を取得可能なセンサユニットと、取得された複数の前記画像間の変化に基づいて、前記読み取りセンサに対する前記物体の相対的な移動方向を判定し、前記移動方向に従って、前記Ｘ方向または前記Ｙ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して前記表面の合成画像を生成する画像処理部と、前記合成画像と予め登録された生体情報とを照合する照合部と、を具備する。

開示の態様によれば、生体認証時の利用者の利便性を高めることができる。

図１は、実施例１の生体情報認証装置の一例を示す機能ブロック図である。図２は、実施例１のセンサユニットのハードウェア構成例を示す図である。図３は、実施例１の読み取りセンサの動作の説明に供する図である。図４は、実施例１の生体情報認証装置の動作の説明に供する図である。図５は、実施例１の生体情報認証装置の動作の説明に供する図である。図６は、実施例１の画像処理部の処理の説明に供する図である。図７は、実施例１の画像処理部の処理の説明に供する図である。図８は、実施例１の画像処理部の処理の説明に供するフローチャートである。図９は、実施例２のセンサユニットのハードウェア構成例を示す図である。図１０は、実施例２の画像処理部の処理の説明に供する図である。図１１は、実施例２の画像処理部の処理の説明に供する図である。図１２は、実施例３のセンサユニットのハードウェア構成例を示す図である。図１３は、実施例３の画像処理部の処理の説明に供する図である。図１４は、実施例３の画像処理部の処理の説明に供する図である。図１５は、生体情報認証装置のハードウェア構成例を示す図である。

以下に、本願の開示する生体情報認証装置、生体情報認証方法及び生体情報認証プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する生体情報認証装置、生体情報認証方法及び生体情報認証プログラムが限定されるものではない。また、実施例において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

また、以下の実施例では、ＸＹ平面上において、移動端末の筐体の長手方向をＸ方向、移動端末の筐体の短手方向をＹ方向とする。しかし、ＸＹ平面上において、移動端末の筐体の長手方向をＹ方向、移動端末の筐体の短手方向をＸ方向とした場合にも、以下の実施例と同様にして開示の技術を実施することができる。すなわち、移動端末の筐体の長手方向をＹ方向、移動端末の筐体の短手方向をＸ方向とする場合には、以下の実施例において、「Ｘ」を「Ｙ」と読み替え、「Ｙ」を「Ｘ」と読み替えればよい。

［実施例１］
＜生体情報認証装置の構成＞
図１は、実施例１の生体情報認証装置の一例を示す機能ブロック図である。図１において、生体情報認証装置１０は、センサユニット１１と、画像処理部１２と、照合部１３と、記憶部１４とを有する。

センサユニット１１は、物体の表面の一部の画像を取得可能なものである。センサユニット１１により順次取得される複数の画像は、画像処理部１２に入力される。

画像処理部１２は、センサユニット１１により取得された複数の画像を結合して物体の表面の合成画像を生成する。画像処理部１２により生成された合成画像は、照合部１３に入力される。

記憶部１４は、利用者によって予め登録された生体情報を記憶する。

照合部１３は、画像処理部１２から入力された合成画像と、記憶部１４に記憶された生体情報とを照合し、照合結果を出力する。

なお、合成画像と照合される、照合対象の生体情報は、必ずしも、生体情報認証装置１０に記憶されている必要はない。例えば、照合部１３は、生体情報認証装置１０と離れた位置に設置されたサーバに予め登録された生体情報を照合対象としてネットワークを介して取得してもよい。この場合には、生体情報認証装置１０は、記憶部１４を備える必要がない。

＜センサユニットのハードウェア構成＞
図２は、実施例１のセンサユニットのハードウェア構成例を示す図である。図２において、センサユニット１１は、読み取りセンサ１１１と、変換回路１１２と、メモリ１１３とを有する。

読み取りセンサ１１１は、物体の表面の一部の凹凸を所定の周期で順次読み取る。所定の周期で読み取られた凹凸を示す情報（以下では「凹凸情報」と呼ばれることがある）は、変換回路１１２に順次入力される。

また、読み取りセンサ１１１は、ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成される。また、読み取りセンサ１１１は、一続きに帯状に形成される。つまり、実施例１では、読み取りセンサ１１１は、ＸＹ平面上でＬ字型に形成される。

変換回路１１２は、読み取りセンサ１１１から順次入力された凹凸情報を画像に変換する。変換後の画像は、メモリ１１３に順次入力される。

メモリ１１３は、変換回路１１２から順次入力される画像を記憶する。よってメモリ１１３には、物体表面の順次変化する複数の部分画像が記憶される。これら複数の部分画像は画像処理部１２に入力され、画像処理部１２によって結合される。

このようにして、センサユニット１１は、読み取りセンサ１１１上でスワイプさせられる物体の表面の一部の画像を取得する。また、センサユニット１１は、所定の周期で変化する複数の部分画像を順次取得する。

＜読み取りセンサの動作＞
図３は、実施例１の読み取りセンサの動作の説明に供する図である。図３には、一例として、読み取りセンサ１１１が、静電容量型の読み取りセンサである場合を示す。また、図３には、一例として、生体情報認証装置１０が指紋認証装置である場合、すなわち、読み取りセンサ１１１により指の表面の凹凸を読み取る場合を示す。

読み取りセンサ１１１は、電極と保護膜とを有し、保護膜の上に指を置かれたときの電荷の変化を検出する。電極は、読み取りセンサ１１１のＸＹ平面上にマトリクス状に配置される。各電極に電荷が蓄積される量は、指の表面の凹凸、すなわち、指紋の凹凸によって電極ごとに異なる。つまり、指の表面まで遠い箇所にある電極よりも、指の表面まで近い箇所にある電極の方に、より多くの電荷が蓄積される。そこで、読み取りセンサ１１１は、凹凸情報として、電極ごとの電荷量を変換回路１１２に出力する。

変換回路１１２は、読み取りセンサ１１１のＸＹ平面上において、電荷量がより多い箇所ほど濃度をより濃く表示するようにして、凹凸情報を画像に変換する。

このようにして、センサユニット１１は、指の表面の画像、すなわち、指紋の画像を取得することができる。

なお、読み取りセンサ１１１が読み取るものは、指の表面の凹凸に限定されない。例えば掌紋を用いた生体認証を行う場合には、読み取りセンサ１１１は、手のひらの表面の凹凸を読み取る。つまり、読み取りセンサ１１１は物体の表面の凹凸を読み取り、センサユニット１１は、物体の表面の画像を取得する。

また、読み取りセンサ１１１は、静電容量型に限定されない。読み取りセンサ１１１は、圧力センサ、電界センサ等、コンタクトタイプの他の読み取りセンサであってもよい。

＜生体情報認証装置の動作＞
図４及び図５は、実施例１の生体情報認証装置の動作の説明に供する図である。図４及び図５には、一例として、生体情報認証装置１０が移動端末に搭載される場合を示す。

また、図４には、移動端末の筐体２０のＹ方向（短手方向）を水平にした状態、すなわち、筐体２０を縦にした状態で指紋認証が行われる場合を示す。一方、図５には、移動端末の筐体２０のＸ方向（長手方向）を水平にした状態、すなわち、筐体２０を横にした状態で指紋認証が行われる場合を示す。

図４に示すように、利用者は、筐体２０を縦にした状態で指紋認証を行うときは、センサユニット１１上で、指をＸ方向に移動させる。一方で、図５に示すように、利用者は、筐体２０を横にした状態で指紋認証を行うときは、センサユニット１１上で、指をＹ方向に移動させる。これにより、センサユニット１１は、指紋の一部の画像を順次取得することができる。

ここで、実施例１では、図２に示すように、読み取りセンサ１１１がＸＹ平面上でＬ字型に形成されるため、センサユニット１１は、Ｘ方向に細長いＸ方向の画像と、Ｙ方向に細長いＹ方向の画像とから構成されるＬ字型の画像を取得する。また、図４及び図５のいずれの使用形態でも、センサユニット１１は、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方に結合可能なＬ字型の画像を取得することができる。すなわち、図４の使用形態では、Ｌ字型の読み取りセンサ１１１内のＹ方向に配置された電極により、Ｙ方向に細長い、Ｘ方向に結合可能なＹ方向の画像を取得可能である。一方で、図５の使用形態では、Ｌ字型の読み取りセンサ１１１内のＸ方向に配置された電極により、Ｘ方向に細長い、Ｙ方向に結合可能なＸ方向の画像を取得可能である。

＜画像処理部の処理＞
図６及び図７は、実施例１の画像処理部の処理の説明に供する図である。図６及び図７はいずれも、図４に示す使用形態において取得される部分画像を結合する場合を示す。図６には、Ｌ字型の複数の部分画像を結合できる場合を示し、図７には、Ｌ字型の複数の部分画像を結合できない場合を示す。

図６に示すように、画像処理部１２が、Ｌ字型の部分画像３０−１〜３０−９をＹ方向の結合箇所３１に従ってＸ方向に結合すると、Ｙ方向の画像間の結合箇所３１において、指紋の各々の線画像を一続きに結合することができる。つまり、図４に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数のＹ方向の画像を結合することができる。よって、画像処理部１２は、結合箇所３１に従って、複数のＹ方向の画像をＸ方向に結合することにより、指紋全体の合成画像を生成することができる。また、複数のＹ方向の画像の結合により指紋全体の合成画像を生成可能な場合には、Ｘ方向の画像３５は不要となる。よって、この場合には、画像処理部１２は、Ｌ字型の部分画像３０−１〜３０−９の各々から、Ｘ方向の画像３５を削除する。

一方で、図７に示すように、画像処理部１２が、Ｌ字型の部分画像３０−１と３０−２とをＸ方向の結合箇所３２に従ってＹ方向に結合すると、Ｘ方向の画像間の結合箇所３２において、指紋の各々の線画像を一続きに結合することができない。つまり、図４に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数のＸ方向の画像を結合することができない。

なお、図５に示す使用形態において取得されるＬ字型の部分画像の結合の可否に関しては、図６及び図７において、「Ｘ」を「Ｙ」に読み替え、「Ｙ」を「Ｘ」に読み替えたものになる。すなわち、図５に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数のＬ字型の部分画像を結合箇所３１に従ってＹ方向に結合することができる一方で、複数のＬ字型の部分画像を結合箇所３２に従ってＸ方向に結合することができない。つまり、図４に示す使用形態と、図５に示す使用形態とでは、部分画像の結合が可能な方向が逆転する。

そこで、画像処理部１２は、センサユニット１１によって取得された複数の部分画像間の変化に基づいて読み取りセンサ１１１に対する指の相対的な移動方向を判定する。すなわち、画像処理部１２は、複数のＹ方向の画像をＸ方向に結合可能な場合には、指の相対的な移動方向をＸ方向と判定する。一方で、画像処理部１２は、複数のＸ方向の画像をＹ方向に結合可能な場合には、指の相対的な移動方向をＹ方向と判定する。

そして、画像処理部１２は、判定した移動方向に従って、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して指紋全体の合成画像を生成する。すなわち、画像処理部１２は、移動方向をＸ方向と判定した場合には複数のＹ方向の画像をＸ方向に結合し、移動方向をＹ方向と判定した場合には複数のＸ方向の画像をＹ方向に結合する。

このように、画像処理部１２は、移動方向の判定と、画像の結合とを並行して行う。

図８は、実施例１の画像処理部の処理の説明に供するフローチャートである。

まず、画像処理部１２は、所定数の部分画像をＸ方向に結合する（ステップＳ４０）。

画像処理部１２は、ステップＳ４０での結合ができた場合には（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、読み取りセンサ１１１に対する指の相対的な移動方向をＸ方向と判定する（ステップＳ４２）。

画像処理部１２は、移動方向をＸ方向と判定すると（ステップＳ４２）、残りの部分画像をＸ方向に結合するとともに（ステップＳ４３）、すべての部分画像からＸ方向の画像を削除する（ステップＳ４４）。

一方で、画像処理部１２は、ステップＳ４１での結合ができない場合には（ステップＳ４１：Ｎｏ）、所定数の部分画像をＹ方向に結合する（ステップＳ４５）。

画像処理部１２は、ステップＳ４５での結合ができた場合には（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、読み取りセンサ１１１に対する指の相対的な移動方向をＹ方向と判定する（ステップＳ４７）。

画像処理部１２は、移動方向をＹ方向と判定すると（ステップＳ４７）、残りの部分画像をＹ方向に結合するとともに（ステップＳ４８）、すべての部分画像からＹ方向の画像を削除する（ステップＳ４９）。

なお、画像処理部１２は、ステップＳ４０及びステップＳ４５でのいずれの結合もできない場合には（ステップＳ４１：Ｎｏ、及び、ステップＳ４６：Ｎｏ）、読み取りセンサ１１１による指紋の読み取りが失敗したと判定して処理を終了する。

ここで、画像処理部１２は、ステップＳ４２において、所定数の部分画像間においてＸ方向に結合可能な線画像が存在する範囲のＹ方向の長さの、読み取りセンサ１１１のＹ方向の長さに対する割合が閾値以上のときに、読み取りセンサ１１１に対する指の相対的な移動方向をＸ方向と判定するのが好ましい。また、画像処理部１２は、ステップＳ４５において、所定数の部分画像間においてＹ方向に結合可能な線画像が存在する範囲のＸ方向の長さの、読み取りセンサ１１１のＸ方向の長さに対する割合が閾値以上のときに、読み取りセンサ１１１に対する指の相対的な移動方向をＹ方向と判定するのが好ましい。これにより、閾値の調節により、移動方向の判定精度を適度な精度に調節することができる。

また、画像処理部１２は、ステップＳ４１及びステップＳ４６において、センサユニット１１によって取得された複数の部分画像のうち、最初の画像から所定数の画像を用いて移動方向を判定するのが好ましい。これにより、センサユニット１１による画像の取得開始から短時間で指の移動方向を判定することができる。

なお、図８においては、Ｘ方向の結合可否の判定を、Ｙ方向の結合可否の判定よりも先に行った。しかし、Ｙ方向の結合可否の判定を、Ｘ方向の結合可否の判定よりも先に行ってもよい。

また、図８において、ステップＳ４３とステップＳ４４の処理順序は逆であってもよい。同様に、ステップＳ４８とステップＳ４９の処理順序は逆であってもよい。つまり、削除処理を結合処理より先に行ってもよい。

以上のように実施例１によれば、ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に、すなわち、Ｌ字型に形成された読み取りセンサ１１１を有するセンサユニット１１は、物体の表面の一部の画像を取得する。画像処理部１２は、取得された複数の部分画像間の変化に基づいて、読み取りセンサ１１１に対する物体の相対的な移動方向を判定する。また、画像処理部１２は、判定した移動方向に従って、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して物体の表面の合成画像を生成する。そして、照合部１３は、合成画像と予め登録された生体情報とを照合する。これにより、センサユニット１１は、Ｘ方向に物体がスワイプされた場合、及び、Ｙ方向に物体がスワイプされた場合のいずれの場合でも、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方に結合可能な部分画像を取得することができる。よって、生体情報認証装置１０は、Ｘ方向に物体がスワイプされた場合、及び、Ｙ方向に物体がスワイプされた場合のいずれの場合でも、生体認証を行うことができる。すなわち、例えば生体情報認証装置１０が移動端末に搭載される場合には、利用者は、移動端末の筐体を縦にした状態及び横にした状態のいずれの状態でも、同一の方向に指をスワイプさせて指紋認証を行うことができる。よって、生体認証時の利用者の利便性を高めることができる。

また、実施例１によれば、読み取りセンサ１１１は、ＸＹ平面上で一続きに帯状に形成される。このように、センサユニット１１は、Ｘ方向用とＹ方向用のそれぞれ別の読み取りセンサを備えるのではなく、１つの読み取りセンサ１１１を備えるため、変換回路１１２も１つで足りる。よって、読み取りセンサ１１１の実装面積を小さくすることができる。

また、実施例１によれば、画像処理部１２は、物体の移動方向をＸ方向と判定するときは、Ｙ方向の複数の画像をＸ方向に結合して合成画像を生成する。一方で、画像処理部１２は、物体の移動方向をＹ方向と判定するときは、Ｘ方向の複数の画像をＹ方向に結合して合成画像を生成する。これにより、Ｘ方向に物体がスワイプされた場合、及び、Ｙ方向に物体がスワイプされた場合のいずれの場合でも、物体表面全体の合成画像を生成することができる。

［実施例２］
実施例２では、読み取りセンサ１１１が、ＸＹ平面上でＴ字型に形成される点が実施例１と相違する。

＜センサユニットのハードウェア構成＞
図９は、実施例２のセンサユニットのハードウェア構成例を示す図である。図９における読み取りセンサ１１１は、実施例１（図２）と同様に、ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成される。また、読み取りセンサ１１１は、実施例１（図２）と同様に、一続きに帯状に形成される。但し、実施例２では、読み取りセンサ１１１は、ＸＹ平面上でＴ字型に形成される。

＜生体情報認証装置の動作＞
実施例２では、図９に示すように、読み取りセンサ１１１がＸＹ平面上でＴ字型に形成されるため、センサユニット１１は、Ｘ方向に細長いＸ方向の画像と、Ｙ方向に細長いＹ方向の画像とから構成されるＴ字型の画像を取得する。また、図４及び図５のいずれの使用形態でも、センサユニット１１は、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方に結合可能なＴ字型の画像を取得することができる。すなわち、図４の使用形態では、Ｔ字型の読み取りセンサ１１１内のＹ方向に配置された電極により、Ｙ方向に細長い、Ｘ方向に結合可能なＹ方向の画像を取得可能である。一方で、図５の使用形態では、Ｔ字型の読み取りセンサ１１１内のＸ方向に配置された電極により、Ｘ方向に細長い、Ｙ方向に結合可能なＸ方向の画像を取得可能である。

＜画像処理部の処理＞
図１０及び図１１は、実施例２の画像処理部の処理の説明に供する図である。図１０及び図１１はいずれも、図４に示す使用形態において取得される部分画像を結合する場合を示す。図１０には、Ｔ字型の複数の部分画像を結合できる場合を示し、図１１には、Ｔ字型の複数の部分画像を結合できない場合を示す。

図１０に示すように、画像処理部１２が、Ｔ字型の部分画像５０−１〜５０−８をＹ方向の結合箇所５１に従ってＸ方向に結合すると、Ｙ方向の画像間の結合箇所５１において、指紋の各々の線画像を一続きに結合することができる。つまり、図４に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数のＹ方向の画像を結合することができる。よって、画像処理部１２は、結合箇所５１に従って、複数のＹ方向の画像をＸ方向に結合することにより、指紋全体の合成画像を生成することができる。また、複数のＹ方向の画像の結合により指紋全体の合成画像を生成可能な場合には、Ｘ方向の画像５５は不要となる。よって、この場合には、画像処理部１２は、Ｔ字型の部分画像５０−１〜５０−８の各々から、Ｘ方向の画像５５を削除する。

一方で、図１１に示すように、画像処理部１２が、Ｔ字型の部分画像５０−１と５０−２とをＸ方向の結合箇所５２に従ってＹ方向に結合すると、Ｘ方向の画像間の結合箇所５２において、指紋の各々の線画像を一続きに結合することができない。つまり、上記図４に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数のＸ方向の画像を結合することができない。

なお、図５に示す使用形態において取得されるＴ字型の部分画像の結合の可否に関しては、図１０及び図１１において、「Ｘ」を「Ｙ」に読み替え、「Ｙ」を「Ｘ」に読み替えたものになる。すなわち、図５に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数のＴ字型の部分画像を結合箇所５１に従ってＹ方向に結合することができる一方で、複数のＴ字型の部分画像を結合箇所５２に従ってＸ方向に結合することができない。つまり、図４に示す使用形態と、図５に示す使用形態とでは、部分画像の結合が可能な方向が逆転する。

以上のように実施例２によれば、読み取りセンサ１１１をＸＹ平面上でＴ字型に形成することにより、実施例１と同様の作用及び効果を得ることができる。

［実施例３］
実施例３では、読み取りセンサ１１１が、ＸＹ平面上で十字型に形成される点が実施例１と相違する。

＜センサユニットのハードウェア構成＞
図１２は、実施例３のセンサユニットのハードウェア構成例を示す図である。図１２における読み取りセンサ１１１は、実施例１（図２）と同様に、ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成される。また、読み取りセンサ１１１は、実施例１（図２）と同様に、一続きに帯状に形成される。但し、実施例３では、読み取りセンサ１１１は、ＸＹ平面上で十字型に形成される。

＜生体情報認証装置の動作＞
実施例３では、図１２に示すように、読み取りセンサ１１１がＸＹ平面上で十字型に形成されるため、センサユニット１１は、Ｘ方向に細長いＸ方向の画像と、Ｙ方向に細長いＹ方向の画像とから構成される十字型の画像を取得する。また、図４及び図５のいずれの使用形態でも、センサユニット１１は、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方に結合可能な十字型の画像を取得することができる。すなわち、図４の使用形態では、十字型の読み取りセンサ１１１内のＹ方向に配置された電極により、Ｙ方向に細長い、Ｘ方向に結合可能なＹ方向の画像を取得可能である。一方で、図５の使用形態では、十字型の読み取りセンサ１１１内のＸ方向に配置された電極により、Ｘ方向に細長い、Ｙ方向に結合可能なＸ方向の画像を取得可能である。

＜画像処理部の処理＞
図１３及び図１４は、実施例３の画像処理部の処理の説明に供する図である。図１３及び図１４はいずれも、図４に示す使用形態において取得される部分画像を結合する場合を示す。図１３には、十字型の複数の部分画像を結合できる場合を示し、図１４には、十字型の複数の部分画像を結合できない場合を示す。

図１３に示すように、画像処理部１２が、十字型の部分画像６０−１〜６０−８をＹ方向の結合箇所６１に従ってＸ方向に結合すると、Ｙ方向の画像間の結合箇所６１において、指紋の各々の線画像を一続きに結合することができる。つまり、図４に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数のＹ方向の画像を結合することができる。よって、画像処理部１２は、結合箇所６１に従って、複数のＹ方向の画像をＸ方向に結合することにより、指紋全体の合成画像を生成することができる。また、複数のＹ方向の画像の結合により指紋全体の合成画像を生成可能な場合には、Ｘ方向の画像６５は不要となる。よって、この場合には、画像処理部１２は、十字型の部分画像６０−１〜６０−８の各々から、Ｘ方向の画像６５を削除する。

一方で、図１４に示すように、画像処理部１２が、十字型の部分画像６０−１と６０−２とをＸ方向の結合箇所６２に従ってＹ方向に結合すると、Ｘ方向の画像間の結合箇所６２において、指紋の各々の線画像を一続きに結合することができない。つまり、図４に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数のＸ方向の画像を結合することができない。

なお、図５に示す使用形態において取得される十字型の部分画像の結合の可否に関しては、図１３及び図１４において、「Ｘ」を「Ｙ」に読み替え、「Ｙ」を「Ｘ」に読み替えたものになる。すなわち、図５に示す使用形態では、画像処理部１２は、複数の十字型の部分画像を結合箇所６１に従ってＹ方向に結合することができる一方で、複数の十字型の部分画像を結合箇所６２に従ってＸ方向に結合することができない。つまり、図４に示す使用形態と、図５に示す使用形態とでは、部分画像の結合が可能な方向が逆転する。

以上のように実施例３によれば、読み取りセンサ１１１をＸＹ平面上で十字型に形成することにより、実施例１と同様の作用及び効果を得ることができる。

［実施例４］
画像処理部１２による部分画像の結合が正しく行われて、部分画像間の結合関係が正しい合成画像が生成されたときは、その合成画像には、部分画像から削除された画像と一致する箇所が含まれるはずである。例えば、図６においてＬ字型の部分画像３０−１〜３０−９の各々から削除されたＸ方向の画像３５と同一の画像が、Ｘ方向に結合された正しい合成画像には含まれるはずである。また例えば、図１０においてＴ字型の部分画像５０−１〜５０−８の各々から削除されたＸ方向の画像５５と同一の画像が、Ｘ方向に結合された正しい合成画像には含まれるはずである。また例えば、図１３において十字型の部分画像６０−１〜６０−８の各々から削除されたＸ方向の画像６５と同一の画像が、Ｘ方向に結合された正しい合成画像には含まれるはずである。

換言すれば、Ｘ方向の結合が行われることにより生成された合成画像において、削除されるＸ方向の画像と一致する箇所があるときは、その合成画像は正しい合成画像であると判定することができる。つまり、画像の結合が正しいと判定することができる。

一方で、Ｘ方向の結合が行われることにより生成された合成画像において、削除されるＸ方向の画像と一致する箇所がないときは、その合成画像は誤った合成画像であると判定することができる。つまり、画像の結合が誤っていると判定することができる。

Ｙ方向の結合についても同様である。

そこで、実施例４では、画像処理部１２は、移動方向をＸ方向と判定するときは、Ｘ方向の画像を用いて、Ｘ方向でのＹ方向の画像の結合が正しいか否か判定する。また、画像処理部１２は、移動方向をＹ方向と判定するときは、Ｙ方向の画像を用いて、Ｙ方向でのＸ方向の画像の結合が正しいか否か判定する。

これにより、誤った合成画像によって誤った生体認証が行われることを防止できる。

ここで、照合部１３での照合を、画像処理部１２が画像の結合を正しいと判定したときにだけ行うのが好ましい。これにより、生体認証の精度を高めることができる。

また、画像処理部１２は、生成した合成画像において画像間の結合関係が誤っていると判定した場合には、合成画像に所定の補正処理を施すのが好ましい。所定の補正処理として、具体的には、画像処理部１２が、合成画像内における画像間の結合状態を補正する処理がある。例えば、画像処理部１２は、合成画像において結合された２つの部分画像において、結合箇所に沿って一方の部分画像を他方の部分画像に対してシフトさせて、２つの部分画像間で一続きに結合する線画像対を変化させる。これにより、生体認証の精度をさらに高めることができる。

［他の実施例］
［１］上記実施例の生体情報認証装置１０は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１５は、生体情報認証装置のハードウェア構成例を示す図である。

図１５に示すように、生体情報認証装置１０は、ハードウェアの構成要素として、センサユニット１１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａと、メモリ１０ｂとを有する。メモリ１０ｂは、例えば、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリにより構成される。

画像処理部１２と、照合部１３とは、ＣＰＵ１０ａにより実現される。記憶部１４は、メモリ１０ｂにより実現される。

［２］画像処理部１２及び照合部１３での各種の処理は、予め用意されたプログラムをＣＰＵ１０ａに実行させることによっても実現できる。すなわち、画像処理部１２と、照合部１３とによって実行される各処理に対応するプログラムが予めメモリ１０ｂに記憶され、各プログラムがＣＰＵ１０ａへ読み出されてプロセスとして機能してもよい。また、各プログラムは、必ずしも予めメモリ１０ｂに記憶される必要はない。すなわち、例えば、生体情報認証装置１０に接続可能なフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、メモリカード等の可搬の記録媒体に各プログラムが予め記録され、各プログラムがＣＰＵ１０ａへ読み出されてプロセスとして機能してもよい。また例えば、生体情報認証装置１０が搭載される移動端末に、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ等を介して無線または有線により接続されるコンピュータまたはサーバ等に各プログラムが予め記憶され、各プログラムがＣＰＵ１０ａへ読み出されてプロセスとして機能してもよい。

上記実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有する、物体の表面の一部の画像を取得可能なセンサユニットと、
取得された複数の前記画像間の変化に基づいて、前記読み取りセンサに対する前記物体の相対的な移動方向を判定し、前記移動方向に従って、前記Ｘ方向または前記Ｙ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して前記表面の合成画像を生成する画像処理部と、
前記合成画像と予め登録された生体情報とを照合する照合部と、
を具備する生体情報認証装置。

（付記２）前記読み取りセンサは、一続きに前記帯状に形成される、
付記１に記載の生体情報認証装置。

（付記３）前記読み取りセンサは、Ｌ字型に形成される、
付記２に記載の生体情報認証装置。

（付記４）前記読み取りセンサは、Ｔ字型に形成される、
付記２に記載の生体情報認証装置。

（付記５）前記読み取りセンサは、十字型に形成される、
付記２に記載の生体情報認証装置。

（付記６）前記画像処理部は、前記移動方向を前記Ｘ方向と判定するときは、前記Ｙ方向の複数の画像を前記Ｘ方向に結合して前記合成画像を生成する一方で、前記移動方向を前記Ｙ方向と判定するときは、前記Ｘ方向の複数の画像を前記Ｙ方向に結合して前記合成画像を生成する、
付記１から５のいずれか一つに記載の生体情報認証装置。

（付記７）前記画像処理部は、前記移動方向を前記Ｘ方向と判定するときは、前記Ｘ方向の画像を用いて、前記Ｘ方向での前記Ｙ方向の画像の結合が正しいか否か判定する一方で、前記移動方向を前記Ｙ方向と判定するときは、前記Ｙ方向の画像を用いて、前記Ｙ方向での前記Ｘ方向の画像の結合が正しいか否か判定する、
付記６に記載の生体情報認証装置。

（付記８）前記画像処理部は、前記Ｙ方向の画像の結合が誤っていると判定する場合、または、前記Ｘ方向の画像の結合が誤っていると判定する場合は、前記合成画像内における画像間の結合状態を補正する、
付記７に記載の生体情報認証装置。

（付記９）前記画像処理部は、取得された前記複数の画像間において前記Ｘ方向に結合可能な線画像が存在する範囲の前記Ｙ方向の長さの、前記読み取りセンサの前記Ｙ方向の長さに対する割合が閾値以上のときに、前記移動方向が前記Ｘ方向であると判定する一方で、前記複数の画像間において前記Ｙ方向に結合可能な線画像が存在する範囲の前記Ｘ方向の長さの、前記読み取りセンサの前記Ｘ方向の長さに対する割合が閾値以上のときに、前記移動方向が前記Ｙ方向であると判定する、
付記１から８のいずれか一つに記載の生体情報認証装置。

（付記１０）前記画像処理部は、取得された前記複数の画像のうち、最初の画像から所定数の画像を用いて前記移動方向を判定する、
付記９に記載の生体情報認証装置。

（付記１１）ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有する、物体の表面の一部の画像を取得可能なセンサユニットによって取得された複数の画像間の変化に基づいて、前記読み取りセンサに対する前記物体の相対的な移動方向を判定し、
前記移動方向に従って、前記Ｘ方向または前記Ｙ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して前記表面の合成画像を生成し、
前記合成画像と予め登録された生体情報とを照合する、
生体情報認証方法。

（付記１２）ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有する、物体の表面の一部の画像を取得可能なセンサユニットによって取得された複数の画像間の変化に基づいて、前記読み取りセンサに対する前記物体の相対的な移動方向を判定し、
前記移動方向に従って、前記Ｘ方向または前記Ｙ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して前記表面の合成画像を生成し、
前記合成画像と予め登録された生体情報とを照合する、
処理をコンピュータに実行させる生体情報認証プログラムを記憶する記録媒体。

（付記１３）ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有する、物体の表面の一部の画像を取得可能なセンサユニットと、
取得された複数の前記画像間の変化に基づいて、前記読み取りセンサに対する前記物体の相対的な移動方向を判定し、前記移動方向に従って、前記Ｘ方向または前記Ｙ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して前記表面の合成画像を生成し、前記合成画像と予め登録された生体情報とを照合するプロセッサと、
を具備する生体情報認証装置。

１０生体情報認証装置
１１センサユニット
１２画像処理部
１３照合部
１４記憶部
２０移動端末の筐体

Claims

ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有する、物体の表面の一部の画像を取得可能なセンサユニットと、
取得された複数の前記画像間の変化に基づいて、前記読み取りセンサに対する前記物体の相対的な移動方向を判定し、前記移動方向に従って、前記Ｘ方向または前記Ｙ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して前記表面の合成画像を生成する画像処理部と、
前記合成画像と予め登録された生体情報とを照合する照合部と、
を具備する生体情報認証装置。
前記読み取りセンサは、一続きに前記帯状に形成される、
請求項１に記載の生体情報認証装置。
前記読み取りセンサは、Ｌ字型に形成される、
請求項２に記載の生体情報認証装置。
前記読み取りセンサは、Ｔ字型に形成される、
請求項２に記載の生体情報認証装置。
前記読み取りセンサは、十字型に形成される、
請求項２に記載の生体情報認証装置。
前記画像処理部は、前記移動方向を前記Ｘ方向と判定するときは、前記Ｙ方向の複数の画像を前記Ｘ方向に結合して前記合成画像を生成する一方で、前記移動方向を前記Ｙ方向と判定するときは、前記Ｘ方向の複数の画像を前記Ｙ方向に結合して前記合成画像を生成する、
請求項１から５のいずれか一つに記載の生体情報認証装置。
前記画像処理部は、前記移動方向を前記Ｘ方向と判定するときは、前記Ｘ方向の画像を用いて、前記Ｘ方向での前記Ｙ方向の画像の結合が正しいか否か判定する一方で、前記移動方向を前記Ｙ方向と判定するときは、前記Ｙ方向の画像を用いて、前記Ｙ方向での前記Ｘ方向の画像の結合が正しいか否か判定する、
請求項６に記載の生体情報認証装置。
前記画像処理部は、前記Ｙ方向の画像の結合が誤っていると判定する場合、または、前記Ｘ方向の画像の結合が誤っていると判定する場合は、前記合成画像内における画像間の結合状態を補正する、
請求項７に記載の生体情報認証装置。
前記画像処理部は、取得された前記複数の画像間において前記Ｘ方向に結合可能な線画像が存在する範囲の前記Ｙ方向の長さの、前記読み取りセンサの前記Ｙ方向の長さに対する割合が閾値以上のときに、前記移動方向が前記Ｘ方向であると判定する一方で、前記複数の画像間において前記Ｙ方向に結合可能な線画像が存在する範囲の前記Ｘ方向の長さの、前記読み取りセンサの前記Ｘ方向の長さに対する割合が閾値以上のときに、前記移動方向が前記Ｙ方向であると判定する、
請求項１から８のいずれか一つに記載の生体情報認証装置。
前記画像処理部は、取得された前記複数の画像のうち、最初の画像から所定数の画像を用いて前記移動方向を判定する、
請求項９に記載の生体情報認証装置。
ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有する、物体の表面の一部の画像を取得可能なセンサユニットによって取得された複数の画像間の変化に基づいて、前記読み取りセンサに対する前記物体の相対的な移動方向を判定し、
前記移動方向に従って、前記Ｘ方向または前記Ｙ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して前記表面の合成画像を生成し、
前記合成画像と予め登録された生体情報とを照合する、
生体情報認証方法。
ＸＹ平面上でＸ方向及びＹ方向に帯状に形成された読み取りセンサを有する、物体の表面の一部の画像を取得可能なセンサユニットによって取得された複数の画像間の変化に基づいて、前記読み取りセンサに対する前記物体の相対的な移動方向を判定し、
前記移動方向に従って、前記Ｘ方向または前記Ｙ方向のいずれか一方向の複数の画像を結合して前記表面の合成画像を生成し、
前記合成画像と予め登録された生体情報とを照合する、
処理をプロセッサに実行させる生体情報認証プログラム。