JP2015121874A - 生体認証装置、照合用データ検証方法及び照合用データ検証用コンピュータプログラム - Google Patents
生体認証装置、照合用データ検証方法及び照合用データ検証用コンピュータプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】照合用データ検証方法は、登録利用者について登録された、生体情報を表す第1の照合用データと、第1の照合用データよりも前に登録されたその登録利用者の第1の照合用データに表された生体情報と同種の生体情報を表す第2の照合用データまたは生体認証処理時におけるその登録利用者の第1の照合用データに表された生体情報と同種の生体情報に基づいて生成された第3の照合用データとを照合し、第1の照合用データに表された生体情報と第2または第3の照合用データに表された生体情報との間の類似度を算出し、類似度に基づいて第1の照合用データに表された生体情報が登録利用者の生体情報か否かを判定することを含む。
【選択図】図6
Description
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
この生体認証装置は、登録利用者の認証成功率を向上するために、登録利用者の生体情報を表す、照合用データの追加登録を可能とする。この生体認証装置は、追加登録された照合用データ(第1の照合用データ)と元々登録されていた照合用データ(第2の照合用データ)とで、別個に生体認証処理の際に生成された照合用データ(第3の照合用データ)との照合処理の結果得られる類似度を記憶する。この生体認証装置は、照合用データの追加登録後に所定回数の生体認証処理が行われると、追加登録された照合用データについての類似度の統計的代表値を算出する。そしてこの生体認証装置は、その統計的代表値が所定の閾値未満となる場合、登録利用者とは異なる他人の生体情報を表す照合用データが誤って追加登録されたと判定する。
生体情報取得部4は、生体画像を生成する度に、その生体画像を処理部7へ送信する。
先ず、利用者を登録利用者として認証するか否かを判定する生体認証処理について説明する。
本実施形態では、生体認証装置1は、いわゆる1:1認証方式に従って生体認証処理を実行する。そのために、生体認証処理の実行時において、処理部7は、生体情報取得部4から、認証を受けようとする利用者の生体画像を受け取るとともに、入力部3を介して、認証を受けようとする利用者のユーザ識別情報を受け取る。
なお、照合部12は、類似度の値を、所定の値の範囲(例えば、0〜100)に含まれるように正規化してもよい。
図4に示されるように、処理部7は、生体情報取得部4から、認証を求める利用者の生体情報が写った生体画像を取得する。また処理部7は、入力部3から、対象となる登録利用者のユーザ識別情報を取得する(ステップS101)。照合用データ生成部11は、生体画像から入力照合用データを生成する(ステップS102)。照合用データ生成部11は、入力照合用データを照合部12へ渡す。
ステップS106またはS107の後、照合履歴更新部14は、入力されたユーザ名またはユーザ識別番号に対応する登録利用者についての照合履歴テーブルに、SmaxbとSmaxaを記録する(ステップS108)。その後、処理部7は、生体認証処理を終了する。
なお、ステップS105〜S107の処理と、ステップS108の処理の順序は入れ替えられてもよく、あるいは、並列に実行されてもよい。またステップS103の処理とステップS104の処理の順序は入れ替えられてもよい。
次に、照合用データを追加登録する追加登録処理について説明する。
生体認証装置1を利用しようとする利用者を最初に登録する際に取得された生体画像から生成された照合用データが、照合処理にとって適切でないことがある。例えば、生体情報取得部4に対する、生体情報を含む部位のポジショニングが適切でない場合、得られた生体画像から抽出された照合用データは、登録利用者の生体情報の特徴を適切に表していないことがある。また、生体情報を含む部位の経年変化によって、最初に登録された照合用データに表された生体情報と、生体認証処理の実行時に生成された照合用データに表された生体情報との差異が大きくなることもある。さらに、生体情報と照合処理のアルゴリズムの相性などにより、照合処理において高い類似度が得られない登録利用者もいる。
処理部7が生体画像を受け取ると、照合用データ生成部11は、その生体画像から照合用データを生成し、その照合用データを追加登録部15へ渡す。
次に、照合用データ検証処理の一例である、追加登録された照合用データが、登録利用者本人のものか否かを検証する追加登録データ検証処理について説明する。
上述したように、照合用データを追加登録する際、例えば、管理者がユーザ識別情報を誤入力することにより、他人の生体情報を表す照合用データが登録利用者の照合用データとして登録されてしまう可能性がある。そこで生体認証装置1は、追加登録データ検証処理を実行することにより、追加登録された照合用データに表された生体情報が登録利用者本人の生体情報か否かを確認できる。
照合用データ追加後の生体認証処理の実行回数が所定回数に達している場合、検証部16は、追加登録された照合用データについての各生体認証処理における類似度の最大値Smaxaの統計的代表値を算出する。本実施形態では、検証部16は、その統計的代表値として、類似度の最大値Smaxaの平均値Savaを算出する。あるいは、検証部16は、その統計的代表値として、類似度の最大値Smaxaの中央値を算出してもよい。
ステップS204またはS205の後、検証部16は、追加登録データ検証処理を終了する。
そして照合履歴更新部14は、照合履歴テーブルに、生体認証処理が行われる度に照合部12から通知されたカテゴリフラグの値を記録してもよい。
照合履歴テーブル700には、各欄に、オリジナルの照合用データの類似度の最大値Smaxbと、追加登録された照合用データの類似度の最大値Smaxaのうちの大きい方のカテゴリフラグの値が記録されている。例えば、追加登録後の1、3、4回目の生体認証処理では、追加登録された照合用データを表すカテゴリフラグの値(例えば、'1')が記録されている。一方、2、5回目の生体認証処理では、オリジナルの照合用データを表すカテゴリフラグの値(例えば、'0')が記録されている。
照合用データ生成部11は、追加登録時に生体情報取得部4により生成された少なくとも一つの生体画像から、それぞれ、追加登録予定の照合用データを生成する(ステップS301)。そして照合用データ生成部11は、追加登録予定の照合用データを照合部12に渡す。
一方、追加登録判定値が追加登録許容範囲に含まれない場合(ステップS304−No)、検証部16は、追加登録予定の照合用データのそれぞれに、他人の生体情報が表されていると判定する。そして検証部16は、その追加登録予定の照合用データのそれぞれを廃棄する(ステップS306)。また検証部16は、表示部に、他人の生体情報が表された照合用データが登録されようとしたことを表す警告メッセージを表示させてもよい。
ステップS305またはS306の後、生体認証装置は、追加登録処理を終了する。
また処理部7は、照合用データを追加登録しようとしている登録利用者同士のユーザ名またはユーザ識別番号が似ている場合(例えば、1文字しか違わない場合)、それらの登録利用者に対して照合用データの追加登録を行える日を異ならせてもよい。
また、上記の各実施形態による処理部の機能をコンピュータに実現させる命令を有するコンピュータプログラムは、不揮発性の半導体メモリ、磁気記録媒体または光記録媒体といった、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形で提供されてもよい。なお、コンピュータ読取可能な記録媒体には、搬送波は含まれない。
(付記1)
登録利用者について登録された、生体情報を表す第1の照合用データと、前記第1の照合用データよりも前に前記登録利用者について登録された、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報を表す第2の照合用データ、または生体認証処理時における、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報に基づいて生成された、前記登録利用者の生体情報を表す第3の照合用データとを照合し、前記第1の照合用データに表された生体情報と前記第2または第3の照合用データに表された生体情報との間の類似度を算出し、
前記類似度に基づいて、前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定する、
ことを含む照合用データ検証方法。
(付記2)
前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第1の照合用データとの間で算出された前記類似度を照合履歴テーブルに記録する、
ことをさらに含み、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記照合履歴テーブルに記録された前記第1の照合用データと前記第3の照合用データとの間で算出された前記類似度の統計的代表値を算出し、当該統計的代表値が第1の閾値未満である場合に、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定する、付記1に記載の照合用データ検証方法。
(付記3)
前記第1の閾値は、前記類似度との比較により認証成功か否かを判定するための第2の閾値よりも低い値に設定される、付記2に記載の照合用データ検証方法。
(付記4)
前記第1の照合用データは複数存在し、
前記類似度を前記照合履歴テーブルに記録することは、前記複数の第1の照合用データのそれぞれについて算出された前記類似度のうちの最大値を前記照合履歴テーブルに記録し、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記照合履歴テーブルに記憶された前記類似度の最大値の平均値を前記統計的代表値として算出する、付記2または3に記載の照合用データ検証方法。
(付記5)
前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第1の照合用データとの間で第1の類似度を算出し、かつ、前記第3の照合用データと前記第2の照合用データとの間で第2の類似度を算出し、
前記第1の類似度と前記第2の類似度のうちの大きい方を表す指標を照合履歴テーブルに記録することをさらに含み、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記第1の類似度と前記第2の類似度が所定回数算出されたときに、前記第1の類似度の方が前記第2の類似度よりも大きいことを表す指標が前記照合履歴テーブルに一つも記録されていない場合、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定する、付記1に記載の照合用データ検証方法。
(付記6)
前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定した場合、前記第1の照合用データを無効とすることをさらに含む、付記1〜5の何れかに記載の照合用データ検証方法。
(付記7)
前記第1の照合用データに表された生体情報と前記第2または第3の照合用データに表された生体情報間の類似度を算出することは、前記第1の照合用データと前記第2の照合用データとの間で前記類似度を算出し、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記第1の照合用データと前記第2の照合用データ間の前記類似度が所定の許容範囲に含まれる場合、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者の生体情報であると判定する、付記1に記載の照合用データ検証方法。
(付記8)
前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者の生体情報であると判定された場合に前記第1の照合用データを前記登録利用者の識別情報と関連付けて記憶部(6)に記憶することをさらに含む、付記7に記載の照合用データ検証方法。
(付記9)
前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第2の照合用データとの間で算出された前記類似度を照合履歴テーブルに記録することをさらに含み、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記照合履歴テーブルに記録された前記類似度の平均値と標準偏差を算出し、該平均値と該標準偏差に基づいて前記許容範囲を設定する、付記7または8に記載の照合用データ検証方法。
(付記10)
前記第1の照合用データと前記第2の照合用データ間の前記類似度が前記所定の許容範囲から外れる場合、前記第1の照合用データを廃棄することをさらに含む、付記7〜9の何れかに記載の照合用データ検証方法。
(付記11)
登録利用者について登録された、生体情報を表す第1の照合用データと、前記第1の照合用データよりも前に前記登録利用者について登録された、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報を表す第2の照合用データ、または生体認証処理時における、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報に基づいて生成された、前記登録利用者の生体情報を表す第3の照合用データとを照合し、前記第1の照合用データに表された生体情報と前記第2または第3の照合用データに表された生体情報との間の類似度を算出する照合部と、
前記類似度に基づいて、前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定する検証部と、
を有する生体認証装置。
(付記12)
前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第1の照合用データとの間で算出された前記類似度を照合履歴テーブルに記録する照合履歴更新部をさらに有し、
前記検証部は、前記照合履歴テーブルに記録された前記第1の照合用データと前記第3の照合用データとの間で算出された前記類似度の統計的代表値を算出し、当該統計的代表値が第1の閾値未満である場合に、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定する、付記11に記載の生体認証装置。
(付記13)
前記第1の閾値は、前記類似度との比較により認証成功か否かを判定するための第2の閾値よりも低い値に設定される、付記12に記載の生体認証装置。
(付記14)
前記第1の照合用データは複数存在し、
前記照合履歴更新部は、前記複数の第1の照合用データのそれぞれについて算出された前記類似度のうちの最大値を前記照合履歴テーブルに記録し、
前記検証部は、前記照合履歴テーブルに記憶された前記類似度の前記最大値の平均値を前記統計的代表値として算出する、付記12または13に記載の生体認証装置。
(付記15)
前記照合部は、前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第1の照合用データとの間で第1の類似度を算出し、かつ、前記第3の照合用データと前記第2の照合用データとの間で第2の類似度を算出し、
前記第1の類似度と前記第2の類似度のうちの大きい方を表す指標を照合履歴テーブルに記録する照合履歴更新部をさらに有し、
前記検証部は、前記第1の類似度と前記第2の類似度が所定回数算出されたときに、前記第1の類似度の方が前記第2の類似度よりも大きいことを表す指標が前記照合履歴テーブルに一つも記録されていない場合、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定する、付記11に記載の生体認証装置。
(付記16)
前記検証部は、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定した場合、前記第1の照合用データを無効とする、付記11〜15の何れかに記載の生体認証装置。
(付記17)
前記照合部は、前記第1の照合用データと前記第2の照合用データとの間で前記類似度を算出し、
前記検証部は、前記第1の照合用データと前記第2の照合用データ間の前記類似度が所定の許容範囲に含まれる場合、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者の生体情報であると判定する、付記11に記載の生体認証装置。
(付記18)
登録利用者の識別情報を取得する入力部と、
前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者の生体情報であると判定された場合に前記第1の照合用データを前記登録利用者の識別情報と関連付けて記憶部に記憶する追加登録部をさらに有する、付記17に記載の生体認証装置。
(付記19)
前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第2の照合用データとの間で算出された前記類似度を照合履歴テーブルに記録する照合履歴更新部をさらに有し、
前記検証部は、前記照合履歴テーブルに記録された前記類似度の平均値と標準偏差を算出し、該平均値と該標準偏差に基づいて前記許容範囲を設定する、付記17または18に記載の生体認証装置。
(付記20)
前記検証部は、前記第1の照合用データと前記第2の照合用データ間の前記類似度が前記所定の許容範囲から外れる場合、前記第1の照合用データを廃棄する、付記17〜19の何れかに記載の生体認証装置。
(付記21)
登録利用者について登録された、生体情報を表す第1の照合用データと、前記第1の照合用データよりも前に前記登録利用者について登録された、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報を表す第2の照合用データ、または生体認証処理時における、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報に基づいて生成された、前記登録利用者の生体情報を表す第3の照合用データとを照合し、前記第1の照合用データに表された生体情報と前記第2または第3の照合用データに表された生体情報との間の類似度を算出し、
前記類似度に基づいて、前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定する、
ことをコンピュータに実行させるための照合用データ検証用コンピュータプログラム。
2 表示部
3 入力部
4 生体情報取得部
5 通信部
6 記憶部
7 処理部
11 照合用データ生成部
12 照合部
13 認証判定部
14 照合履歴更新部
15 追加登録部
16 検証部
Claims (10)
- 登録利用者について登録された、生体情報を表す第1の照合用データと、前記第1の照合用データよりも前に前記登録利用者について登録された、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報を表す第2の照合用データ、または生体認証処理時における、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報に基づいて生成された、前記登録利用者の生体情報を表す第3の照合用データとを照合し、前記第1の照合用データに表された生体情報と前記第2または第3の照合用データに表された生体情報との間の類似度を算出し、
前記類似度に基づいて、前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定する、
ことを含む照合用データ検証方法。 - 前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第1の照合用データとの間で算出された前記類似度を照合履歴テーブルに記録する、
ことをさらに含み、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記照合履歴テーブルに記録された前記第1の照合用データと前記第3の照合用データとの間で算出された前記類似度の統計的代表値を算出し、当該統計的代表値が第1の閾値未満である場合に、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定する、請求項1に記載の照合用データ検証方法。 - 前記第1の照合用データは複数存在し、
前記類似度を前記照合履歴テーブルに記録することは、前記複数の第1の照合用データのそれぞれについて算出された前記類似度のうちの最大値を前記照合履歴テーブルに記録し、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記照合履歴テーブルに記憶された前記類似度の最大値の平均値を前記統計的代表値として算出する、請求項2に記載の照合用データ検証方法。 - 前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第1の照合用データとの間で第1の類似度を算出し、かつ、前記第3の照合用データと前記第2の照合用データとの間で第2の類似度を算出し、
前記第1の類似度と前記第2の類似度のうちの大きい方を表す指標を照合履歴テーブルに記録することをさらに含み、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記第1の類似度と前記第2の類似度が所定回数算出されたときに、前記第1の類似度の方が前記第2の類似度よりも大きいことを表す指標が前記照合履歴テーブルに一つも記録されていない場合、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定する、請求項1に記載の照合用データ検証方法。 - 前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者と異なる人物の生体情報であると判定した場合、前記第1の照合用データを無効とすることをさらに含む、請求項1〜4の何れか一項に記載の照合用データ検証方法。
- 前記第1の照合用データに表された生体情報と前記第2または第3の照合用データに表された生体情報間の類似度を算出することは、前記第1の照合用データと前記第2の照合用データとの間で前記類似度を算出し、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記第1の照合用データと前記第2の照合用データ間の前記類似度が所定の許容範囲に含まれる場合、前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者の生体情報であると判定する、請求項1に記載の照合用データ検証方法。 - 前記第1の照合用データに表された生体情報は前記登録利用者の生体情報であると判定された場合に前記第1の照合用データを前記登録利用者の識別情報と関連付けて記憶部に記憶することをさらに含む、請求項6に記載の照合用データ検証方法。
- 前記第3の照合用データが生成される度に、前記第3の照合用データと前記第2の照合用データとの間で算出された前記類似度を照合履歴テーブルに記録することをさらに含み、
前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定することは、前記照合履歴テーブルに記録された前記類似度の平均値と標準偏差を算出し、該平均値と該標準偏差に基づいて前記許容範囲を設定する、請求項6または7に記載の照合用データ検証方法。 - 登録利用者について登録された、生体情報を表す第1の照合用データと、前記第1の照合用データよりも前に前記登録利用者について登録された、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報を表す第2の照合用データ、または生体認証処理時における、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報に基づいて生成された、前記登録利用者の生体情報を表す第3の照合用データとを照合し、前記第1の照合用データに表された生体情報と前記第2または第3の照合用データに表された生体情報との間の類似度を算出する照合部と、
前記類似度に基づいて、前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定する検証部と、
を有する生体認証装置。 - 登録利用者について登録された、生体情報を表す第1の照合用データと、前記第1の照合用データよりも前に前記登録利用者について登録された、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報を表す第2の照合用データ、または生体認証処理時における、前記第1の照合用データに表された生体情報と同種の前記登録利用者の生体情報に基づいて生成された、前記登録利用者の生体情報を表す第3の照合用データとを照合し、前記第1の照合用データに表された生体情報と前記第2または第3の照合用データに表された生体情報との間の類似度を算出し、
前記類似度に基づいて、前記第1の照合用データに表された生体情報が前記登録利用者の生体情報か否かを判定する、
ことをコンピュータに実行させるための照合用データ検証用コンピュータプログラム。
Priority Applications (3)
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