JP2016151831A - 生体情報登録装置、生体情報登録方法、及び生体情報登録プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な方法で生体情報の不正登録を防止する。【解決手段】生体情報取得部１１１は、ＩＤ１２１に対応して複数本の指から同種の生体情報を取得する。特徴データ生成部１１２は、生体情報から照合に用いる特徴データ１２２を生成し、特性データ生成部１１３は、生体情報から複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成する。類似性算出部１１４は、特性データを比較し、複数の指の間の類似性を算出する。登録判定部１１５は、類似性に基づき、特徴データ１２２の登録可否を判定し、記憶部１１６は、登録許可された場合、特徴データ１２２をＩＤ１２１に対応付けて記憶する。【選択図】図１

Description

本発明は、生体情報登録装置、生体情報登録方法、及び生体情報登録プログラムに関する。

生体認証を用いた個人認証では、登録時に、登録者本人の生体情報が正しく登録されることが重要である。認証時に生体認証により厳密な本人確認ができたとしても、登録時に他人の生体情報が不正に登録された場合には、その他人によるなりすましが行われてしまう。

他人による生体情報の不正登録としては、登録生体情報の全部が他人の生体情報である場合、登録生体情報の一部が他人の生体情報である場合等、様々なケースが考えられる。後者のケースとしては、例えば、勤怠管理システムにおいて、本人Ａの協力の元で、右手の登録生体情報としてはＡの右手の生体情報を登録し、左手の登録生体情報としては他人Ｂの左手の生体情報を登録することが考えられる。この場合、本人Ａの不在時に、代わりに他人Ｂに出勤時刻を打刻してもらうことが可能になる。

企業内における主な生体認証システムの利用場面では、このような不正登録の対策として、従業員を集めて、管理者等のオペレータの面前で従業員の本人確認を行った上で、生体情報の登録作業を実施することが多い。オペレータと対面して登録作業を実施することで、１つのＩＤ（識別情報）に対応付けて複数人の生体情報を登録するような不正登録を防止することができる。

しかしながら、ノート型パーソナルコンピュータ、スマートフォン等の携帯端末に搭載された生体認証システムが普及するにつれて、オペレータが介在することなく、従業員が生体情報の登録作業を実施する機会が増えている。このため、オペレータの介在なしで不正登録を防止する対策が望まれる。

不正登録の防止に関して、本人以外の生体情報が不正登録されることを防止できる生体情報登録装置も知られている（例えば、特許文献１を参照）。この生体情報登録装置は、生体情報として登録する生体部位に関連する関連情報を取得し、生体情報の取得が適正に実行されたか否かを関連情報に基づいて判定する。

人手によることなく他人の画像の混入を確実に自動判別して、すり替わりによる不正登録を未然に防止する不正登録防止装置も知られている（例えば、特許文献２を参照）。この不正登録防止装置は、カメラで顔を連続的に撮影して取得した画像から顔の位置を検出し、検出された顔位置の今回の位置と前回の位置との変化量を算出する。そして、不正登録防止装置は、算出された位置の変化量が閾値に満たないときは、今回の画像を登録可能な画像と判定し、変化量が閾値以上のときは、今回の画像を登録不可能な画像と判定する。

なりすましを確実に防止することができる入退出管理装置も知られている（例えば、特許文献３を参照）。この入退出管理装置は、新規登録時に、両手の新規登録掌特徴データを読み取ることを要求し、一方の手の新規登録掌特徴データと他方の手の新規登録掌特徴データとが同一であると判断した場合には登録を中止する。また、入退出管理装置は、一方の手の新規登録掌特徴データと他方の手の新規登録掌特徴データとが同一でないと判断した場合には、一方の手及び他方の手の新規登録掌特徴データを生体データベースに登録している既登録掌特徴データと照合する。そして、入退出管理装置は、いずれも同一データが存在しない場合には、新規登録掌特徴データを個人認証情報とともに登録する。

途中で人物が入替るようなことが発生しても、正しく登録・照合・更新が行なえるとともに、人物を誤って認識して誤動作することを防ぐことができる人物認識装置も知られている（例えば、特許文献４を参照）。この人物認識装置は、生体特徴情報の登録処理又は更新処理又は照合処理を行っている際に、対象となる人物が入替ることを検知した場合に、認識に利用する情報や出力内容を変更する。

指紋の紋様を自動分類する指紋紋様分類装置も知られている（例えば、特許文献５を参照）。指紋画像の品質を測定するアルゴリズムも知られている（例えば、非特許文献１を参照）。

特開２００６−３０９５６２号公報 特開２００４−５４７８８号公報 特開２０１０−２５７００７号公報 特開２００４−２３４３５５号公報 特開平４−５２９７４号公報

Tabassi et al., "Fingerprint Image Quality", NISTIR 7151, August 2004.

上述した従来の不正登録防止技術では、携帯端末等に搭載された生体認証システムにおいて、オペレータが介在することなく、１つのＩＤに対して複数人の特徴データを登録する不正登録を効果的に防止することは困難である。

なお、かかる問題は、指紋情報を登録する場合に限らず、指の静脈画像等の他の生体情報を登録する場合においても生ずるものである。

１つの側面において、本発明は、簡易な方法で生体情報の不正登録を防止することを目的とする。

１つの案では、生体情報登録装置は、生体情報取得部、特徴データ生成部、特性データ生成部、類似性算出部、登録判定部、及び記憶部を含む。

生体情報取得部は、１つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得する。特徴データ生成部は、生体情報から照合に用いる特徴データを生成し、特性データ生成部は、生体情報から複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成する。類似性算出部は、特性データを比較し、複数の指の間の類似性を算出する。登録判定部は、類似性に基づき、特徴データの登録可否を判定し、記憶部は、登録許可された場合、特徴データをＩＤに対応付けて記憶する。

実施形態によれば、簡易な方法で生体情報の不正登録を防止することができる。

生体情報登録装置の機能的構成図である。 生体情報登録処理のフローチャートである。 指紋情報を用いた生体情報登録処理のフローチャートである。 隆線の幅の算出方法を示す図である。 黒画素連結領域を示す図である。 登録された特徴データ及び特性データを示す図である。 追加登録又は再登録の生体情報登録処理のフローチャートである。 情報処理装置の構成図である。

以下、図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。
特許文献１の生体情報登録装置は、関連情報を取得するためにカメラを用いるため、生体情報の登録作業を実施する場所が制限される。このため、この生体情報登録装置は、携帯端末には適さないと考えられる。

特許文献２の不正登録防止装置は、カメラで連続的に撮影して取得した画像から顔の位置を検出しており、例えば、左手と右手のように異なる生体部位の生体情報を登録する登録作業には適さないと考えられる。特に、指紋認証の場合には、接触式センサを用いて指紋情報を取得することが主流となっており、指を切り替える際に接触式センサから指が離れるため、この不正登録防止装置を適用することは困難である。

特許文献３の入退出管理装置は、登録する両手の掌特徴データを比較する判定を行っているが、この判定では、２つの掌特徴データが同一であるか否かを判定するのみであり、複数人の掌特徴データであるか否かは判定していない。さらに、既登録掌特徴データとの比較を行うことで二重登録チェックを実施しているが、複数人の登録者の掌特徴データが登録済みでなければ、不正登録は可能である。

図１は、生体情報登録装置の機能的構成例を示している。図１の生体情報登録装置１０１は、生体情報取得部１１１、特徴データ生成部１１２、特性データ生成部１１３、類似性算出部１１４、登録判定部１１５、及び記憶部１１６を含む。

図２は、図１の生体情報登録装置１０１が行う生体情報登録処理の例を示すフローチャートである。まず、生体情報取得部１１１は、ＩＤ１２１に対応して複数本の指から同種の生体情報を取得する（ステップ２０１）。次に、特徴データ生成部１１２は、生体情報から照合に用いる特徴データ１２２を生成し（ステップ２０２）、特性データ生成部１１３は、生体情報から複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成する（ステップ２０３）。

次に、類似性算出部１１４は、特性データを比較し、複数の指の間の類似性を算出する（ステップ２０４）。登録判定部１１５は、類似性に基づき、特徴データ１２２の登録可否を判定し（ステップ２０５）、登録許可された場合、特徴データ１２２をＩＤ１２１に対応付けて記憶部１１６に登録する（ステップ２０６）。

このような生体情報登録装置１０１によれば、簡易な方法で生体情報の不正登録を防止することができる。

次に、指の生体情報として指紋情報を用いた場合の生体情報登録処理について説明する。指紋情報を取得する生体情報取得部１１１は、例えば、静電容量式、感熱式、電界式、光学式、超音波式等の指紋センサにより実現され、提示された登録者の指から指紋画像を取得し、取得した指紋画像をデジタル画像に変換する。１つの指紋センサにより、１指ずつ順に指紋画像を取得してもよく、取得領域が広く複数の指紋を同時に取得可能な指紋センサにより、複数の指の指紋画像を一度に取得してもよい。指紋センサは、インタフェースを介して生体情報登録装置１０１に接続されていてもよく、生体情報登録装置１０１に内蔵されていてもよい。

図３は、指紋情報を用いた生体情報登録処理の例を示している。この生体情報登録処理では、登録者の片手又は両手の所定数の指を登録対象として、それらの指の指紋情報が記憶部１１６に登録される。登録対象は、登録者の両手のすべての指であってもよい。

まず、生体情報取得部１１１は、登録者の手の１本の指から指紋画像を取得する（ステップ３０１）。次に、特徴データ生成部１１２は、指紋画像から生体認証時の照合に用いる特徴データ１２２を生成する（ステップ３０２）。特徴データ１２２としては、例えば、指紋画像に含まれる特徴点の位置を用いることができ、特徴点としては、例えば、隆線が途切れている端点又は隆線が分岐している分岐点（マニューシャ）を用いることができる。

次に、特性データ生成部１１３は、指紋画像から複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成する（ステップ３０３）。特性データとしては、同じ人の異なる指の間でも類似しているデータを用いることが望ましい。マニューシャ等の特徴データ１２２は、同じ人の異なる指の間では類似していないため、特性データには適していない。

同じ人の異なる指の間で類似している特性データとしては、例えば、指紋画像内で指紋を含む領域（押捺領域）の大きさ（幅、面積等）、指紋紋様、指紋画像の品質、隆線の幅、隆線の間隔等の特性値を用いることができる。特性データ生成部１１３は、複数種類の特性値を組み合わせて特性データを生成してもよい。

特性データ生成部１１３は、指紋画像内で隆線を示す黒画素のうち最も左側にある黒画素と最も右側にある黒画素とを検出し、それらの２つの黒画素の間隔を算出することで、押捺領域の幅を求めることができる。

指紋紋様としては、例えば、特許文献５に開示されているように、複数種類の紋様が知られており、それぞれの紋様に該当する確からしさを示す数値を用いて、指紋画像の指紋紋様を表すことができる。例えば、渦状紋、蹄状紋、及び弓状紋の３種類の紋様を用いた場合、指紋紋様を表す数値は（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）のようなベクトル値になる。Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３は、それぞれ、渦状紋らしさ、蹄状紋らしさ、及び弓状紋らしさを表す。

特性データ生成部１１３は、例えば、非特許文献１に開示されているアルゴリズムにより、指紋画像のコントラスト等に基づいて指紋画像の品質を算出することができる。

図４は、隆線の幅の算出方法の例を示している。特性データ生成部１１３は、指紋画像から指紋の渦巻きの中心点を検出し、その位置を始点として、左方向（１８０度）、上方向（９０度）、及び右方向（０度）のそれぞれの向きに画像端まで黒画素を探索する。

そして、特性データ生成部１１３は、複数の黒画素連結領域の各々から連続する黒画素の数を検出し、検出した黒画素の数の統計値を、隆線の幅として算出することができる。黒画素の数の統計値としては、平均値、中央値、最大値、最小値等を用いることができる。例えば、図５の黒画素連結領域５０１の場合、右方向に４個の黒画素が連続しているため、右方向の黒画素の数は４個となる。

特性データ生成部１１３は、渦巻きの中心点から画像端までの探索結果に基づいて、隆線の間隔も求めることができる。例えば、特性データ生成部１１３は、連続する黒画素を含む黒画素連結領域を１本の隆線とみなして、中心点から画像端までの間に存在する隆線の本数を検出し、探索した方向の画素数（探索距離）を隆線の本数で除算することで、隆線の間隔を求める。

次に、類似性算出部１１４は、いずれかの指の指紋画像の登録が許可された否かをチェックする（ステップ３０４）。ステップ３０１で取得した指紋画像が、登録対象の最初の指の指紋画像である場合、指紋画像の登録が許可された指は存在しない（ステップ３０４，ＮＯ）。この場合、登録判定部１１５は、最初の指の指紋画像の登録を許可し、登録対象のすべての指の指紋画像を取得したか否かをチェックする（ステップ３０７）。いずれかの指の指紋画像を取得していない場合（ステップ３０７，ＮＯ）、生体情報登録装置１０１は、別の指についてステップ３０１以降の処理を繰り返す。

一方、ステップ３０１で取得した指紋画像が、登録対象の２本目以降の指の指紋画像である場合、指紋画像の登録が許可された指が存在する（ステップ３０４，ＹＥＳ）。この場合、類似性算出部１１４は、登録が許可されている各指の指紋画像の特性データと、ステップ３０３で生成された特性データとの間の類似性の指標を算出する（ステップ３０５）。

類似性の指標としては、値が大きいほど２つの特性データが類似していることを示す類似度を用いてもよく、値が小さいほど２つの特性データが類似していることを示す相違度を用いてもよい。

ここで、登録が許可されている指紋画像の特性データを、ｎ個の特性値ｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）を要素とするｎ次元ベクトルＸで表し、ステップ３０３で生成された特性データを、ｎ個の特性値ｙｉ（ｉ＝１〜ｎ）を要素とするｎ次元ベクトルＹで表す。

Ｘ＝（ｘ１，ｘ２，．．．，ｘｎ） （１）
Ｙ＝（ｙ１，ｙ２，．．．，ｙｎ） （２）

このとき、ベクトルＸとベクトルＹとの間の類似度Ｓは、例えば、次式により計算することができる。

Ｓ＝＃｛｜ｘｉ−ｙｉ｜＜ＴＨｉ｝，ｉ＝１，．．．，ｎ （３）

式（３）の右辺のＴＨｉは、ｉ番目の特性値に対する閾値を表し、＃｛｜ｘｉ−ｙｉ｜＜ＴＨｉ｝は、ｘｉとｙｉの差分の絶対値がＴＨｉ未満である条件を満たす特性値の個数を表す。したがって、類似度Ｓは、０以上ｎ以下の整数である。類似度Ｓとして、ベクトルＸとベクトルＹとの間のコサイン類似度を用いてもよい。

また、ベクトルＸとベクトルＹとの間の相違度Ｄとしては、Ｌ１ノルムＤ１、Ｌ２ノルムＤ２等の距離値を用いることができる。

Ｄ１＝Σ｜ｘｉ−ｙｉ｜ （４）
Ｄ２＝Σ（ｘｉ−ｙｉ）² （５）

式（４）及び式（５）の右辺のΣは、ｉ＝１〜ｎに関する総和を表す。

次に、登録判定部１１５は、算出された類似性に基づいて、ステップ３０２で生成された特徴データ１２２の登録可否を判定する（ステップ３０６）。登録判定部１１５は、登録が許可されているすべての指の特性データに対する類似性が判定条件を満たしている場合、特徴データ１２２の登録を許可する。一方、登録が許可されているいずれかの指の特性データに対する類似性が判定条件を満たしていない場合、登録判定部１１５は、特徴データ１２２の登録を許可しない。

類似性の指標として類似度を用いた場合、登録判定部１１５は、類似度が所定の閾値よりも大きいという判定条件を用いることができる。この場合、登録判定部１１５は、類似度を閾値と比較し、類似度が閾値よりも大きければ判定条件が満たされ、類似度が閾値以下であれば判定条件が満たされない。

また、類似性の指標として相違度を用いた場合、登録判定部１１５は、類似度が所定の閾値よりも小さいという判定条件を用いることができる。この場合、登録判定部１１５は、相違度を閾値と比較し、相違度が閾値よりも小さければ判定条件が満たされ、相違度が閾値以上であれば判定条件が満たされない。

したがって、ベクトルＸとベクトルＹとが類似しているほど、判定条件が満たされる可能性が高くなり、特徴データ１２２の登録が許可される可能性も高くなる。一方、ベクトルＸとベクトルＹとが相違しているほど、判定条件が満たされる可能性が低くなり、特徴データ１２２の登録が許可される可能性も低くなる。

登録を許可した場合（ステップ３０６，ＹＥＳ）、登録判定部１１５は、登録対象のすべての指の指紋画像を取得したか否かをチェックする（ステップ３０７）。いずれかの指の指紋画像を取得していない場合（ステップ３０７，ＮＯ）、生体情報登録装置１０１は、別の指についてステップ３０１以降の処理を繰り返す。

そして、登録対象のすべての指の指紋画像を取得した場合（ステップ３０７，ＹＥＳ）、登録判定部１１５は、それらの指の特徴データ１２２及び特性データをＩＤ１２１に対応付けて記憶部１１６に登録する（ステップ３０８）。これにより、登録対象のすべての指の指紋画像が同じ人の指紋画像と判定され、ＩＤ１２１に対応付けて登録される。

一方、登録を許可しない場合（ステップ３０６，ＮＯ）、登録判定部１１５は、これまでに生成したすべての指の特徴データ１２２及び特性データを破棄する（ステップ３０９）。これにより、登録対象の少なくとも１本の指の指紋画像が別人の指紋画像と判定され、すべての指の指紋画像の登録が拒否される。

図６は、記憶部１１６に登録された特徴データ及び特性データの例を示している。記憶部１１６は、ＩＤ１２１に対応付けて特徴データ１２２及び特性データ６０１を記憶する。特徴データ１２２及び特性データ６０１は、登録対象の指毎にＩＤ１２１に対応付けて登録される。

生体情報登録装置１０１は、記憶部１１６に登録された特徴データ１２２を用いて生体認証処理を行う。生体認証処理において、生体情報取得部１１１は、認証対象者の手の１本以上の指から指紋画像を取得し、特徴データ生成部１１２は、各指の指紋画像から特徴データを生成する。そして、生体情報登録装置１０１は、生成された各指の特徴データを記憶部１１６に登録された各指の特徴データ１２２と照合し、照合結果に基づいて、認証対象者がＩＤ１２１に対応する登録者であるか否かを判定する。

図３の生体情報登録処理によれば、各指の指紋画像から照合用の特徴データとは別に類似性算出用の特性データが生成され、１つのＩＤに対して登録される各指の特性データを比較して類似性が算出される。算出された類似性に基づいて登録可否を判定することで、１つのＩＤに対して複数人の特徴データを登録する不正登録を防止することができる。また、特性データとして、指紋画像から抽出できる複数種類の特性値を用いることで、登録可否判定結果の精度が向上する。

ところで、登録対象の指の特徴データ１２２及び特性データ６０１が記憶部１１６に登録された後に、指紋画像の追加登録又は再登録が行われることがある。追加登録は、登録対象に含まれていなかった新しい指の特徴データ及び特性データを追加する処理であり、再登録は、登録されている指の特徴データ及び特性データを上書きする処理である。

図７は、追加登録又は再登録の際に行われる生体情報登録処理の例を示している。追加登録又は再登録における登録対象の指は、１本又は複数本である。

まず、類似性算出部１１４は、ＩＤ１２１に対応付けて記憶部１１６に登録されているすべての指の特性データ６０１を取得する（ステップ７０１）。次に、生体情報取得部１１１は、追加登録又は再登録の登録対象の１本の指から指紋画像を取得する（ステップ７０２）。次のステップ７０３及びステップ７０４の処理は、図３のステップ３０２及びステップ３０３の処理と同様である。

次に、類似性算出部１１４は、記憶部１１６から取得した各指の特性データ６０１と、ステップ７０４で生成された特性データとの間の類似性の指標を算出する（ステップ７０５）。そして、登録判定部１１５は、算出された類似性に基づいて、ステップ７０３で生成された特徴データの登録可否を判定する（ステップ７０６）。登録判定部１１５は、記憶部１１６から取得したすべての指の特性データ６０１に対する類似性がステップ３０６と同様の判定条件を満たしている場合、特徴データの登録を許可する。一方、記憶部１１６から取得したいずれかの指の特性データ６０１に対する類似性が判定条件を満たしていない場合、登録判定部１１５は、特徴データの登録を許可しない。

登録を許可した場合（ステップ７０６，ＹＥＳ）、登録判定部１１５は、追加登録又は再登録の登録対象であるすべての指の指紋画像を取得したか否かをチェックする（ステップ７０７）。いずれかの指の指紋画像を取得していない場合（ステップ７０７，ＮＯ）、生体情報登録装置１０１は、別の指についてステップ７０２以降の処理を繰り返す。

そして、登録対象のすべての指の指紋画像を取得した場合（ステップ７０７，ＹＥＳ）、登録判定部１１５は、それらの指の特徴データ及び特性データをＩＤ１２１に対応付けて記憶部１１６に登録する（ステップ７０８）。追加登録の場合、登録対象の指の特徴データ及び特性データが新たに登録され、再登録の場合、登録されている指の特徴データ１２２及び特性データ６０１が上書きされる。一方、登録を許可しない場合（ステップ７０６，ＮＯ）、登録判定部１１５は、これまでに生成したすべての指の特徴データ及び特性データを破棄する（ステップ７０９）。

図７の生体情報登録処理によれば、追加登録又は再登録の際に、登録済みのＩＤに対して別人の特徴データを登録する不正登録を防止することができる。

図３の生体情報登録処理により特徴データ１２２及び特性データ６０１が記憶部１１６に登録されてから、図７の追加登録又は再登録が行われるまでの期間は、２日又は３日程度の短期間である場合もあり、１月以上の長期間である場合もある。

例えば、季節が変化してから追加登録又は再登録を行う場合、同じ人であっても乾燥及び湿潤の影響により特性値が変化して、登録が許可されない可能性がある。そこで、季節の変化に応じて、特性データに基づく類似性の算出方法を変更することが効果的である。季節の影響を受けやすい特性値の例として、指紋画像の品質が挙げられる。

この場合、記憶部１１６は、特性データ６０１が生成された生成日を、特性データ６０１に対応付けて記憶する。そして、類似性算出部１１４は、記憶部１１６が記憶する生成日と、追加登録又は再登録の際に指紋画像から生成された特性データの生成日とに基づいて、類似性の算出方法を変更する。

類似性算出部１１４は、例えば、２つの生成日の差分が所定の閾値より大きい場合に、指紋画像の品質を除外して類似性を算出してもよく、指紋画像の品質の重みを小さくして類似性を算出してもよい。所定の閾値としては、例えば、半年程度の期間を用いてもよい。

また、類似性算出部１１４は、２つの生成日のいずれか一方が冬季（１２月〜２月）に該当する場合に、指紋画像の品質を除外して類似性を算出してもよく、指紋画像の品質の重みを小さくして類似性を算出してもよい。

このように、特性データの生成日に基づいて、類似性の算出に用いる特性値を変更することで、季節の変化により同じ人が別人と判定される可能性が低下する。特性データの生成日の代わりに、特性データの生成日時を用いてもよい。

図１の生体情報登録装置１０１の構成は一例に過ぎず、生体情報登録装置１０１の用途や条件に応じて一部の構成要素を省略又は変更してもよい。

図２、図３、及び図７のフローチャートは一例に過ぎず、生体情報登録装置１０１の構成や条件に応じて一部の処理を省略又は変更してもよい。例えば、図２のステップ２０２の処理とステップ２０３の処理の順序は逆であってもよい。同様に、図３のステップ３０２の処理とステップ３０３の処理の順序は逆であってもよく、図７のステップ７０３の処理とステップ７０４の処理の順序は逆であってもよい。

図３及び図７の生体情報登録処理において、１本ずつ指の指紋画像を取得して登録可否の判定を行う代わりに、複数の指の指紋画像を一括して取得して一括して登録可否の判定を行ってもよい。この場合、図３のステップ３０７及び図７のステップ７０７の処理を省略することができる。

図３のステップ３０６において、登録判定部１１５は、登録が許可されている指のうち、いずれか１本の指の特性データに対する類似性に基づいて、特徴データ１２２の登録可否を判定してもよい。この場合、登録判定部１１５は、１本の指の特性データに対する類似性が判定条件を満たしていれば、特徴データ１２２の登録を許可する。

図７のステップ７０６において、登録判定部１１５は、記憶部１１６が記憶している指の特性データ６０１のうち、いずれか１本の指の特性データ６０１に対する類似性に基づいて、特徴データの登録可否を判定してもよい。この場合、登録判定部１１５は、１本の指の特性データ６０１に対する類似性が判定条件を満たしていれば、特徴データの登録を許可する。

図３及び図７の生体情報登録処理において、式（３）の類似度、式（４）の相違度、又は式（５）の相違度の代わりに、他の類似度又は相違度を用いても構わない。指紋画像内の押捺領域の大きさ、指紋紋様、指紋画像の品質、隆線の幅、及び隆線の間隔以外の他の特性値を、特性データとして用いても構わない。指紋画像の代わりに、指の静脈画像等の他の生体情報を用いて特徴データ及び特性データを生成しても構わない。

図１の生体情報登録装置１０１は、例えば、図８に示すような情報処理装置（コンピュータ）を用いて実現可能である。

図８の情報処理装置は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）８０１、メモリ８０２、入力装置８０３、出力装置８０４、補助記憶装置８０５、媒体駆動装置８０６、及びネットワーク接続装置８０７を備える。これらの構成要素はバス８０８により互いに接続されている。図１の生体情報取得部１１１は、バス８０８に接続されていてもよい。

メモリ８０２は、例えば、Read Only Memory（ＲＯＭ）、Random Access Memory（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリであり、生体情報登録処理に用いられるプログラム及びデータを格納する。メモリ８０２は、図１の記憶部１１６として用いることができる。

ＣＰＵ８０１（プロセッサ）は、例えば、メモリ８０２を利用してプログラムを実行することにより、図１の特徴データ生成部１１２、特性データ生成部１１３、類似性算出部１１４、及び登録判定部１１５として動作する。

入力装置８０３は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等であり、オペレータ又はユーザからの指示や情報の入力に用いられる。出力装置８０４は、例えば、表示装置、プリンタ、スピーカ等であり、オペレータ又はユーザへの問い合わせ又は指示、及び処理結果の出力に用いられる。処理結果には、生体情報の登録完了又は登録拒否を示す情報が含まれる。

補助記憶装置８０５は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、テープ装置等である。補助記憶装置８０５は、ハードディスクドライブであってもよい。情報処理装置は、補助記憶装置８０５にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ８０２にロードして使用することができる。補助記憶装置８０５は、図１の記憶部１１６として用いることができる。

媒体駆動装置８０６は、可搬型記録媒体８０９を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬型記録媒体８０９は、メモリデバイス、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク等である。可搬型記録媒体８０９は、Compact Disk Read Only Memory（ＣＤ−ＲＯＭ）、Digital Versatile Disk（ＤＶＤ）、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）メモリ等であってもよい。オペレータは、この可搬型記録媒体８０９にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ８０２にロードして使用することができる。

このように、生体情報登録処理に用いられるプログラム及びデータを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、メモリ８０２、補助記憶装置８０５、又は可搬型記録媒体８０９のような、物理的な（非一時的な）記録媒体である。

ネットワーク接続装置８０７は、Local Area Network、Wide Area Network等の通信ネットワークに接続され、通信に伴うデータ変換を行う通信インタフェースである。情報処理装置は、プログラム及びデータを外部の装置からネットワーク接続装置８０７を介して受け取り、それらをメモリ８０２にロードして使用することができる。

情報処理装置は、ネットワーク接続装置８０７を介して、ユーザ端末から処理要求を受信し、生体情報登録処理を行って、処理結果をユーザ端末へ送信することもできる。

なお、情報処理装置が図８のすべての構成要素を含む必要はなく、用途や条件に応じて一部の構成要素を省略することも可能である。例えば、オペレータ又はユーザからの指示や情報を入力する必要がない場合は、入力装置８０３を省略してもよい。オペレータ又はユーザへの問い合わせ又は指示、及び処理結果を出力する必要がない場合は、出力装置８０４を省略してもよい。

また、他の装置との通信を行う必要がない場合は、ネットワーク接続装置８０７を省略してもよく、可搬型記録媒体８０９を利用しない場合は、媒体駆動装置８０６を省略してもよい。

開示の実施形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができるであろう。

図１乃至図８を参照しながら説明した実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
１つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得する生体情報取得部と、
前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成する特徴データ生成部と、
前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成する特性データ生成部と、
前記特性データを比較し、前記複数の指の間の類似性を算出する類似性算出部と、
前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定する登録判定部と、
登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶する記憶部と、
を備えたことを特徴とする生体情報登録装置。
（付記２）
前記生体情報取得部は、前記生体情報として指紋情報を取得することを特徴とする付記１記載の生体情報登録装置。
（付記３）
前記特性データ生成部は、前記指紋情報を含む領域の大きさ、前記指紋情報の指紋紋様、前記指紋情報の品質、前記指紋情報の隆線の幅、又は前記指紋情報の隆線の間隔のうち１つ又は複数の情報を、前記特性データとして生成することを特徴とする付記１又は２記載の生体情報登録装置。
（付記４）
前記記憶部は、さらに前記特性データを前記特徴データに対応付けて記憶し、
前記生体情報取得部は、前記記憶部が前記特徴データと前記特性データとを記憶した後、前記複数本の指と同じ指又は異なる指から追加の生体情報を取得し、
前記特徴データ生成部は、前記追加の生体情報から特徴データを生成し、
前記特性データ生成部は、前記追加の生体情報から特性データを生成し、
前記類似性算出部は、前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとを比較して類似性を算出し、
前記登録判定部は、前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとの間の前記類似性に基づき、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データの登録可否を判定し、登録許可された場合、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて前記記憶部に登録することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の生体情報登録装置。
（付記５）
前記記憶部は、さらに前記複数の指の間の類似性の算出に用いる前記特性データが生成された生成日を前記特性データに対応付けて記憶し、
前記類似性算出部は、前記記憶部が記憶する前記生成日と、前記追加の生体情報から生成された前記特性データの生成日とに基づいて、前記類似性を算出する算出方法を変更することを特徴とする付記４記載の生体情報登録装置。
（付記６）
前記登録判定部は、前記類似性が閾値より大きい場合に登録可能と判定する付記１乃至５のいずれか１項に記載の生体情報登録装置。
（付記７）
コンピュータが、
１つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得し、
前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成し、
前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成し、
前記特性データを比較して、前記複数の指の間の類似性を算出し、
前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定し、
登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶部に登録する、
ことを特徴とする生体情報登録方法。
（付記８）
前記コンピュータは、前記生体情報として指紋情報を取得することを特徴とする付記７記載の生体情報登録方法。
（付記９）
前記コンピュータは、前記指紋情報を含む領域の大きさ、前記指紋情報の指紋紋様、前記指紋情報の品質、前記指紋情報の隆線の幅、又は前記指紋情報の隆線の間隔のうち１つ又は複数の情報を、前記特性データとして生成することを特徴とする付記７又は８記載の生体情報登録方法。
（付記１０）
前記記憶部は、さらに前記特性データを前記特徴データに対応付けて記憶し、
前記コンピュータは、
前記記憶部が前記特徴データと前記特性データとを記憶した後、前記複数本の指と同じ指又は異なる指から追加の生体情報を取得し、
前記追加の生体情報から特徴データを生成し、
前記追加の生体情報から特性データを生成し、
前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとを比較して類似性を算出し、
前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとの間の前記類似性に基づき、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データの登録可否を判定し、登録許可された場合、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて前記記憶部に登録することを特徴とする付記７乃至９のいずれか１項に記載の生体情報登録方法。
（付記１１）
前記記憶部は、さらに前記複数の指の間の類似性の算出に用いる前記特性データが生成された生成日を前記特性データに対応付けて記憶し、
前記コンピュータは、前記記憶部が記憶する前記生成日と、前記追加の生体情報から生成された前記特性データの生成日とに基づいて、前記類似性を算出する算出方法を変更することを特徴とする付記１０記載の生体情報登録方法。
（付記１２）
前記類似性が閾値より大きい場合に登録可能と判定する付記７乃至１１のいずれか１項に記載の生体情報登録方法。
（付記１３）
１つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得し、
前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成し、
前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成し、
前記特性データを比較して、前記複数の指の間の類似性を算出し、
前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定し、
登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶部に登録する、
処理をコンピュータに実行させる生体情報登録プログラム。
（付記１４）
前記コンピュータは、前記生体情報として指紋情報を取得することを特徴とする付記１３記載の生体情報登録プログラム。
（付記１５）
前記コンピュータは、前記指紋情報を含む領域の大きさ、前記指紋情報の指紋紋様、前記指紋情報の品質、前記指紋情報の隆線の幅、又は前記指紋情報の隆線の間隔のうち１つ又は複数の情報を、前記特性データとして生成することを特徴とする付記１３又は１４記載の生体情報登録プログラム。
（付記１６）
前記記憶部は、さらに前記特性データを前記特徴データに対応付けて記憶し、
前記生体情報登録プログラムは、
前記記憶部が前記特徴データと前記特性データとを記憶した後、前記複数本の指と同じ指又は異なる指から追加の生体情報を取得し、
前記追加の生体情報から特徴データを生成し、
前記追加の生体情報から特性データを生成し、
前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとを比較して類似性を算出し、
前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとの間の前記類似性に基づき、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データの登録可否を判定し、登録許可された場合、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて前記記憶部に登録する、
処理を前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする付記１３乃至１５のいずれか１項に記載の生体情報登録プログラム。
（付記１７）
前記記憶部は、さらに前記複数の指の間の類似性の算出に用いる前記特性データが生成された生成日を前記特性データに対応付けて記憶し、
前記コンピュータは、前記記憶部が記憶する前記生成日と、前記追加の生体情報から生成された前記特性データの生成日とに基づいて、前記類似性を算出する算出方法を変更することを特徴とする付記１６記載の生体情報登録プログラム。
（付記１８）
前記類似性が閾値より大きい場合に登録可能と判定する付記１３乃至１７のいずれか１項に記載の生体情報登録プログラム。

１０１ 生体情報登録装置
１１１ 生体情報取得部
１１２ 特徴データ生成部
１１３ 特性データ生成部
１１４ 類似性算出部
１１５ 登録判定部
１１６ 記憶部
１２１ ＩＤ
１２２ 特徴データ
５０１ 黒画素連結領域
６０１ 特性データ
８０１ ＣＰＵ
８０２ メモリ
８０３ 入力装置
８０４ 出力装置
８０５ 補助記憶装置
８０６ 媒体駆動装置
８０７ ネットワーク接続装置
８０８ バス
８０９ 可搬型記録媒体

図１乃至図８を参照しながら説明した実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
１つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得する生体情報取得部と、
前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成する特徴データ生成部と、
前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成する特性データ生成部と、
前記特性データを比較し、前記複数の指の間の類似性を算出する類似性算出部と、
前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定する登録判定部と、
登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶する記憶部と、
を備えたことを特徴とする生体情報登録装置。
（付記２）
前記生体情報取得部は、前記生体情報として指紋情報を取得することを特徴とする付記１記載の生体情報登録装置。
（付記３）
前記特性データ生成部は、前記指紋情報を含む領域の大きさ、前記指紋情報の指紋紋様、前記指紋情報の品質、前記指紋情報の隆線の幅、又は前記指紋情報の隆線の間隔のうち１つ又は複数の情報を、前記特性データとして生成することを特徴とする付記２記載の生体情報登録装置。
（付記４）
前記記憶部は、さらに前記特性データを前記特徴データに対応付けて記憶し、
前記生体情報取得部は、前記記憶部が前記特徴データと前記特性データとを記憶した後、前記複数本の指と同じ指又は異なる指から追加の生体情報を取得し、
前記特徴データ生成部は、前記追加の生体情報から特徴データを生成し、
前記特性データ生成部は、前記追加の生体情報から特性データを生成し、
前記類似性算出部は、前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとを比較して類似性を算出し、
前記登録判定部は、前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとの間の前記類似性に基づき、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データの登録可否を判定し、登録許可された場合、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて前記記憶部に登録することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の生体情報登録装置。
（付記５）
前記記憶部は、さらに前記複数の指の間の類似性の算出に用いる前記特性データが生成された生成日を前記特性データに対応付けて記憶し、
前記類似性算出部は、前記記憶部が記憶する前記生成日と、前記追加の生体情報から生成された前記特性データの生成日とに基づいて、前記類似性を算出する算出方法を変更することを特徴とする付記４記載の生体情報登録装置。
（付記６）
前記登録判定部は、前記類似性が閾値より大きい場合に登録可能と判定する付記１乃至５のいずれか１項に記載の生体情報登録装置。
（付記７）
コンピュータが、
１つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得し、
前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成し、
前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成し、
前記特性データを比較して、前記複数の指の間の類似性を算出し、
前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定し、
登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶部に登録する、
ことを特徴とする生体情報登録方法。
（付記８）
前記コンピュータは、前記生体情報として指紋情報を取得することを特徴とする付記７記載の生体情報登録方法。
（付記９）
前記コンピュータは、前記指紋情報を含む領域の大きさ、前記指紋情報の指紋紋様、前記指紋情報の品質、前記指紋情報の隆線の幅、又は前記指紋情報の隆線の間隔のうち１つ又は複数の情報を、前記特性データとして生成することを特徴とする付記８記載の生体情報登録方法。
（付記１０）
前記記憶部は、さらに前記特性データを前記特徴データに対応付けて記憶し、
前記コンピュータは、
前記記憶部が前記特徴データと前記特性データとを記憶した後、前記複数本の指と同じ指又は異なる指から追加の生体情報を取得し、
前記追加の生体情報から特徴データを生成し、
前記追加の生体情報から特性データを生成し、
前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとを比較して類似性を算出し、
前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとの間の前記類似性に基づき、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データの登録可否を判定し、登録許可された場合、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて前記記憶部に登録することを特徴とする付記７乃至９のいずれか１項に記載の生体情報登録方法。
（付記１１）
前記記憶部は、さらに前記複数の指の間の類似性の算出に用いる前記特性データが生成された生成日を前記特性データに対応付けて記憶し、
前記コンピュータは、前記記憶部が記憶する前記生成日と、前記追加の生体情報から生成された前記特性データの生成日とに基づいて、前記類似性を算出する算出方法を変更することを特徴とする付記１０記載の生体情報登録方法。
（付記１２）
前記類似性が閾値より大きい場合に登録可能と判定する付記７乃至１１のいずれか１項に記載の生体情報登録方法。
（付記１３）
１つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得し、
前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成し、
前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成し、
前記特性データを比較して、前記複数の指の間の類似性を算出し、
前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定し、
登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶部に登録する、
処理をコンピュータに実行させる生体情報登録プログラム。
（付記１４）
前記コンピュータは、前記生体情報として指紋情報を取得することを特徴とする付記１３記載の生体情報登録プログラム。
（付記１５）
前記コンピュータは、前記指紋情報を含む領域の大きさ、前記指紋情報の指紋紋様、前記指紋情報の品質、前記指紋情報の隆線の幅、又は前記指紋情報の隆線の間隔のうち１つ又は複数の情報を、前記特性データとして生成することを特徴とする付記１４記載の生体情報登録プログラム。
（付記１６）
前記記憶部は、さらに前記特性データを前記特徴データに対応付けて記憶し、
前記生体情報登録プログラムは、
前記記憶部が前記特徴データと前記特性データとを記憶した後、前記複数本の指と同じ指又は異なる指から追加の生体情報を取得し、
前記追加の生体情報から特徴データを生成し、
前記追加の生体情報から特性データを生成し、
前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとを比較して類似性を算出し、
前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとの間の前記類似性に基づき、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データの登録可否を判定し、登録許可された場合、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて前記記憶部に登録する、
処理を前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする付記１３乃至１５のいずれか１項に記載の生体情報登録プログラム。
（付記１７）
前記記憶部は、さらに前記複数の指の間の類似性の算出に用いる前記特性データが生成された生成日を前記特性データに対応付けて記憶し、
前記コンピュータは、前記記憶部が記憶する前記生成日と、前記追加の生体情報から生成された前記特性データの生成日とに基づいて、前記類似性を算出する算出方法を変更することを特徴とする付記１６記載の生体情報登録プログラム。
（付記１８）
前記類似性が閾値より大きい場合に登録可能と判定する付記１３乃至１７のいずれか１項に記載の生体情報登録プログラム。

Claims (7)

1. １つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得する生体情報取得部と、
   前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成する特徴データ生成部と、
   前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成する特性データ生成部と、
   前記特性データを比較し、前記複数の指の間の類似性を算出する類似性算出部と、
   前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定する登録判定部と、
   登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶する記憶部と、
   を備えたことを特徴とする生体情報登録装置。
2. 前記生体情報取得部は、前記生体情報として指紋情報を取得することを特徴とする請求項１記載の生体情報登録装置。
3. 前記特性データ生成部は、前記指紋情報を含む領域の大きさ、前記指紋情報の指紋紋様、前記指紋情報の品質、前記指紋情報の隆線の幅、又は前記指紋情報の隆線の間隔のうち１つ又は複数の情報を、前記特性データとして生成することを特徴とする請求項１又は２記載の生体情報登録装置。
4. 前記記憶部は、さらに前記特性データを前記特徴データに対応付けて記憶し、
   前記生体情報取得部は、前記記憶部が前記特徴データと前記特性データとを記憶した後、前記複数本の指と同じ指又は異なる指から追加の生体情報を取得し、
   前記特徴データ生成部は、前記追加の生体情報から特徴データを生成し、
   前記特性データ生成部は、前記追加の生体情報から特性データを生成し、
   前記類似性算出部は、前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとを比較して類似性を算出し、
   前記登録判定部は、前記記憶部が記憶する前記特性データと、前記追加の生体情報から生成された前記特性データとの間の前記類似性に基づき、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データの登録可否を判定し、登録許可された場合、前記追加の生体情報から生成された前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて前記記憶部に登録することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の生体情報登録装置。
5. 前記記憶部は、さらに前記複数の指の間の類似性の算出に用いる前記特性データが生成された生成日を前記特性データに対応付けて記憶し、
   前記類似性算出部は、前記記憶部が記憶する前記生成日と、前記追加の生体情報から生成された前記特性データの生成日とに基づいて、前記類似性を算出する算出方法を変更することを特徴とする請求項４記載の生体情報登録装置。
6. コンピュータが、
   １つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得し、
   前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成し、
   前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成し、
   前記特性データを比較して、前記複数の指の間の類似性を算出し、
   前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定し、
   登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶部に登録する、
   ことを特徴とする生体情報登録方法。
7. １つのＩＤに対応して複数本の指から同種の生体情報を取得し、
   前記生体情報から照合に用いる特徴データを生成し、
   前記生体情報から前記複数の指の間の類似性の算出に用いる特性データを生成し、
   前記特性データを比較して、前記複数の指の間の類似性を算出し、
   前記類似性に基づき、前記特徴データの登録可否を判定し、
   登録許可された場合、前記特徴データを前記ＩＤに対応付けて記憶部に登録する、
   処理をコンピュータに実行させる生体情報登録プログラム。

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