JP2017059080A - システム、装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】生体認証において、画像撮影時の姿勢の変化を考慮しつつ、認証精度の低下を防ぐ。【解決手段】システムは、利用者が指で操作する操作部１０１と、前記利用者による操作部１０１の操作中に該利用者の手の一部を撮影可能な撮影部１０３と、操作部１０１における利用者の指の接触位置と接触状態情報とを取得する第一取得部１１１と、第一取得部１１１が取得した指の接触位置が変化する毎に撮影部１０３によって撮影された複数の画像を取得する第二取得部１１２と、少なくとも第二取得部１１２で取得する複数の画像が撮影されたときの指の接触状態情報の変動を示す変動情報を、生成する生成部１１３と、前記変動情報に基づき、変動が閾値以上である場合、利用者に操作部１０１の再操作を指示する指示情報を出力することを決定する決定部１１５とを有する。【選択図】図５

Description

本発明は、生体認証技術に関する。

様々な種類の生体情報を用いた生体認証技術が知られている。生体情報は、例えば、手のひら表面のしわである掌紋の情報、手のひらの静脈の情報，手のひらの幅や指の長さ、手の輪郭の形状といった掌形の情報、さらには、指紋の情報、虹彩の情報である。例えば、非特許文献１には、手のひらの画像から抽出された生体情報を用いた手のひら認証の技術が開示されている。

また、生体認証機能を搭載した通信装置が近年開発されている。例えば、特許文献１には、画像データから静脈パターンや掌紋形状などの生体情報を抽出し、当該生体情報を用いて認証を行う携帯端末が開示されている。なお、携帯端末に搭載されたカメラが当該画像データを撮影する。

特許第５５０９４５９号

Ｄａｖｉｄ Ｄ． Ｚｈａｎｇ "Ｐａｌｍｐｒｉｎｔ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ"，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ， ２００４．

上記携帯端末で生体認証を行う場合には、携帯端末に搭載されたカメラが手のひらの広範囲を撮影可能なように、利用者は手のひらを空中で固定し、カメラからある程度手のひらを離す必要がある。この場合、利用者は、手のひらの撮影のたびに同じ姿勢を取るのは困難である。例えば、利用者の生体情報の登録時の姿勢と、認証時の姿勢が異なる可能性がある。この場合、本人認証率が低下してしまう。なお、姿勢とは、例えば、カメラに対する手のひらの向きや、カメラと手のひらの距離などである。

そこで、姿勢が概ね一定となるように、利用者を誘導することが考えられる。具体的には、利用者に、特定の指を携帯端末等が備えるタッチパネルディスプレイ上に接触させることで、手のひらを空中で固定する場合と比較して、姿勢を概ね一定にコントロールすることが可能である。

しかし、特定の指をタッチパネルディスプレイ上に接触させる場合には、カメラと手のひらの距離が近くなってしまうため、画像には手のひらの一部分しか映らない。このような場合、手のひらの一部分から抽出できる特徴は、広範囲から抽出される特徴と比較して少なくなってしまう。つまり、手のひらの一部分の画像から生成される生体情報には、より少ない特徴の情報しか含まれない。よって、手のひらの一部分の画像から生成される生体情報を生体認証に利用すると、手のひら全体から生成される生体情報を利用した場合と比較して、認証精度が低下してしまう。例えば、他人受入率が上昇してしまう。

以上から、本発明は、生体認証において、画像撮影時の姿勢の変化を考慮しつつ、認証精度の低下を防ぐことを目的とする。

上記課題を解決する為に、ひとつの実施態様においては、システムは、利用者が指で操作する操作部と、前記利用者による前記操作部の操作中に該利用者の手の一部を撮影可能な撮影部と、前記操作部における前記指の接触位置と接触状態情報とを取得する第一取得部と、前記第一取得部が取得した前記指の接触位置が変化する毎に前記撮影部によって撮影された複数の画像を取得する第二取得部と、少なくとも前記第二取得部で取得する複数の画像が撮影されたときの前記指の前記接触状態情報の変動を示す変動情報を、生成する生成部と、前記変動情報に基づき、前記変動が閾値よりも小さい場合、前記複数の画像から、前記手に関する生体情報を生成する処理を実行する実行部と、前記変動情報に基づき、前記変動が前記閾値以上である場合、前記利用者に、前記操作部の再操作を指示する指示情報を出力することを決定する決定部とを有する。

本発明の一観点によれば、本実施例に開示の技術は、生体認証において、画像撮影時の姿勢の変化を考慮しつつ、認証精度の低下を防ぐことができる。

図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、および１Ｄは、手のひらの様々な部分の画像を複数撮影するための利用者の操作を説明する図である。 図２は、図１Ａ乃至１Ｄに示した一連の操作により撮影される手のひらの範囲を示す図である。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄは、さらなる改良点を説明するための図である。 図４は、図３Ａ乃至３Ｄに示した一連の操作の中で撮影される手のひらの範囲を示す図である。 図５は、システムの機能ブロック図である。 図６は、接触情報記憶部のデータ構成例である。 図７は、画像情報記憶部のデータ構成例である。 図８は、閾値情報のデータ構成例である。 図９は、学習処理のフローチャートである。 図１０は、学習データ記憶部のデータ構成例である。 図１１は、関数情報のイメージ図である。 図１２は、登録情報記憶部のデータ構成例である。 図１３は、指示情報記憶部のデータ構成例である。 図１４は、本実施例に係る認証（または登録）処理のフローチャートである。 図１５は、登録処理のフローチャートである。 図１６は、認証処理のフローチャートである。 図１７は、システムのハードウェア構成例である。 図１８は、登録情報記憶部のデータ構成例の変型例である。

以下詳細な本発明の実施例に関して説明する。なお、以下の各実施例は、処理の内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。以下、図面に基づいて各実施例について説明する。

以下の実施例では、タッチパネルディスプレイを有するシステム（例えばスマートフォンやタブレットコンピュータ等の通信装置）が、手のひら認証を行う認証装置として機能する。また、手のひら認証とは、手のひら表面のしわである掌紋、手のひら静脈，手のひらの幅や指の長さ、手の輪郭の形状といった掌形を、利用する認証である。つまり、以下の説明における生体情報とは、手のひら表面のしわである掌紋の情報、手のひら静脈の情報，手のひらの幅や指の長さ、手の輪郭の形状といった掌形の情報である。

ここで、先述のとおり、手のひらの一部分のみが撮影された部分画像を利用した生体認証は、認証精度が低下するという問題があった。そこで、本実施例では、複数の画像を利用する。具体的には、利用者に、タッチパネルディスプレイ上の複数の地点に、特定の指を接触させる操作を実行させることで、システムに備えられたカメラが手のひらの様々な部分を撮影する。互いに異なる手のひらの一部分を含む複数の画像を利用することで、認証精度の低下防止を図る。

以下の実施例では、利用者に対して、予め特定の手の特定の指を使った、所定の操作の実行を指示する。例えば、「右手の中指で“Ｚ”を描く」という操作の実行が指示される。そして、一連の操作の間に撮影された複数の画像を用いて、手のひら認証が実施される。

図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、および１Ｄは、手のひらの様々な部分の画像を複数撮影するための利用者の操作を説明する図である。なお、図１Ａ乃至１Ｄは、利用者の手の甲の方向から眺めた図である。つまり、カメラ２は手のひらに正対しており、手のひら側から、手のひらの少なくとも一部を撮影する。

利用者は、例えば、システム１のタッチパネルディスプレイ上で、特定の形状を描く操作を実施する。図１Ａ乃至図１Ｄの例では、利用者は、中指を用いて、タッチパネルディスプレイの左上から、「Ｚ」の文字を描く。なお、利用する指や、タッチパネルディスプレイ上での操作はこれに限定されない。

図１Ａは、タッチパネルディスプレイ上で「Ｚ」を描く一連の操作の始まりを示している。図１Ａにおいては、中指がタッチパネルディスプレイ上の位置４１（左上）に接触している。また、システム１に搭載されたカメラ２は、手のひら３（図に示す手の甲の裏側）のうち、部分５１を撮影する。

次に、図１Ｂに示すように、利用者は、中指をディスプレイの右横方向へスライドさせることで、中指はタッチパネルディスプレイ上の位置４２まで移動する。このとき、カメラ２は、手のひら３のうち、部分５２を撮影する。

さらに、図１Ｃに示すように、利用者は、中指をタッチパネルディスプレイの左下方向へスライドさせることで、中指はタッチパネルディスプレイ上の位置４３まで移動する。このとき、カメラ２は、手のひら３のうち、部分５３を撮影する。

つぎに、図１Ｄに示すように、利用者は、中指をタッチパネルディスプレイの右横方向へスライドさせることで、中指はタッチパネルディスプレイ上の位置４４まで移動する。このとき、カメラ２は、手のひら３のうち、部分５４を撮影する。この一連の操作によって、利用者は「Ｚ」を描くとともに、カメラ２は、互いに異なる手のひらの一部分の画像を、複数、撮影する。

図２は、図１Ａ乃至１Ｄに示した一連の操作により撮影される手のひらの範囲を示す図である。図２における、部分６１は、図１Ａにおける部分５１に対応する。部分６２は、図１Ｂにおける部分５２に対応する。部分６３は、図１Ｃにおける部分５３に対応する。部分６４は、図１Ｄにおける部分５４に対応する。

ここで、図１Ａ乃至図１Ｄでは、代表的な４つの時点を図示したが、各々の図の間にも、カメラ２は所定間隔で手のひら３の一部分の画像を撮影している。したがって、図２における範囲６が、一連の操作の中で、撮影されることとなる。

このように、手のひら３の広範囲（範囲６）が撮影されているため、複数の画像を利用する事で、手のひら３の概ね全体から、認証に必要な特徴を抽出することができる。タッチパネルディスプレイに特定の指を接触させることで登録時と認証時の姿勢の変化を小さくしながら、利用者に所定の操作を実施させることで、複数の画像を撮影する。よって、従来技術の問題点を解決しながらも、認証精度の低下を防ぐことができる。

さらに、一連の操作を利用する場合、次のような事象も起こりうるため、この事象に対応することが必要であることを発明者は発見した。

次に、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄは、さらなる改良点を説明するための図である。利用者は、図１Ａ乃至図１Ｄ同様、システム１のタッチパネルディスプレイ上で「Ｚ」の文字を描く操作を実施する。図３Ａ乃至図３Ｄは、図１Ａ乃至図１Ｄとは異なり、利用者は、手のひら９とカメラ２との位置関係をほぼ一定に保ったまま、中指のみを動かすことで「Ｚ」の文字を描いている。

利用者は、図３Ａでは、中指を左側へ寄せた状態で、タッチパネルディスプレイ上の位置７１に中指を接触させている。このとき、カメラ２は、手のひら９の部分８１を撮影する。つぎに、図３Ｂに示すように、利用者は、中指をタッチパネルディスプレイの右横方向へスライドさせる。このとき、利用者が、中指のみを右側へスライドさせ、手のひらをあまり動かさない状態で、タッチパネルディスプレイ上の位置７２まで移動させることがある。この場合、カメラ２は、手のひら９のうち、部分８２を撮影することとなる。

さらに、図３Ｃに示すように、利用者は、中指をタッチパネルディスプレイの左下方向へスライドさせる。このとき、利用者は、手のひらをあまり動かさない状態で、中指を曲げながら左下側へスライドさせることで、タッチパネルディスプレイ上の位置７３まで移動させることがある。このとき、カメラ２は、手のひら９のうち、部分８３を撮影する。

次に、図３Ｄに示すように、利用者は、中指をタッチパネルディスプレイの右横方向へスライドさせるが、中指を曲げた状態を保持したまま、右側へスライドさせることで、タッチパネルディスプレイ上の位置７４まで移動させる。このとき、カメラ２は、手のひら９のうち、部分８４を撮影する。

図４は、図３Ａ乃至３Ｄに示した一連の操作の中で撮影される手のひらの範囲を示す図である。図４における、部分１１は、図３Ａにおける部分８１に対応する。部分１２は、図３Ｂにおける部分８２に対応する。部分１３は、図３Ｃにおける部分８３に対応する。部分１４は、図３Ｄにおける部分８４に対応する。

ここで、図３Ａ乃至図３Ｄでは、代表的な４つの時点を図示したが、各々の図の間にも、カメラ２は所定間隔で手のひらの一部分の画像を撮影している。したがって、図４における範囲１０が、一連の操作の中で、撮影されていることとなる。

図２と比較して、撮影される手のひらの範囲１０は狭い。つまり、図３Ａ乃至図３Ｄのように、指だけを動かして所定の操作を行った場合は、図１Ａ乃至図１Ｄのように、指と手のひらを一緒に動かしながら所定の操作を行った場合と比較して、認証精度が低下する。例えば、複数の画像から抽出できる特徴が少ないため、これら複数の画像から生成された生体情報を利用すると、他人の生体情報と合致する確率が図２の場合と比較して向上する。このように、他人受入率が向上することによって、認証精度が低下する。

以上から、発明者は、図３Ａ乃至図３Ｄに例示した場合のように、複数の画像によりカバーされる手のひらの範囲が狭くなってしまう事象を検知することが必要であることに気が付いた。そして、以下説明する実施例は、この点を改良し、図３Ａ乃至３Ｄのような事象を検知する。そして、認証に適した状態で撮影された複数の画像を利用して、手のひら認証を実行する事で、認証精度の低下を防止する。

図５は、システムの機能ブロック図である。システム１は、操作部１０１、表示部１０２、撮影部１０３、通信部１０４、制御部１０５、記憶部１０６を含む。システム１は、例えば、タブレットコンピュータやスマートフォンである。本実施例においては、システム１がロック状態にあるときに、生体認証が成功した場合、ロックを解除する。なお、その他のタイミングで生体認証が実行されてもよい。

操作部１０１は、利用者による操作を受け付ける。具体的には、操作部１０１は、タッチパネルによって実現される。操作部１０１は、利用者の指が接触している接触位置、および、接触情報を、所定時間間隔で制御部１０５へ入力する。接触情報は、接触位置における操作体（指）の接触度合いや接触状態を示す情報であって、例えば、接触位置における指の接触範囲および接触圧力の少なくとも一方を含む情報である。なお、接触情報は、接触状態情報の一例である。

表示部１０２は、各種情報を表示する。具体的には、表示部１０２は、ディスプレイによって実現される。例えば、表示部１０２は、後述の指示情報を表示したり、利用者が所定の操作（例えば「Ｚ」を描く）を実施する時のガイドとなるガイド情報を表示する。利用者はガイド情報に沿って、指をスライドまたは移動させる。また、操作部１０１と表示部１０２が、上述のタッチパネルディスプレイに相当する。

撮影部１０３は、操作体（指）が操作部１０１に接触している間に、画像を撮影する。具体的には、撮影部１０３は、カメラによって実現される。撮影部１０３は、撮影した画像（画像データ）を、制御部１０５へ入力する。操作部１０１が物体の接触を検知したタイミングから、撮影部１０３は、所定の時間間隔で、複数の画像を撮影する。なお、撮影部１０３の撮影タイミングは、制御部１０５により制御される。

通信部１０４は、他のコンピュータと、ネットワークを介して通信を行う。具体的には、通信部１０４は、アンテナモジュールである。例えば、通信部１０４は、基地局を介して他のシステムと情報の授受を行う。

制御部１０５は、システム１全体を制御する。例えば、制御部１０５は、プロセッサーにより実現される。プロセッサーは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェア回路の総称である。制御部１０５は、さらに、第一取得部１１１、第二取得部１１２、生成部１１３、認証部１１４、決定部１１５を含む。

第一取得部１１１は、操作部１０１から、接触位置および接触情報を取得する。そして、第一取得部１１１は、取得した接触位置および接触情報を対応付けて、順次、接触情報記憶部１２１へ格納する。

第二取得部１１２は、操作体による操作による操作部１０１においてそれぞれ異なる複数の位置に操作体が接触している際に撮影部１０３によって撮影された複数の画像を取得する。つまり、第二取得部１１２は、指が操作部１０１に接触している間に、撮影部１０３により撮影された複数の画像であって、かつ、手のひらの少なくとも一部が撮影された複数の画像を、撮影部１０３から、取得する。そして、第二取得部１１２は、順次、取得した複数の画像を画像情報記憶部１２２へ記憶する。

撮影部１０３による撮影間隔と、操作部１０１による接触位置および接触情報の取得間隔とが、一致していることが望ましいが、多少ずれがあってもよい。第二取得部１１２は、第一取得部１１１から取得した接触位置と、直近で撮影部１０３から取得した画像とを対応付けて、順次、画像情報記憶部１２２へ記憶する。

生成部１１３は、複数の接触位置のそれぞれに対応する複数の接触情報に基づいて、接触情報の変動を示す変動情報を生成する。具体的には、生成部１１３は、変動情報として、接触情報に基づき、接触範囲および接触圧力の少なくとも一方の変動の大きさを示す変動値を生成する。変動値は、例えば、複数の接触情報の分散、接触情報の最大値と最小値の差や、接触位置が、操作部（タッチパネルディスプレイ）１０１上の所定の範囲に含まれる場合の接触情報の極大値と極小値の差である。

本実施例では、変動値を利用する事で、図１Ａ乃至図１Ｄに示すような認証精度が低下しない状態（望ましい状態）と、図３Ａ乃至図３Ｄに示すような認証精度が低下する可能性のある状態（望ましくない状態）を区別する。

具体的には、図１Ａ乃至図１Ｄの場合には、中指と手のひらを一緒に動かしているため、“Ｚ”を描く際に、利用者は、中指を曲げ伸ばしさせる必要がない。発明者による実験結果から、タッチパネルディスプレイに接触している中指の腹の面積（接触範囲）は、図１Ａから図１Ｄへの過程で、あまり変化しないことが分かった。また、タッチパネルディスプレイに対する圧力も同様である。このように、指と手のひらを一緒に移動させる一連の操作の中では、タッチパネルディスプレイに対する指の接触範囲や指による接触圧力が、あまり変化しないことを発明者は見出した。

一方、図３Ａ乃至図３Ｄの場合には、中指のみを動かして“Ｚ”を描こうとしているため、利用者は、中指だけを窮屈な状態で左右へ移動させたり、中指を曲げ伸ばしさせる必要がある。例えば、図３Ｂの状態から図３Ｃの状態へ移行する際には、利用者は中指を徐々に曲げる。

発明者による実験結果から、タッチパネルディスプレイに接触している中指の腹の面積（接触範囲）は、図３Ｂの状態よりも、図３Ｃの状態の方が小さくなることが分かった。また、中指がタッチパネルディスプレイを押す圧力は、指が伸びている図３Ｂの状態よりも、指が曲がっている図３Ｃの状態の方が大きくなることが分かった。このように、一連の操作の中で、タッチパネルディスプレイの接触範囲や接触圧力が、変動することを発明者は見出した。

以上から、一連の操作における接触情報の変動が閾値よりも小さい場合には、図１Ａ乃至図１Ｄに示したように、手のひらと指が一緒に移動していることが推測される。よって、図２のように、登録処理や認証処理に適した、手のひらの広い範囲をカバーする複数の画像が撮影されていることが推測できる。一方、接触情報の変動が閾値以上である場合には、図３Ａ乃至図３Ｄに示したように、利用者は、手のひらはあまり動かさずに指のみを動かしていることが推測される。よって、図４のように、登録処理や認証処理に適さない、手のひらの広い範囲をカバーしていない複数の画像が撮影されていることが推測できる。

したがって、生成部１１３は、変動情報に基づいて、生体認証における複数の画像の適性を判定する。つまり、変動情報に基づき、接触情報の変動が閾値よりも小さいか否かを判定する。なお、生成部１１３は、判定部の一例である。

具体的には、生成部１１３は、変動値が閾値よりも小さいか否かを判定する。閾値は、事前の学習によって定められる値である。閾値の詳細については、後述する。

生成部１１３は、接触情報の変動が閾値よりも小さいと判断した場合には、認証部１１４に続く処理の実行を命令する。そして、認証部１１４において、撮影された複数の画像は、登録処理や認証処理に利用される。一方、接触情報の変動が閾値以上である場合には、生成部１１３は、決定部１１５に続く処理の実行を命令する。そして、認証部１１４に入力されなかった複数の画像は、登録処理や認証処理に利用されず、認証に適した複数の画像の撮影が、再度、試みられる。

認証部１１４は、変動情報に基づき、変動が閾値よりも小さい場合、複数の画像から、生体認証に用いられる手のひらの生体情報を生成する処理を実行する。なお、認証部１１４は実行部の一例である。

例えば、認証部１１４は、接触情報の変動が閾値よりも小さい場合、接触位置各々に対応する複数の画像を用いて、登録処理または認証処理を実行する。例えば、登録処理においては、認証部１１４は、画像情報記憶部１２２に記憶されている複数の画像から生体情報を生成し、登録情報記憶部１２４に記憶する。ただし、認証部１１４は、各画像から生成した生体情報を、接触位置と対応付けて、登録情報記憶部１２４に記憶する。以下では、登録情報記憶部１２４に記憶されている生体情報を登録情報と称する。なお、画像から生体情報を生成する際には、従来の手法が流用される。

また、認証処理においては、認証部１１４は、画像情報記憶部１２２から順次画像を取得するとともに、取得した画像から生体情報を生成する。そして、画像情報記憶部１２２を参照し、各画像に対応付けて記憶されている接触位置をキーに、最も近い接触位置を持つ登録情報を登録情報記憶部１２４から取得する。そして、認証部１１４は、順次、生成した生体情報と登録情報の照合を行う。さらに、認証部１１４は、複数の照合結果を総合的に考慮し、最終的な認証結果を決定する。

このように、認証部１１４は、複数の画像により手のひらの広い範囲が撮影されていることが推測される場合に、複数の画像から生成された生体情報を登録または認証する。言い換えると、認証精度が低下してしまうような複数の画像から生成された生体情報を登録または認証することを避けることができる。

決定部１１５は、接触情報の変動が閾値以上である場合、利用者に、所定の操作（手のひらの撮影）のやり直しを指示する指示情報を出力する。例えば、決定部１１５は、指示情報記憶部１２５を参照し、特定のメッセージを、表示部１０２に表示させる。例えば、決定部１１５は、「指だけでなく、手全体を移動させながら、Ｚを描いてください」等のメッセージを表示部１０２に表示させる。また、例えば、決定部１１５は、不図示の音声出力部に音声でメッセージを出力させるようにしてもよい。

記憶部１０６は、各種情報を記憶する。なお、記憶部１０６は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のそれぞれ、または組み合わせによって実現される。また、記憶部１０６は、接触情報記憶部１２１、画像情報記憶部１２２、閾値情報記憶部１２３、登録情報記憶部１２４、指示情報記憶部１２５を有する。

接触情報記憶部１２１は、接触位置および接触情報を対応付けて記憶する。第一取得部１１１は、操作部１０１から接触位置および接触情報を取得する度に、取得した接触位置および接触情報を接触情報記憶部１２１に格納する。

図６は、接触情報記憶部のデータ構成例である。図６に示す通り、接触情報記憶部１２１は、接触位置と、当該接触位置にて取得された接触情報を対応付けて、格納する。図６の例では、接触情報記憶部１２１は、接触情報として、接触範囲と接触圧力の両方を記憶しているが、少なくとも一方であってもよい。接触範囲は、指が接触している、操作部１０１上の範囲を示す情報である。接触圧力は、指が操作部１０１を押下する圧力を示す情報である。なお、接触位置は、接触範囲の中心や重心など、接触範囲を代表する位置である。

画像情報記憶部１２２は、画像と、その画像が撮影された際の指の接触位置とを対応付けて記憶する。第二取得部１１２は、画像を取得する度に、取得した画像とその画像が撮影された際の指の接触位置とを、画像情報記憶部１２２に、対応付けて格納する。

図７は、画像情報記憶部のデータ構成例である。図７に示す通り、画像情報記憶部１２２は、接触位置と、当該接触位置に指が接触している際に撮影された画像（画像データ）を対応付けて記憶する。図１Ａの例であれば、タッチパネルディスプレイ上の位置４１を示す接触位置と、手のひら３の部分５１の画像とが対応付けて記憶される。

閾値情報記憶部１２３は、生成部１１３による参照される閾値の情報を記憶する。図８は、閾値情報のデータ構成例である。例えば、変動値が閾値Ｔｈ以下である場合には、タッチパネルディスプレイに接触している指の範囲や圧力の変動が小さく、図１Ａ乃至図１Ｄの状態で、利用者が所定の操作を実行していることが推測できる。なお、閾値Ｔｈは、接触情報の種類ごとに設定されてもよい。例えば、接触範囲や接触圧力各々について、閾値Ｔｈが後述の方法で設定されるとしてもよい。

ここで、閾値Ｔｈの設定方法について、説明する。なお、閾値Ｔｈは、学習により決定される値であって、システム１以外の他のコンピュータが学習を実行してもよい。本実施例においては、他のコンピュータが以下の手順で、学習を行うとともに、閾値Ｔｈを決定する。なお、システム１が学習処理を実行する場合には、制御部１０５が以下の処理を実行する。

まず、学習段階では、複数の被験者それぞれに、複数回所定の操作を実行させ、被験者ごとに複数の学習データを収集する。なお、学習データは、被験者が１回所定の操作を行う間に取得される情報であって、所定の操作が実行されている間に撮影された複数の画像、各々の画像が撮影された時の指の接触位置、当該接触位置における接触情報（接触範囲や接触圧力）を含む。

図９は、学習処理のフローチャートである。他のコンピュータは、複数の学習データを収集するとともに、学習データ記憶部に格納する（Ｏｐ．１１）。複数の被験者それぞれは、複数回、タッチパネルディスプレイに特定の手の特定の指で、所定の操作を実行する。例えば、複数の被験者それぞれは、複数回、タッチパネルディスプレイに、右手の中指で、「Ｚ」を描く操作を実行する。タッチパネルディスプレイは、指が接触している間、接触位置および接触情報を取得するとともに、カメラはタッチパネルディスプレイに指が接触している間の画像を撮影する。

図１０は、学習データ記憶部のデータ構成例である。学習データ記憶部は、被験者ＩＤ、当該被験者により実施された所定操作の回数に対して、複数の接触位置、複数の画像、複数の接触情報を記憶する。図１０の例では、被験者ＩＤ「０００１」の被験者が、３回所定の操作を行った時に収集される学習データの例を示している。図１０の例では、接触位置と画像と接触情報のセットが、各学習データ間で同じｎ個として示しているが、撮影された画像の枚数に応じて、学習データ間で異なる値であってもよい。

例えば、被験者ＩＤ「０００１」の被験者による１回目の操作については、接触位置（Ｘ１１１，Ｙ１１１）と画像Ｖ１１１と接触情報Ｔ１１１から、接触位置（Ｘ１１ｎ，Ｙ１１ｎ）と画像Ｖ１１ｎと接触情報Ｔ１１ｎまで、計ｎ個の接触位置と画像と接触情報の組を含む学習データが、記憶されている。

図９に戻り、他のコンピュータは、処理対象の被験者ＩＤを初期値に設定する（Ｏｐ．１２）。例えば、他のコンピュータは、処理対象の被験者ＩＤを示すｋを、１に設定する。次に、他のコンピュータは、被験者ＩＤがｋである学習データそれぞれについて、接触情報に基づき変動値を算出する（Ｏｐ．１３）。図１０の例では、被験者ＩＤ「０００１」に対応する学習データが３つ存在する。よって、他のコンピュータは、被験者ＩＤ「０００１」に対応する回数が「１」から「３」の各学習データから、学習データごとに接触情報の変動値を算出する。これにより、複数の変動値が算出される。なお、学習処理における変動値は、複数の接触情報の分散、接触情報の最大値と最小値の差や、接触位置が所定の範囲の時の接触情報の極大値と極小値の差のいずれかまたは複数である。

次に、他のコンピュータは、複数の変動値のうち、ある被験者ＩＤに関する代表値を決定する（Ｏｐ．１４）。例えば、複数の変動値のうち、最大の変動値を、代表値とする。なお、代表値は、最小値や中央値であってもよい。

他のコンピュータは、代表値を変動値に持つ学習データを特定し、当該学習データの複数の画像を用いて、生体情報を生成する（Ｏｐ．１５）。生成された生体情報は、登録情報として、学習段階における認証処理に利用される。

他のコンピュータは、被験者ＩＤ「ｋ」の学習データのうち登録情報の生成に利用した学習データ以外の学習データそれぞれから、生体情報を生成する（Ｏｐ．１６）。図１０の例で、例えば、被験者ＩＤ「０００１」の回数「１」の学習データから登録情報が生成された場合には、被験者ＩＤ「０００１」の回数「２」の学習データと、被験者ＩＤ「０００１」の回数「３」の学習データが処理対象となる。そして、他のコンピュータは、被験者ＩＤ「０００１」の回数「２」の学習データの複数の画像と、被験者ＩＤ「０００１」の回数「３」の複数の画像の各々から生体情報を生成する。

そして、他のコンピュータは、登録情報と、それぞれの生体情報とを照合することで、特定の被験者につき、複数回の照合を実施する（Ｏｐ．１７）。例えば、接触位置毎に、登録情報と生体情報との類似度を算出する。図１０の例では、被験者ＩＤ「０００１」の回数「１」の学習データ由来の登録情報と、被験者ＩＤ「０００１」の回数「２」の学習データ由来の生体情報が、接触位置ごとに照合される。また、被験者ＩＤ「０００１」の回数「１」の学習データ由来の登録情報と、被験者ＩＤ「０００１」の回数「３」の学習データ由来の生体情報が、接触位置ごとに照合される。

そして、他のコンピュータは照合結果から、認証結果を判定する（Ｏｐ．１８）。例えば、接触位置毎に算出された類似度が類似度閾値以下である回数を計数し、この回数が認証判定閾値以下である場合、他のコンピュータは、認証が成功と判断する。一方、接触位置毎に算出された類似度が類似度閾値以下である回数を計数し、この回数が認証判定閾値よりも大きい場合、他のコンピュータは、認証が失敗と判断する。

認証結果は、同一の被験者の全学習データの組み合わせ毎に得られる。つまり、被験者ＩＤ「０００１」の回数「１」の学習データと被験者ＩＤ「０００１」の回数「２」の学習データとの組み合わせ、被験者ＩＤ「０００１」の回数「１」の学習データと被験者ＩＤ「０００１」の回数「３」の学習データとの組み合わせ各々について、認証結果が得られる。

次に、他のコンピュータは、ある被験者につき、全認証回数中、認証が成功した回数の割合を示す認証成功率を算出する（Ｏｐ．１９）。例えば、被験者ＩＤ「０００１」について、認証に成功した回数が「１」である場合には、全認証回数は「２」であるので、認証成功率は５０％となる。

次に、他のコンピュータは、ｋを１インクリメントし（Ｏｐ．２０）、未処理の被験者が存在しなくなるまで（Ｏｐ．２１ＮＯ）、Ｏｐ．１３乃至Ｏｐ．２１の処理を繰り返す。

全被験者につき、処理が終了している場合には（Ｏｐ．２１ＹＥＳ）、他のコンピュータは、各被験者につき、代表値と認証成功率の関係を示す関数情報を生成する（Ｏｐ．２２）。

図１１は、関数情報のイメージ図である。図１１に示すように、他のコンピュータは、各被験者につき、変動値の代表値をｘ軸に，認証成功確率をｙ軸にプロットした際の分布を線形近似または多項式近似することで、近似関数を得る。そして、他のコンピュータは、当該近似関数を示す関数情報を生成する。

そして、他のコンピュータは、認証成功率が、所定値以上となる代表値を閾値Ｔｈとして決定する（Ｏｐ．２３）。この所定値は、例えば８０％である。なお、決定された閾値Ｔｈは、システム１に入力され、制御部１０５の制御の下、閾値情報記憶部１２３に格納される。

学習により得られた閾値Ｔｈと、実際に画像が撮影された時の変動値とを比較する事で、生成部１１３は、認証成功率が十分高い変動値であるか否かを判定する事が出来る。つまり、生成部１１３は、認証精度を保証できる程度の、十分広い手のひらの範囲が撮影されているかを判定することができる。

図５の説明に戻る。登録情報記憶部１２４は、登録処理において、認証部１１４により生成された登録情報を記憶する。指示情報記憶部１２５は、決定部１１５が出力する指示情報を記憶する。

図１２は、登録情報記憶部のデータ構成例である。登録情報記憶部１２４は、接触位置と生体情報とを対応付けて記憶する。認証部１１４が各画像から生体情報を生成した際に、当該生体情報を記憶するとともに、画像情報記憶部１２２において各画像に対応付けられた接触位置も併せて、記憶する。なお、登録された生体情報は、登録情報と称される。

図１３は、指示情報記憶部のデータ構成例である。指示情報記憶部１２５は、変動が閾値以上であった場合に、出力される指示情報を記憶する。図１３の例では、指示情報として、「指を曲げずに、手全体を動かしながら、Ｚを描いてください」というテキストが記憶される。

次に、本実施例にかかる一連の処理の流れを説明する。図１４は、本実施例に係る認証（または登録）処理のフローチャートである。

まず、操作部１０１は、利用者から、認証処理の開始を要求する認証要求または、登録処理の開始を要求する登録要求を取得する（Ｏｐ．３１）。そして、操作部１０１は、当該要求を制御部１０５へ入力する。

制御部１０５は、表示部１０２を制御して、ガイド表示を出力する（Ｏｐ．３２）。例えば、制御部１０５は、表示部１０２に、利用者が指でなぞるべき特定の形状を表示させる。利用者が操作部１０１（タッチパネルディスプレイ）に指を接触させると、操作部１０１は接触位置および接触情報を生成する。そして、第一取得部１１１は、操作部１０１によって生成された接触位置および接触情報を取得するとともに、接触位置と接触情報を対応付けて、接触情報記憶部１２１へ格納する（Ｏｐ．３３）。さらに、第一取得部１１１は、接触位置を第二取得部１１２へ入力する。

次に、操作部１０１へ指の接触が検知されると、制御部１０５は撮影部１０３を制御して、画像を撮影させる。第二取得部１１２は、撮影部１０３によって撮影された画像を取得し、取得した画像と、第一取得部１１１から取得した接触位置とを対応付けて、画像情報記憶部１２２へ格納する（Ｏｐ．３４）。

制御部１０５は、利用者による一連の操作が終了したか否かを判定する（Ｏｐ．３５）。例えば、制御部１０５は、ガイド表示で表示した形状に対応する操作部１０１上の各点に利用者の指が接触済みかを判定する。または、制御部１０５は、指の接触が終了したことをもって、一連の操作が終了したと判定してもよい。

一連の操作が終了していない場合（Ｏｐ．３５ＮＯ）、制御部１０５は、Ｏｐ．３３乃至Ｏｐ．３５の処理を繰り返す。一方、一連の操作が終了している場合（Ｏｐ．３５ＹＥＳ）、生成部１１３は、接触情報記憶部１２１を参照し、接触情報の変動値を算出する（Ｏｐ．３６）。そして、生成部１１３は、変動値が予め設定された閾値Ｔｈよりも小さいかを判定する（Ｏｐ．３７）。

変動値が予め設定された閾値Ｔｈよりも小さい場合（Ｏｐ．３７ＹＥＳ）、認証部１１４は、認証処理または登録処理を実行する（Ｏｐ．３８）。ここで、Ｏｐ．３１で取得した要求が認証要求である場合には、認証処理が実行される。また、Ｏｐ．３１で取得した要求が登録要求である場合には、登録処理が実行される。認証処理および登録処理の詳細の処理フローについては後述する。

一方、変動値が予め設定された閾値Ｔｈ以上である場合（Ｏｐ．３７ＮＯ）、決定部１１５は、表示部１０２を制御して、指示情報を出力する（Ｏｐ．３９）。そして、Ｏｐ.３２以降の処理が繰り返される。例えば、指示情報は、指示情報記憶部１２５から取得されたテキスト情報である。

図１５は、登録処理のフローチャートである。まず、認証部１１４は、画像情報記憶部１２２を参照し、処理対象の画像を取得する。そして、認証部１１４は、処理対象の画像から、所定のアルゴリズムにより、生体情報を生成（または抽出）する（Ｏｐ．４１）。所定のアルゴリズムは、例えば、Ｄａｖｉｄ Ｄ． Ｚｈａｎｇ “Ｐａｌｍｐｒｉｎｔ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ“，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ， ２００４．に開示されたアルゴリズムなどである。

つぎに、認証部１１４は、処理対象の画像に対応付けられた接触位置を、画像情報記憶部１２２から取得する。そして、認証部１１４は、接触位置と対応付けて、先に生成された生体情報を、登録情報として、登録情報記憶部１２４に格納する（Ｏｐ．４２）。

認証部１１４は、画像情報記憶部１２２に記憶された全ての画像について、生体情報を生成する処理が終了しているかを判定する（Ｏｐ．４３）。全ての画像について、生体情報を生成する処理が終了していない場合（Ｏｐ．４３ＮＯ）、認証部１１４は、未処理の画像について、Ｏｐ．４１およびＯｐ．４２の処理を実行する。一方、全ての画像について、生体情報を生成する処理が終了している場合（Ｏｐ．４３ＹＥＳ）、認証部１１４は、登録処理を終了する。

図１６は、認証処理のフローチャートである。認証部１１４は、照合が失敗した回数を示すＮを０に設定する（Ｏｐ．５１）。次に、認証部１１４は、画像情報記憶部１２２を参照し、処理対象の画像を取得する。そして、認証部１１４は、処理対象の画像から、所定のアルゴリズムにより、生体情報を生成する（Ｏｐ．５２）。所定のアルゴリズムは、例えば、Ｄａｖｉｄ Ｄ． Ｚｈａｎｇ “Ｐａｌｍｐｒｉｎｔ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ“，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ， ２００４．に開示されたアルゴリズムなどである。

次に、認証部１１４は、処理対象の画像に対応付けられた接触位置を、画像情報記憶部１２２から取得する。そして、認証部１１４は、登録情報記憶部１２４を参照し、取得した接触位置に最も近い接触位置に対応付けられた登録情報を、照合対象として特定する（Ｏｐ．５３）。

認証部１１４は、Ｏｐ．５２で生成された生体情報と、Ｏｐ．５３で特定された登録情報とを比較する事で、類似度を算出する（Ｏｐ．５４）。なお、類似度の算出方法は、例えば、Ｄａｖｉｄ Ｄ． Ｚｈａｎｇ “Ｐａｌｍｐｒｉｎｔ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ“，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ， ２００４．に開示された方法が利用される。

次に、認証部１１４は、算出した類似度が、予め設定された類似度閾値よりも小さいか否かを判定する（Ｏｐ．５５）。類似度が類似度閾値よりも小さい場合（Ｏｐ．５５ＹＥＳ）、Ｎをカウントアップする（Ｏｐ．５６）。つまり、生体情報に含まれる特徴と登録情報に含まれる特徴が類似しない場合、照合が失敗したと判断されるので、照合が失敗した回数を示すＮを１だけインクリメントする。一方。類似度が類似度閾値以上である場合（Ｏｐ．５５ＮＯ）、認証部１１４は、Ｏｐ．５６をスキップする。

次に、認証部１１４は、画像情報記憶部１２２に記憶されたすべての画像について、処理済みであるかを判定する（Ｏｐ．５７）。未処理の画像が残っている場合には（Ｏｐ．５７ＮＯ）、認証部１１４は、新たな処理対象の画像について、Ｏｐ．５２乃至Ｏｐ．５７を実行する。

一方、全ての画像について処理済みである場合（Ｏｐ．５７ＹＥＳ）、Ｎは認証判定閾値以下であるかを判定する（Ｏｐ．５８）。Ｎが認証判定閾値以下である場合には（Ｏｐ．５８ＹＥＳ）、認証部１１４は、認証成功と判定する（Ｏｐ．５９）。一方、Ｎが認証判定閾値よりも大きい場合には（Ｏｐ．５８ＮＯ）、認証部１１４は、認証失敗と判定する（Ｏｐ．６０）。最後に、認証部１１４は、表示部１０２を制御し、認証結果を出力する（Ｏｐ．６１）。

以上の通り、本実施例は、変動値が学習処理によって生成された閾値Ｔｈよりも小さい場合に、複数の画像でカバーされる手のひらの範囲は、認証精度を保証するのに十分であることを判定する。そして、認証精度を保証するのに十分であることが判定された複数の画像については、登録処理や認証処理が実行される。

一方、変動値が学習処理によって生成された閾値Ｔｈ以上である場合に、複数の画像でカバーされる手のひらの範囲は、認証精度を保証するのに十分でないことを判定する。そして、認証精度を保証するのに十分でないことが判定された複数の画像については、登録処理や認証処理が実行されない。そして、このような判定がされた場合には指示情報を出力する事で、認証精度を保証するのに十分な複数の画像の取得を図る。

よって、本実施例は、姿勢の変動を小さくするために、指をタッチパネルディスプレイに接触させた状態で画像の撮影を行うとともに、接触位置を変更させた状態で複数の画像を撮影する事で、手のひらの広い範囲を撮影する。さらに、接触情報の変動を利用して、手のひらの広い範囲が撮影されているのかを判断する事で、認証精度の低下を防止することができる。

図１７は、システムのハードウェア構成例である。システム１は、コンピュータである。システム１は、プロセッサー１００１、メモリ１００２、通信モジュール１００３、バッテリー１００４、タッチパネル１００５、ディスプレイ１００６、カメラ１００７を含む。そして、各部はバス１００８を介して相互に接続されており、プロセッサー１００１による制御の下で、互いにデータの授受を行う事が出来る。

各実施例の処理に係るプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録される。コンピュータが読み取り可能な記録媒体には、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、ＨＤＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ（ＭＴ）などがある。

光ディスクには、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ − Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＣＤ−ＲＯＭ）、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ − Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ／ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ（ＣＤ−Ｒ／ＲＷ）などがある。光磁気記録媒体には、Ｍａｇｎｅｔｏ − Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ（ＭＯ）などがある。各実施例に係る処理が記述されたプログラムを流通させる場合には、例えば、当該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ことが考えられる。

そして本実施例に係るプログラムを実行するコンピュータ（システム１）の媒体読取装置が、当該プログラムを記録した記録媒体から、該プログラムを読み出す。プロセッサー１００１は、読み出されたプログラムをメモリ１００２に格納する。プロセッサー１００１は、システム１全体の操作制御を司る中央処理装置である。

そして、プロセッサー１００１が、各実施例に関わる処理が記述されたプログラムをメモリ１００２から読み出して実行することで、プロセッサー１００１は、システム１における制御部１０５として機能する。メモリ１００２は、プロセッサー１００１の制御下で、各種情報を記憶し、システム１における記憶部１０６として機能する。通信モジュール１００３は、プロセッサー１００１の制御の下、システム１における通信部１０４として機能する。バッテリー１００４は、システム１に電力を供給する。

タッチパネル１００５は、各種入力を受け付け、システム１における操作部１０１として機能する。ディスプレイ１００６は、各種情報を表示し、システム１における表示部１０２として機能する。カメラ１００７は、画像を撮影し、システム１における撮影部１０３として機能する。

［変型例１］
スマートフォンやタブレットコンピュータ以外に、上記手のひら認証は、例えば、タッチパネルディスプレイを備えるＡＴＭ等の装置にも適用することができる。また、ＡＴＭの場合には、ＡＴＭ端末ではなく、サーバ側で本実施例に係る処理が実行されてもよい。つまりＡＴＭ端末から、画像や接触位置、接触情報がサーバへ送信され、認証結果や指示情報がサーバから返却される。

［変型例２］
図１２の例では、一人の利用者のみの登録情報が記憶される例を示したが、例えば、図１８のように、複数の利用者の登録情報が記憶されてもよい。図１８は、登録情報記憶部のデータ構成例の変型例である。図１８に示すように、利用者ＩＤごとに、登録情報が記憶される。例えば、一つのシステムが複数利用者で共有される場合や、変型例１のようにサーバ側で本実施例に係る処理を実行する場合には、図１８の形態が採用される。

［変型例３］
認証の方式は、１対１認証であってもよいし、１対Ｎ認証であってもよい。１対１認証の場合には、予めユーザＩＤ等が入力されることで、照合対象の登録情報が１つに絞られる。一方、１対Ｎ認証の場合には、認証時に、上記実施例により生成された生体情報と、複数の登録生体情報とが照合される。

［変型例４］
接触情報は、接触位置における指の接触範囲および接触圧力を推測可能な情報により、代替可能である。具体的には、接触範囲の代わりに、接触面の面積、接触面の縦方向と横方向の長さ、接触面の指先に平行な方向の長さを垂直な方向の長さで割った比率などであってもよい。また、接触位置および接触情報は、端末のＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＯＳ）が備えるＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＡＰＩ）により取得される。例えば、ＯＳがＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）の場合には、ＭｏｔｉｏｎＥｖｅｎｔクラスのｇｅｔＳｉｚｅメソッドにより接触範囲や接触範囲が取得され、ｇｅｔＰｒｅｓｓｕｒｅメソッドにより接触圧力が取得される。ＯＳがＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）の場合、ＷｉｎｄｏｗｓデスクトップアプリケーションのＧｅｔＴｏｕｃｈＩｎｐｕｔＩｎｆｏ関数で、各種情報が取得される。

［変型例５］
利用者が生体認証のために実行する操作は、「Ｚ」などの特定の形状を描く操作以外に、例えば、順次表示されるタッチポイントを、利用者が複数回タッチするものであってもよい。また、タッチパネルディスプレイに０乃至９の数字を表示させ、所定の数字をタッチさせるものであってもよい。これらの場合、利用者による操作が行われる前に、実施すべき操作を音声や表示でガイドすることを行ってもよい。

［変型例６］
カメラ２の設置位置は図１Ａ乃至図１Ｄ等に示した位置（システム１の下方中央）に限られない。例えば、システム１の上方に設置されたカメラ２を利用する場合には、カメラ２の撮影範囲に手のひらの少なくとも一部が写るように、例えば、システムの上下を反転させた状態で用いることも可能である。

［変型例７］
カメラ２はシステム１に内蔵されずに、外付けのカメラであってもよい。さらに、カメラ２は、近赤外線カメラであってもよいし、可視光カメラであってもよい。ただし、利用するカメラによって、生体情報の生成（抽出）アルゴリズムは異なる。例えば、生体情報が手のひら静脈の情報で近赤外線カメラを利用する場合には、手のひら静脈が強調された画像が撮影される。システム１は、例えば、Ｄａｖｉｄ Ｄ． Ｚｈａｎｇ “Ｐａｌｍｐｒｉｎｔ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ“，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ， ２００４．等に開示されたアルゴリズムを撮影された画像にそのまま適用して、手のひら静脈の情報を生成すればよい。一方、生体情報が手のひら静脈の情報で可視光カメラを利用する場合には、手のひら静脈の情報と掌紋などの手のひら表面の情報が混在した画像が撮影される。システム１は、例えば、特許第５５０９４５９号等に記載のアルゴリズムによって手のひら静脈を強調する前処理を実施した上で手のひら静脈の情報を生成すればよい。

［変型例８］
登録情報記憶部１２４には、各画像から生成された生体情報と、当該画像が撮影された時点の指の接触位置とを対応付けて記憶するとしたが、認証部１１４は、登録処理において、複数の画像から１枚の手のひら画像を合成して、合成画像から生成された生体情報を、登録情報として記憶してもよい。この場合、認証処理時には、同様に、認証部１１４は、複数の画像から１枚の手のひら画像を合成する。そして、認証部１１４は、手のひらの合成画像から生成された生体情報と、登録情報とを、指の接触位置の対応関係を考慮して、照合してもよい。

手のひらの互いに異なる部分が撮影された複数の画像から、手のひら全体の画像を合成する手法は、例えば、特願２０１５−０５２４９１号に開示された手法が利用される。また、合成画像から生成された生体情報と登録情報とを、指の接触位置の対応関係を考慮して照合する手法についても、例えば、特願２０１５−０５２４９１号に開示された手法が利用される。

［変型例９］
上記実施例では、予め、利用する手の左右、利用する指の種類を固定することとしたが、指の種類や手の左右の種別ごとに、複数の登録情報が記憶されてもよい。この場合、登録情報記憶部１２４には、さらに手の左右の種別、指の種類が記憶される。また、認証時には、利用者が手の左右の種別や指の種類を選択する事で、照合対象の登録情報が特定される。

［変型例１０］
指示情報記憶部１２５は、複数の指示情報を記憶してもよい。さらに、決定部１１５は、接触情報の変化に応じて、複数の指示情報の中から、出力する指示情報を決定してもよい。

例えば，接触情報（接触範囲）が減少傾向にあれば，指を伸ばした状態から曲げた状態に変化したことにより、接触範囲が狭くなったと推定できる。よって、決定部１１５は、指を曲げる角度は一定のままで手のひらを動かすことを利用者に指示する為に、「指を曲げる角度を一定に保ったまま操作して下さい」という指示情報を出力する。なお、第一取得部１１１が接触情報を取得した時間と、接触範囲との関係を線形近似した関数の傾きが所定の値以下であれば、決定部１１５は、接触範囲が減少傾向であると判定する。

また、接触情報が、接触面の指先に平行な方向の長さを指先に垂直な方向の長さで割った比率である場合に、比率が減少傾向にあれば、利用者が指を立てて，指の腹から指先の一部分に接触する位置が変動したと推定できる。よって、決定部１１５は、指を立てず指の腹で操作することを利用者に指示する為に、「指を立てず、指の接触部分を一定に保ったまま入力してください」という指示情報を出力する。なお、第一取得部１１１が接触情報を取得した時間と、比率との関係を線形近似した関数の傾きが所定の値以下であれば、決定部１１５は、当該比率が減少傾向であると判定する。

［変型例１１］
指示情報は、テキストや音声以外に、図１Ａ乃至図１Ｄに対応するような、好ましい状態を図示した画像情報や、動画情報であってもよい。

１ システム
１０１ 操作部
１０２ 表示部
１０３ 撮影部
１０４ 通信部
１０５ 制御部
１０６ 記憶部
１００１ プロセッサー
１００２ メモリ
１００３ 通信モジュール
１００４ バッテリー
１００５ タッチパネル
１００６ ディスプレイ
１００７ カメラ
１００８ バス

Claims (10)

1. 利用者が指で操作する操作部と、
   前記利用者による前記操作部の操作中に該利用者の手の一部を撮影可能な撮影部と、
   前記操作部における前記指の接触位置と接触状態情報とを取得する第一取得部と、
   前記第一取得部が取得した前記指の接触位置が変化する毎に前記撮影部によって撮影された複数の画像を取得する第二取得部と、
   少なくとも前記第二取得部で取得する複数の画像が撮影されたときの前記指の前記接触状態情報の変動を示す変動情報を、生成する生成部と、
   前記変動情報に基づき、前記変動が閾値よりも小さい場合、前記複数の画像から、前記手に関する生体情報を生成する処理を実行する実行部と、
   前記変動情報に基づき、前記変動が前記閾値以上である場合、前記利用者に、前記操作部の再操作を指示する指示情報を出力することを決定する決定部と
   を有することを特徴とするシステム。
2. 前記撮影部は、前記手のうち手のひらの少なくとも一部を撮影し、
   前記生体情報は、前記手のひらに関する生体情報である
   ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. 前記指示情報は、前記利用者に対して、前記指を曲げずに、前記手全体を動かしながら、前記操作を実行させることを指示する内容であることを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記接触状態情報は、それぞれ、前記指が前記操作部のそれぞれの前記接触位置に接触している際の接触範囲および接触圧力の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記実行部は、生成した前記生体情報の登録処理を実行し、
   前記登録処理において、第一の接触位置と、該第一の接触位置に前記指が接触している際に撮影された第一の画像から抽出された第一の生体情報とを対応付けて、登録情報記憶部に記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記実行部は、生成した前記生体情報を用いた認証処理を実行し、
   前記認証処理において、第二の画像から抽出した第二の生体情報と、該第二の画像が撮影された際の第二の接触位置と略一致する前記第一の接触位置に対応する前記第一の生体情報とを照合することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 前記閾値は、本人認証の成功率と変動情報との関係を示す関数情報により予め設定された値であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 生体認証のための装置において、
   撮影部と、
   操作体の接触位置および前記接触位置における前記操作体の接触度合いを示す接触情報を出力する操作部と、
   前記操作体の操作により前記操作部においてそれぞれ異なる複数の位置に前記操作体が接触している際に前記撮影部によって撮影された複数の画像を取得する取得部と、
   前記複数の位置に対応する複数の接触情報に基づいて、接触情報の変動を示す変動情報を生成するとともに、前記変動情報に基づいて、前記生体認証における前記複数の画像の適性を判定する判定部と
   を有することを特徴とする装置。
9. 生体認証のためのコンピュータが、
   操作体の接触位置および前記接触位置における前記操作体の接触度合いを示す接触情報を、操作部から取得し、
   前記操作体の操作により前記操作部においてそれぞれ異なる複数の位置に前記操作体が接触している際に撮影された複数の画像を、撮影部から取得し、
   前記複数の位置に対応する複数の接触情報に基づいて、接触情報の変動を示す変動情報を生成し、
   前記変動情報に基づいて、前記生体認証における前記複数の画像の適性を判定する
   処理を実行することを特徴とする方法。
10. 生体認証のためのコンピュータに、
    操作体の接触位置および前記接触位置における前記操作体の接触度合いを示す接触情報を、操作部から取得し、
    前記操作体の操作により前記操作部においてそれぞれ異なる複数の位置に前記操作体が接触している際に撮影された複数の画像を、撮影部から取得し、
    前記複数の位置に対応する複数の接触情報に基づいて、接触情報の変動を示す変動情報を生成し、
    前記変動情報に基づいて、前記生体認証における前記複数の画像の適性を判定する
    処理を実行させることを特徴とするプログラム。

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