JP2018526719A - 指紋に基づく認証のための装置及びコンピュータ実装方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− 指紋センサから現在の指紋画像を取得し、現在の指紋画像の複数の第1特徴ベクトルを計算すること、
− ストレージから登録指紋画像の複数の第2特徴ベクトルを取り出すこと、
− 第1特徴ベクトル及び第2特徴ベクトルのセット間の類似の度合いを表す複数の類似度値を計算する類似測度を適用すること、
− 現在の指紋画像が登録画像から規定されたクラスに該当するかどうかを示す第1の信号を生成するために、複数の類似度値のうちの少なくとも一部について第1分類を実行すること、
− 現在の指紋画像が生きた指の指紋クラス又は模倣指の指紋クラスに該当するかどうかを示す第2の信号を生成するために、複数の類似度値のうちの少なくとも一部について第2分類を実行すること、
− 第1の信号及び第2の信号から認証信号を生成すること、を有する。
− SIFT、「Distinctive Image Features from Scale−Invariant Keypoints」、インターナショナル・ジャーナル・オブ・コンピュータビジョン、60、2、pp.91−110、2004にて、Lowe, D. G.によって考案された。
− SURF、「SURF: Speeded Up Robust Features」、第9回 欧州会議コンピュータビジョン、2006にて、Bay, H.、Tuytelaars, T.、Van Gool, L.によって考案された。
− BRISK、「BRISK: Binary Robust Invariant Scalable Keypoints.」、ICCV 2011: 2548−2555にて、Stefan Leutenegger、Margarita ChliとRoland Siegwartによって考案された。
− FREAK、「FREAK:Fast Retina Keypoint」にて、A. Alahi, R. OrtizとP. Vandergheynst.によって考案された。IEEE会議「コンピュータビジョンとパターン認識」2012。CVPR 2012 オープンソース賞受賞。
− 第1のマッチングペアのセットを形成するために、第1特徴ベクトル及び第2特徴ベクトルを照合すること、
− 第1のマッチングペアのセットを、均一な幾何学的変換に合致するこれらのマッチングペアを有する第2のマッチングペアのセットにまで減少させること、を有する。
− 第2のマッチングペアのセットにおけるマッチングペアのカウント、
− 第2のマッチングペアのセットにおけるマッチングペアの合計、
− 類似度値の合計、例えば、ハミング距離の合計、
− 第2のマッチングペアのセットにおける類似度値の合計、
− 類似度値の平均、例えば、ハミング距離の平均、
− 第2のマッチングペアのセットにおける類似度値の平均、例えば、ハミング距離の平均、
− 類似度値の標準偏差、例えば、ハミング距離の標準偏差、
− 第2のマッチングペアのセットにおける類似度値の標準偏差、例えば、ハミング距離の標準偏差、
− 第1のマッチングペアのセットにおけるペアの数に対する第2のマッチングペアのセットにおけるペアの数の比、を含む。
a)複数の生体から複数の指紋画像のセットを取得すること、及び、これらの生体の画像がマッチするペアを生成することであって、指紋画像の各ペアに対して、第1特徴ベクトルが第1の指紋画像から計算され、第2特徴ベクトルが第2の指紋画像から計算される、ステップ、
b)指紋画像の各ペアに対して、指紋画像のペアにおける画像間の類似度を測定する類似測度の複数の値を計算する、ステップ、を有する。
a)複数の指紋画像のセットを取得すること、及び、これらの指紋画像がマッチするペアを生成することであって、指紋画像の各ペアに対して、第1特徴ベクトルが第1の指紋画像から計算され、第2特徴ベクトルが第2の指紋画像から計算される、ステップ、
b)指紋画像の各ペアに対して、指紋画像のペアにおける画像間の類似度を測定する類似測度の複数の値を計算する、ステップ、
c)分類器のコンピュータ可読表現を格納するステップ、を有する。
− 指紋センサから現在の指紋画像を取得するように構成された指紋取得部、
− 登録指紋画像の複数の第2特徴ベクトルを格納するように構成されたストレージ、及び、
− 処理ユニットであって、
− 現在の指紋画像の複数の第1特徴ベクトルを計算し、
− 第1特徴ベクトル及び第2特徴ベクトルのセット間の類似の度合いを表す複数の類似度値を計算する類似測度を適用し、
− 現在の指紋画像が登録画像から規定されたクラスに該当するかどうかを示す第1の信号を生成するために、複数の類似度値のうちの少なくとも一部について第1分類を実行すること、
− 現在の指紋画像が生きた指の指紋クラス又は模倣指の指紋クラスに該当するかどうかを示す第2の信号を生成するために、複数の類似度値のうちの少なくとも一部について第2分類を実行すること、及び、
− 第1の信号及び第2の信号から認証信号を生成する、ように構成された処理ユニット、
を有する。
Claims (15)
- 指紋画像を処理するコンピュータ実装方法であって、
− 指紋センサから現在の指紋画像(101)を取得し、前記現在の指紋画像(101)の複数の第1特徴ベクトル(102)を計算すること、
− ストレージから登録指紋画像(104)の複数の第2特徴ベクトル(106)を取り出すこと、
− 第1特徴ベクトル(102)及び第2特徴ベクトル(104)のセット間の類似の度合いを表す複数の類似度値(108)を計算する類似測度(107)を適用すること、
− 前記現在の指紋画像が登録画像から規定されたクラスに該当するかどうかを示す第1の信号(114)を生成するために、複数の類似度値(108)のうちの少なくとも一部について第1分類(110)を実行すること、を有し、
− 前記現在の指紋画像が生きた指の指紋クラス又は模倣指の指紋クラスに該当するかどうかを示す第2の信号(115、116)を生成するために、複数の類似度値(108)のうちの少なくとも一部について第2分類(109)を実行すること、
− 前記第1の信号(114)及び前記第2の信号(115)から認証信号(112)を生成すること、を特徴とする、方法。 - 前記類似測度の複数の前記類似度値(108)は、第一に、第1特徴ベクトル及び第2特徴ベクトル間の類似度のベクトル表現を生成すること、及び、第二に、前記類似度の前記ベクトル表現にわたって集約された類似度値を計算すること、によって計算される、
請求項1に記載のコンピュータ実装方法。 - − ヒストグラム表現の前記複数の類似度値を体系化すること、を有し、
前記ヒストグラム表現からの前記複数の類似度値を分類するために、前記第1分類及び前記第2分類の一方又は両方が実行される、
請求項1又は2に記載のコンピュータ実装方法。 - 前記第1特徴ベクトル(102)は、前記現在の指紋画像の各位置について領域内の画像データから計算され、及び、前記第2特徴ベクトル(106)は、以前に登録した指紋画像の各位置について領域内の画像データから計算される、
請求項1〜3のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。 - − 第1のマッチングペアのセットを形成するために、第1特徴ベクトル(102)及び第2特徴ベクトル(106)を照合すること、
− 前記第1のマッチングペアのセットを、均一な幾何学的変換に合致するこれらのマッチングペアを有する第2のマッチングペアのセットにまで減少させること、を有し、
前記類似測度の前記複数の値の計算は、前記第2のマッチングペアのセットに該当する第1特徴ベクトル及び第2特徴ベクトルのペアから計算されることが制限される、
請求項1〜4のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。 - 前記第1のマッチングペアのセット及び前記第2のマッチングペアのセットの一方又は両方から外れる前記第1特徴ベクトル及び第2特徴ベクトルは、第1の外れ値特徴のセットに収集され、及び、
前記第1分類及び前記第2分類の一方又は両方は、前記第1の信号(114)及び前記第2の信号(115)をそれぞれ生成する際に全部又は少なくとも一部の前記外れ値特徴を含む、
請求項5に記載のコンピュータ実装方法。 - 登録画像の群との現在の指紋画像の一致度を表すこれらの類似度値を、ヒストグラム表現で用意された類似度値及び前記群から選択される追加的な一又は複数の特徴を有する一つの合成特徴ベクトルから分類するために、前記第1分類及び前記第2分類の一方又は両方が実行され、前記群は、
− 前記第2のマッチングペアのセットにおけるマッチングペアのカウント、
− 前記第2のマッチングペアのセットにおけるマッチングペアの合計、
− 類似度値の合計、例えば、ハミング距離の合計、
− 前記第2のマッチングペアのセットにおける類似度値の合計、
− 類似度値の平均、例えば、ハミング距離の平均、
− 前記第2のマッチングペアのセットにおける類似度値の平均、例えば、ハミング距離の平均、
− 類似度値の標準偏差、例えば、ハミング距離の標準偏差、
− 前記第2のマッチングペアのセットにおける類似度値の標準偏差、例えば、ハミング距離の標準偏差、
− 前記第1のマッチングペアのセットにおけるペアの数に対する前記第2のマッチングペアのセットにおけるペアの数の比、を含む、
請求項1〜6のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。 - 生きた指の指紋クラス及び模倣指の指紋クラスの一方又は両方は、生きた指からの指紋収集及び模倣指の指紋からの指紋収集から規定される、
請求項1〜7のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。 - 前記第2分類は、教師ありトレーニングから前記類似測度の値を分類し、
c)複数の生体から複数の指紋画像のセットを取得すること、及び、これらの生体の画像がマッチするペアを生成することであって、指紋画像の各ペアに対して、第1特徴ベクトルが第1の指紋画像から計算され、第2特徴ベクトルが第2の指紋画像から計算される、ステップ、
d)指紋画像の各ペアに対して、指紋画像の前記ペアにおける前記画像間の前記類似度を測定する前記類似測度(106)の複数の値を計算する、ステップ、を有し、
ステップa)は、生きた指から取得された指紋画像上で実行され、ステップb)において、前記類似測度の前記複数の値をまとめて第1ラベルによってラベル化され、かつ、
ステップa)は、模倣指から取得された指紋画像上で実行され、ステップb)において、前記類似測度の前記複数の値をまとめて第2ラベルによってラベル化され、かつ、
分類器は、監視信号として前記第1ラベルを有する生きた指から得られた前記類似測度の前記複数の値を含む第1のトレーニングセット、及び、監視信号として前記第2ラベルを有する模倣指から得られた前記類似測度の前記複数の値を含む第2のトレーニングセットの一方又は両方からトレーニングされる、
請求項1に記載のコンピュータ実装方法。 - 複数の前記トレーニングセットにおける類似測度の前記複数の値は、ヒストグラム表現で体系化されていて、及び、前記ヒストグラム表現からの前記複数の類似度値を分類するために、前記第1分類と前記第2分類の一方又は両方が実行される、
請求項9に記載のコンピュータ実装方法。 - 教師ありトレーニングによって生きた指紋画像を模倣指紋画像と区別する第1分類器を有するコンピュータ実装方法であって、
d)複数の指紋画像のセットを取得すること、及び、これらの指紋画像がマッチするペアを生成することであって、指紋画像の各ペアに対して、第1特徴ベクトルが第1の指紋画像から計算され、第2特徴ベクトルが第2の指紋画像から計算される、ステップ、
e)指紋画像の各ペアに対して、指紋画像の前記ペアにおける前記画像間の前記類似度を測定する前記類似測度(106)の複数の値を計算する、ステップ、
f)前記分類器のコンピュータ可読表現を格納するステップ、を有し、
ステップa)は、生きた指から取得される指紋画像上で実行され、ステップb)において、前記類似測度の前記複数の値をまとめて第1ラベルによってラベル化され、かつ、
ステップa)は、模倣指から取得される指紋画像上で実行され、ステップb)において、前記類似測度の前記複数の値をまとめて第2ラベルによってラベル化され、かつ、
前記第1分類器は、監視信号として前記第1ラベルを有する生きた指から得られた前記類似測度の前記複数の値を含む第1のトレーニングセット、及び、監視信号として前記第2ラベルを有する模倣指から得られた前記類似測度の前記複数の値を含む第2のトレーニングセットの一方又は両方からトレーニングされる、方法。 - コンピュータ上で実行すると請求項1〜11のいずれかに記載のコンピュータ実装方法を実行するように構成されたプログラムを担持するコンピュータ可読媒体。
- 指紋センサ(510)に結合された処理ユニット(501)を有する装置であって
− 指紋センサから現在の指紋画像(101)を取得するように構成された指紋取得部(503)、
− 登録指紋画像(104)の複数の第2特徴ベクトル(106)を格納するように構成されたストレージ(505)、及び、
− 処理ユニット(501)であって、
− 前記現在の指紋画像(101)の複数の第1特徴ベクトル(102)を計算し、
− 第1特徴ベクトル(102)及び第2特徴ベクトル(104)のセット間の類似の度合いを表す複数の類似度値(108)を計算する類似測度(107)を適用し、
− 現在の指紋画像が登録画像から規定されたクラスに該当するかどうかを示す第1の信号(114)を生成するために、複数の類似度値(108)のうちの少なくとも一部について第1分類(110)を実行すること、
− 現在の指紋画像が生きた指の指紋クラス又は模倣指の指紋クラスに該当するかどうかを示す第2の信号(115、116)を生成するために、複数の類似度値(108)のうちの少なくとも一部について第2分類(109)を実行すること、及び、
− 前記第1の信号(114)及び前記第2の信号(115)から認証信号(112)を生成する、ように構成された処理ユニット(501)、
を有する、装置。 - 前記第1分類(110)をサポートする第1モデル(507)を格納する第1メモリ領域及び前記第2分類(109)をサポートする第2モデル(508)を格納する第2メモリ領域を有し、
前記第1モデル(507)は、登録画像から得られた情報を有する前記第1モデルを構成する計算部(501)にアクセス可能であり、
前記第2モデル(508)は、前記装置によって受信されたダウンロード信号を介してインストールされた後、読み取り専用の操作用にインストールされる、
請求項13に記載する装置。 - 前記装置は、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ及び汎用コンピュータのうちの一つである、
請求項13又は14に記載の装置。
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