JP4725150B2

JP4725150B2 - 指紋照合システム、指紋照合処理装置および指紋照合処理方法

Info

Publication number: JP4725150B2
Application number: JP2005081642A
Authority: JP
Inventors: 剛志畔出
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2025-03-22
Also published as: JP2006268104A

Description

本発明は指紋照合システム、指紋照合処理装置および指紋照合処理方法に関し、特に複数のファイル指紋データおよび探索指紋データの指紋照合を行う指紋照合システム、指紋照合処理装置および指紋照合処理方法に関する。

ドアの開閉およびキャッシュカード等の本人確認のためには、ＩＤ番号やパスワード等が使用される場合が多いが、他人による盗用又は「なり済まし」等による事故が生じえるので、本人のみが有する個人情報を使用するのが、セキュリティを向上させるために好ましい。そのため、本人確認、特に犯罪捜査等では、掌紋、虹彩、顔等と共に指紋が広く活用されている。

指紋は、各人各様であり、同じ指紋は唯一無二である。そこで、指紋読み取り装置を使用して、予め決められた指の指紋を読み取り記録装置に格納する。次に、本人確認したい場合には、その本人が、指の指紋を採取し、予め記録装置に格納された多数の指紋データとパターン認識技術により照合して、同一であるか、即ち本人であるか否か判断する。

指紋照合に関する従来技術は、幾つかの公知文献に開示されている。照合プログラム格納部に格納される複数の照合プログラムから選択された照合プログラムにより順次照合して、照合の制度および性能を向上させる紋様データ照合装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、登録指紋データを指紋照合装置メモリとホストコンピュータ間で転送して指紋照合に要する時間を短縮する登録指紋データの登録方法および指紋照合方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

更に、データベースからの指紋の読み出しと複数の照合機構における照合とをパイプライン方式で処理することにより総合的な指紋照合処理時間を短縮する指紋照合処理装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１‐６７４７４号公報（第４−５頁、第１図）特開平６−１４９９８１号公報（第３‐４頁、第１図）特開平７‐２７１９７７号公報（第３‐４頁、第１図）

上述の如き従来技術は、次の如き課題を有する。即ち、上位制御装置から同一のファイル指紋データを何度も繰り返し転送して照合を行っているため、無駄なデータ転送時間が発生し、全体の照合時間が長くなると共に上位制御装置と指紋照合処理装置のインタフェースを高速なものにしなければならない。また、指紋データ記憶部と上位制御装置との間のデータ転送時間を短縮するため、上位制御装置に大容量の記憶領域を用意してファイル指紋データを展開する必要がある。

前述の課題を解決するため、本発明による指紋照合システム、指紋照合処理装置および指紋照合処理方法は、次のような特徴的な構成を採用している。

（１）探索指紋データと複数のファイル指紋データとを照合する上位制御装置および指紋照合処理装置を含む指紋照合システムにおいて、
前記指紋照合処理装置は、前記上位制御装置から前記探索指紋データおよび前記ファイル指紋データを受けて、指紋照合処理を行う複数の照合プロセッサと、該複数の照合プロセッサに接続され、該複数の照合プロセッサ間でファイル指紋データの再配置を行うファイル指紋データ再配置手段とを備える指紋照合システム。
（２）前記指紋照合処理装置の複数の照合プロセッサは、それぞれ前記探索指紋データおよびファイル指紋データを保持する指紋データ保持部および前記指紋を照合する指紋照合手段を備える上記（１）の指紋照合システム。
（３）前記指紋照合処理装置は、前記照合プロセッサの指紋照合処理結果を編集して前記上位制御装置へ送信する照合結果編集手段を備える上記（１）又は（２）の指紋照合システム。
（４）前記ファイル指紋データ再配置手段は、前記複数の照合プロセッサの照合処理時間が平均化するように行う上記（１）、（２）又は（３）の指紋照合システム。
（５）上位制御装置から受け取る探索指紋データおよびファイル指紋データに基づき指紋照合する指紋照合処理装置において、
各々前記探索指紋データおよびファイル指紋データを保持する指紋データ保持部および指紋照合する指紋照合部を含む複数の照合プロセッサと、該複数の照合プロセッサの照合時間を管理して照合時間差に基づき前記ファイル指紋データを再配置するファイル指紋データ再配置手段とを備える指紋照合処理装置。
（６）前記複数の照合プロセッサの指紋照合結果を編集して前記上位制御装置へ送信する照合結果編集手段を更に備える上記（５）の指紋照合処理装置。
（７）上位制御装置から複数のファイル指紋データを受け取り、指紋照合処理を行う複数の照合プロセッサを含む指紋照合処理装置により指紋照合処理を行う指紋照合処理方法において、
前記上位制御装置からの指紋照合指示情報に従い前記ファイル指紋データを選択して前記照合プロセッサで探索指紋データと照合するステップと、前記各照合プロセッサの照合時間を前記ファイル指紋データ毎に記録するステップと、前記全てのファイル指紋データの照合結果を集計するステップと、前記照合結果を前記上位制御装置へ送信するステップと、前記全ての照合プロセッサの照合時間を合計して平均照合時間を求めるステップと、前記各照合プロセッサの照合時間が前記平均照合時間に近づくように前記ファイル指紋データを再配置するステップとを備える指紋照合処理方法。
（８）上位制御装置から複数のファイル指紋データを受け取り、指紋照合処理を行う複数の照合プロセッサを含む指紋照合処理装置により指紋照合処理を行う指紋照合処理方法において、
前記全ての照合処理プロセッサのファイル指紋データ毎に記録された照合時間の合計から前記照合プロセッサの平均照合時間を求めるステップと、前記各照合プロセッサの照合時間と前記平均照合時間の差分を求めるステップと、前記照合プロセッサの照合時間の差分に応じてソートするステップと、前記差分の大きい照合プロセッサから順番に前記ファイル指紋データを選択して移動させ前記時間差分を少なくするステップとを備える指紋照合処理方法。

本発明の指紋照合システム、指紋照合処理装置および指紋照合処理方法によると、次の如き種々の実用上の顕著な効果が得られる。第１に、上位装置と指紋照合処理装置のインタフェースを高速化することなく指紋照合処理を高速化することが可能である。その理由は、指紋照合処理装置に、照合すべき多数のファイル指紋データを予め転送して保持させることにより、上位装置から同一ファイル指紋データを複数回繰り返し転送する必要がなく、ファイル指紋データの転送時間をなくすことができるからである。

第２に、指紋照合処理装置を構成する複数の照合プロセッサを有効活用して指紋照合処理を高速化できる。その理由は、照合すべきファイル指紋データ毎に照合時間を記録して全照合時間の合計から照合プロセッサの照合時間を算出し、各照合プロセッサの照合時間が平均照合時間に近づくようにファイル指紋データを照合プロセッサ間で再配置することにより、各照合プロセッサ間の照合処理時間にばらつきがなくなるためである。

第３に、上位制御装置の記憶領域を低減可能である。その理由は、予め指紋データ記憶部のファイル指紋データを指紋照合処理装置に転送しておくために、上位装置の記憶領域に指紋データ記憶部のファイル指紋データを展開しておく必要がないためである。

以下、本発明による指紋照合システムおよび指紋照合処理装置の好適実施例の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。

先ず、図1は、本発明による指紋照合システムの好適実施例のシステム構成を示す機能ブロック図である。この指紋照合システム１０は、指紋照合処理装置２０、この指紋照合装置２０に接続された上位制御装置（例えば、ホストコンピュータ）３０およびこの上位制御装置３０に接続された指紋データ記憶部４０により構成される。

ここで、指紋照合処理装置２０は、複数の照合プロセッサ２１ａ〜２１ｎ、ファイル指紋データ再配置部２３および照合結果編集部２４を含んでいる。各照合プロセッサ２１ａ〜２１ｎは、探索指紋２２１、指紋照合部２２２および複数のファイル指紋データ２２３を含む指紋データ保持部２２を備えている。また、上位制御装置３０は、記憶領域３１を有する。更に、指紋データ記憶部４０は、複数のファイル指紋データ４１を有する。

指紋照合システム１０において、上位制御装置３０は、予め指紋データ記憶部４０に記憶されたファイル指紋データ４１を一時的に展開して指紋照合処理装置２０に転送するための記憶領域３１を備えている。指紋照合処理装置２０は、複数の照合プロセッサ２１ａ〜２１ｎを備え、各照合プロセッサ２１は、探索指紋データ２２１と複数のファイル指紋データ２２３を保持し、上位制御装置３０からの照合指示情報に従って、探索指紋データ２２１とファイル指紋データ２２３を選択して照合させる指紋照合手段２２２を備えている。

指紋データ保持部２２は、通常状態では複数のプログラムが動作する領域として使用されているが、使用されないプログラムがある場合には、使用されないプログラム領域を指紋データ保持部として使用する。更に、指紋照合処理装置２０は、各照合プロセッサ２１の指紋データ保持部２２のファイル指紋データ２２３毎に照合時間を記録し、記録された照合時間の合計が照合プロセッサ２１ａ〜２１ｎ間で均一になるようにファイル指紋データ２２３を再配置させるファイル指紋データ再配置部２３と、各照合プロセッサ２１で照合した結果を集計して上位制御装置３０に返送する照合結果編集部２４を備えている。尚、データは、必ずしも指紋に限定されず、掌紋、虹彩、顔等の個人識別情報で構成することも可能である。

次に、図２および図３のフローチャートを参照して図１に示す指紋照合システム１０の動作を詳細に説明する。

先ず、上位制御装置３０から照合指示情報が指紋照合処理装置２０に送られる（ステップＡ１）。指紋照合処理装置２０の各照合プロセッサ２１は、上位制御装置３０からの照合指示情報に従って指紋データ保持部２２のファイル指紋データ２２３を選択し、探索指紋データ２２１と照合する（ステップＡ２）。このとき、照合に要した時間をファイル指紋データ２２３毎に記録する（ステップＡ３）。そして、各照合プロセッサ２１の照合結果を集計して一致度が高い順番に結果を並び替える（ステップＡ４）。照合指示情報に照合すべきファイル指紋データ２２３の指定がある限り、照合および照合時間の記録・結果集計を繰り返す（ステップＡ５）。

照合指示情報の照合が全て終わった場合（ステップＡ５：Ｎｏ）には、集計した照合結果を上位制御装置３０に送付する（ステップＡ６）。全ての照合プロセッサ２１のファイル照合データ２２３毎に記録された照合時間を合計して照合プロセッサ２１ａ〜２１ｎの平均照合時間を算出する（ステップＡ７）。そして、各照合プロセッサ２１の照合時間が平均照合時間に近づくように照合プロセッサ２１間でファイル指紋データ２２３を再配置する（ステップＡ８）。照合指示情報の数分だけ、上述した動作を繰り返す。

次に、図３のフローチャートを参照して、ファイル指紋データ２２３の再配置について説明する。先ず、全ての照合プロセッサ２１ａ〜２１ｎのファイル指紋データ２２３毎に記録された照合時間の合計から照合プロセッサ２１の平均照合時間を算出する（ステップＢ１）。次に、全ての照合プロセッサ２１の照合時間と平均照合時間の差分を規定値と比較し終えたか判断する（ステップＢ２）。比較し終えていない場合（ステップＢ２：Ｎｏ）には、各照合プロセッサ２１の照合時間と平均照合時間の差分を算出する（ステップＢ３）。そして、照合時間の差分が規定値以内であるか否か判断する（ステップＢ４）。

上述した差分が規定値以内である場合（ステップＢ４：Ｙｅｓ）びは、次の照合プロセッサ２１の照合時間と平均照合時間の差分を算出する。差分が規定値以内でない場合（ステップＢ４：Ｎｏ）には、該当照合プロセッサ２１と照合時間を平均照合時間との差分が大きい順にソートして追加登録する（ステップＢ５）。全ての照合プロセッサ２１ａ〜２１ｎの照合時間と平均照合時間の差分を規定値と比較するまで繰り返す（ステップＢ２）。

全ての照合プロセッサ２１ａ〜２１ｎの照合時間と平均照合時間の差分を規定値と比較し終えた場合（ステップＢ２：Ｙｅｓ）には、登録された照合時間の差分が最も大きくなる照合プロセッサのペアから順番に両照合プロセッサの時間差分がなくなるようにファイル指紋データ２２３を選択して、照合時間の長い照合プロセッサから照合時間の短い照合プロセッサに移動させる（ステップＢ６）。全ての登録された照合プロセッサ２１同士でファイル指紋データ２２３の移動が完了するまで繰り返す（ステップＢ７）。

以上、本発明による指紋照合システムおよびその指紋照合処理装置の好適実施例の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨および精神を逸脱することなく、特定の用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。

本発明による指紋照合システムの好適実施例のシステム構成図である。図１に示す指紋照合システムの動作を説明するフローチャートである。図１に示す指紋照合システムのファイル指紋データ再配置動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０指紋照合システム
２０指紋照合処理装置
２１ａ〜２１ｎ照合プロセッサ
２２指紋データ保持部
２３ファイル指紋データ再配置部
２４照合結果編集部
３０上位制御装置
３１記憶領域
４０指紋データ記憶部
４１ファイル指紋データ

Claims

探索指紋データと複数のファイル指紋データとを照合する上位制御装置および指紋照合処理装置を含む指紋照合システムにおいて、
前記指紋照合処理装置は、
前記上位制御装置から前記探索指紋データおよび前記ファイル指紋データを受けて、指紋照合処理を行う複数の照合プロセッサと、
該複数の照合プロセッサに接続され、該複数の照合プロセッサ間でファイル指紋データの再配置を行うファイル指紋データ再配置手段と、を備え、
前記指紋照合処理装置は、
各照合プロセッサのファイル指紋データ毎に照合時間を記録し、
各照合プロセッサの照合時間を、ファイル指紋データ毎に記録した前記照合時間から求め、
各照合プロセッサの照合時間に基づいて、全ての照合プロセッサの照合時間の平均である平均照合時間を求め、
前記ファイル指紋データ再配置手段は、
前記各照合プロセッサの照合時間が前記平均照合時間に近づくように照合時間の長い照合プロセッサから照合時間の短い照合プロセッサに、前記ファイル指紋データを移動させる、
を特徴とする指紋照合システム。
前記指紋照合処理装置の複数の照合プロセッサは、それぞれ前記探索指紋データおよびファイル指紋データを保持する指紋データ保持部および前記指紋を照合する指紋照合手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の指紋照合システム。
前記指紋照合処理装置は、前記照合プロセッサの指紋照合処理結果を編集して前記上位制御装置へ送信する照合結果編集手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の指紋照合システム。
上位制御装置から受け取る探索指紋データおよびファイル指紋データに基づき指紋照合する指紋照合処理装置において、
各々前記探索指紋データおよびファイル指紋データを保持する指紋データ保持部および指紋照合する指紋照合部を含む複数の照合プロセッサと、
該複数の照合プロセッサの照合時間を管理して照合時間差に基づき、各照合プロセッサの照合時間が均一になるように照合時間の長い照合プロセッサから照合時間の短い照合プロセッサに、前記ファイル指紋データを移動させることで前記ファイル指紋データを再配置するファイル指紋データ再配置手段と
を備え、
各照合プロセッサのファイル指紋データ毎に照合時間を記録し、
各照合プロセッサの照合時間を、ファイル指紋データ毎に記録した前記照合時間から求める、
ことを特徴とする指紋照合処理装置。
前記複数の照合プロセッサの指紋照合結果を編集して前記上位制御装置へ送信する照合結果編集手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の指紋照合処理装置。
上位制御装置から複数のファイル指紋データを受け取り、指紋照合処理を行う複数の照合プロセッサを含む指紋照合処理装置により指紋照合処理を行う指紋照合処理方法において、
前記上位制御装置からの指紋照合指示情報に従いファイル指紋データを選択して前記照合プロセッサで探索指紋データと照合するステップと、
前記各照合プロセッサの照合時間を前記ファイル指紋データ毎に記録するステップと、
前記全てのファイル指紋データの照合結果を集計するステップと、
前記照合結果を前記上位制御装置へ送信するステップと、
前記全ての照合プロセッサの照合時間を合計して平均照合時間を求めるステップと、
前記各照合プロセッサの照合時間が前記平均照合時間に近づくように照合時間の長い照合プロセッサから照合時間の短い照合プロセッサに前記ファイル指紋データを移動させることで前記ファイル指紋データを再配置するステップと
を備えることを特徴とする指紋照合処理方法。
上位制御装置から複数のファイル指紋データを受け取り、指紋照合処理を行う複数の照合プロセッサを含む指紋照合処理装置により指紋照合処理を行う指紋照合処理方法において、
前記全ての照合処理プロセッサのファイル指紋データ毎に記録された照合時間の合計から前記照合プロセッサの平均照合時間を求めるステップと、
前記各照合プロセッサの照合時間と前記平均照合時間の差分を求めるステップと、
前記照合プロセッサの照合時間の差分に応じてソートするステップと、
前記差分の大きい照合プロセッサのペアから順番に、照合時間の長い照合プロセッサから照合時間の短い照合プロセッサに、両照合プロセッサの時間差分がなくなるように前記ファイル指紋データを選択して移動させ前記時間差分を少なくするステップと
を備えることを特徴とする指紋照合処理方法。