JP4727243B2

JP4727243B2 - 個人認証装置

Info

Publication number: JP4727243B2
Application number: JP2005027509A
Authority: JP
Inventors: 岳洋大橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-02-03
Also published as: JP2006215787A

Description

この発明は、例えばセキュリティの確保等のために個人認証を行う個人認証装置に関するものである。

従来では、本人の認証をより確実にするために、人物についての顔面データ及び指紋データと、２次元バーコード読み取り装置により読み取られた個人データとを照合することにより本人を認証する本人認証システムが提案されている。２次元バーコードには、顔面データ及び指紋データが独立して個人データとして含まれている（特許文献１参照）。

特開２００３−１６８０８４号公報

従来の本人認証システムでは、顔面データと指紋データとが２次元バーコードにそれぞれ独立して格納されているので、個人データの管理が煩雑になってしまう。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、個人認証を行うための登録データの管理を容易にすることができる個人認証装置を得ることを目的とする。

この発明に係る個人認証装置は、使用者の顔を撮影して人物画像データを取得するための撮影装置、指紋画像データを読み取るための指紋読み取り装置、登録データが登録されるデータベース、及びデータベースに登録データを登録する登録モードと、人物画像データ、指紋画像データ及び登録データに基づいて個人認証を行う認証モードとの間で切替可能な認証処理装置を備え、認証処理装置は、登録モードにおいて、人物画像データ及び指紋画像データを互いにマージすることにより登録データを生成する登録時処理部と、認証モードにおいて、データベースに登録された登録データを復元することにより復元データを生成し、人物画像データ及び指紋画像データを復元データに照合して個人認証を行う認証時処理部とを有している。

この発明に係る個人認証装置では、認証処理装置が、登録時において、人物画像データ及び指紋画像データを互いにマージすることにより登録データを生成する登録時処理部と、認証時において、登録データを復元することにより復元データを生成し、人物画像データ及び指紋画像データを復元データに照合する認証時処理部とを有しているので、人物画像データ及び指紋画像データの複数種のデータをまとめて、１つの登録データとすることができる。これにより、登録データの管理を容易にすることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による個人認証装置を示す模式的な外観図である。また、図２は、図１の個人認証装置の構成を示すブロック図である。図において、個人認証装置１は、使用者の顔２を撮影して人物画像データを取得するためのデジタルカメラ（撮影装置）３と、使用者の指４の指紋画像データを読み取るための指紋センサ（指紋読み取り装置）５と、デジタルカメラ３及び指紋センサ５が設けられた認証装置本体６とを有している。

認証装置本体６には、登録データが登録されるデータベース７と、デジタルカメラ３からの人物画像データ、指紋センサ５からの指紋画像データ及びデータベース７からの登録データに基づいて個人認証を行うための認証処理装置８と、認証処理装置８による個人認証の正確性を向上させるための条件付加装置９とが搭載されている。

条件付加装置９は、個人情報としてのＩＤ番号を入力するためのＩＤ番号読み取り部（操作部）１０と、デジタルカメラ３及び指紋センサ５のそれぞれからの情報の一部を抽出するための特徴データ抽出部１１と、ＩＤ番号読み取り部１０からの情報（ＩＤ番号）に基づいて、後述する操作入力秘密鍵を生成するとともに、特徴データ抽出部１１からの情報に基づいて、後述する画像情報秘密鍵を生成する秘密鍵生成部１２とを有している。

特徴データ抽出部１１は、デジタルカメラ３からの人物画像データの一部を人物画像特徴データとして抽出可能で、かつ、指紋センサ５からの指紋画像データの一部を指紋画像特徴データとして抽出可能になっている。なお、人物画像特徴データとしては、例えば目、鼻及び口（特徴点）の位置関係を示すデータ等が挙げられる。また、指紋画像特徴データとしては、例えば指紋の流線の分岐点（特徴点）の位置関係を示すデータ等が挙げられる。

また、特徴データ抽出部１１では、人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データのそれぞれの抽出の有無を使用者の操作により選択可能になっている。即ち、特徴データ抽出部１１は、人物画像特徴データのみを抽出する第１抽出モードと、指紋画像特徴データのみを抽出する第２抽出モードと、人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データをともに抽出する第３抽出モードと、人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データの抽出を停止する第４抽出モードとの間で選択可能になっている。

秘密鍵生成部１２は、特徴データ抽出部１１から伝送されてきた情報のみに基づいて、画像情報秘密鍵を生成するようになっている。従って、秘密鍵生成部１２は、特徴データ抽出部１１による特徴データの抽出が停止されているときには、画像情報秘密鍵を生成しないようになっている。

認証処理装置８は、データベース７に登録データを登録する登録モードと、個人認証を行う認証モードとの間で切替可能になっている。また、認証処理装置８は、登録モードにおいてのみ処理動作を行う登録時処理部１４と、認証モードにおいてのみ処理動作を行う認証時処理部１５とを有している。登録時処理部１４及び認証時処理部１５には、秘密鍵生成部１２からの情報（操作入力秘密鍵及び画像情報秘密鍵）がそれぞれ伝送されるようになっている。

登録時処理部１４は、図３に示すように、登録モードにおいて、秘密鍵生成部１２からの操作入力秘密鍵に基づいて、デジタルカメラ３からの人物画像データ、及び指紋センサ５からの指紋画像データを互いにマージ（併合）することにより、マージデータを生成するようになっている。また、登録時処理部１４は、秘密鍵生成部１２からの画像情報秘密鍵が入力されている場合には、画像情報秘密鍵に基づいて、マージデータのデータ配列の並び替えを行い、データベース７に登録する登録データを生成するようになっている。さらに、登録時処理部１４は、秘密鍵生成部１２からの画像情報秘密鍵の入力が停止されている場合には、マージデータをそのまま登録データとするようになっている。

ここで、操作入力秘密鍵は、人物画像データ及び指紋画像データを互いにマージする方法を決定するための情報である。また、画像情報秘密鍵は、人物画像データ及び指紋画像データがマージされた後のマージデータのデータ配列を並べ替える方法を決定するための情報である。なお、秘密鍵生成部１２において、複数の操作入力秘密鍵が互いに異なる情報に基づいてそれぞれ生成されるときには、各操作入力秘密鍵によって決定される方法は、全て異なるようになっている。また、秘密鍵生成部１２において、複数の画像情報秘密鍵が互いに異なる情報に基づいてそれぞれ生成されるときには、各画像情報秘密鍵によって決定される方法は、全て異なるようになっている。

認証時処理部１５は、認証モードにおいて、デジタルカメラ３からの人物画像データ、指紋センサ５からの指紋画像データ及びデータベース７からの登録データに基づいて、個人認証を行うようになっている。また、認証時処理部１５は、データベース７からの登録データを、マージされる前の状態に復元して復元データを生成する復元部１６と、デジタルカメラ３からの人物画像データ、及び指紋センサ５からの指紋画像データを復元データ（即ち、復元後の人物画像データ及び指紋画像データ）に照合することにより個人認証を行う照合部１７とを有している。なお、照合部１７は、人物画像データに基づいて個人認証を行う顔照合部１８と、指紋画像データに基づいて個人認証を行う指紋照合部１９とを有している。

復元部１６は、秘密鍵生成部１２からの情報に基づいて、登録データを復元するようになっている。即ち、復元部１６は、秘密鍵生成部１２からの情報により決定される方法の逆の手順により、登録データを復元するようになっている。具体的には、操作入力秘密鍵及び画像情報秘密鍵のそれぞれが秘密鍵生成部１２から復元部１６に入力されている場合には、復元部１６は、画像情報秘密鍵に基づいて、登録データのデータ配列の並び替えを行うことによりマージデータとし、このマージデータを操作入力秘密鍵に基づいて復元し、復元後の人物画像データ及び指紋画像データを復元データとするようになっている。また、操作入力秘密鍵のみが秘密鍵生成部１２から復元部１６に入力されている場合には、操作入力秘密鍵に基づいて登録データを復元し、復元後の人物画像データ及び指紋画像データを復元データとするようになっている。

次に、動作について説明する。図４は、図２の個人認証装置１の登録モードにおける動作を示すフローチャートである。図に示すように、登録モードにおいては、使用者によりＩＤ番号の入力操作が行われると、ＩＤ番号読み取り部１０によりＩＤ番号が読み取られる（Ｓ１）。この後、使用者の顔２がデジタルカメラ３により撮影されて人物画像データが生成され、使用者の指４の指紋が指紋センサ５により読み取られて指紋画像データが生成される（Ｓ２）。この後、人物画像データ及び指紋画像データが、特徴データ抽出部１１、登録時処理部１４及び照合部１７へそれぞれ伝送される。この後、特徴データ抽出部１１において、特徴データの抽出を停止するモードであるか否かが判定される（Ｓ３）。

特徴データ抽出部１１が特徴データの抽出を停止している場合、秘密鍵生成部１２では、ＩＤ番号読み取り部９から伝送されたＩＤ番号の情報に基づいて、操作入力秘密鍵のみが生成される（Ｓ４）。この後、操作入力秘密鍵の情報が登録時処理部１４へ伝送される。この後、登録時処理部１４において、人物画像データ及び指紋画像データが操作入力秘密鍵に基づいてマージされ、マージデータが登録データとして生成される（Ｓ５）。この後、生成された登録データがデータベース７に登録される（Ｓ６）。

特徴データの抽出を停止するモードではないと判断された場合、特徴データ抽出部１１において、人物画像特徴データのみを抽出するモードであるか否かが判定される（Ｓ７）。特徴データ抽出部１１が人物画像特徴データのみを抽出するようになっている場合、秘密鍵生成部１２では、ＩＤ番号読み取り部９からのＩＤ番号の情報に基づいて操作入力秘密鍵が生成されるとともに、特徴データ抽出部１１からの人物画像特徴データに基づいて画像情報秘密鍵が生成される（Ｓ８）。この後、登録時処理部１４において、人物画像データ及び指紋画像データが操作入力秘密鍵に基づいて互いにマージされ、マージデータが生成される。この後、登録時処理部１４において、このマージデータのデータ配列が画像情報秘密鍵に基づいて並べ替えられ、登録データが生成される（Ｓ９）。この後、生成された登録データがデータベース７に登録される（Ｓ６）。

人物画像特徴データのみを抽出するモードではないと判断された場合、特徴データ抽出部１１において、指紋画像特徴データのみを抽出するモードであるか否かが判定される（Ｓ１０）。特徴データ抽出部１１が指紋画像特徴データのみを抽出するようになっている場合、秘密鍵生成部１２では、ＩＤ番号読み取り部９からのＩＤ番号の情報に基づいて操作入力秘密鍵が生成されるとともに、特徴データ抽出部１１からの指紋画像特徴データに基づいて画像情報秘密鍵が生成される（Ｓ１１）。この後の動作は、上記の特徴データ抽出部１１が人物画像特徴データのみを抽出する場合と同様である。

指紋画像特徴データのみを抽出するモードではないと判断された場合、特徴データ抽出部１１が人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データをともに抽出するようになっているとされる。この場合、秘密鍵生成部１２では、ＩＤ番号読み取り部９からのＩＤ番号の情報に基づいて操作入力秘密鍵が生成されるとともに、特徴データ抽出部１１からの人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データに基づいて画像情報秘密鍵が生成される（Ｓ１２）。この後の動作は、上記の特徴データ抽出部１１が人物画像特徴データのみを抽出する場合と同様である。

次に、図５は、図２の個人認証装置１の認証モードにおける動作を示すフローチャートである。図に示すように、認証モードにおいては、使用者によりＩＤ番号の入力操作が行われると、ＩＤ番号読み取り部１０によってＩＤ番号が読み取られる（Ｓ１３）。この後、使用者の顔２がデジタルカメラ３により撮影されて人物画像データが生成され、使用者の指４の指紋が指紋センサ５により読み取られて指紋画像データが生成される（Ｓ１４）。この後、人物画像データ及び指紋画像データが、特徴データ抽出部１１、登録時処理部１４及び照合部１７へそれぞれ伝送される。

この後、特徴データ抽出部１１において、特徴データの抽出を停止するモードであるか否かが判定される（Ｓ１５）。特徴データ抽出部１１が特徴データの抽出を停止している場合、秘密鍵生成部１２では、ＩＤ番号読み取り部９から伝送されたＩＤ番号の情報に基づいて、操作入力秘密鍵のみが生成される（Ｓ１６）。この後、復元部１６において、データベース７に登録された登録データが操作入力秘密鍵に基づいて復元され、復元後の人物画像データ及び指紋画像データが復元データとして生成される（Ｓ１７）。この後、復元後の人物画像データが顔照合部１８へ伝送され、復元後の指紋画像データが指紋照合部１９へ伝送される。

この後、デジタルカメラ３からの人物画像データと復元後の人物画像データとが顔照合部１８により照合され、本人であるか否かが判定される（Ｓ１８）。顔照合部１８により本人ではないと判定された場合、照合部１７からＮＧ信号が出力される（Ｓ１９）。顔照合部１８により本人であると判定された場合、指紋センサ５からの指紋画像データと復元後の指紋画像データとが指紋照合部１９により照合され、本人であるか否かが判定される（Ｓ２０）。指紋照合部１９により本人ではないと判定された場合、照合部１７からＮＧ信号が出力される（Ｓ１９）。指紋照合部１９により本人であると判定された場合、照合部１７からＯＫ信号が出力される（Ｓ２１）。

また、特徴データの抽出を停止するモードではないと判断された場合、特徴データ抽出部１１において、人物画像特徴データのみを抽出するモードであるか否かが判定される（Ｓ２２）。特徴データ抽出部１１が人物画像特徴データのみを抽出するようになっている場合、秘密鍵生成部１２では、ＩＤ番号読み取り部９からのＩＤ番号の情報に基づいて操作入力秘密鍵が生成されるとともに、特徴データ抽出部１１からの人物画像特徴データに基づいて画像情報秘密鍵が生成される（Ｓ２３）。この後、復元部１６において、登録データのデータ配列が画像情報秘密鍵に基づいてマージデータに復元された後に、復元後のマージデータが操作入力秘密鍵に基づいて人物画像データ及び指紋画像データに復元され、復元データとして生成される（Ｓ２４）。この後の処理動作は、上記の特徴データ抽出部１１が特徴データの抽出を停止している場合と同様である。

人物画像特徴データのみを抽出するモードではないと判断された場合、特徴データ抽出部１１において、指紋画像特徴データのみを抽出するモードであるか否かが判定される（Ｓ２５）。特徴データ抽出部１１が指紋画像特徴データのみを抽出するようになっている場合、秘密鍵生成部１２では、ＩＤ番号読み取り部９からのＩＤ番号の情報に基づいて操作入力秘密鍵が生成されるとともに、特徴データ抽出部１１からの指紋画像特徴データに基づいて画像情報秘密鍵が生成される（Ｓ２６）。この後の動作は、上記の特徴データ抽出部１１が人物画像特徴データのみを抽出する場合と同様である。

指紋画像特徴データのみを抽出するモードではないと判断された場合、特徴データ抽出部１１が人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データをともに抽出するようになっているとされる。この場合、秘密鍵生成部１２では、ＩＤ番号読み取り部９からのＩＤ番号の情報に基づいて操作入力秘密鍵が生成されるとともに、特徴データ抽出部１１からの人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データに基づいて画像情報秘密鍵が生成される（Ｓ２７）。この後の動作は、上記の特徴データ抽出部１１が人物画像特徴データのみを抽出する場合と同様である。

このような個人認証装置１において、認証処理装置８は、登録時において、人物画像データ及び指紋画像データを互いにマージすることにより登録データを生成する登録時処理部１４と、認証時において、登録データを復元することにより復元データを生成し、人物画像データ及び指紋画像データを復元データに照合する認証時処理部１５とを有しているので、人物画像データ及び指紋画像データのような複数種のデータを１つの登録データとしてデータベース７に登録することができる。これにより、登録データの管理を容易にすることができる。

また、秘密鍵生成部１２は、ＩＤ番号読み取り部１０により読み取られたＩＤ番号に基づいて操作入力秘密鍵を生成するようになっており、登録時処理部１４は、操作入力秘密鍵に基づいて人物画像データ及び指紋画像データを互いにマージするようになっているので、個人情報としてのＩＤ番号が個人認証のための条件として付加され、個人認証の正確性を向上させることができる。

また、秘密鍵生成部１２は、ＩＤ番号に基づいて操作入力秘密鍵を生成するとともに、特徴データ抽出部１１により抽出された人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データの少なくともいずれか一方に基づいて画像情報秘密鍵を生成するようになっており、登録時処理部１４は、人物画像データ及び指紋画像データを操作入力秘密鍵に基づいて互いにマージした後、マージ後のマージデータのデータ配列を画像情報秘密鍵に基づいて並べ替えるようになっているので、人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データの少なくともいずれか一方が個人認証のための条件としてさらに付加され、個人認証の正確性をさらに向上させることができる。

なお、上記の例では、人物画像特徴データ及び指紋画像特徴データが特徴データ抽出部１１により抽出可能になっているが、秘密鍵生成部１２は、特徴データ抽出部１１からの情報がなくても、ＩＤ番号読み取り部１０からの情報に基づいて操作入力秘密鍵を生成することができるので、特徴データ抽出部１１はなくてもよい。

また、上記の例では、画像情報秘密鍵は、マージデータのデータ配列の並べ替えを行う方法を決定するための情報とされているが、人物画像データ及び指紋画像データを互いにマージする方法を決定するための情報としてもよい。この場合、操作入力秘密鍵は、マージデータのデータ配列の並べ替えを行う方法を決定するための情報とされる。また、この場合、秘密鍵生成部１２は、特徴データ抽出部１１からの情報に基づいて画像情報秘密鍵を生成することができるので、ＩＤ番号読み取り部１０はなくてもよい。このようにしても、個人認証の正確性を向上させることができる。

また、上記の例では、登録時処理部１４により登録データを生成する方法、及び復元部１６により復元データを生成する方法が条件付加装置９からの情報により決定されるようになっているが、登録データを生成する方法を登録時処理部１４にあらかじめ設定し、復元データを生成する方法を復元部１６にあらかじめ設定して、条件付加装置９をなくしてもよい。このようにすれば、構成を簡単にすることができる。

この発明の実施の形態１による個人認証装置を示す模式的な外観図である。図１の個人認証装置の構成を示すブロック図である。人物画像データ及び指紋画像データからマージデータを生成するときの図２の登録時処理部における処理を示す概念図である。図２の個人認証装置の登録モードにおける動作を示すフローチャートである。図２の個人認証装置の認証モードにおける動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１個人認証装置、３デジタルカメラ（撮影装置）、５指紋センサ（指紋読み取り装置）、７データベース、８認証処理装置、１０ＩＤ番号読み取り部（操作部）、１１特徴データ抽出部、１２秘密鍵生成部、１４登録時処理部、１５認証時処理部。

Claims

使用者の顔を撮影して人物画像データを取得するための撮影装置、
指紋画像データを読み取るための指紋読み取り装置、
登録データが登録されるデータベース、及び
上記人物画像データ及び上記指紋画像データに基づいて上記登録データを生成して上記データベースに上記登録データを登録する登録モードと、上記人物画像データ、上記指紋画像データ及び上記登録データに基づいて個人認証を行う認証モードとの間で切替可能で、上記登録モードにおいて、上記人物画像データ及び上記指紋画像データを互いにマージすることにより上記登録データを生成する登録時処理部と、上記認証モードにおいて、上記登録データを復元することにより復元データを生成し、上記人物画像データ及び上記指紋画像データを上記復元データに照合して個人認証を行う認証時処理部とを有する認証処理装置、
個人情報を入力するための操作部、及び
上記人物画像データ及び上記指紋画像データを互いにマージする方法を決定するための操作入力秘密鍵を上記個人情報に基づいて生成する秘密鍵生成部
を備え、
上記登録時処理部は、上記操作入力秘密鍵に基づいて上記人物画像データ及び上記指紋画像データを互いにマージするようになっており、
上記認証時処理部は、上記操作入力秘密鍵に基づいて上記登録データを復元するようになっていることを特徴とする個人認証装置。
使用者の顔を撮影して人物画像データを取得するための撮影装置、
指紋画像データを読み取るための指紋読み取り装置、
登録データが登録されるデータベース、及び
上記人物画像データ及び上記指紋画像データに基づいて上記登録データを生成して上記データベースに上記登録データを登録する登録モードと、上記人物画像データ、上記指紋画像データ及び上記登録データに基づいて個人認証を行う認証モードとの間で切替可能で、上記登録モードにおいて、上記人物画像データ及び上記指紋画像データを互いにマージすることにより上記登録データを生成する登録時処理部と、上記認証モードにおいて、上記登録データを復元することにより復元データを生成し、上記人物画像データ及び上記指紋画像データを上記復元データに照合して個人認証を行う認証時処理部とを有する認証処理装置、
上記人物画像データの一部を人物画像特徴データとして抽出可能で、かつ上記指紋画像データの一部を指紋画像特徴データとして抽出可能な特徴データ抽出部、及び
上記人物画像特徴データ及び上記指紋画像特徴データの少なくともいずれか一方に基づいて、上記人物画像データ及び上記指紋画像データを互いにマージする方法を決定するための画像情報秘密鍵を生成する秘密鍵生成部
を備え、
上記登録時処理部は、上記画像情報秘密鍵に基づいて上記人物画像データ及び上記指紋画像データを互いにマージするようになっており、
上記認証時処理部は、上記画像情報秘密鍵に基づいて上記登録データを復元するようになっていることを特徴とする個人認証装置。
人物画像データを取得するための撮影装置、
指紋画像データを読み取るための指紋読み取り装置、
個人情報を入力するための操作部、
上記人物画像データの一部を人物画像特徴データとして抽出可能で、かつ上記指紋画像データの一部を指紋画像特徴データとして抽出可能な特徴データ抽出部、
上記個人情報に基づいて操作入力秘密鍵を生成し、かつ、上記人物画像特徴データ及び上記指紋画像特徴データの少なくともいずれか一方に基づいて画像情報秘密鍵を生成する秘密鍵生成部、
登録データが登録されるデータベース、及び
上記人物画像データ及び上記指紋画像データに基づいて上記登録データを生成して上記データベースに上記登録データを登録する登録モードと、上記人物画像データ、上記指紋画像データ及び上記登録データに基づいて個人認証を行う認証モードとの間で切替可能な認証処理装置
を備え、
上記認証処理装置は、上記登録モードにおいて、上記人物画像データ及び上記指紋画像データを上記操作入力秘密鍵に基づいて互いにマージすることによりマージデータを生成した後、上記マージデータのデータ配列の並べ替えを上記画像情報秘密鍵に基づいて行うことにより上記登録データを生成する登録時処理部と、上記認証モードにおいて、上記操作入力秘密鍵及び上記画像情報秘密鍵に基づいて、上記登録時処理部による処理と逆の手順の処理を行うことにより、上記データベースに登録された上記登録データを復元して復元データを生成し、上記人物画像データ及び上記指紋画像データを上記復元データに照合して個人認証を行う認証時処理部とを有していることを特徴とする個人認証装置。