JP4757071B2

JP4757071B2 - 指紋認証装置および情報処理装置

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Publication number: JP4757071B2
Application number: JP2006086341A
Authority: JP
Inventors: 卓新崎
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2026-03-27
Also published as: KR100819324B1; EP1840793A1; KR20070096739A; US8385611B2; DE602006001361D1; US20070223791A1; JP2007259964A; EP1840793B1

Description

この発明は、指紋認証を行う指紋認証装置および情報処理装置に関し、特に、ＳＷＥＥＰ型の指紋センサを用いて指紋認証を行なう場合においても偽造指を精度よく検出することができる指紋認証装置および情報処理装置に関する。

近年、生体情報（バイオメトリクス情報）を用いた認証技術の利用が広まりつつある。生体情報を用いた認証は、盗難や紛失の危険があるパスワードやＩＤ（Identification）カードを用いる従来の認証技術に比べて、信頼性が高いといわれているが、第３者が不正に本人になりすます可能性がないわけではない。

例えば、生体情報として指紋情報を用いる指紋認証においては、偽造指を使用して認証を受ける不正行為が行われる可能性がある。特に、偽造指の材料として、人間の表皮の組成に極めて近いグミ（ゼラチン水溶液をゲル化させたもの）が用いられた場合に、偽造を検出することが難しいことが知られている。

偽造指の材料としてシリコンやゴムが用いられた場合、これらの材料は電気を通さないため、静電容量式指紋センサや弱電界方式指紋センサを利用することによって容易に偽造を検出することができる。ところが、グミは電気を通すため、静電容量式指紋センサや弱電界方式センサを利用しても偽造を検出することができない。

そこで、特許文献１では、同一の指紋を連続撮影した複数フレームの画像間における特徴量の差を求め、その差に基づいて偽造指であるか否かを判別する技術が提案されている。この技術は、本物の指の画像を指紋センサによって連続して取得した場合は、時間を経過するごとに画像が鮮明になるのに対し、グミ等を用いた偽造指の場合にはこのような変化がみられないという現象を利用している。

特開２００２−２７９４１３号公報

ところで、指紋センサの形態の一つにＳＷＥＥＰ型と呼ばれる形態がある。ＳＷＥＥＰ型の指紋センサは、短冊型の形状をもち、自身の上をなぞるように移動する指の指紋画像を取得する。このＳＷＥＥＰ型の指紋センサは、小型化が容易で、低コストで提供できるという長所をもっている。

しかしながら、ＳＷＥＥＰ型の指紋センサは、面型の指紋センサと異なり、一度に指紋全体の画像を取得するものではないため、同一の指紋の全体画像を連続して複数フレーム取得することは不可能であり、上記の技術を利用して偽造指の検出を行うことはできなかった。そのため、ＳＷＥＥＰ型の指紋センサを用いて指紋認証を行なう場合においても偽造指を精度よく検出することができる技術の実現が強く要望されていた。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、ＳＷＥＥＰ型の指紋センサを用いて指紋認証を行なう場合においても偽造指を精度よく検出することができる指紋認証装置および情報処理装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一つの態様では、ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う指紋認証装置であって、一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像と比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の態様では、ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う情報処理装置であって、一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像と比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段とを備えたことを特徴とする。

これらの発明の態様によれば、一回の読み取り動作内において指紋センサの感度を切り替えて高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を取得し、これらの画像の差に基づいて偽造指の判定を行うように構成したので、ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う場合であっても偽造指の検出を行うことができる。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記偽造指判定手段は、前記高感度での指紋画像と前記低感度での指紋画像の差が所定の閾値より小さく、さらに、いずれの指紋画像においても汗の引きずりパターンが検出されない場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定することを特徴とする。

この発明の態様によれば、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像の差が小さい場合に、汗の引きずりパターンの検出の有無に基づいて偽造指の判定を行うように構成したので、指の状態に関わらず、精度よく偽造指の検出を行うことができる。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記読取制御手段は、高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得に加えて、指紋認証のための中感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御することを特徴とする。

この発明の態様によれば、一回の読み取り動作内において、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像に加えて中感度での指紋画像も取得し、この中感度での指紋画像での指紋画像を用いて指紋認証を行うように構成したので、適正な感度の指紋画像に基づいて精度の高い指紋認証を行なうことができる。

また、本発明の他の態様では、上記の発明の態様において、前記読取制御手段は、前記高感度での指紋画像もしくは前記低感度での指紋画像の少なくとも一方が取得できなかった場合に警告通知を行うことを特徴とする。

この発明の態様によれば、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像の一方でも取得できなかった場合は警告表示を行うように構成したので、適正な指紋画像が取得できなかった場合に、偽造指の判定を経ることなく、認証が不正に行われることを防止することができる。

本発明の一つの態様によれば、一回の読み取り動作内において指紋センサの感度を切り替えて高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を取得し、これらの画像の差に基づいて偽造指の判定を行うように構成したので、ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う場合であっても偽造指の検出を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明の他の態様によれば、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像の差が小さい場合に、汗の引きずりパターンの検出の有無に基づいて偽造指の判定を行うように構成したので、指の状態に関わらず、精度よく偽造指の検出を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明の他の態様によれば、一回の読み取り動作内において、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像に加えて中感度での指紋画像も取得し、この中感度での指紋画像での指紋画像を用いて指紋認証を行うように構成したので、適正な感度の指紋画像に基づいて精度の高い指紋認証を行なうことができるという効果を奏する。

また、本発明の他の態様によれば、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像の一方でも取得できなかった場合は警告表示を行うように構成したので、適正な指紋画像が取得できなかった場合に、偽造指の判定を経ることなく、認証が不正に行われることを防止することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る指紋認証装置および情報処理装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、本実施例に係る偽造指判定方法の概要について説明する。本実施例に係る偽造指判定方法は、ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う場合にも、偽造指を精度よく判別することを可能にする。

図１は、ＳＷＥＥＰ型指紋センサについて説明するための説明図である。同図に示すように、ＳＷＥＥＰ型指紋センサ１０は、短冊型の形状をもち、自身の上をなぞるように移動する指の指紋画像を短冊画像群２０として取得する。この短冊画像群２０を連結することにより、全体の指紋画像を得ることができる。

また、画像採取時に感度を十分高速に切り替えることにより、複数の感度の短冊画像群２０を取得し、さらに、同一の感度の短冊画像同士を結合することにより、一度の読み取り動作において、複数の感度の全体画像を得ることもできる。

指が本物の生体の指（以下、「生体指」という）である場合に、感度を高感度、中感度、低感度という３段階に切り替えて取得した指紋の全体画像の例を図２−１〜２−３に示す。図２−１は、中感度、すなわち、指紋認証に適正な感度で取得された指紋画像の例を示し、図２−２および図２−３は、それぞれ、低感度および高感度で取得された指紋画像の例を示している。

そして、指が偽造指（グミ指）である場合に、感度を高感度、中感度、低感度という３段階に切り替えて取得した指紋の全体画像の例を図３−１〜３−３に示す。図３−１、図３−２および図３−３は、それぞれ、中感度、低感度および高感度で取得された指紋画像の例を示している。

これらの画像を比較すると、グミ指の画像は、隆線画素（黒またはグレーの部分）の輝度が全体的に均一であるのに対し、生体指の画像は、隆線画素の輝度にばらつきが発生していることがわかる。この違いは、低感度で取得された画像ほど大きくなっている。

本実施例に係る偽造指判定方法は、このような隆線画素の輝度のばらつきに基づいて、対象が偽造指であるか否かを判定する。具体的には、一回の指走査で取得された高感度画像と低感度画像の差を比較し、この差が所定の閾値よりも小さければ偽造指であると判定する。高感度で取得された指紋画像は、生体指と偽造指のいずれの場合であっても、隆線画素の輝度のばらつきが小さく、低感度で取得された指紋画像における隆線画素の輝度のばらつきを評価するための基準として最適である。

高感度画像と低感度画像の比較は、画像輝度、輝度むら、輝度分布もしくは画像そのもの差を比較することにより行うことができる。輝度分布の差を比較する場合を例にして、比較の詳細について説明する。低感度画像と高感度画像における輝度分布の一例を図４−１および図４−２に示す。

図４−１は、低感度画像の場合の輝度分布の一例を示す図である。同図に示すように、低感度画像に含まれる各画素の輝度分布をグラフ化すると、輝度の低い部分に一つの山が現れ、輝度の高い部分に別の山が現れる。輝度の低い部分の山は、指紋の隆線部分に相当し、輝度の高い部分の山は、指紋の谷線部分に相当する。

図４−２は、高感度画像の場合の輝度分布の一例を示す図である。同図に示すように、高感度画像に含まれる各画素の輝度分布をグラフ化した場合も、輝度の低い部分に一つの山が現れ、輝度の高い部分に別の山が現れる。しかし、山の幅を比較すると、高感度画像の場合の輝度分布の方が、山の幅が狭くなっている。

このように、低感度画像の場合は、指紋の隆線部分と指紋の谷線部分の輝度が高感度画像の場合ほど明確に分離しないため、輝度の分布がなだらかな山となって現れる。そして、生体指を撮影した画像の場合は、偽造指を撮影した画像と比較して輝度のバラツキが大きいため、輝度の分布がさらになだらかな山となって現れる。

そこで、低感度画像の輝度分布における一方の山の幅をＷ_Lとし、高感度画像の輝度分布における同じ側の山の幅をＷ_Hとし、Ｗ_LとＷ_Hの差が所定の値よりも大きいか否かを判定することにより、対象が偽造指であるか否かを判定することができる。

次に、上記の偽造指判定方法を備えた指紋認証装置の構成について説明する。図５は、本実施例に係る指紋認証装置１００の構成を示す機能ブロック図である。

同図に示すように、指紋認証装置１００は、指紋センサ１１０と、指紋情報読取制御部１２０と、指紋情報登録部１３０と、指紋情報記憶部１４０と、指紋認証部１５０と、偽造指判定部１６０とを有する。

指紋センサ１１０は、ＳＷＥＥＰ型の指紋センサであり、指紋情報読取制御部１２０は、指紋センサ１１０を制御して短冊画像群からなる指紋情報を取得する制御部である。一回の走査において高感度、中感度および低感度の３種類の短冊画像群を取得するため、指紋情報読取制御部１２０は、指紋センサ１１０の感度を高感度→中感度→低感度→高感度→中感度→低感度のように十分高速に切り替えさせる。

指の移動速度が速すぎた等の理由により、一回の走査において高感度、中感度および低感度の３種類の短冊画像群を取得することができなかった場合、指紋情報読取制御部１２０は、警告ランプ（図示せず）を点灯させる等の警告通知を行って、認証を無効とする。

なお、上記の説明は、中感度の短冊画像群を指紋認証用に用い、高感度の短冊画像群と低感度の短冊画像群を偽造指判定用に用いることを前提としているが、高感度の短冊画像群と低感度の短冊画像群の一方もしくは双方を指紋認証用にも用いることもできる。この場合、中感度の短冊画像群を取得せず、高感度および低感度の２種類の短冊画像群を取得するように指紋情報読取制御部１２０が指紋センサ１１０の感度を制御することとしてもよい。

また、取得された各感度の短冊画像群を指紋情報読取制御部１２０もしくは専用の処理部が感度ごとに連結し、感度ごとの指紋画像を生成して後処理を担当する各処理部へ引き渡すこととしてもよいし、各感度の短冊画像群を連結することなく後処理を担当する各処理部へ引き渡すこととしてもよい。以下の説明では、指紋情報読取制御部１２０の制御によって取得された画像情報を、それが連結されているか否かに関係なく、指紋情報と呼ぶこととする。

また、指紋情報読取制御部１２０が指紋センサ１１０の感度を切り替える順序について、各感度での取得機会が均等になるようになるように制御する必要はなく、各感度で適正な指紋情報が取得できるように所定のパターンに基づいて制御することができる。

指紋情報登録部１３０は、指紋情報読取制御部１２０の制御によって取得された指紋認証用の指紋情報を認証対象として指紋情報記憶部１４０に記憶させる処理部である。指紋情報記憶部１４０は、認証対象となる指紋情報を記憶する記憶部である。

指紋認証部１５０は、指紋情報読取制御部１２０の制御によって取得された指紋認証用の指紋情報と、指紋情報記憶部１４０に記憶されている指紋情報とを比較し、両者が一致するか否か判定する処理部である。指紋認証装置１００は、両者が一致し、さらに、指紋センサ１１０が指紋情報を読み取った対象が偽造指でないと偽造指判定部１６０によって判定された場合に、認証を成功させる。

偽造指判定部１６０は、指紋センサ１１０が指紋情報を読み取った対象が偽造指であるか否かを判定する処理部である。具体的には、偽造指判定部１６０は、指紋情報読取制御部１２０の制御によって取得された高感度の指紋情報と低感度の指紋情報と比較し、差が所定の閾値よりも小さい場合は、指紋情報を読み取った対象が偽造指であると判定する。

高感度の指紋情報と低感度の指紋情報の比較は、画像輝度、輝度むら、輝度分布もしくは画像そのもの差を比較することにより行う。なお、判定の精度を向上させるため、これらのいずれか一つの比較結果に基づいて判定するのではなく、複数の比較結果を組み合わせて判定を行うこととしてもよい。

また、上記の構成では、指紋認証を行う場合にのみ、偽造指判定部１６０が偽造指の判定を行うこととなっているが、指紋情報登録部１３０が指紋情報を認証対象として指紋情報記憶部１４０に記憶させる際にも偽造指の判定を行うこととし、認証対象として不正な指紋情報が登録されないようにすることもできる。

次に、図５に示した指紋認証装置１００の処理手順について説明する。図６は、指紋認証装置１００の処理手順を示すフローチャートである。この図は、指紋情報記憶部１４０に既に認証対象の指紋情報が登録されている状態において指紋認証を行う場合の処理手順を示している。

指紋情報読取制御部１２０は、指紋センサ１１０上に指が置かれたことを検出すると（ステップＳ１０１）、指紋センサ１１０の感度を切り替えて、高感度画像を取得し（ステップＳ１０２）、中感度画像を取得し（ステップＳ１０３）、低感度画像を取得する（ステップＳ１０４）。

この段階で指が指紋センサ１１０から離れていなければ（ステップＳ１０５肯定）、ステップＳ１０２に復帰して画像の取得を続ける。指が指紋センサ１１０から離れていれば（ステップＳ１０５否定）、各感度の画像を適正に取得できたかを確認し、取得できていなければ（ステップＳ１０６否定）、その旨の警告通知を行った後（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

各感度の画像を適正に取得できた場合は（ステップＳ１０６肯定）、偽造指判定部１６０が、取得された高感度画像と低感度画像を比較し（ステップＳ１０８）、差が所定の閾値よりも小さければ（ステップＳ１０９否定）、指を偽造指であると判定し、指紋認証を認証失敗として完了させる（ステップＳ１１０）。

差が所定の閾値以上であれば（ステップＳ１０９肯定）、指を生体指であると判定し（ステップＳ１１１）、指紋認証部１５０が中感度画像を用いて指紋認証処理を行った結果に従って指紋認証を完了させる（ステップＳ１１２）。

上述してきたように、本実施例１では、一回の読み取り動作内において指紋センサの感度を切り替えて高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を取得し、これらの画像の差に基づいて偽造指の判定を行うように構成したので、ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う場合であっても偽造指の検出を行うことができる。

実施例１では、感度を切り替えて高感度の画像と低感度の画像を取得し、これらを比較することにより、ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いた場合においても偽造指を検出することを可能にする例について説明した。

しかし、この手法は、発汗によって指が湿潤状態にある場合における判定精度が低いという問題がある。発汗によって指が湿潤状態にあると、高感度の画像と低感度の画像の差が小さくなるため、生体指を偽造指と誤判定する可能性が高くなる。

この問題は、汗パターンの認識技術を組み合わせることにより解決することができる。図７−１〜７−３に示すように、発汗している指をＳＷＥＥＰ型指紋センサの上に置いて滑らせた場合、指の移動方向に線状の汗のひきずりパターン（以下、単に「汗パターン」という。）が現れる。指紋センサによって取得された画像上にこの汗パターンが検出された場合、その画像は生体指の画像であると判定することができる。

高感度の画像と低感度の画像を比較して偽造指か否かを判定する手法は、指が乾燥状態にある場合に判定精度が高く、指が湿潤状態にある場合には判定精度が低い。一方、汗パターンの認識技術を用いて偽造指か否かを判定する手法は、指が湿潤状態にある場合に判定精度が高く、指が乾燥状態にある場合には判定精度が低い。

この２つの手法を組み合わせて用いることにより、指の状態が如何なる場合にも高い精度を得ることが可能になる。そこで、本実施例では、この２つの手法を組み合わせて偽造指の判定を行う例について説明することとする。

まず、本実施例に係る指紋認証装置の構成について説明する。図８は、本実施例に係る指紋認証装置２００の構成を示す機能ブロック図である。

同図に示すように、指紋認証装置２００は、指紋センサ１１０と、指紋情報読取制御部１２０と、指紋情報登録部１３０と、指紋情報記憶部１４０と、指紋認証部１５０と、偽造指判定部２６０と、汗パターン検出部２７０とを有する。指紋センサ１１０、指紋情報読取制御部１２０、指紋情報登録部１３０、指紋情報記憶部１４０および指紋認証部１５０は、図５に示したものと同様であるので説明を省略する。

偽造指判定部２６０は、指紋センサ１１０が指紋情報を読み取った対象が偽造指であるか否かを判定する処理部である。具体的には、偽造指判定部１６０は、指紋情報読取制御部１２０の制御によって取得された高感度の指紋情報と低感度の指紋情報と比較し、差が所定の閾値以上の場合は、指紋情報を読み取った対象が生体指であると判定する。

そして、差が所定の閾値よりも小さい場合は、汗パターン検出部２７０に汗パターンの検出を依頼し、汗パターンが検出されれば、指紋情報を読み取った対象が生体指であると判定し、汗パターンが検出されなければ、指紋情報を読み取った対象が偽造指であると判定する。なお、高感度の指紋情報と低感度の指紋情報の比較の詳細は、実施例１において説明した通りである。

汗パターン検出部２７０は、指紋情報内に汗パターンが存在すれば、それを検出し、その旨を偽造指判定部２６０へ通知する処理部である。汗パターンの検出は、本書の出願人が有する既存技術を用いて実現することができる。なお、汗パターンの検出は、どの感度の指紋情報に対して行なってもよい。

次に、図８に示した指紋認証装置２００の処理手順について説明する。図９は、指紋認証装置２００の処理手順を示すフローチャートである。この図は、指紋情報記憶部１４０に既に認証対象の指紋情報が登録されている状態において指紋認証を行う場合の処理手順を示している。

指紋情報読取制御部１２０は、指紋センサ１１０上に指が置かれたことを検出すると（ステップＳ２０１）、指紋センサ１１０の感度を切り替えて、高感度画像を取得し（ステップＳ２０２）、中感度画像を取得し（ステップＳ２０３）、低感度画像を取得する（ステップＳ２０４）。

この段階で指が指紋センサ１１０から離れていなければ（ステップＳ２０５肯定）、ステップＳ２０２に復帰して画像の取得を続ける。指が指紋センサ１１０から離れていれば（ステップＳ２０５否定）、各感度の画像を適正に取得できたかを確認し、取得できていなければ（ステップＳ２０６否定）、その旨の警告通知を行った後（ステップＳ２０７）、処理を終了する。

各感度の画像を適正に取得できた場合は（ステップＳ２０６肯定）、偽造指判定部２６０が、取得された高感度画像と低感度画像を比較し（ステップＳ２０８）、差が所定の閾値よりも小さく（ステップＳ２０９否定）、さらに、汗パターン検出部２７０にて汗パターンが検出されなければ（ステップＳ２１０否定）、指を偽造指であると判定し、指紋認証を認証失敗として完了させる（ステップＳ２１１）。

差が所定の閾値以上であるか（ステップＳ２０９肯定）、汗パターン検出部２７０にて汗パターンが検出されれば（ステップＳ２１０肯定）、指を生体指であると判定し（ステップＳ２１２）、指紋認証部１５０が中感度画像を用いて指紋認証処理を行った結果に従って指紋認証を完了させる（ステップＳ２１３）。

上述してきたように、本実施例２では、高感度での指紋画像と低感度での指紋画像の差が小さい場合に、汗パターンの検出の有無に基づいて偽造指の判定を行うように構成したので、指の状態に関わらず、精度よく偽造指の検出を行うことができる。

なお、上記の各実施例においては、指紋認証装置が単体の独立した装置として構成されている例について説明したが、本発明に係る指紋認証装置を他の装置の一部として構成することもできる。例えば、本発明に係る指紋認証装置を情報処理装置の一部として構成し、当該の情報処理装置の正当な利用者を確認するための認証手段として利用することができる。

（付記１）ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う指紋認証装置であって、
一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、
前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像と比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段と
を備えたことを特徴とする指紋認証装置。

（付記２）前記偽造指判定手段は、前記高感度での指紋画像と前記低感度での指紋画像を画像輝度の違いに基づいて比較することを特徴とする付記１に記載の指紋認証装置。

（付記３）前記偽造指判定手段は、前記高感度での指紋画像と前記低感度での指紋画像を輝度むらの違いに基づいて比較することを特徴とする付記１に記載の指紋認証装置。

（付記４）前記偽造指判定手段は、前記高感度での指紋画像と前記低感度での指紋画像を輝度分布の違いに基づいて比較することを特徴とする付記１に記載の指紋認証装置。

（付記５）前記偽造指判定手段は、前記高感度での指紋画像と前記低感度での指紋画像を画像そのものの違いに基づいて比較することを特徴とする付記１に記載の指紋認証装置。

（付記６）前記偽造指判定手段は、前記高感度での指紋画像と前記低感度での指紋画像の差が所定の閾値より小さく、さらに、いずれの指紋画像においても汗の引きずりパターンが検出されない場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の指紋認証装置。

（付記７）前記読取制御手段は、高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得に加えて、指紋認証のための中感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の指紋認証装置。

（付記８）前記読取制御手段は、前記高感度での指紋画像もしくは前記低感度での指紋画像の少なくとも一方が取得できなかった場合に警告通知を行うことを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の指紋認証装置。

（付記９）前記指紋センサは、静電容量式の指紋センサであることを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の指紋認証装置。

（付記１０）前記指紋センサは、弱電界式の指紋センサであることを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の指紋認証装置。

（付記１１）ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う情報処理装置であって、
一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、
前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像と比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段と
を備えたことを特徴とする情報処理装置。

以上のように、本発明に係る指紋認証装置および情報処理装置は、指紋認証に有用であり、特に、ＳＷＥＥＰ型の指紋センサを用いて指紋認証を行なう場合においても偽造指を精度よく検出することが必要な場合に適している。

ＳＷＥＥＰ型指紋センサについて説明するための説明図である。生体指の場合の中感度画像の一例を示す図である。生体指の場合の低感度画像の一例を示す図である。生体指の場合の高感度画像の一例を示す図である。偽造指（グミ指）の場合の中感度画像の一例を示す図である。偽造指（グミ指）の場合の低感度画像の一例を示す図である。偽造指（グミ指）の場合の高感度画像の一例を示す図である。低感度画像の場合の輝度分布の一例を示す図である。高感度画像の場合の輝度分布の一例を示す図である。本実施例に係る指紋認証装置の構成を示す機能ブロック図である。指紋認証装置の処理手順を示すフローチャートである。汗パターンの一例を示す図である。汗パターンの一例を示す図である。汗パターンの一例を示す図である。本実施例に係る指紋認証装置の構成を示す機能ブロック図である。指紋認証装置の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ＳＷＥＥＰ型指紋センサ
２０短冊画像群
１００指紋認証装置
１１０指紋センサ
１２０指紋情報読取制御部
１３０指紋情報登録部
１４０指紋情報記憶部
１５０指紋認証部
１６０偽造指判定部
２００指紋認証装置
２６０偽造指判定部
２７０汗パターン検出部

Claims

ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う指紋認証装置であって、
一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、
前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を画像輝度の違いに基づいて比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段と
を備えたことを特徴とする指紋認証装置。
ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う指紋認証装置であって、
一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、
前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を輝度むらの違いに基づいて比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段と
を備えたことを特徴とする指紋認証装置。
ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う指紋認証装置であって、
一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、
前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を輝度分布の違いに基づいて比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段と
を備えたことを特徴とする指紋認証装置。
前記偽造指判定手段は、前記高感度での指紋画像と前記低感度での指紋画像の差が所定の閾値より小さく、さらに、いずれの指紋画像においても汗の引きずりパターンが検出されない場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定することを特徴とする請求項１、２または３に記載の指紋認証装置。
前記読取制御手段は、高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得に加えて、指紋認証のための中感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の指紋認証装置。
前記読取制御手段は、前記高感度での指紋画像もしくは前記低感度での指紋画像の少なくとも一方が取得できなかった場合に警告通知を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の指紋認証装置。
ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う情報処理装置であって、
一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、
前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を画像輝度の違いに基づいて比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段と
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う情報処理装置であって、
一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、
前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を輝度むらの違いに基づいて比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段と
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
ＳＷＥＥＰ型指紋センサを用いて指紋認証を行う情報処理装置であって、
一回の指紋読み取り動作において高感度での指紋画像取得と低感度での指紋画像取得が所定の切り替えパターンに従って行われるように前記指紋センサを制御する読取制御手段と、
前記読取制御手段の制御により取得された高感度での指紋画像と低感度での指紋画像を輝度分布の違いに基づいて比較し、その差が所定の閾値よりも小さい場合に、前記読み取り動作の対象が偽造指であると判定する偽造指判定手段と
を備えたことを特徴とする情報処理装置。