JP4978154B2 - 認証方法、登録装置、照合装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は認証方法、登録装置、照合装置及びプログラムに関し、バイオメトリクス認証に適用して好適なものである。

近年、生体的特徴の１つとして血管が着目されている。認証装置は、例えば指の撮像結果として得られる画像データにおける血管を抽出し、該抽出した血管パターンと、登録された血管パターンとの照合結果（相関値）が所定の閾値以上であるときには登録者本人であると承認するようになされている。

この種の認証装置には、該認証装置に対して第三者が正規登録者として不正に承認を受ける、いわゆるなりすましを防止する対策が講じられている場合がある。

例えば、認証要求時に入力される認証データと、登録データとを照合する第１の照合処理、及び、当該認証データと、前回入力され、認証された過去の認証データとを照合する第２の照合処理を実行し、第１の照合処理結果が一致しかつ第２の照合結果が一致しなかった場合には認証する一方、第１の照合処理結果及び第２の照合結果が一致した場合には認証を却下するようにして、正規の利用者が認証のために入力した認証データを第三者が不正に入手し利用しようとしても、認証を却下できるようにした手法がある（例えば特許文献１）。

ところで、指の代わりに例えば大根を撮像した場合、大根の内部に張り巡らされている道管、師管及び維管束等が生体内の血管と似ていることに起因して、血管の形成パターン（以下、これを血管パターンと呼ぶ）と似たパターン（以下、これを擬似血管パターンと呼ぶ）が得られ、当該大根等によってなりすましが可能であるということが報告されている（非特許文献１参照）。
特開２００２−２５９３４５公報 松本 勉、"金融取引における生体認証について"、［online］、２００５年４月１５日、金融庁・第９回偽造キャッシュカード問題に関するスタディグループ、[２００６年８月２１日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.fsa.go.jp/singi/singi_fccsg/gaiyou/f-20050415-singi_fccsg/02.pdf＞

ところで上述の手法では、現在の入力と過去の入力との関係でなりすましを検出しようとするものであるため、例えば、登録データと一致するまで大根等によって擬似血管パターンが連続的に入力された場合など、擬似的に登録データと一致するような乱数データが入力された場合には、第三者でありながら登録者本人であると承認されるといった事態が起こることになり、この結果、成りすましされる可能性が高くなる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、認証精度を向上し得る認証方法、登録装置、照合装置及びプログラムを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明は、認証方法であって、同一の登録者の複数の登録データそれぞれが基準とされ、当該基準とされた一の登録データに対する、複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける第１の順位を決定し、複数の登録データの比較対象となるデータに対する、複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける第２の順位を決定し、複数の登録データそれぞれを基準として決定された各第１の順位と、第２の順位との順位相関値が所定の閾値よりも小さい場合には、データと複数の登録データとの照合結果の成否にかかわらず、登録者であることの承認を否定するようにした。

また本発明は、登録装置であって、同一の登録者の複数の登録データそれぞれを基準とし、当該基準とした一の登録データに対する、複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位を決定する順位決定手段と、複数の登録データそれぞれを基準として決定された各第１の順位を、記憶手段に記憶するように該記憶手段を制御する記憶制御手段とを設けるようにした。

さらに本発明は、照合装置であって、同一の登録者の複数の登録データと照合されるデータに対する、複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位を決定する順位決定手段と、同一の登録者の複数の登録データそれぞれが基準とされ、当該基準とされた一の登録データに対する、複数の登録データとの類似度により該複数の登録データにおける順位が記憶される記憶手段と、複数の登録データそれぞれを基準として記憶手段に記憶された各順位と、順位決定手段により決定された順位との順位相関値が所定の閾値よりも小さい場合には、データと複数の登録データとの照合結果の成否にかかわらず、登録者であることの承認を否定する照合手段とを設けるようにした。

さらに本発明は、プログラムであって、記憶手段を制御するコンピュータに対して、記憶手段に記憶された同一の登録者の複数の登録データそれぞれを基準とし、当該基準とした一の登録データに対する、複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位を決定する決定ステップと、複数の登録データそれぞれを基準として決定された各第１の順位を、記憶手段に記憶する記憶ステップとを実行させるようにした。

さらに本発明は、プログラムであって、同一の登録者の複数の登録データそれぞれが基準とされ、当該基準とされた一の登録データに対する、複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位が記憶された記憶手段を制御するコンピュータに対して、同一の登録者の複数の登録データと照合されるデータに対する、複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位を決定する決定ステップと、複数の登録データそれぞれを基準として記憶手段に記憶された各順位と、当該決定された順位との順位相関値が所定の閾値よりも小さい場合には、データと複数の登録データとの照合結果の成否にかかわらず、登録者であることの承認を否定する照合ステップとを実行させるようにした。

本発明によれば、同一の登録者の複数の登録データを類似という尺度により順位付けし、この順位付け自体を、登録者の有無を判定する要素の１つとすることで、順位相関が所定の閾値以上であれば、当該比較データは、その順位をもつ登録データである可能性が高く、他の登録データとの関係性も順位相関により似ていることが確認できるため、一時的に登録データと一致するような擬似データとして不正に入力されたものではないということを把握することができる。

この結果、単に比較画像と登録画像とを照合する場合に比して、一時的に登録データと一致するような擬似データが入力された場合であっても、第三者でありながら登録者本人であると承認されるといった、いわゆるなりすましをより一段と防止することができ、かくして認証精度を向上し得る認証方法、登録装置、照合装置及びプログラムを実現できる。

以下図面について、本発明を適用した一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態による認証装置の全体構成
図１において本実施の形態による認証装置１を示す。この認証装置１は、制御部１０に対して、操作部１１と、撮像部１２と、フラッシュメモリ１３と、インターフェース１４と、通知部１５とをそれぞれバス１６を介して接続することにより構成される。

制御部１０は、認証装置１全体の制御を司るＣＰＵ(Central Processing Unit)と、各種プログラム及び設定情報が格納されるＲＯＭ(Read Only Memory)と、当該ＣＰＵのワークメモリとしてのＲＡＭ(Random Access Memory)とを含むマイクロコンピュータとして構成される。

この制御部１０には、登録対象のユーザ（以下、これを登録者と呼ぶ）の血管を登録するモード（以下、これを血管登録モードと呼ぶ）の実行命令ＣＯＭ１又は登録者本人を承認するモード（以下、これを認証モードと呼ぶ）の実行命令ＣＯＭ２などの各種命令が、ユーザ操作に応じて操作部１１から与えられる。

制御部１０は、かかる実行命令ＣＯＭ１、ＣＯＭ２に基づいて実行すべきモードを決定し、この決定結果に対応するプログラムに基づいて、撮像部１２、フラッシュメモリ１３、インターフェース１４及び通知部１５を適宜制御することによって、血管登録モード又は認証モードを実行するようになされている。

（１−１）血管登録モード
具体的に制御部１０は、実行すべきモードとして血管登録モードを決定した場合、動作モードを血管登録モードに遷移し、撮像部１２を制御する。

この場合、撮像部１２の駆動制御部１２ａは、この認証装置１における所定位置に近赤外光を照射する１又は２以上の近赤外光光源ＬＳと、例えばＣＣＤ(Charge Coupled Device)でなる撮像素子ＩＤとを駆動制御する。

また駆動制御部１２ａは、被写体に焦点が合うように光学系ＯＰにおける光学レンズのレンズ位置を調整する。さらに駆動制御部１２ａは、制御部１０により設定された露出値（ＥＶ(Exposure Value)値）に基づいて、絞りＤＨの絞り値を調整するとともに、撮像素子ＩＤに対するシャッター速度（露出時間）を調整する。

この実施の形態における認証装置１では、撮像対象として指が採用されており、所定の撮像位置に指が配された場合、近赤外光光源ＬＳから指に照射された近赤外光は、当該指内方を反射及び散乱するようにして経由し、血管を投影する血管投影光として撮像素子ＩＤに入射する。撮像素子ＩＤは、この血管投影光を所定周期で光電変換し、当該光電変換結果を画像信号Ｓ１_ｉ（ｉ＝１、２、３、……、ｍ（ｍは整数））として、駆動制御部１２ａを介して制御部１０に供給する。

制御部１０は、この画像信号Ｓ１_ｉのうち、操作部１１から登録開始命令が与えられた時点に入力される画像信号Ｓ１_ｍの輝度に応じて血管パターンの有無を判定する。そして制御部１０は、血管パターンがあると判定した場合には、画像信号Ｓ１_ｍに対して所定の画像処理を施すことによって、画像内の血管パターンを抽出し、当該抽出画像を、登録者のデータ（以下、これを登録画像データと呼ぶ）Ｄ１_Ｘ（ｘ＝１、２、３、……、又はｎ）として、フラッシュメモリ１３に記憶することにより登録する。

また、制御部１０は、登録画像データＤ１ｘを登録したとき、一人の登録者に対する登録回数として設定された数を満たしているか否かを判定する。そして制御部１０は、登録数に満たない場合には、撮像位置に同一の指を配置し直して再登録すべきことを、通知部１５の表示部１５ａを介して表示するとともに、音声出力部１５ｂを介して音声出力することによって登録者に通知し、撮像位置に対する複数の位置に対応する血管パターンを登録画像データＤ１_ｊ（ｊ＝１、２、３、……、ｎ（ｎは整数））として登録する。これにより制御部１０は、登録者本人でありながら第三者であると承認されるといった事態を低減し得るようになされている。

このようにしてこの制御部１０は、血管登録モードを実行することができるようになされている。

（１−２）認証モード
一方、制御部１０は、実行すべきモードとして認証モードを決定した場合には、認証モードに遷移し、血管登録モードの場合と同様にして撮像部１２を制御する。

この場合、撮像部１２は、血管登録モードと同様にして、光学系ＯＰにおける光学レンズのレンズ位置を調整する一方、制御部１０により設定された露出値に基づいて絞りＤＨの絞り値と、撮像素子ＩＤに対するシャッター速度とを調整し、当該調整後に撮像素子ＩＤから出力される画像信号Ｓ２ｋ（ｋ＝１、２、３、……、Ｍ（Ｍは整数））を制御部１０に供給する。

制御部１０は、この画像信号Ｓ２ｋの輝度に応じて血管パターンの有無を判定する。そして制御部１０は、血管パターンがあると判定した場合には、該画像信号Ｓ２ｋのうち一の画像信号Ｓ２に対して、上述の血管登録モードの場合と同一の画像処理を施すとともに、このときフラッシュメモリ１３に登録された登録画像データＤ１ｉを読み出す。

そして制御部１０は、この画像処理結果として抽出される血管パターンと、登録画像データＤ１ｉのなかから選択した一の登録画像データの血管パターンとを照合し、当該合致の程度に応じて登録者（正規ユーザ）であるか否かを判定する。

ここで、制御部１０は、登録者であると判定したときには、インターフェース１４に接続された動作処理装置（図示せず）に対して所定の動作を行わせる実行命令ＣＯＭ３を生成し、これをインターフェース１４を介して動作処理装置に転送する。

このインターフェース１４に接続された動作処理装置の実施態様として、例えば閉錠状態にあるドアを採用した場合、制御部１０は、開錠動作を行わせる実行命令ＣＯＭ３をドアに転送する。また他の動作処理装置の実施態様例として、複数の動作モードのうち一部の動作モードを制限した状態にあるコンピュータを採用した場合、制御部１０は、その制限された動作モードを開放させる実行命令ＣＯＭ３をコンピュータに転送する。

なお、実施態様として２つ例を挙げたが、これらに限らず、他の実施態様も適宜選択することができる。また、本実施の形態では、動作処理装置をインターフェース１４に接続するようにしたが、当該動作処理装置におけるソフトウェア乃至ハードウェアの構成をこの認証装置１に搭載するようにしてもよい。

これに対して、制御部１０は、登録者ではないと判定したときには、その旨を通知部１５の表示部１５ａを介して表示するとともに、当該通知部１５の音声出力部１５ｂを介して音声出力することによって、当該登録者ではないと判定されたことを視覚的及び聴覚的に通知する。

このようにしてこの制御部１０は、認証モードを実行することができるようになされている。

（２）制御部の具体的な処理内容
次に、制御部の処理内容の一部を、血管登録モードの場合及び認証モードの場合に分けてそれぞれ具体的に説明する。

（２−１）血管登録モードの場合
この血管登録モードにおける制御部１０の処理の一部の処理は、機能的には、図２に示すように、特徴抽出部２１、縮小画像生成部２２、順位決定部２３及び登録部２４にそれぞれ分けることができる。以下、これら特徴抽出部２１、縮小画像生成部２２、順位決定部２３及び登録部２４について説明する。

ただし、説明の便宜上、一人の登録者に対する登録回数として設定された数は３回とし、フラッシュメモリ１３には、１、２回目に対応する登録画像データＤ１_１、Ｄ１_２が既に登録されていることとする。

特徴抽出部２１は、３回目の登録開始命令が操作部１１から与えられた時点に撮像部１２から入力される画像信号Ｓ１_ｍに対して、例えば、Ａ／Ｄ(Analog/Digital)変換処理、輪郭抽出処理、画像切出処理、平滑化処理、２値化処理及び細線化処理を順次施し、画像内における血管パターンを抽出する。

また特徴抽出部２１は、これら各種処理の結果として得られる画像データを、登録画像データＤ１_３として、縮小画像生成部２２及び登録部２４に送出する。

縮小画像生成部２２は、登録画像データＤ１_３における画像サイズを所定の縮小率で縮小し、該縮小された登録画像データ（以下、これを縮小登録画像データと呼ぶ）Ｄ２_３を順位決定部２３に送出する。

順位決定部２３は、一人の登録者に対する登録回数として設定された数となるまで、縮小画像生成部２２から供給される縮小登録画像データＤ２を一時記憶するようになされており、当該設定数分の縮小登録画像データＤ２（Ｄ２_１、Ｄ２_２、Ｄ２_３）が与えられた場合には、これら縮小登録画像の順位を、類似度により決定するようになされている。

具体的には、図３に示すように、順位決定部２３は、縮小登録画像データＤ２_１、Ｄ２_２、Ｄ２_３の各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の相互相関値を求める。ちなみに、この図３では、縮小登録画像ＩＭ１及びＩＭ２の相互相関値は「０．９」、縮小登録画像ＩＭ１及びＩＭ３の相互相関値は「０．８」、縮小登録画像ＩＭ２及びＩＭ３の相互相関値は「０．６」とされる。

そして順位決定部２３は、図３（Ａ）に示すように、各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３のうち、縮小登録画像ＩＭ１を基準としたときに、該基準とした縮小登録画像ＩＭ１に対する、各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の相互相関値が大きい順に、当該縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の順位を決定し、該順位を表すデータ（以下、これを第１の順位データと呼ぶ）ＲＫＤ_１を、登録部２４に送出する。

ちなみに、基準とした縮小登録画像ＩＭ１と、縮小登録画像ＩＭ１とは同一の画像であるため、相互相関値は「１」となる。

同様に、順位決定部２３は、図３（Ｂ）に示すように、縮小登録画像ＩＭ２を基準としたときに、該基準とした縮小登録画像ＩＭ２に対する、各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の相互相関値が大きい順に、当該縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の順位を第１の順位データＲＫＤ_２として登録部２４に送出し、また図３（Ｃ）に示すように、縮小登録画像ＩＭ３を基準としたときに、該基準とした縮小登録画像ＩＭ３に対する、各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の相互相関値が大きい順に、当該縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の順位を第１の順位データＲＫＤ_３として登録部２４に送出する。

このように順位決定部２３は、各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３それぞれを基準とし、当該基準とした縮小登録画像ＩＭに対する、縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の類似度により、該縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３における順位を決定するようになされている。

ちなみに、図４において、縮小前の画像（図４（Ａ））と、縮小後の画像（図４（Ｂ））とを示す。この図４に示される画像に対して付される縦横の数値は、それぞれ画像サイズ［pixel］を表しており、縮小後の画像は、縮小前の画像に対して１／１６となっている。

この図４からも明らかなように、血管パターンは、縮小により大まかとなるが、相違は明確である。したがって、順位決定部２３は、精度を低減することなく、類似度を求める際の処理負荷を抑えることができ、この結果、正確かつ短時間で順位を決定することができるようになされている。

登録部２４は、特徴抽出部２１から供給される登録画像データＤ１_３をフラッシュメモリ１３に登録し、また順位決定部２３から供給される第１の順位データＲＫＤ_１〜ＲＫＤ_３を、当該順位データＲＫＤの基準となった登録画像データＤ１_１〜Ｄ１_３に対応付けて登録するようになされている。

（２−２）登録処理手順
次に、この血管登録モードの登録処理手順を説明する。図５に示すように、制御部１０は、血管登録モードの実行命令ＣＯＭ１（図１）を受けると、この登録処理手順ＲＴ１を開始し、ステップＳＰ１において、登録画像を生成し、続くステップＳＰ２において、設定登録数の登録画像ＩＭ１〜ＩＭ３を得たか否かを判定する。

ここで、制御部１０は、設定登録数の登録画像を得ていないと判定した場合には、ステップＳＰ１に戻って上述の処理を繰り返す。これに対して制御部１０は、設定登録数の登録画像を得たと判定した場合、ステップＳＰ３に進んで、当該登録画像を縮小して縮小登録画像ＩＭ１〜ＩＭ３（図３）を生成する。

また制御部１０は、続くステップＳＰ４において、図３で上述したように、各縮小登録画像ＩＭ１〜ＩＭ３それぞれを基準として、当該縮小登録画像ＩＭ１〜ＩＭ３における順位を第１の順位データＲＫＤ_１〜ＲＫＤ_３として生成する。

そして制御部１０は、続くステップＳＰ５において、第１の順位データＲＫＤ_１〜ＲＫＤ_３を、当該第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３の基準となった縮小登録画像の登録画像データＤ１_１、Ｄ１_２、Ｄ１_３に対応付けてフラッシュメモリ１３に登録した後、この登録処理手順ＲＴ１を終了する。

このようにして制御部１０は、血管登録モードを実行することができるようになされている。

（２−３）認証モードの場合
この認証モードにおける制御部１０の処理の一部の処理は、機能的には、図２との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、特徴抽出部２１、縮小画像生成部３２、順位決定部３３及び登録部３４にそれぞれ分けることができる。以下、縮小画像生成部３２、順位決定部３３及び登録部３４について説明する。

ただし、説明の便宜上、一人の登録者に対する登録回数として設定された数は３回とし、フラッシュメモリ１３には、１、２、３回目に対応する登録画像データＤ１_１、Ｄ１_２、Ｄ１_３が登録されていることとする。

この縮小画像生成部３２には、撮像部１２から供給される画像信号Ｓ２ｋのうち一の画像信号Ｓ２に対して特徴抽出部２１において各種処理が施され、登録画像に対する比較対象の画像（以下、これを比較画像と呼ぶ）のデータ（以下、これを比較画像データと呼ぶ）Ｄ１１が、該特徴抽出部２１から入力される。

縮小画像生成部３２は、この比較画像データＤ１における画像サイズを所定の縮小率で縮小し、当該縮小された比較画像（以下、これを縮小比較画像と呼ぶ）のデータ（以下、これを縮小比較画像データと呼ぶ）Ｄ１２を順位決定部３３に送出する。

また縮小画像生成部３２は、上述の血管登録モードの実行によりフラッシュメモリ１３に登録された登録画像データＤ１_１、Ｄ１_２、Ｄ１_３を読み出して縮小し、この結果得られる縮小登録画像データＤ２_１、Ｄ２_２、Ｄ２_３を順位決定部３３に送出する。

順位決定部３３は、縮小登録画像データＤ２_１、Ｄ２_２、Ｄ２_３における各縮小登録画像の順位を、縮小比較画像データＤ１２における縮小比較画像に対する各縮小登録画像の類似度により決定する。

具体的には、図７に示すように、順位決定部３３は、縮小比較画像ＩＭｘに対する、各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の相互相関値を求める。そして順位決定部３３は、縮小比較画像ＩＭｘに対する、各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の相互相関値が大きい順に、当該縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の順位を決定し、該順位を表すデータ（以下、これを第２の順位データと呼ぶ）ＲＫＤ_Ｘを、照合部３４に送出する。

照合部３４は、図８に示すように、上述の血管登録モードの実行によりフラッシュメモリ１３に登録された第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３を読み出し、これらと、順位決定部３３から供給される第２の順位データＲＫＤ_Ｘとを順位相関値により照合する。

ここで、第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３のなかに、第２の順位データＲＫＤｘとの順位相関値が所定の閾値以上のものがあった場合、このことは、縮小比較画像ＩＭｘが、その順位をもつ登録画像の縮小登録画像である可能性が高いことを意味するとともに、縮小比較画像ＩＭｘが、その縮小登録画像以外の縮小登録画像との関係性も似ているものであるため、一時的に登録画像データと一致するような擬似データとして不正に入力されたものではないことを意味する。

この場合、照合部３４は、第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３のうち、第２の順位データＲＫＤｘと一致する例えば第１の順位データＲＫＤ_１に対応する登録画像データＤ１_１を読み出し、該読み出した登録画像データＤ１_１と、特徴抽出部２１から供給される比較画像データＤ１１との画像を相互相関により照合する。そして照合部３４は、この相互相関値が所定の閾値以上である場合には登録者であると判定し、これに対して閾値未満である場合には登録者ではないと判定するようになされている。

一方、第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３のなかに、第２の順位データＲＫＤ_Ｘとの順位相関値が所定の閾値以上のものがなかった場合、このことは、縮小比較画像ＩＭｘがいずれの登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３とも一致しない、もしくは、仮に、一の登録画像ＩＭと一致したとしても、一時的に登録データと一致するような擬似データとして不正に入力されたものであることを意味する。

この場合、照合部３４は、登録者であることの承認を否定する、つまりこの認証モードを停止するようになされている。

（２−４）認証処理手順
次に、この認証モードの認証処理手順を説明する。図９に示すように、制御部１０は、認証モードの実行命令ＣＯＭ２（図１）を受けると、この認証処理手順ＲＴ２を開始し、ステップＳＰ１１において、比較画像を生成し、続くステップＳＰ１２において、この比較画像と、フラッシュメモリ１３に登録された複数の登録画像とを縮小して縮小比較画像ＩＭｘ（図７）と、縮小登録画像ＩＭ１〜ＩＭ３（図７）とを生成する。

そして制御部１０は、ステップＳＰ１３において、図７に示したように、縮小比較画像ＩＭｘに対する縮小登録画像ＩＭ１〜ＩＭ３の類似度により、当該縮小登録画像ＩＭ１〜ＩＭ３の順位を第２の順位データＲＫＤｘとして生成し、続くステップＳＰ１４において、フラッシュメモリ１３に登録された第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３のなかに、第２の順位データＲＫＤ_Ｘとの順位相関値が所定の閾値以上であるか否かを判定する。

これに対して、制御部１０は、順位相関値が所定の閾値以上である場合には、ステップＳＰ１５に進んで、第２の順位データＲＫＤ_Ｘとの順位相関値が所定の閾値以上となった順位（第１の順位データＲＫＤ）に対応する登録画像と、比較画像とを所定の相互相関関数により照合し、続くステップＳＰ１６において、当該照合結果として得られる相互相関値が所定の閾値以上となるか否かを判定する。

そして制御部１０は、このステップＳＰ１６において相互相関値が所定の閾値以上であると判定した場合には、ステップＳＰ１７に進んで、所定の機能を実行させた後、この認証処理手順ＲＴ２を終了する。

一方、制御部１０は、このステップＳＰ１６において相互相関値が所定の閾値未満であると判定した場合、又は、ステップＳＰ１４において順位相関値が所定の閾値未満となると判定した場合には、ステップＳＰ１８に進んで、登録者であることの承認を否定する旨を通知部１５（図１）を介して通知し、この認証処理手順ＲＴ２を終了する。

このようにして制御部１０は、認証モードを実行することができるようになされている。

（３）動作及び効果
以上の構成において、この認証装置１は、図３に示したように、各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３それぞれを基準とし、当該基準とした縮小登録画像ＩＭに対する、縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の類似度により、該縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３における順位を決定する（第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３を生成する）。

また認証装置１は、図７に示したように、縮小比較画像ＩＭｘに対する各縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の類似度により、該縮小登録画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３における順位を決定する（第２の順位データＲＫＤ_Ｘを生成する）。

そして認証装置１は、第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３のなかに、第２の順位データＲＫＤ_Ｘとの順位相関値が所定の閾値以上となるものがない場合には、登録者本人であることの承認を否定する。

つまり、この認証装置１は、複数の縮小登録画像を類似の程度という尺度により順位付けし、この順位付け自体を、登録者の有無を判定する要素の１つとする。したがってこの認証装置１は、縮小比較画像と複数の縮小登録画像とにおける第２の順位データＲＫＤ_Ｘと、各登録画像とともに登録されている第１の順位データＲＫＤ_１、ＲＫＤ_２、ＲＫＤ_３との順位相関が所定閾値以上であれば、縮小比較画像が、第２の順位データＲＫＤ_Ｘとの間で所定閾値以上の順位相関をもつ第１の順位データＲＫＤに対応する登録画像の縮小登録画像である可能性が高く、その縮小登録画像以外の縮小登録画像との関係性も似ているということが確認できるため、一時的に登録データと一致するような擬似データとして不正に入力されたものではないということを把握することができる。

この結果、この認証装置１は、単に縮小比較画像と縮小登録画像とを照合する場合に比して、一時的に登録データと一致するような擬似画像が入力された場合であっても、第三者でありながら登録者本人であると承認されるといった事態を防止することができる。

これに加えて、この認証装置１は、順位付け時における画像の類似度を、縮小画像により求めているため、例えば浮動小数点の計算ができない等、ＣＰＵの処理能力に一定の制限がある場合であっても、順位付け精度を低減することなく、登録時間及び照合時間を短縮することができる。

以上の構成によれば、時的に登録データと一致するような擬似画像が入力を把握できるようにしたことにより、いわゆるなりすましを低減することができ、かくして認証精度を向上し得る認証装置１を実現できる。

（４）他の実施の形態
上述の実施の形態においては、登録データとして、血管パターンの画像を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、指紋、口紋又は神経等、この他種々の生体パターンの画像を適用することができ、また例えば暗証番号等のように、画像以外にも適用することができる。

また上述の実施の形態においては、順位データの照合後に、画像の照合を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、画像の照合後に、順位データの照合を実行するようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、順位データの順位の決定を、相互相関値が大きい順とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、相互相関値が小さい順とするようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、画像を縮小した後の縮小画像の類似度に基づいて順位を決定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該画像の縮小を省略するようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、複数の登録画像データの取得手法として、撮像位置に同一の指を配置し直して再撮像し、該撮像画像に対して特徴抽出処理を施すようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１０に示すように、撮像部１２の撮像範囲内における所定の載置位置で指腹面の湾曲に沿って回転される指を連続撮像し、又は、静止された指の指腹面の湾曲に沿って撮像部１２を回転させて連続撮像し、該撮像画像の全部又は一部に対して特徴抽出処理を施すようにしてもよい。

また同一人の同一部位における複数の生体パターンを取得するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、グループとして割り当てられた複数人の同一部位における一の生体パターンを取得するようにしてもよい。要は、同一の生体部位に対する、所定の撮像範囲のうち異なる撮像位置での撮像画像から得られた登録画像であれば、当該用途に応じて種々の態様を適用することができる。

さらに上述の実施の形態においては、制御部１０がＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、そのプログラムに従って血管登録モード及び認証モードを実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＤ(Compact Disc)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、半導体メモリ等の記録媒体からインストールしたプログラムや、インターネットからダウンロードしたプログラムに従って血管登録モード及び認証モードを実行するようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、特徴抽出部２１、縮小画像生成部２２、３２、順位決定部２３、３３、登録部２４及び照合部３４をソフトウェアにより構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら全部又は一部をハードウェアにより構成するようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、撮像機能、照合機能及び登録機能を有する認証装置１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該機能ごとに単体の装置に分けた態様で適用する等、用途等に応じて種々の態様で適用することができる。

本発明は、認証の分野に利用可能である。

本実施の形態による認証装置の構成を示すブロック図である。 血管登録モードにおける制御部の機能的構成を示すブロック図である。 登録画像間の順位付けの説明に供する略線図である。 縮小前後の画像を示す略線図である。 登録処理手順を示すフローチャートである。 認証モードにおける制御部の機能的構成を示すブロック図である。 照合画像と登録画像間の順位付けの説明に供する略線図である。 順位付けの照合の説明に供する略線図である。 認証処理手順を示すフローチャートである。 指の撮像状況を示す略線図である。

符号の説明

１……認証装置、１０……制御部、１１……操作部、１２……撮像部、１２ａ……駆動制御部、１３……フラッシュメモリ、１４……外部インターフェース、１５……通知部、１５ａ……表示部、１５ｂ……音声出力部、２１……特徴抽出部、２２、３２……縮小画像生成部、２３、３３……順位決定部、２４……登録部、３５……照合部、ＲＴ１……登録処理手順、ＲＴ２……認証処理手順。

Claims (7)

1. 同一の登録者の複数の登録データそれぞれが基準とされ、当該基準とされた一の登録データに対する、上記複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける第１の順位を決定する第１の決定ステップと、
   上記複数の登録データの比較対象となるデータに対する、上記複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける第２の順位を決定する第２の決定ステップと、
   上記複数の登録データそれぞれを基準として決定された各上記第１の順位と、上記第２の順位との順位相関値が所定の閾値よりも小さい場合には、上記データと上記複数の登録データとの照合結果の成否にかかわらず、上記登録者であることの承認を否定する照合ステップと
   を具える認証方法。
2. 上記複数の登録データは、上記登録者の同一の生体部位に対する、所定の撮像範囲のうち異なる撮像位置での撮像画像から得られたものである
   請求項１に記載の認証方法。
3. 上記複数の登録データ及び上記データは画像データであり、
   上記第１の決定ステップでは、
   基準とされた一の登録データにおける縮小画像に対する、上記複数の登録データにおける縮小画像の類似度により上記第１の順位を決定し、
   上記第２の決定ステップでは、
   上記データにおける縮小画像に対する、上記複数の登録データにおける縮小画像の類似度により上記第２の順位を決定する
   請求項１に記載の認証方法。
4. 同一の登録者の複数の登録データそれぞれを基準とし、当該基準とした一の登録データに対する、上記複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位を決定する順位決定手段と、
   上記複数の登録データそれぞれを基準として決定された各上記第１の順位を、記憶手段に記憶するように該記憶手段を制御する記憶制御手段と
   を具える登録装置。
5. 同一の登録者の複数の登録データと照合されるデータに対する、上記複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位を決定する順位決定手段と、
   同一の上記登録者の上記複数の登録データそれぞれが基準とされ、当該基準とされた一の登録データに対する、上記複数の登録データとの類似度により該複数の登録データにおける順位が記憶される記憶手段と、
   上記複数の登録データそれぞれを基準として上記記憶手段に記憶された各上記順位と、上記順位決定手段により決定された順位との順位相関値が所定の閾値よりも小さい場合には、上記データと上記複数の登録データとの照合結果の成否にかかわらず、上記登録者であることの承認を否定する照合手段と
   を具える照合装置。
6. 記憶手段を制御するコンピュータに対して、
   上記記憶手段に記憶された同一の登録者の複数の登録データそれぞれを基準とし、当該基準とした一の登録データに対する、上記複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位を決定する決定ステップと、
   上記複数の登録データそれぞれを基準として決定された各上記第１の順位を、上記記憶手段に記憶する記憶ステップと
   を実行させるためのプログラム。
7. 同一の登録者の複数の登録データそれぞれが基準とされ、当該基準とされた一の登録データに対する、上記複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位が記憶された記憶手段を制御するコンピュータに対して、
   同一の上記登録者の上記複数の登録データと照合されるデータに対する、上記複数の登録データの類似度により該複数の登録データにおける順位を決定する決定ステップと、
   上記複数の登録データそれぞれを基準として上記記憶手段に記憶された各上記順位と、上記決定された順位との順位相関値が所定の閾値よりも小さい場合には、上記データと上記複数の登録データとの照合結果の成否にかかわらず、登録者であることの承認を否定する照合ステップと
   を実行させるためのプログラム。

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