JP5045344B2 - 登録装置、登録方法、認証装置及び認証方法 - Google Patents

Description

本発明は登録装置、登録装置、登録方法、認証装置及び認証方法に関し、例えばバイオメトリクス認証に適用して好適なものである。

従来、例えばある場所の入退場を管理するシステム等のように、複数人の登録情報をメモリに登録し、登録された登録情報と一致する情報を入力した者が登録者であるか否かを、探索する場合がある。この場合、入力される認証対象の情報を、メモリに登録された複数の登録情報とそれぞれ照合する、いわゆる「１：Ｎ認証」が行われる。

この種の認証装置として、複数の登録画像及び認証対象の照合画像から低解像度の変換登録画像及び変換照合画像を生成し、変換照合画像との相関度の高い上位所定数の変換登録画像の生成元となる登録画像を、認証対象の照合画像との照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平２００５−２１５８８３号公報

ところでかかる構成の認証装置では、認証対象の照合画像が入力される度に（認証処理を開始する度に）、低解像度の変換登録画像及び変換照合画像を生成するため、その分だけ、認証処理速度が低下するという問題がある。

この問題の解決策の一例として、複数の登録画像をそれぞれ登録する度に、低解像度の変換登録画像を生成し、当該変換登録画像を登録画像と対応付けてメモリに登録することが考えられる。しかしながらこの例のようにすると、記憶容量が大幅に増量するという問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、記憶容量の増量を抑えつつ高速に認証し得る登録装置、登録方法、認証装置及び認証方法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、登録装置であって、静脈画像を取得する取得部と、静脈画像を複数のブロックに分割し、分割した各ブロックから、ブロックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、認証過程で用いるための特徴領域となる一のブロックを検出する検出部と、基準に対する特徴領域の一部の位置を示す位置情報と、静脈画像における生体に関する生体情報とを対応付けて記憶手段に登録する登録部とを設けるようにした。

また本発明は、登録方法であって、静脈画像を取得する第１のステップと、静脈画像を複数のブロックに分割し、分割した各ブロックから、ブロックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、認証過程で用いるための特徴領域となる一のブロックを検出する第２のステップと、基準に対する特徴領域の位置を示す位置情報と、静脈画像における生体を示す生体情報とを対応付けて記憶手段に登録する第３のステップとを設けるようにした。

さらに本発明は、認証装置であって、認証対象の生体画像を取得する取得部と、認証対象の生体画像から特徴領域を検出する検出部と、記憶手段に登録された複数の生体情報から、当該生体情報に対応付けられた位置情報に基づいて特徴領域以上となる領域をそれぞれ切り出し、切り出した各領域と、特徴領域との類似度に応じて、複数の生体情報のなかから、認証対象の生体画像と照合すべき候補を選択する選択部と、選択部により選択された生体情報により示される生体と、生体画像における生体の照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する判定部とを設けるようにした。

さらに本発明は、認証方法であって、認証対象の生体画像を取得する第１のステップと、認証対象の生体画像から特徴領域を検出する第２のステップと、記憶手段に記憶された複数の生体情報から、当該生体情報に対応付けられた位置情報に基づいて特徴領域以上となる領域をそれぞれ切り出す第３のステップと、切り出された各領域と、特徴領域との類似度に応じて、複数の生体情報のなかから、認証対象の生体画像と照合すべき候補を選択する第４のステップと、選択された生体情報により示される生体と、生体画像における生体の照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する第５のステップとを設けるようにした。

以上のように本発明によれば、認証過程では登録対象の生体画像における特徴領域の検出を省略させることができ、その分だけ認証過程を高速化できる。また、認証過程で用いるための特徴領域自体を記憶手段に登録するのではなく、該特徴領域の一部の位置を示す情報を登録するので、記憶手段に対する記憶容量を低減できる。かくして記憶容量の増量を抑えつつ高速に認証し得る登録装置、登録方法、認証装置及び認証方法を実現できる。

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）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の全体構成を示す。この認証装置１は、制御部１０に対して、命令入力部１１、撮像部１２、メモリ１３、インターフェース１４及び通知部１５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などが格納される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）の静脈を登録するモード（以下、これを静脈登録モードと呼ぶ）の実行命令又は登録者本人の有無を判定するモード（以下、これを認証モードと呼ぶ）の実行命令が、命令入力部１１から入力される。

制御部１０は、かかる実行命令により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、メモリ１３、インターフェース１４及び通知部１５を適宜制御し、静脈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。

撮像部１２は、脱酸素化ヘモグロビン及び酸素化ヘモグロビンの双方に対して特異的に吸収される特性をもつ波長域（７００[nm]〜９００[nm]）に含まれる波長の光（以下、これを近赤外光と呼ぶ）を、指を配すべき対象となる面（以下、これを指配置面と呼ぶ）上に照射する。

また撮像部１２は、生体部位内方の静脈の画像（以下、これを静脈画像と呼ぶ）を、データ（以下、これを静脈画像データと呼ぶ）として生成し、この静脈画像データを制御部１０に送出するようになされている。

メモリ１３は、静脈画像に映し出される静脈に関する情報（以下、これを静脈情報と呼ぶ）を記憶するためのものであり、制御部１０により指定される所定の領域に記憶し、又は所定の領域から読み出すようになされている。

インターフェース１４は、認証装置１の外部の装置との間において所定の伝送路を介して各種データを授受するようになされている。

通知部１５は、表示部１５ａ及び音声出力部１５ｂでなり、該表示部１５ａは、制御部１０から与えられる表示データに基づく文字や図形を表示画面に表示する。一方、音声出力部１５ｂは、制御部１０から与えられる音声データに基づく音声を、スピーカから出力するようになされている。

（１−１）静脈登録モード
次に、静脈登録モードについて説明する。制御部１０は、実行すべきモードとして静脈登録モードを決定した場合、指配置面に指を配すべきことを通知部１５を介して通知した後、図２に示すように、駆動部２１、静脈抽出部２２及び登録処理部２３として機能する。

この場合、駆動部２１は、撮像部１２を駆動制御するようになされている。すなわち駆動部２１は、撮像部１２における光源を駆動することによって指配置面に対して近赤外光を照射させる。また駆動部２１は、撮像部１２における光学レンズのレンズ位置を、被写体に焦点が合うように調整する。さらに駆動部２１は、所定の露出値（ＥＶ(Exposure Value)）に基づいて、撮像部１２における絞りの絞り値を調整するとともに、撮像素子に対するシャッター速度（露出時間）を調整する。

静脈抽出部２２は、撮像部１２での撮像結果として、該撮像部１２から与えられる静脈画像データの静脈画像から、当該静脈画像に映し出される静脈を抽出する。

この抽出手法の一例を挙げる。静脈抽出部２２は、静脈画像データに対して、画像回転補正、ノイズ除去、画像切出などの前処理を適宜施した後に、例えばガウシアンフィルタやＬｏｇフィルタ等の微分フィルタを用いて鮮鋭化処理を施す。また静脈抽出部２２は、鮮鋭化処理後の静脈画像を２値化し、該２値化された静脈画像に映し出される静脈の中心又は輝度ピークを基準として静脈幅を一定に細線化するようになされている。

したがってこの実施の形態における静脈抽出部２２では、多値の静脈画像から、線幅を一定とする静脈が、２値の画像（以下、これを静脈像と呼ぶ）として抽出される。

登録処理部２３は、静脈抽出部２２により抽出された静脈像から特徴領域を検出し、該静脈像に対する特徴領域の一部の位置を表す情報（以下、これを特徴位置情報と呼ぶ）と、静脈像とを対応付けてメモリ１３に記憶することにより登録する。

このようにして制御部１０は、静脈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
次に、認証モードについて説明する。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、指配置面に指を配置すべきことを通知部１５を介して通知した後、図２との対応部分に同一符号を付した図３に示すように、駆動部２１、静脈抽出部２２、読出部３１及び認証処理部３２として機能する。

この場合、駆動部２１は、撮像部１２を駆動させ、静脈抽出部２２は、撮像部１２から与えられる静脈画像データから静脈像を抽出する。

読出部３１は、メモリ１３に登録された静脈像及び特徴位置情報を読み出し、当該読み出した静脈像及び特徴位置情報を認証処理部３２に与える。

認証処理部３２は、メモリ１３に登録される静脈像が１つである場合、該登録された一の静脈像と、静脈抽出部２２により抽出された認証対象の静脈像とを照合し、その照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する。

一方、認証処理部３２は、メモリ１３に登録される静脈像が複数である場合、これら静脈像から、当該静脈像に対応付けられた特徴位置情報に基づいて特徴領域を切り出すとともに、静脈抽出部２２により抽出された認証対象の静脈像から特徴領域を切り出す。

また認証処理部３２は、登録された各静脈像における特徴領域と、認証対象の静脈像における特徴領域との類似度に応じて、認証対象の静脈像と照合すべき候補を、複数の静脈像のなかから選択する。そして認証処理部３２は、選択した静脈像と、認証対象の静脈像とを照合し、その照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する。

ここで、認証処理部３２は、登録者と承認することができないものと判定した場合、認証失敗の処理として、例えば登録者と承認することができないことを、表示部１５ａ及び音声出力部１５ｂを介して視覚的及び聴覚的に通知する。

これに対して、認証処理部３２は、登録者と承認することができるものと判定した場合、認証成功の処理を行わせるためのデータを、インターフェース１４から、この認証装置１に対して外部の装置に送出する。この装置では、認証成功の処理として、例えば、開錠されたドアを一定期間だけ開錠する等の所定の処理が行われる。

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）登録処理部の構成
次に、図２に示した登録処理部２３の構成について説明する。この登録処理部２３は、図４に示すように、特徴検出部２３Ａ及び登録部２３Ｂにより構成される。

特徴検出部２３Ａは、静脈抽出部２２（図２）から静脈像が与えられた場合、当該静脈像を、共通要素を一部にもつ複数の探索ブロックに分割する。

この分割手法の一例を挙げる。図５に示すように、特徴検出部２３Ａは、水平方向のずらし幅をｍ画素とし、垂直方向のずらし幅をｎ画素として、ラスタスキャン順に探索ブロックを設定することにより分割する。

また特徴検出部２３Ａは、静脈像を複数の探索ブロックに分割した場合、これら探索ブロックから、静脈の特徴領域となる一の探索ブロック（以下、これを特徴ブロックと呼ぶ）を検出する。

この検出手法の一例を挙げる。静脈像における総静脈量をＴ_ＶＱとし、静脈像における総分岐点数をＴ_ＪＰとし、探索ブロックにおける静脈量をＢ_ＶＱとし、探索ブロックにおける分岐点数をＢ_ＪＰとし、探索ブロックにおける特徴量をＳとした場合、該探索ブロックにおける特徴量Ｓは、次式

Ｓ＝Ｂ_ＶＱ／Ｔ_ＶＱ＋Ｂ_ＪＰ／Ｔ_ＪＰ ……（１）

とされる。特徴検出部２３Ａは、探索ブロックにおける特徴量として、この（１）式にしたがって、総静脈量に対する探索ブロック内の静脈量と、総分岐点数に対する探索ブロック内の分岐点数との和を求め、該和が最も大きい一の探索ブロックを特徴ブロックとして検出する。

このように特徴検出部２３Ａは、静脈像を複数の探索ブロックに分割し、これら探索ブロックにおける静脈量及び分岐点数に基づいて、特徴ブロックを検出するようになされている。

登録部２３Ｂは、静脈像に対する特徴ブロックの中心の位置を示す特徴位置情報を生成し、該特徴位置情報と、静脈像とを対応付けてメモリ１３に登録する。

ここで、特徴位置情報のデータ構造を図６に示す。図６に示すように、特徴位置情報は、登録部２３Ｂにより発行される登録ＩＤを格納するための領域ＡＲ１と、特徴検出部２３Ａにより検出された特徴ブロックの中心におけるｘ座標値を格納するための領域ＡＲ２と、該特徴ブロックの中心におけるｙ座標値を格納するための領域ＡＲ３とを有し、特徴ブロックの検出順にエントリされる。また、エントリされた特徴位置情報に対応する静脈像は、登録ＩＤにより対応付けされて登録される。

（３）認証処理部の構成
次に、図３に示した認証処理部３２の構成について説明する。この認証処理部３２は、図７に示すように、照合候補選択部３２Ａと、認証部３２Ｂとによって構成される。

照合候補選択部３２Ａには、読出部３１（図３）から、一又は複数の特徴位置情報及び静脈像が与えられる。

照合候補選択部３２Ａは、複数の特徴位置情報及び静脈像が与えられた場合（図８：ステップＳＰ１（ＹＥＳ））、図９（Ａ）に示すように、各静脈像から、特徴検出部２３Ａ（図４）によって登録時に検出された特徴領域（以下、これを登録特徴領域と呼ぶ）をそれぞれ切り出す（図８：ステップＳＰ２）。ちなみに、図９（Ａ）には、便宜上、一の静脈像及び切出画像だけを示している。

具体的に照合候補選択部３２Ａは、登録された静脈像における登録特徴領域の中心位置を、該静脈像に対応付けられた特徴位置情報に基づいて特定し、その特定した位置を中心として、特徴検出部２３Ａにおいて設定される探索ブロックと同形同大でなる部分を切り出すようになされている。ちなみに、切出対象の部分は、この実施の形態では探索ブロックと同形同大としたが、探索ブロック以上であってもよい。

次に、照合候補選択部３２Ａは、図９（Ｂ）に示すように、静脈抽出部２２（図３）により抽出された認証対象の静脈像から、特徴検出部２３Ａ（図４）と同様にして認証特徴領域を切り出す（図８：ステップＳＰ３）。

具体的に照合候補選択部３２Ａは、図１０に示すように、認証対象の静脈像を取得し、該認証対象の静脈像の中心を基準として、特徴領域を検出するための領域ＣＡＲを設定する。

そして照合候補選択部３２Ａは、この領域ＣＡＲを、図５で上述した場合と同様にして、特徴検出部２３Ａ（図４）において設定された探索ブロックと同形同大でなる複数の探索ブロックに分割し、各探索ブロックにおける特徴量を、当該特徴検出部２３Ａと同一の算出手法により求めた後、特徴量が最も大きくなる一の探索ブロックを認証特徴領域として切り出すようになされている。

次に、照合候補選択部３２Ａは、各登録特徴領域のなかに、認証特徴領域と近似するものがあるか否かを、当該特徴領域同士の類似度により判定する（図８：ステップＳＰ４）。この類似度としては、例えば、相互相関関数により得られる相互相関値、位相相関関数により得られる位相相関値又はＳＡＤ(Sum of Absolute difference)により得られる単位ブロックの絶対値和等を採用することができる。

ここで、認証特徴領域との類似度が閾値以上となる１又は２以上の登録特徴領域がある場合（図８：ステップＳＰ４（ＹＥＳ））、このことは、当該登録特徴領域の切出元となる静脈像が、認証特徴領域の切出元となる静脈像と一致する可能性が高い、つまり認証対象者が登録者である可能性が高いことを意味する。

この場合、照合候補選択部３２Ａは、認証特徴領域との類似度が閾値以上となる登録特徴領域の切出元となる静脈像を、認証対象の静脈像と照合すべき候補として選択し（図８：ステップＳＰ５）、該選択した静脈像を認証部３２Ｂ（図７）に送出する。

これに対して、認証特徴領域との類似度が閾値以上となる登録特徴領域がない場合（図８：ステップＳＰ４（ＮＯ））、認証対象者が登録者である可能性がないことを意味する。

この場合、照合候補選択部３２Ａは、認証部３２Ｂの認証処理を停止させるとともに、例えば登録者と承認されなかったことを、表示部１５ａ及び音声出力部１５ｂを介して視覚的及び聴覚的に通知する（図８：ステップＳＰ８）。

このように照合候補選択部３２Ａは、メモリ１３に登録された静脈像が複数ある場合（図８：ステップＳＰ１（ＹＥＳ））、これら静脈像のうち、認証対象の静脈像において特徴的な部分と近似する部分をもつ静脈像を、当該認証対象の静脈像と照合する候補として選択するようになされている（図８：ステップＳＰ２〜ステップＳＰ５）。

一方、照合候補選択部３２Ａは、読出部３１（図３）から、一の特徴位置情報及び静脈像が与えられた場合（図８：ステップＳＰ１（ＮＯ））、認証対象の静脈像と照合すべき候補を選択することなく、一の静脈像を認証部３２Ｂ（図７）に送出する。

認証部３２Ｂは、メモリ１３に登録された一の静脈像又は照合候補選択部３２Ａにより選択された１又は２以上の静脈像と、静脈抽出部２２（図３）から与えられる認証対象の静脈像とが一致するか否かを、当該静脈像同士の類似度により判定する（図８：ステップＳＰ６）。

なお、２以上の静脈像と、認証対象の静脈像との類似度を求める場合、認証部３２は、照合候補選択部３２Ａから、２以上の静脈像における登録特徴領域と、認証対象の静脈像における認証特徴領域との類似度を取得し、当該認証特徴領域との類似度が高い登録特徴領域をもつ静脈像から順に、認証対象の静脈像と類似度を求めるようになされている。

ちなみに、静脈像の類似度としては、特徴領域の類似度と同一手法により求めるようにしてもよく、異なる手法により求めるようにしてもよい。

ここで、静脈像同士の類似度が登録者であるとする限度（閾値）未満となる場合、認証部３２Ｂは、当該静脈像同士が一致していないものと判定し（図８：ステップＳＰ６（ＮＯ））、認証失敗の処理を実行する（図８：ステップＳＰ８）。これに対して、静脈像同士の類似度が登録者であるとする限度以上となる場合、認証部３２Ｂは、当該静脈像同士が一致しているものと判定し（図８：ステップＳＰ６（ＹＥＳ））、認証成功の処理を実行する（図８：ステップＳＰ７）。

このようにして認証処理部３２は、認証処理を実行するようになされている。

（４）効果等
以上の構成において、この認証装置１は、静脈登録モードにおいて、登録者の指から登録対象の静脈像を取得し、認証過程で用いるための静脈の特徴領域を検出した後、特徴領域の一部の位置を示す情報（特徴位置情報）と、静脈像とを対応付けてメモリ１３に登録する。

したがって静脈登録モードは、認証過程での登録特徴領域の検出を省略させることができ、その分だけ認証過程を高速化できる。また、認証過程で用いるための静脈の特徴領域自体をメモリ１３に登録するのではなく、該特徴領域の一部の位置を示す情報（特徴位置情報）として登録するので、メモリ１３の記憶容量を低減できる。

静脈は生涯不変であるといわれており、盗用された場合には、パスワード等のように代替ができないことから、耐タンパ性を有するメモリ１３が適用されることが多い。耐タンパ性を有するメモリ１３は、技術的にも経済的にも容易に大容量化を図ることができないので、当該メモリ１３を適用する場合には特に有用となる。

また、この認証装置１では、特徴位置情報として、特徴領域の中心の位置が採用される。したがってこの認証装置１では、メモリ１３に対する特徴位置情報の占有量を最小に抑えることができるため、メモリ１３の記憶容量をより一段と低減できる。

一方、認証装置１は、認証モードにおいて、登録者の指から認証対象の静脈像を取得し、該静脈像に含まれる静脈の特徴領域（認証特徴領域）を検出する。また認証装置１は、メモリ１３に登録された複数の静脈像から、当該静脈像に対応付けられた特徴位置情報に基づいて認証特徴領域と同形同大の部分（登録特徴領域）をそれぞれ切り出し、切り出した各登録特徴領域と、認証特徴領域との類似度に応じて、登録された複数の静脈像のなかから、認証対象の静脈像と照合すべき候補を選択する。この状態において認証装置１は、選択した静脈像と、認証対象の静脈像との照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する。

したがって認証モードでは、登録特徴領域を検出することなく、特徴位置情報に基づいて切り出すだけでよいので、その分だけ登録者であるか否かを高速に判定できる。また、原画（静脈像）の一部の特徴領域（登録特徴領域、認証特徴領域）を対象とするので、サムネイル画像のように、画素を間引くことにより得た原画（静脈像）の一部を対象とする場合に比して、照合候補を正確に選択することができ、この結果、登録者であると判定するまでの処理を高速化できる。

ちなみに、原画（静脈像）のサイズを３２０×２４０ピクセルとし、特徴領域のサイズを４０×４０ピクセルとした場合、特徴領域は、原画（静脈像）の４８分の１となる。したがって、類似度の計算にＳＡＤを用いた場合、登録特徴領域と、認証特徴領域との類似度の計算時間は、登録対象の静脈像と、認証対象の静脈像との類似度の計算時間に対して、１／４８倍となる。また、類似度の計算に相互相関を用いた場合、登録特徴領域と、認証特徴領域との類似度の計算時間は、登録対象の静脈像と、認証対象の静脈像との類似度の計算時間に対して、１／２３０４倍となる。このことからも、認証モードにおいて、登録者であると判定するまでの処理を高速化できることが分かる。

また、この認証装置１は、特徴領域（登録特徴領域、認証特徴領域）の検出する場合、静脈像を複数の探索ブロックに分割し、分割した各探索ブロックから、探索ブロックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、特徴ブロックを検出するようになされている。

したがってこの認証装置１では、探索ブロック内の静脈の量だけでなく、静脈の形状も加味して特徴領域を検出するので、静脈の量だけで特徴領域を検出する場合よりも正確に静脈の特徴領域を検出できる。

具体的にこの実施の形態では、認証装置１は、静脈像全体に占める静脈の総画素数に対する探索ブロックに占める静脈の画素数と、静脈画像全体に占める静脈の総分岐点数に対するブロックに占める静脈の分岐点数との和に基づいて、特徴ブロックを検出するようになされている。

したがってこの認証装置１では、探索ブロックに占める静脈の画素数及び分岐点数を尺度が一定となるように正規化するので、正規化しない場合よりも正確に静脈の特徴領域を検出できる。また、静脈の画素数と、静脈の分岐点数との和を、特徴ブロックの検出パラメータとするので、例えば静脈の画素数と、静脈の分岐点数との乗算する場合よりもデータ計算上の高速化を図ることができる。

また、この認証装置１は、静脈像を複数の探索ブロックに分割する場合、共通要素を一部にもつ複数のブロックに分割する（図５）。したがってこの認証装置１では、共通要素をもたない複数のブロックに分割する場合よりも静脈像を細分化できるため、正確に静脈の特徴領域を検出できる。

以上の構成によれば、登録者の指から登録対象の静脈像を取得し、認証過程で用いるための静脈の特徴領域を検出した後、特徴領域の一部の位置を示す情報（特徴位置情報）と、静脈像とを対応付けてメモリ１３に登録するようにしたことにより、記憶容量の増量を抑えつつ高速に認証し得る認証装置１を実現できる。

（５）他の実施の形態
上述の実施の形態においては、生体画像として、静脈画像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、指紋画像、虹彩画像、口紋画像又は神経画像等を適用するようにしてもよい。この生体画像は多値であってもよく、２値であってもよい。

なお、生体画像を取得する取得部を、上述の実施の形態では、撮像部１２、駆動部２１及び静脈抽出部２２によって構成するようにしたが、適用される生体の種等の諸事情に応じて、当該撮像部１２、駆動部２１又は静脈抽出部２２を省略する若しくは入れ替える、あるいは、新たな処理部を加える等、必要に応じて構成態様を変更することができる。また、各部の処理内容についても同様である。

また上述の実施の形態においては、静脈像を、共通要素を一部にもつ複数の探索ブロックに分割するようにした場合について述べたが（図５）、本発明はこれに限らず、共通要素をもたない複数の探索ブロックに分割するようにしてもよい。なお、認証モードでは、認証対象の静脈像の中央領域ＣＡＲ（図１０）を複数の探索ブロックに分割したが、静脈登録モードと同様に、認証対象の静脈像の全体を複数の探索ブロックに分割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、静脈像を登録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、静脈像に映し出される静脈の一部、または、該静脈に曲線近似させたパラメータ等を登録するようにしてもよい。要は、静脈に関する静脈情報であれば、登録対象として採用できる。なお、静脈画像以外の生体画像を適用する場合も同様である。

さらに上述の実施の形態においては、ブロックに占める静脈量（静脈の画素数）及び分岐点数に基づいて、静脈の特徴領域を検出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、該ブロックに占める静脈量だけに基づいて静脈の特徴領域を検出するようにしてもよい。

また、ブロックに占める静脈量と、該ブロックに占める静脈の分岐点数に対して重み付けした結果との和あるいは乗算値が最も大きい一の探索ブロックを検出する手法や、総分岐点数に対する探索ブロック内の分岐点数を、総静脈量に対する探索ブロック内の静脈量に対する重み係数として得た値が最も大きい一の探索ブロックを検出する手法を採用することができる。このようにした場合、形状を重視して、特徴領域を検出することになるため、より一段と正確に静脈の特徴領域を検出することができる。

上述の例以外であっても、少なくとも、ブロックに占める静脈量を用いるのであればよい。なお、静脈画像以外の生体画像を適用する場合も同様である。

さらに上述の実施の形態においては、認証特徴領域との類似度が閾値以上となる登録特徴領域をもつ静脈像であれば、認証対象の静脈像と照合すべき候補を選択する選択数に制限を設けない場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該類似度に応じて、選択すべき候補数を制限するようにしてもよい。

すなわち、閾値のときの候補数を最大とし、該閾値から類似度が最も高い値（一致する場合）になるに応じて減少するように候補数を切り換える。このようにすれば、候補選択における正確の程度を維持しながらも、認証処理をより一段と高速化できる。

さらに上述の実施の形態においては、静脈像と対応付けて登録される特徴位置情報として、静脈像に対する特徴ブロックの中心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、当該特徴ブロックの左上端及び右下端や、上端の中間及び下端の中間等のように、特徴ブロックにおける縁の一部の位置を適用するようにしてもよく、また中心から一定の関係をもつ位置を適用するようにしてもよい。要は、特徴ブロック上の位置であれば、登録対象として採用できる。なお、静脈画像以外の生体画像を適用する場合も同様である。

さらに上述の実施の形態においては、撮像機能、登録機能及び認証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、当該用途に応じて、機能ごとに又は各機能の一部を単体の装置に分けた態様で適用するようにしてもよい。

本発明は、特定人を検出又は管理する分野などにおいて利用可能である。

本実施の形態による認証装置の構成を示す略線図である。 静脈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。 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。 登録処理部の構成を示すブロック図である。 探索ブロックの設定の説明に供する略線図である。 登録データのデータ構造を示す略線図である。 認証処理部の構成を示すブロック図である。 認証処理手順を示すフローチャートである。 特徴領域の切り出しの説明に供する画像の写真である。 特徴領域を検出するための範囲の設定の説明に供する略線図である。

符号の説明

１……認証装置、１０……制御部、１１……命令入力部、１２……撮像部、１３……メモリ、１４……インターフェース、１５……通知部、２１……駆動部、２２……静脈抽出部、２３……登録処理部、２３Ａ……特徴検出部、２３Ｂ……登録部、３１……読出部、３２……認証処理部、３２Ａ……照合候補選択部、３２Ｂ……認証部。

Claims (15)

1. 静脈画像を取得する取得部と、
   上記静脈画像を複数のブロックに分割し、分割した各ブロックから、ブロックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、認証過程で用いるための特徴領域となる一のブロックを検出する検出部と、
   基準に対する特徴領域の一部の位置を示す位置情報と、上記静脈画像における生体に関する生体情報とを対応付けて記憶手段に登録する登録部と
   を具える登録装置。
2. 上記検出部は、
   上記静脈画像を、共通要素を一部にもつ複数のブロックに分割する
   請求項１に記載の登録装置。
3. 上記検出部は、
   分割した各ブロックから、ブロックに占める静脈の画素数と、該ブロックに占める静脈の分岐点数に対して重み付けした結果とに基づいて、上記特徴領域となる一のブロックを検出する
   請求項１に記載の登録装置。
4. 上記検出部は、
   分割した各ブロックから、画像全体に占める静脈の総画素数に対するブロックに占める静脈の画素数と、静脈画像全体に占める静脈の総分岐点数に対するブロックに占める静脈の分岐点数との和に基づいて、上記特徴領域となる一のブロックを検出する
   請求項１に記載の登録装置。
5. 上記登録部は、
   基準に対する一のブロックの中心の位置を示す位置情報と、上記生体情報とを対応付けて記憶手段に登録する
   請求項１に記載の登録装置。
6. 静脈画像を取得する第１のステップと、
   上記静脈画像を複数のブロックに分割し、分割した各ブロックから、ブロックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、認証過程で用いるための特徴領域となる一のブロックを検出する第２のステップと、
   基準に対する特徴領域の位置を示す位置情報と、上記静脈画像における生体を示す生体情報とを対応付けて記憶手段に登録する第３のステップと
   を具える登録方法。
7. 認証対象の生体画像を取得する取得部と、
   上記認証対象の生体画像から特徴領域を検出する検出部と、
   記憶手段に登録された複数の生体情報から、当該生体情報に対応付けられた位置情報に基づいて上記特徴領域以上となる領域をそれぞれ切り出し、切り出した各領域と、上記特徴領域との類似度に応じて、上記複数の生体情報のなかから、上記認証対象の生体画像と照合すべき候補を選択する選択部と、
   上記選択部により選択された生体情報により示される生体と、上記生体画像における生体の照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する判定部と
   を具える認証装置。
8. 上記生体画像は、静脈画像でなる
   請求項７に記載の認証装置。
9. 上記検出部は、
   上記静脈画像を複数のブロックに分割し、分割した各ブロックから、ブロックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、上記特徴領域となる一のブロックを検出し、
   上記選択部は、
   上記複数の生体情報から、当該生体情報に対応付けられた位置情報に基づいて上記一のブロック以上となる領域をそれぞれ切り出す
   請求項８に記載の認証装置。
10. 上記検出部は、
    上記静脈画像の中央領域を、複数のブロックに分割する
    請求項９に記載の認証装置。
11. 上記検出部は、
    上記中央領域を、共通要素を一部にもつ複数のブロックに分割する
    請求項１０に記載の認証装置。
12. 上記検出部は、
    分割した各ブロックから、ブロックに占める静脈の画素数と、該ブロックに占める静脈の分岐点数に対して重み付けした結果とに基づいて、上記特徴領域となる一のブロックを検出する
    請求項９に記載の認証装置。
13. 上記検出部は、
    分割した各ブロックから、画像全体に占める静脈の総画素数に対するブロックに占める静脈の画素数と、静脈画像全体に占める静脈の総分岐点数に対するブロックに占める静脈の分岐点数との和に基づいて、上記特徴領域となる一のブロックを検出する
    請求項９に記載の認証装置。
14. 上記選択部は、
    上記類似度に応じて、上記認証対象の生体画像と照合すべき候補の数を決定する
    請求項９に記載の認証装置。
15. 認証対象の生体画像を取得する第１のステップと、
    上記認証対象の生体画像から特徴領域を検出する第２のステップと、
    記憶手段に記憶された複数の生体情報から、当該生体情報に対応付けられた位置情報に基づいて上記特徴領域以上となる領域をそれぞれ切り出す第３のステップと、
    切り出された各領域と、上記特徴領域との類似度に応じて、上記複数の生体情報のなかから、上記認証対象の生体画像と照合すべき候補を選択する第４のステップと、
    選択された生体情報により示される生体と、上記生体画像における生体の照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する第５のステップと
    具える認証方法。

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