JP5174199B2

JP5174199B2 - 血管像読取装置

Info

Publication number: JP5174199B2
Application number: JP2011034373A
Authority: JP
Inventors: 潔貴粟津; 正規大越; 高弘工藤
Original assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Frontech Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Frontech Ltd
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: JP2011129151A

Description

本発明は、人間の体の一部である血管像の特徴を利用して、個人認証する生体認証の血管像読取装置に関し、特に、登録された生体の血管像情報と、検出した生体の血管像情報を照合するのに好適な生体認証装置の血管像読取装置に関する。

人間の体には、手足の指紋、目の網膜、顔面、血管など個人を区別できる部分が、多数存在する。近年のバイオメトリックス技術の進展に伴い、このような人間の体の一部である生体の特徴を認識して、個人認証する装置が種々提供されている。

この内、手のひら、甲や指の血管は、比較的大量の個人特徴データを得られ、血管（静脈）の模様は、胎児の時から生涯変わらず、万人不同と言われおり、個人認証に適している。例えば、従来の手のひらの血管像を使用した認証技術では、登録又は認証時に、利用者は、撮像装置に手のひらを近づける。撮像装置は、近赤外線を発光し、手のひらに当てる。撮像装置は、手のひらから跳ね返った近赤外線を、センサーで受信する。

血管の静脈に流れる赤血球の中のヘモグロビンは、酸素を失っている。このヘモグロビン（還元ヘモグロビン）は、７６０ナノメートル付近の近赤外線を吸収する。このため、手のひらに近赤外線を当てると、静脈がある部分だけ反射が少なく、反射した近赤外線の強弱で、静脈の位置を認識できる。

この血管像を個人認証に利用するため、利用者は、先ず、自身の手のひらの静脈画像データを、撮像装置を利用して、サーバーやカードに登録する。次に、個人認証するには、利用者は、自身の手のひらの静脈画像データを、撮像装置を利用して、読み取らせる。そして、利用者のＩＤで引き出された静脈登録画像と、読み取られた静脈照合画像との静脈の模様を照合し、類似度により、個人認証する（特許文献１参照）。

特開２０００−２９３６４３号公報特開平１１−３４７０１５号公報

このような生体認証装置の普及に伴い、利用者が、種々の環境条件で、利用することが想定される。例えば、温度により、人間の血管（例えば、静脈）は、収縮、拡大する。このため、寒い状態では、静脈（血管）が収縮し、読み出せる血管像の情報が少なくなり、照合エラーが発生しやすい。

特に、手や指の血管像を読み出す場合には、手や指は、外気に直接触れる機会が多く、手や指の温度は、これら環境により、変化しやすい。例えば、生体認証装置が、温度環境が制御された室内に置かれても、利用者が、室外の寒い環境から、入室した場合には、手や指の温度が、冷えている。その状態で、生体認証しても、前述のように、読み出せる血管像の情報が少なくなり、照合エラーが発生する。

従来技術では、このような環境で生体認証することを想定しておらず、登録、照合時の血管の収縮、拡大を考慮していないため、本人であっても、照合不一致が生じる可能性があり、且つその照合不一致の原因が、本人であり、温度によるものか、本人以外の血管像の読み取りによるものかを判別できない。

このため、生体認証装置の普及の阻害となり、且つ利用者への信頼性低下の原因の一つとなり、かかる環境でも、生体認証できるような更なる工夫が必要とされる。

従って、本発明の目的は、生体認証の安全性を維持しつつ、利用時の利用者の温度に応じて、血管像による生体認証するための生体認証装置の血管像読取装置を提供することにある。

又、本発明の他の目的は、登録時と利用時の利用者の温度が異なっても、適切に生体認証するための生体認証装置の血管像読取装置を提供することにある。

更に、本発明の更に他の目的は、登録時と利用時の利用者の温度が異なり、照合エラーが生じても、照合エラーが温度の相違によるものであることを識別するための生体認証装置の血管像読取装置を提供することにある。

更に、本発明の更に他の目的は、登録時と利用時の利用者の温度が異なり、照合エラーが生じても、照合エラーの原因が、登録時と利用時の利用者の温度の相違によるものであることを識別し、利用者へ適切な処置を行い、生体認証するための生体認証装置の血管像読取装置を提供することにある。

この目的の達成のため、本発明の血管像撮像装置は、撮像した生体の血管像と登録された生体の血管像とを照合して、個人認証するとともに血管像の撮像時の温度を検出し、前記撮像時の検出温度と記憶ユニットに登録された前記血管像の登録時の温度との差により、照合エラーの原因を識別する生体認証装置に使用される血管像読取装置であって、前記生体に非接触で前記生体の血管像を撮像する非接触型撮像ユニットと、前記照合に反映するため、前記生体の温度を非接触で検出する非接触型温度検出器とを有し、前記非接触型撮像ユニットは、発光素子からの光の反射光を受光素子で受光し、前記生体の血管像を撮像するユニットからなり、前記非接触型温度検出器は、前記非接触型撮像ユニット内に設けられ、前記反射光から前記生体の温度を検出する検出器からなる。

又、本発明では、好ましくは、前記撮像ユニット内に前記非接触型温度検出器を設けた。

又、本発明では、撮像した生体の血管像と登録された生体の血管像とを照合して、個人認証するとともに血管像の撮像時の温度を検出し、前記撮像時の検出温度と記憶ユニットに登録された前記血管像の登録時の温度との差により、照合エラーの原因を識別する生体認証装置に使用される血管像読取装置であって、前記生体の一部を支持する支持部材と、前記支持部材に支持された前記生体の前記支持された部分以外の血管像を撮像する非接触型撮像ユニットと、前記生体を支持する支持部材に設けられ、前記生体の温度を検出する温度検出器とを有し、前記撮像ユニットは、前記生体の手の血管像を非接触で撮像するユニットからなり、前記温度検出器は、前記手の手首を支持する前記支持部材に設けられ、前記手首に接触して、前記手の温度を検出する。

更に、本発明では、撮像した生体の血管像と登録された生体の血管像とを照合して、個人認証するとともに血管像の撮像時の温度を検出し、前記撮像時の検出温度と記憶ユニットに登録された前記血管像の登録時の温度との差により、照合エラーの原因を識別する生体認証装置に使用される血管像読取装置であって、前記生体の血管像を撮像する非接触型撮像ユニットと、前記照合に反映するため、前記生体の温度を直接検出する温度検出器と、前記温度検出器と離間した位置に設けられ、前記照合エラーの原因が前記温度の差である場合に、前記撮像する血管像の生体部分を温風で温めるためのヒーターユニットとを有する。

本発明では、血管像を撮像する血管像読取装置に生体の温度を直接検出する温度検出器を設けたので、血管像の登録時と撮像時に生体の温度を検出し、登録時と利用時との温度差により、照合処理に反映する生体認証装置を実現できる。又、撮像ユニットが非接触で生体の血管像を検出する場合において、撮像ユニットを反射型撮像ユニットで構成し、且つ温度検出器を非接触型とした、又は手首を支持する支持部材に接触型温度検出器を設けたので、撮像動作に影響を与えずに、生体の温度を検出することができる。更に、温度検出器を反射型とし、撮像ユニット内に設けたので、撮像動作を利用して、生体の温度を検出できる。しかも、温度検出器を反射型とし、撮像ユニット内に設けた、又は手首を支持する支持部材に接触型温度検出器を設けたので、登録時と撮像時の生体の温度を同一の生体の撮像状態で検出でき、登録時と撮像時の温度差の検出精度を向上できる。更に、撮像ユニットが非接触で生体の血管像を検出する場合において、照合エラーの原因が温度差である場合に、撮像する血管像の生体部分を温風で温めるためのヒーターユニットを設けたので、照合エラーの原因が温度差である場合にのみ、非接触で位置する生体の撮像対象部分を温め、照合精度を向上でき、且つ省電力にも寄与する。

本発明の一実施の形態の生体認証システムの構成図である。図１の窓口装置の構成図である。図１の撮像装置の外観図である。図３の撮像装置の構成図である。図１の撮像装置の他の構成図である。図１のＡＴＭの外観図である。図６のＡＴＭのブロック図である。本発明の一実施の形態の生体情報登録／照合処理の機能ブロック図である。図８の血管像の説明図である。図９の血管像データの説明図である。本発明の一実施の形態の生体認証構成のブロック図である。図１１のＩＣカードのデータ構成図である。図８の生体の特徴データ登録処理フロー図である。本発明の一実施の形態の生体特徴データ照合処理フロー図（その１）である。本発明の一実施の形態の生体特徴データ照合処理フロー図（その１）である。図１４の照合処理の閾値補正テーブルの構成図である。図１４の照合処理の類似度判定の説明図である。本発明の他の実施の形態の生体認証構成のブロック図である。本発明の他の実施の形態の手のひら撮像装置の説明図である。本発明の他の実施の形態のＡＴＭの外観図である。図２０の指の血管像撮像装置の断面図である。図２０の他の指の血管像撮像装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、生体認証システム、生体認証処理、生体認証構成、生体特徴データ登録処理、生体特徴データ認証処理、他の生体認証機構、他の生体特徴データ認証処理、他の実施の形態の順で説明する。

［生体認証システム］
図１は、本発明の一実施の形態の生体認証システムの構成図、図２は、図１の業務端末装置／窓口端末装置の構成図、図３は、図１及び図２の手のひら撮像装置の外観図、図４は、図３の手のひら撮像装置の構成図、図５は、図１及び図２の手のひら撮像装置の他の構成図、図６は、図１の自動取引機の外観図、図７は、図６の自動取引機の構成図である。

図１は、血管像を用いた生体認証システムとして、金融機関における手のひらの静脈認証システムを例に示す。金融機関の窓口２には、図３で説明する手のひら撮像装置１と、これに接続された業務店端末（例えば、パーソナルコンピュータ）３とが設けられている。静脈認証を依頼した利用者は、手のひら撮像装置（以下、撮像装置という）１に手をかざす。撮像装置１は、手のひらを読み取り、端末装置３の血管像抽出処理により、その静脈模様が抽出され、静脈データとして、端末装置３側に登録される。

この静脈データは、端末装置３に接続されるデータベースサーバー４の記憶部４ａや利用者の手持ちの個人カード（例えば、ＩＣカード）５に記録される。このサーバー４は、金融機関の窓口７の窓口端末装置８と接続され、窓口端末装置８は、撮像装置１と接続される。

利用者が、金融機関の窓口７において、引出し取引等の金融取引を行うには、図２で説明するＩＣカードリーダに、ＩＣカードを挿入し、且つ窓口７に設けられた撮像装置１に手をかざす。撮像装置１は、手のひらを読み取り、窓口端末装置８の血管像抽出処理により、その静脈模様が抽出される。窓口端末装置８は、照合処理により、その静脈模様を静脈データとして、ＩＣカードに登録された静脈データと照合し、本人確認する。

又、サーバー４は、金融機関のＡＴＭ（自動入出金装置）６を接続し、ＡＴＭ６を利用して、静脈認証による取引が可能である。利用者がＡＴＭ６を利用して、引出し取引等の金融取引を行うには、ＡＴＭ６に設けられた撮像装置１−１に手をかざす。撮像装置１−１は、手のひらを読み取る。ＡＴＭ６は、窓口端末装置８と同様に、その静脈模様（血管像）を抽出し、静脈データとして、利用者の所持したＩＣカード５に登録された静脈データと照合し、本人確認する。

図２及び図３は、図１の業務／窓口端末装置３，８の構成図である。図２に示すように、端末装置３、８には、業務アプリケーション３０と、静脈認証ライブラリ（プログラム）３４とが搭載される。一方、端末装置３、８に、静脈センサー（手のひら撮像装置）１とＩＣカードリーダ・ライタ９とが接続される。

ＩＣカードリーダ・ライタ９は、利用者のＩＣカード５のＩＣチップと磁気ストライプのリード／ライトを行う。ＩＣカードリーダ／ライタ９には、セキュア・アクセス・モジュール（ＳＡＭ）が設けられ、認証されたアクセスのみを受け付け、ＩＣカード５のセキュリテイを維持する。

図３に示すように、図１及び図２の手のひら撮像装置１、１−１は、本体１０のほぼ中央に、センサーユニット１８を搭載する。センサーユニット１８の前部（利用者側）には、前面ガイド１４が、後部には、後面ガイド１９が設けられている。前面ガイド１４は、透明又はほぼ透明の合成樹脂の板で構成される。前面ガイド１４は、前面にある手を誘導する役目と、手首を支持する役目を果す。

従って、図４にも示すように、センサーユニット１８の上方で、前面ガイド１４は、手首をガイドするように、利用者に誘導し、且つこれらを支持する。このため、センサーユニット１８の上方で、手のひらの姿勢、即ち、位置、傾き、大きさを規制できる。又、前面ガイド１４の断面形状は、垂直のボデイと、上部に、手首を支える水平部１４−１とを有する。この水平部１４−１の中央には、凹み部１４−２が、連続して形成されており、より手首を位置決めし易くしている。後面ガイド１９は、手の指を支持する役目を果す。

更に、手首を支持する水平部１４−１には、接触型温度センサー２０が設けられている。接触型温度センサー２０は、例えば、温度により抵抗変化する抵抗膜で構成される。このため、利用者が、図４のように、手首を、前面ガイド１４の水平部１４−１に置いた時に、接触型温度センサー２０は手首に接触し、手首の温度（即ち、手の温度）を検出する。

図４に示すように、センサーユニット１８は、中央に、赤外センサー（ＣＭＯＳセンサー）と集光レンズ１６と、距離センサー１５とが設けられ、この周囲に、複数の近赤外線発光素子（ＬＥＤ）１２とが設けられる。例えば、周囲８ケ所に、近赤外線発光素子が設けられ、近赤外線を上方に発光する。

このセンサーユニット１８は、センサー、集光レンズ、近赤外線発光領域との関係で、読み取り可能領域がＶに規制される。このため、前面ガイド１４の位置及び高さは、支持される手のひらが、読み取り領域Ｖに位置するように、設定される。又、手７２が、ジャンケンのパーの形をしている時に、手のひらは、最大面積であり、且つ平らであるから、手のひらをセンサーユニット１８の撮像範囲Ｖで撮像すると、正確な静脈パターンが得られ、登録、照合に有効である。又、センサーユニット１８から手のひらの距離が所定の範囲であると、センサーユニット１８のセンサー１６で、焦点の合った鮮明な画像が得られる。

従って、図４に示すように、前面ガイド１４が、センサーユニット１８の上方で、手首５２を支持することにより、センサーユニット１８の上方での手のひらの位置と傾き、及び高さは、センサーユニット１８の撮像範囲に対し的確となるように、利用者の手を誘導及び支持できる。

次に、図５により、他の形態の手のひら撮像装置１、１−１を説明する。図５において、図３及び図４で示したものは、同一の記号で示してある。即ち、本体１０のほぼ中央に、センサーユニット１８を搭載する。センサーユニット１８の前部（利用者側）には、前面ガイド１４が、後部には、後面ガイド１９が設けられている。同様に、前面ガイド１４は、前面にある手を誘導する役目と、手首を支持する役目を果す。

従って、図４にも示したように、センサーユニット１８の上方で、手のひらの姿勢、即ち、位置、傾き、大きさを規制できる。又、前面ガイド１４の断面形状は、垂直のボデイと、上部に、手首を支える水平部１４−１とを有する。この水平部１４−１の中央には、凹み部１４−２が、連続して形成されており、より手首を位置決めし易くしている。後面ガイド１９は、手の指を支持する役目を果す。

図５に示すように、センサーユニット１８は、中央に、赤外センサー（ＣＭＯＳセンサー）と集光レンズ１６と、距離センサー１５とが設けられ、この周囲に、複数の近赤外線発光素子（ＬＥＤ）１２とが設けられる。例えば、周囲８ケ所に、近赤外線発光素子が設けられ、近赤外線を上方に発光する。

更に、センサー１８内には、非接触型温度センサー２０Ａが設けられる。非接触型温度センサー２０Ａは、例えば、対象物の赤外線を検出する赤外線センサ（サーモパイル）で構成される。このため、利用者が、図５のように、手首を、前面ガイド１４の水平部１４−１に置いた時に、非接触型温度センサー２０Ａは、手のひらの赤外線を受光し、手首の温度（即ち、手の温度）を検出する。

次に、図１及び図２の自動取引装置を、図６及び図７で説明する。図６に示すように、ＡＴＭ（自動取引装置）６は、その前面に、カード挿入／排出口６−４と、通帳挿入／排出口６−５と、紙幣挿入／放出口６−３と、硬貨挿入／放出口６−２と、操作及び表示のための顧客操作パネル６−１とを有する。

この例では、撮像装置１−１は、顧客操作パネル６−１の横に設けられる。撮像装置１−１の本体１０の前部側に、図４で説明したセンサーユニット１８を搭載する。センサーユニット１８の前部（利用者側）には、前面ガイド１４が設けられている。この前面ガイド１４は、透明又はほぼ透明の合成樹脂の板で構成される。前面ガイド１４は、前面にある手を誘導する役目と、手首を支持する役目を果すため、その断面形状は、垂直のボデイと、上部に、手首を支える水平部１４−１とを有する。この水平部１４−１の中央には、凹み部１４−２が、連続して形成されており、より手首を位置決めし易くしている。

また、本体１０のセンサーユニット１８は、後部に向かって、上方に傾斜しており、その後ろに平坦部２２が設けられている。更に、図３及び図５と同様に、前面ガイド１４の水平部１４−１に接触型温度センサー２０が、又は、センサー１８内に、非接触温度センサー２０Ａが、設けられる。

図７に示すように、ＡＴＭ６は、カード挿入／排出口６−４を有するＣＩＰ（Card Reader Printer）ユニット６０と、通帳挿入／排出口６−５を有する通帳ユニット６４と、紙幣挿入／放出口６−３と硬貨挿入／放出口６−２とを有する紙幣／硬貨計数ユニット６６と、係員操作部６５と、制御部６７と、操作及び表示のための顧客操作パネル（ＵＯＰ）６−１と、撮像装置（静脈センサー）１−１とを有する。

ＣＩＰユニット６０は、ＩＣカード５の磁気ストライプ及びＩＣチップのリード／ライトを行うＩＣカードリーダ／ライタ６１と、レシートに取引記録を行うレシートプリンタ６３と、ジャーナル用紙に取引履歴の印刷を行うジャーナルプリンタ６２と、セキュア・アクセス・モジュール（ＳＡＭ）７０とを有する。

通帳ユニット６４は、通帳の頁に取引記録を行い、且つ必要に応じて頁捲りを行う。係員操作部６５は、係員の操作のため、状態表示や、障害発生時や点検時等に操作を行う。紙幣／硬貨計数ユニット６６は、挿入された紙幣／硬貨の鑑別、計数、収納と、要求された紙幣／硬貨の計数及び放出を行う。

制御部６７は、サーバー４と交信して、ＡＴＭの動作制御を行うＡＴＭアプリケーション６８と、認証処理のための認証ライブラリ（プログラム）６９を有する。このＡＴＭアプリケーション６８の一部が、認証ライブラリ６９と協働して、ＵＯＰ６−１の生体認証誘導画面制御を行う。

［生体認証処理方法］
図８は、本発明の一実施の形態の生体認証処理のブロック図、図９は、図８の検出血管像の説明図、図１０は、図８の照合処理の説明図である。

図８に示すように、撮像装置１に接続された窓口装置３、８の認証ライブラリ３４は、一連の登録、照合処理３４−１〜３４−６を実行する。尚、ＡＴＭ６の制御部６７の認証ライブラリ６９も同様である。窓口装置３、８やＡＴＭ６の制御部６７は、例えば、ＣＰＵと各種メモリ、インタフェース回路等のデータ処理に必要な回路を有する。このＣＰＵが、一連の登録、照合処理３４−１〜３４−６を実行する。尚、後述するように、ＩＣカード５のＩＣチップも照合処理３４−３を実行する。

距離／手輪郭検出処理３４−１は、撮像装置１，１−１からの距離センサー１５の測定距離を受け、手のひら等の物体がセンサーユニット１８から所定範囲内の距離にあるかを判定し、且つセンサーユニット１８が撮像した画像から手の輪郭を検出して、輪郭から画像が、登録及び照合処理に使用できる画像かを判定する。例えば、手のひらが画像に充分現れていない等である。

誘導メッセージ出力処理３４−５は、距離センサー１５の検出距離や手の輪郭抽出による手の位置により、手等が撮像範囲外である時、及び登録及び照合処理に使用できない画像である時に、手のひらを左右前後、上下に誘導するためのメッセージを、窓口装置３、８、ＡＴＭ６のＵＯＰ６−１のデイスプレイに出力する。これにより、撮像装置１，１−１にかかげた利用者の手のひらを誘導する。

血管像抽出処理３４−２は、手輪郭検出処理３４−１で、正しい手のかざし方で、撮像できたと判定した場合に、手の画像から静脈血管像を抽出する。即ち、反射率の差により、図１０のような、手のひらの画像の諧調データを抽出する。尚、この静脈血管像は、図９に示すようなイメージであり、データとしては、図１０のような諧調データである。血管像抽出処理３４−２は、更に、図１０の血管像データから、予め定めた血管像の特徴（血管の幹、枝の方向、本数等）を抽出する。

登録血管像検索処理３４−４は、図１，図２、図７で示したＩＣカード５のＩＣチップの記憶部から個人ＩＤ（口座番号）に対応した登録血管像データＡ，Ｂを取り出す。照合処理３４−３は、図１０に示したように、血管像検出処理３４−２で検出された血管像データＮ１と、登録血管像データＮ２比較して、照合処理し、照合結果を出力する。

登録処理３４−６は、検出された血管像データから、血管像の特徴データを抽出して、ＩＣカードリーダ・ライタ９、６１を介し、ＩＣカード５のＩＣチップ５０に格納する。更に、後述するように、温度センサー２０，２０Ａからの手の検出温度は、血管像抽出処理３４−２に送られ、照合処理３４−３や、登録処理３４−６に使用される。

このように、本発明では、撮像装置１，１−１の温度センサー２０、２０Ａの検出温度を、照合処理や登録処理に使用する。

［生体認証構成］
次に、図１１及び図１２により、図２、図７及び図８の生体認証構成を説明する。図１１は、図７及び図８のＡＴＭ６の認証ライブラリ６９とＩＣカード５の構成図、図１２は、図１１のＩＣカード５内のデータ部の構成図である。尚、図２の業務端末３、８も同一の構成である。

図１１に示すように、ＡＴＭ６の制御プログラム６７−１に設けられた認証ライブラリ（プログラム）６９は、図８で示した距離／手輪郭検出処理３４−１、誘導メッセージ出力処理３４−５、血管像抽出処理３４−２と、アプリケーションインターフェイス（ＡＰＩ）を有する。このＡＰＩは、照合処理３４−３と、登録血管像検索処理／登録処理（読み出し／書き込み処理）３４−４，３４−６の一部とを有する。

一方、ＩＣカード５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０と、メモリ５２とを有する。ＣＰＵ５０は、図８で示した登録血管像検索／登録処理（読み出し／書き込み処理）３４−４，３４−６の他部を実行する。メモリ５２には、管理データ領域５４、バイオメトリクスデータ領域５５、口座情報領域５６、履歴情報領域５７を有する。

図１２に示すように、ＩＣカード５の管理データ領域５４は、生体データ領域５５の各バイオメトリクスデータ１〜ｎと口座情報領域５６の口座情報１〜ｎとを関連付けるアクセス管理情報１〜ｎを格納する。

各アクセス管理情報（管理データ）５４−１（１〜ｎ）は、登録された氏名、本人／代理人（委任者）区別、生体属性区分（例えば、登録血管像が右手か左手か）、生体データ登録時の温度、各口座情報インデックス１〜ｎの有効期限、限度額、取引フラグ（例えば、支払、入金、振込）で構成される。

この管理データ５４−１（１〜ｎ）の各々は、生体データ領域５５の各々のバイオメトリクスデータ１〜ｎと、１対１の関係で、お互いにインデックスで関連つけられる。一方、管理データ５４−１（１〜ｎ）と口座情報５６とは、１対ｎの関係にあり、１つの管理データで、複数の口座情報を関連づける。即ち、管理データ５４−１の口座インデックス１〜ｎで、複数の口座情報を関連付け、取引フラグでその口座で可能な取引（支払、入金、振込等）を定義できる。

口座情報は、口座番号、口座種類（当座、普通、定期等）を格納する。履歴情報領域５７には、各取引履歴を格納する。取引履歴は、取引日付、生体データ番号、口座情報番号、取引フラグを格納する。

このように、本発明の実施の形態では、ＩＣカード５内に、管理データとバイオメトリクスデータを複数格納し、且つ管理データに生体データ登録時の温度を格納する。この温度情報により、後述するように、利用時に最適な生体認証を行うものである。

更に、管理データを用いて、バイオメトリクスデータと口座情報の関連付けを行う。履歴情報は、複数のバイオメトリクスデータを格納しても、取引使用者を特定するものである。

［生体特徴データ登録処理］
次に、図８で説明した生体特徴データ登録処理を、図１３で説明する。図１３は、ＩＣカード５への生体特徴データ登録処理フロー図である。尚、この登録処理は、図１、図２の窓口２で行うものとして、説明するが、ＡＴＭ６でも可能である。

（Ｓ１０）先ず、ＩＣカードでの生体認証を申し込んだ利用者は、窓口２にて、ＩＣカードと、免許証等の本人確認書面を提示し、発行元での本人確認を受ける。

（Ｓ１２）本人と確認されると、利用者は、図２のＩＣカードリーダ・ライタ９に、所有するＩＣカード５を挿入する。利用者からＩＣカード５が挿入されると、図１１の認証ライブラリ６９（図２の３４）のＡＰＩは、ＩＣカード５のＡＰＩ４６に、リードコマンドを発行し、ＩＣカード５の管理データ５４（図１２参照）を読み込む。

（Ｓ１４）利用者が、撮像装置１に手をかざすと、図２の制御部３８の認証ライブラリ６９（３４）は、図８で説明した撮像処理３４−１，３４−２、３４−５を実行し、生体特徴データ（血管像の特徴データ）を取得する。そして、再度、図８で説明した撮像処理を実行し、再度生体特徴データを取得する。図１１の認証ライブラリ６９（３４）のＡＰＩは、２つの生体特徴データを照合し、確認認証を行う。認証結果が、認証ＯＫであると、撮像装置１の温度センサー２０（又は２０Ａ）から、登録時の温度を検出する。

そして、図１１の認証ライブラリ６９（３４）のＡＰＩは、ＩＣカード５のＡＰＩ４６に、ライトコマンドを発行し、ＩＣカード５の生体データ５５、管理データ５４（図７参照）に、書き込みを行う。具体的には、生体データ領域５５に生体特徴データを書き込む。又、選択された本人／代理人区分、氏名、口座情報インデックス、取引フラグ，登録時の温度等を含む管理データを作成して、管理データ領域５４に書き込む。

（Ｓ１６）次に、登録確認処理に移る。即ち、試し認証を行う。このため、利用者は、再度、撮像装置１に手をかざし、手のひらを撮像する。

（Ｓ１８）図１４で後述する認証プロセスで照合を行う。その結果により、生体登録データが認証に有効かを確認する。

このように、登録時に、ＩＣカード５に、血管像の特徴データと、その時の温度（手の温度）を格納する。又、試し認証を行うため、血管像の登録データの有効性を確認できる。尚、登録終了により、認証ライブラリ３４は、データを自動消去するので、機密度が向上できる。

［生体特徴データ照合処理］
次に、図８で説明した生体特徴データ照合処理を、図１４乃至図１６で説明する。図１４は、ＩＣカード５を用いた生体特徴データ照合処理を含む取引処理フロー図、図１５、図１６は、図１４の血管像データ照合処理の説明図である。尚、図１４は、自動取引装置６での生体認証処理を含む取引処理フロー図であるが、窓口７でも、同様の処理である。

（Ｓ２０）ＡＴＭ６の制御部６７は、顧客待ち状態において、ＵＯＰ６−１に、ＩＣカード挿入画面を表示する。

（Ｓ２２）顧客からＩＣカード５が挿入されると、図１１の認証ライブラリ６９のＡＰＩは、ＩＣカード５のＡＰＩ４６に、リードコマンドを発行し、ＩＣカード５の管理データ５４（図１２参照）を読み込む。この管理データ５４には、登録時の温度情報Ｘが含まれる。

（Ｓ２４）ＡＴＭ６の制御部６７は、ＵＯＰ６−１に、手のひら撮像画面を表示する。利用者は、画面に従い、読取装置１に手のひらをかざす。ＡＴＭ６の制御部６７は、図８で説明した撮像処理３４−１、３４−２、３４−５を実行し、生体特徴データと、利用時の温度Ｔを取得する。

（Ｓ２６）図１１の認証ライブラリ６９のＡＰＩは、ＩＣカード５のＡＰＩ４６に、リードコマンドを発行し、ＩＣカード５の生体データ５５（図１２参照）を読み込む。

（Ｓ２８）図１１の認証ライブラリ６９のＡＰＩは、管理データ５４で登録された生体データと、撮像して得た生体特徴データとを照合し、認証を行う。この認証処理に温度を反映する。即ち、照合処理は、２つの血管像の多数の特徴データ（即ち、特徴点のデータ）の類似度を計算し、特徴点の類似度が大きい場合に、照合良好と判定する。例えば、図１７に示すように、横軸に特徴点の類似度を、縦軸にその度数（その類似度の出現回数）をとった場合に、図の実線のような特性を示す。そして、一般に、完全一致することは稀であるから、ある類似度のしきい値を設定し、閾値以上の類似度の度数が、以下より、はるかに大きい場合に、２つの血管像データは、同じと判定する。

そして、人間の血管は、温度が高い時に、太くなり、血管像から特徴を正確に抽出し易くなり、逆に、温度が低い時には、細くなり、血管像から特徴を抽出しにくくなる。このため、登録時の温度より、利用時の温度が高い場合には、図１７の一点鎖線のように、類似度の山が、右に（即ち、類似度が高い方に）シフトする。逆に、登録時の温度より、利用時の温度が低い場合には、図１７の点線のように、類似度の山が、左に（即ち、類似度が低い方に）シフトする。

そこで、登録時の温度と利用時の温度とにより、この閾値を変更する。具体的には、標準の閾値Ｔｈを、登録時温度Ｘと利用時温度Ｔとの閾値補正関数で、補正し、登録時の温度より、利用時の温度が高い場合には、図１７の閾値を、右に（即ち、類似度が高い方に）シフトし、逆に、登録時の温度より、利用時の温度が低い場合には、図１７の閾値を、左に（類似度が低い方に）シフトする。

この実施の形態では、図１６のような、利用時の温度（照合温度）Ｔと閾値の補正値とのテーブルを設け、照合温度Ｔと登録温度Ｘとの差ｎに応じて、照合温度Ｔで、閾値の補正値をテーブルから引き出す。このテーブルは、差がプラス（即ち、照合温度Ｔが登録温度Ｘより高い）であるほど、閾値の補正値は、プラス方向に大きく、差がマイナス（即ち、照合温度Ｔが登録温度Ｘより低い）であるほど、閾値の補正値は、マイナス方向に大きい。これにより、標準の閾値Ｔｈは、登録時の温度より、利用時の温度が高い場合には、大きくなり、図１７の閾値は、右に（即ち、類似度が高い方に）シフトし、逆に、登録時の温度より、利用時の温度が低い場合には、小さくなり、図１７の閾値を、左に（類似度が低い方に）シフトする。この閾値で、２つの血管像の類似判定が行い、認証する。

（Ｓ３０）ステップＳ２８の認証結果が、良好でない（ＮＧ）の場合には、ＮＧ回数が所定回数内かを判定する。ＮＧ回数が、所定回数を越える場合には、ＩＣカード５を返却する。そして、その事実を、ＩＣカード５の履歴情報５７に書き込むか、ＡＴＭ６の制御部６７の電子ジャーナル（メモリ）に書き込み、終了する。

（Ｓ３２）一方、ステップＳ３０で、ＮＧ回数が所定回数を越えない場合には、温度異常かを判定する。即ち、照合に使用した閾値の補正値が、一定値以上マイナスの場合（例えば、図１６の「−３」）に、温度異常と判定する。温度異常と判定すると、制御部６７は、ＵＯＰ６−１に、手を自分で温めることを誘導する画面を表示し、ステップＳ２４に戻る。一方、温度異常でない場合には、ステップＳ２４に戻る。

（Ｓ３４）図１５に進み、一方、ステップＳ２８で認証ＯＫであると、その生体認証した人の情報を、履歴として、図７のジャーナルプリンタで印字する。

（Ｓ３６）認証された利用者（代理人又は本人）のＩＣカード５内の顧客データ部を読み込む。即ち、図１１の認証ライブラリ６９のＡＰＩは、ＩＣカード５のＡＰＩ４６に、検索コマンドを発行し、ＩＣカード５内の当該対象者の管理データ５４（図７参照）の口座インデックス５４−１から口座情報５６を読み出す。

（Ｓ３８）制御部６７は、ＵＯＰ６−１に、この読み出した口座情報を表示する。利用者は、ＵＯＰ６−１の表示された口座情報から取引する口座を選択する（表示口座を押下する）。

（Ｓ４０）認証された代理人又は本人のＩＣカード５内の顧客情報データ部を読み込む。即ち、図１１の認証ライブラリ６９のＡＰＩは、ＩＣカード５のＡＰＩ４６に、検索コマンドを発行し、ＩＣカード５内の当該対象者の管理データ５４（図１２参照）の口座インデックス５４−１の取引フラグを読み出す。

（Ｓ４２）制御部６７は、ＵＯＰ６−１に、この読み出した口座の登録された取引内容を表示する。利用者は、ＵＯＰ６−１の表示された取引内容から取引する内容を選択する（表示取引を押下する）。これにより、周知の取引額入力や、振込先入力（振込の場合）等の取引操作を行い、ホストと通信して、取引処理を実行する。

（Ｓ４４）ホストからの応答により、出金なら現金を計数し、レシートをプリントする。ＩＣカード５とレシートを利用者に返却し、現金を放出する。更に、ＩＣカード５に履歴を書き込む。又は、ＡＴＭ６の電子ジャーナルに履歴を書き込み、取引を終了する。

このように、血管像の登録時温度を格納しておき、利用時（照合時）の温度との差により、照合判定の閾値を変更するため、登録時と利用時の血管の太さによる特徴データの相違が生じても、照合エラーを発生しにくくなり、より厳密な血管像の照合が可能となる。

又、照合エラーの場合、登録時と利用時との温度から、照合エラーの原因を判定しているため、温度による照合エラーか否かを容易に識別できる。更に、温度による照合エラーの場合には、利用者に通知し、手を温めるよう誘導するため、利用者がその原因を認識するとともに、利用者自身で、再度の照合エラーを未然に防止できる。

［他の生体認証機構］
図１８は、図８及び図１１の他の実施の形態の認証ライブラリ６９とＩＣカード５の構成図である。図１８に示すように、ＡＴＭ６の制御プログラム６７−１に設けられた認証ライブラリ（プログラム）６９は、図８で示した距離／手輪郭検出処理３４−１、誘導メッセージ出力処理３４−５、血管像抽出処理３４−２とを有する。

一方、ＩＣカード５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０と、メモリ５２とを有する。ＣＰＵ５０は、図８で示した照合処理３４−３、登録血管像検索／登録処理（読み出し／書き込み処理）３４−４，３４−６を実行する。メモリ５２には、図１２で説明した管理データ領域５４、バイオメトリクスデータ領域５５、口座情報領域５６、履歴情報領域５７，更新ステータス領域５８を有する。

この実施の形態では、ＩＣカード５内に、照合処理３４−３を設け、且つ各管理データ５４に、更新ステータス情報５８が設けられている。この照合処理３４−３は、認証処理を行い、且つ認証処理の対象が、本人である場合に、更新ステータス情報５８（１〜ｎ）を有効とする。そして、登録時以外は、管理データ５４と生体情報５５の書き込みは、対象とする更新ステータス情報５８ｍが、有効である場合なら、実行できる。

一方、管理データ５４と生体情報５５の書き込みは、登録時以外に、対象とする更新ステータス情報５８ｍが、無効である場合なら、エラーを返答する。即ち、本人認証結果が良好である場合に、生体情報５５と管理データ５４の書き込み、即ち、代理人の登録、変更、削除が可能となる。このようにすると、ＩＣカード５内で、個人情報のセキュリテイ、特に、改ざんが不可能となり、個人情報（生体情報、管理情報）の漏洩を防止できる。

［他の生体特徴データ認証処理］
図１９は、本発明の他の生体特徴データ認証処理のための手のひら読取装置の構成図である。図１９において、図３乃至図５で説明したものと同一のものは、同一の記号で示してある。即ち、図１９において、手のひら撮像装置１、１−１は、本体１０のほぼ中央に、センサーユニット１８を搭載する。センサーユニット１８の前部（利用者側）には、前面ガイド１４が、後部には、後面ガイド１９が設けられている。前面ガイド１４は、前面にある手を誘導する役目と、手首を支持する役目を果す。

又、前面ガイド１４の断面形状は、垂直のボデイと、上部に、手首を支える水平部１４−１とを有する。この水平部１４−１の中央には、凹み部１４−２が、連続して形成されており、より手首を位置決めし易くしている。後面ガイド１９は、手の指を支持する役目を果す。

更に、手首を支持する水平部１４−１には、接触型温度センサー２０が設けられている。接触型温度センサー２０は、例えば、温度により抵抗変化する抵抗膜で構成される。このため、利用者が、手首を、前面ガイド１４の水平部１４−１に置いた時に、接触型温度センサー２０は手首に接触し、手首の温度（即ち、手の温度）を検出する。

更に、撮像装置１の後端には、ヒーター２２が設けられ、センサー１８と後面ガイド１９との間には、ヒーター２２の吹き出し口２３が設けられている。この実施の形態では、前述の温度異常と判定された場合に、ヒーター２２を起動し、センサー１８の上部にある手のひらに温風を吹き出し口２３から吹きつけ、利用者の手を自動的に温めるものである。

即ち、図１４のステップＳ３２において、温度異常と判定した時に、制御部６７は、ＵＯＰ６−１に、手を温めますとの表示を行い、利用者に通知し、撮像装置１のヒーター２２を起動し、センサー１８の上部にある手のひらに温風を吹き出し口２３から吹きつけ、利用者の手を自動的に温める。

このようにしても、温度による、再度の照合エラーを、自動的に、未然に防止できる。

［他の実施の形態］
又、前述の実施の形態では、生体認証を、手のひらの静脈パターン認証で説明したが、指の静脈パターンや、他の血管像の特徴を認証することにも、適用できる。図２０は、本発明の他の実施の形態の血管像読取装置を適用した自動取引装置の構成図、図２１は、図２０の血管像読取装置の断面図である。

図２０において、図６及び図７で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。即ち、ＡＴＭ（自動取引装置）６は、その前面に、カード挿入／排出口６−４と、通帳挿入／排出口６−５と、紙幣挿入／放出口６−３と、硬貨挿入／放出口６−２と、操作及び表示のための顧客操作パネル６−１とを有する。この例では、図２１に示す指の血管像撮像装置１Ｂが、顧客操作パネル６−１の横に設けられる。

図２１に示すように、指の血管像撮像装置１Ｂは、指７３の血管像を撮像するセンサー１８Ｂを有する。又、指７３の温度を検出する温度センサー２０が、センサー１８Ｂから見て、撮像装置１Ｂの指挿入方向の手前に設けられる。

このような構成の指の血管像撮像装置１Ｂを使用しても、前述の登録、照合処理を適用できる。特に、指の血管像を使用する場合には、手のひらに比し、温度による影響を受けやすく、且つ情報量が、手のひらの血管像より少ないため、有効である。

図２２は、図２０の他の血管像読取装置の断面図である。図２２において、図２０で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。この例では、センサー１８Ｂ内に、非接触温度センサー２０Ａを設け、且つ指を暖めるためのヒーター２２Ｂが、センサー１８Ｂから見て、撮像装置１Ｂの指挿入方向の手前に設けられる。この例は、図１９の実施の形態に対応し、同様に、温度異常を検出して、指を温めることができる。

又、血管像は、手のひら、指に限らず、手の甲等であっても良い。更に、金融業務の自動機で説明したが、自動発券機、自動販売機等他の分野の自動機やコンピュータ、他の個人認証を必要とするドアの開閉、鍵の代わり等他の業務にも適用できる。

更に、前述の実施の形態では、照合認証の判定基準として、閾値の変更で説明したが、他の判定基準を採用できる。その上、認証の判定基準の変更と、手を温める誘導画面又はヒーターによる加熱との組み合わせで説明したが、認証の判定基準の変更のみや、手を温める誘導画面のみや、ヒーターによる加熱のみの構成であっても、同様に効果を奏する。又、手を温める誘導画面とヒーターによる加熱との組み合わせでも良い。

以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、本発明は、種々の変形が可能であり、本発明の範囲からこれらを排除するものではない。

１、１−１手のひら認証用撮像装置（血管像読取装置）
２、７窓口
３、８窓口端末
４サーバー
４ａ記憶部
５ＩＣカード
６ＡＴＭ
１０撮像装置本体
１４前面ガイド
１４−１手首指示部
１４−２凹み部
２０，２０Ａ温度センサー
３４−１距離／手輪郭検出処理
３４−５誘導メッセージ出力処理
３４−２血管像抽出処理
３４−３照合処理
３４−４登録血管像抽出処理
３４−６登録処理

Claims

撮像した生体の血管像と登録された生体の血管像とを照合して、個人認証するとともに血管像の撮像時の温度を検出し、前記撮像時の検出温度と記憶ユニットに登録された前記血管像の登録時の温度との差により、照合エラーの原因を識別する生体認証装置に使用される血管像読取装置であって、
前記生体に非接触で前記生体の血管像を撮像する非接触型撮像ユニットと、
前記照合に反映するため、前記生体の温度を非接触で検出する非接触型温度検出器とを有し、
前記非接触型撮像ユニットは、発光素子からの光の反射光を受光素子で受光し、前記生体の血管像を撮像するユニットからなり、
前記非接触型温度検出器は、前記非接触型撮像ユニット内に設けられ、前記反射光から前記生体の温度を検出する検出器からなる
ことを特徴とする血管像読取装置。
撮像した生体の血管像と登録された生体の血管像とを照合して、個人認証するとともに血管像の撮像時の温度を検出し、前記撮像時の検出温度と記憶ユニットに登録された前記血管像の登録時の温度との差により、照合エラーの原因を識別する生体認証装置に使用される血管像読取装置であって、
前記生体の一部を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持された前記生体の前記支持された部分以外の血管像を撮像する非接触型撮像ユニットと、
前記生体を支持する支持部材に設けられ、前記生体の温度を検出する温度検出器とを有し、
前記撮像ユニットは、前記生体の手の血管像を非接触で撮像するユニットからなり、
前記温度検出器は、前記手の手首を支持する前記支持部材に設けられ、前記手首に接触して、前記手の温度を検出する
ことを特徴とする血管像読取装置。
請求項１又は２のいずれかに記載の血管像読取装置において、
前記温度検出器と離間した位置に設けられ、前記照合エラーの原因が前記温度の差である場合に、前記撮像する血管像の生体部分を温風で温めるためのヒーターユニットを有する
ことを特徴とする血管像読取装置。