JP5700524B2 - Personal authentication method and system - Google Patents

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Description

本発明は、個人認証技術に関し、より詳細には、生体情報を使用したキャンセラブルな個人認証技術に関する。   The present invention relates to a personal authentication technique, and more particularly to a cancelable personal authentication technique using biometric information.

現在、広く採用されている個人認証方法として、パスワードなどの本人しか知り得ない情報を利用する記憶認証やIDカードなどを利用する所有認証が挙げられるが、これらの方法には、悪意の第三者がパスワードを盗用したりIDカードを偽造したりすることで容易になりすまされるという問題があった。この問題に対して、指紋や静脈パターンなどの生体情報を利用する生体認証が提案されたことにより、なりすましの問題は解決されたかに見えた。なぜなら、人体と一体不可分である生体情報の紛失や盗難は理論上起こり得ず、生体情報を偽造したり盗用したりすることはできないと考えていたからである。   Currently, personal authentication methods that are widely adopted include memory authentication that uses information such as passwords that only the user can know, and ownership authentication that uses an ID card. There is a problem that a person can easily be impersonated by stealing a password or forging an ID card. In response to this problem, it seemed that the impersonation problem was solved by the proposal of biometric authentication using biometric information such as fingerprints and vein patterns. This is because the loss or theft of biological information that is inseparable from the human body cannot theoretically occur, and the biological information cannot be forged or stolen.

ところが、最近になって、残留指紋を写し取った人工指を使ってなりすましに成功した事例が報告され、生体認証のなりすまし攻撃に対する脆弱性が指摘されるようになった。仮に、生体情報が悪意の第三者によって偽造・盗用された場合、生体認証システムには、生体情報を使用するがゆえの運用上の問題が発生する。つまり、指紋などの生体情報は、個体において終生不変であるがゆえにこれを更新することができず、生体情報を偽造・盗用された利用者は、結果的にそのシステムを二度と利用することができなくなるのである。   Recently, however, there have been reports of successful impersonation using artificial fingers that have been copied from residual fingerprints, and vulnerability to biometric impersonation attacks has been pointed out. If biometric information is counterfeited or stolen by a malicious third party, the biometric authentication system has operational problems because it uses biometric information. In other words, biometric information such as fingerprints cannot be updated because it is lifelong in the individual, and users who have forged or stolen biometric information can eventually use the system again. It will disappear.

さらに、生体認証には、個人情報の問題が絡んでくる。現在、使用されている指紋や静脈パターンなどの生体情報は、個人を特定することのできる情報であるため、システム運用者には個人情報保護法上の管理責任が生じる。また、そのような個人情報を他人に委ねることに一抹の不安を感じる人は少なくなく、特に、指紋照合は、犯罪捜査を連想させるため心理的な抵抗感が大きい。このような心理的要因により、特に、一見の出先の施設(例えば、商業施設、宿泊施設、アミューズメント施設など)において生体認証システムが受け入れられにくいことは想像に難くない。   Furthermore, biometric authentication involves the problem of personal information. Since biometric information such as fingerprints and vein patterns currently used is information that can identify an individual, the system operator is responsible for management under the Personal Information Protection Law. In addition, there are many people who feel a little anxious about entrusting such personal information to others. In particular, fingerprint verification has a great psychological resistance because it is associated with criminal investigations. Due to such psychological factors, it is not difficult to imagine that the biometric authentication system is difficult to accept, particularly in facilities at first glance (for example, commercial facilities, accommodation facilities, amusement facilities, etc.).

一方で、生体認証には、パスワードを覚えたり、IDカードを持ち歩いたりする必要がないという捨てがたい利便性があるのも事実である。本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、生体認証の利便性を維持しつつ、システム運用上の問題や被認証者の心理的問題を最小化しうる新たな個人認証方法を提供することを目的とする。   On the other hand, it is also true that biometric authentication has the convenience that it is not necessary to remember a password or carry an ID card. The present invention has been made in view of the above points, and provides a new personal authentication method capable of minimizing problems in system operation and psychological problems of a person to be authenticated while maintaining the convenience of biometric authentication. The purpose is to do.

本発明者は、生体認証の利便性を維持しつつ、システム運用上の問題や被認証者の心理的問題を最小化しうる新規な個人認証方法につき鋭意検討した結果、認証用データとして、唯一性の低い生体情報である指の輪郭線と当該指の爪に貼付したシールの位置情報から事後的に再現不可能な二次情報を生成する構成に想到し、本発明に至ったのである。   As a result of earnestly examining a new personal authentication method that can minimize problems in system operation and psychological problems of the person to be authenticated while maintaining the convenience of biometric authentication, the present inventor has obtained uniqueness as authentication data. The present inventors have conceived a configuration in which secondary information that cannot be reproduced afterwards is generated from the outline of a finger, which is biometric information having a low level, and the position information of a sticker affixed to the fingernail.

すなわち、本発明によれば、個人認証を行う方法であって、描点が印刷されたシールを指の爪に貼付した被認証者の該指のデジタル画像を取得するステップと、前記デジタル画像から前記指の輪郭線を抽出するステップと、前記デジタル画像から前記描点を抽出するステップと、前記描点に基づいて基準点を定義するステップと、前記描点に基づいて追跡始点を定義するステップと、前記指の輪郭線を構成する各画素に対して前記追跡始点から順番に画素IDを連番付与するステップと、前記指の輪郭線を構成する各画素と前記基準点との離間距離を算出するステップと、認証用データとして前記離間距離と前記画素IDを対応付けたテーブルを生成するステップと、被認証者の前記認証用データと登録ユーザの前記認証用データとの間の相関係数に基づいて認証の可否を判断するステップとを含む、個人認証方法が提供される。また、本発明によれば、コンピュータに対して上記個人認証方法の各ステップを実行させるためのコンピュータ実行可能なプログラムが提供される。さらに、本発明によれば、被認証者の指のデジタル画像を取得するための撮像部と、前記デジタル画像から認証用データを生成する認証用データ生成部と、登録ユーザの前記認証用データを登録データとして管理する登録データ管理部と、被認証者の前記認証用データと前記登録データとの間の相関係数に基づいて認証の可否を判断する認証部とを含む個人認証システムであって、前記認証用データ生成部は、前記デジタル画像から前記指の輪郭線および該指の爪に貼付されたシールに印刷された描点を抽出するための機能手段と、前記描点に基づいて基準点を定義するための機能手段と、前記描点に基づいて追跡始点を定義するための機能手段と、前記指の輪郭線を構成する各画素に対して前記追跡始点から順番に画素IDを連番付与するための機能手段と、前記指の輪郭線を構成する各画素と前記基準点との離間距離を算出するための機能手段と、前記認証用データとして前記離間距離と前記画素IDを対応付けたテーブルを生成する機能手段とを含む個人認証装置が提供される。   That is, according to the present invention, there is provided a method for performing personal authentication, the step of obtaining a digital image of a finger of a person to be authenticated with a sticker printed sticker attached to a fingernail; Extracting a contour line of a finger; extracting the dab from the digital image; defining a reference point based on the dab; defining a tracking start point based on the dab; Sequentially assigning pixel IDs to the pixels constituting the contour line from the tracking start point, and calculating the separation distance between the pixels constituting the contour line of the finger and the reference point; Generating a table in which the separation distance and the pixel ID are associated as authentication data, and a phase between the authentication data of the person to be authenticated and the authentication data of the registered user. And a step of determining whether the authentication based on the coefficient, the personal authentication method is provided. Moreover, according to this invention, the computer executable program for making a computer perform each step of the said personal authentication method is provided. Further, according to the present invention, an imaging unit for acquiring a digital image of the finger of the person to be authenticated, an authentication data generation unit for generating authentication data from the digital image, and the authentication data of the registered user A personal authentication system comprising: a registration data management unit that manages as registration data; and an authentication unit that determines whether or not authentication is possible based on a correlation coefficient between the authentication data of the person to be authenticated and the registration data. The authentication data generation unit is configured to extract, from the digital image, a finger print printed on a contour of the finger and a sticker affixed to the fingernail, and a reference point based on the dot Functional means for defining, functional means for defining a tracking start point based on the drawing point, and sequentially assigning pixel IDs to each pixel constituting the outline of the finger from the tracking start point Functional means, functional means for calculating a separation distance between each pixel constituting the outline of the finger and the reference point, and a table in which the separation distance and the pixel ID are associated as the authentication data A personal authentication device is provided including functional means for generating.

上述したように、本発明によれば、生体認証の利便性を維持しつつ、システム運用上の問題や被認証者の心理的問題を最小化しうる新規な個人認証方法及びシステムが提供される。   As described above, according to the present invention, there is provided a novel personal authentication method and system capable of minimizing problems in system operation and psychological problems of the person to be authenticated while maintaining the convenience of biometric authentication.

本発明の前提事項を説明するための図。The figure for demonstrating the premise of this invention. 本実施形態の個人認証システムの機能ブロック図。The functional block diagram of the personal authentication system of this embodiment. 本実施形態の個人認証システムが実行する処理のフローチャート。The flowchart of the process which the personal authentication system of this embodiment performs. 本実施形態における認証用データ生成部が実行する処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process which the data generation part for authentication in this embodiment performs. 本実施形態における認証用データ生成部が実行する処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process which the data generation part for authentication in this embodiment performs. 本実施形態における認証用データ生成部が実行する処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process which the data generation part for authentication in this embodiment performs. 本実施形態における認証用データ生成部が実行する処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process which the data generation part for authentication in this embodiment performs. 本実施形態における認証用データ(テーブル)を示す図。The figure which shows the data for authentication (table) in this embodiment. 本実施形態におけるシールの実施形態を示す図。The figure which shows embodiment of the seal | sticker in this embodiment. 本人受入/他人拒否についての検証実験の結果を示す図。The figure which shows the result of the verification experiment about principal acceptance / others rejection. 本人受入/他人拒否についての検証実験の結果を示す図。The figure which shows the result of the verification experiment about principal acceptance / others rejection. なりすまし耐性のシミュレーション結果を示す図。The figure which shows the simulation result of impersonation tolerance. なりすまし耐性のシミュレーション結果を示す図。The figure which shows the simulation result of impersonation tolerance. 追跡画素の数と個人識別性の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the number of tracking pixels, and personal identification.

以下、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本発明は、図面に示した実施の形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings. In the drawings referred to below, the same reference numerals are used for common elements, and the description thereof is omitted as appropriate.

最初に、本発明の個人認証システムにおける前提条件について説明する。本発明の個人認証システムの利用者は、システムの提供者から渡される所定のシールを指の爪に貼ることを要請される。図1(a)は、本発明におけるシールの実施形態であるシール12を拡大して示す。シール12は、人の指の爪の大きさに対してごく小さなシールとして構成される。なお、図1(a)には、長方形のシール12を示したが、シールの形状はこれに限定されるものではなく、円、楕円、その他のどのような形状であってもよい。   First, preconditions in the personal authentication system of the present invention will be described. The user of the personal authentication system of the present invention is required to apply a predetermined seal delivered from the system provider to the fingernail. Fig.1 (a) expands and shows the seal | sticker 12 which is embodiment of the seal | sticker in this invention. The seal 12 is configured as a very small seal with respect to the size of a human fingernail. In addition, although the rectangular seal | sticker 12 was shown in Fig.1 (a), the shape of a seal | sticker is not limited to this, A circle, an ellipse, and any other shape may be sufficient.

シール12には2つの描点が印刷されている。ここで、各描点は、互いに異なる色で印刷される。図1(a)に示す例においては、赤色の描点14rと青色の描点14bが所定間隔をもって印刷されている。各描点が互いに異なる色で印刷されるのは、後の画像抽出処理に鑑みてのことであり、色の組み合わせは、赤と青に限定されるものではなく、色の距離が適切に離れていればどのような組み合わせであってもよい。また、描点が印刷されるシール12の表面基材の色は、描点と色の距離が大きく離れていることが好ましく、白などの明度の高い色を採用することが好ましい。   Two dashes are printed on the seal 12. Here, each dab is printed in a different color. In the example shown in FIG. 1 (a), a red dab 14r and a blue dab 14b are printed at a predetermined interval. Each dab is printed in a different color in light of the subsequent image extraction process, and color combinations are not limited to red and blue, and the color distances are appropriately separated. Any combination may be used. Moreover, it is preferable that the distance of the surface base of the seal | sticker 12 on which the dot is printed is largely separated from the dot, and it is preferable to adopt a color having high brightness such as white.

本発明の個人認証システムの利用者は、システムの提供者から渡されたシール12を指の爪に貼る。この際、シールの貼り方については、利用者の自由に委ねられる。その結果、図1(b)に示すように、利用者の指におけるシール12の相対的な貼付位置にランダム性が発生することになる。上述した事項を前提とした上で、本発明の個人認証システムについて説明を始める。   The user of the personal authentication system of the present invention attaches the seal 12 delivered from the system provider to the fingernail. At this time, how to put the seal is left to the user. As a result, as shown in FIG. 1B, randomness occurs in the relative sticking position of the seal 12 on the user's finger. On the premise of the above-described matters, the description of the personal authentication system of the present invention will be started.

図2は、本発明の実施形態である個人認証システム100の機能ブロック図を示す。図2に示されるように、本実施形態の個人認証システム100は、撮像部10と、画像入力IF20と、認証用データ生成部30と、登録データ管理部40と、認証部50と、認証結果出力部60とを含んで構成されている。撮像部10は、3CCDカメラなどの高画質デジタルカメラ11を含んで構成され、被認証者の指(すなわち、爪の生えている面)のRGBデジタル画像を取得する。撮像部10が取得したデジタル画像は、画像入力IF20を介して認証用データ生成部30に転送される。認証用データ生成部30は、被認証者の指のデジタル画像から認証用データを生成する。生成された認証用データは、登録モードにおいては、被認証者を認証するための登録データとして登録データ管理部40に登録され、認証モードにおいては、照合データとして認証部50に提供される。認証部50は、照合データと登録データ管理部40に登録される各登録データとの間の相関係数に基づいて認証の可否を判断し、その結果を認証結果出力部60に通知する。認証結果出力部60は、認証結果を出力手段に応じた適切な出力データを変換して出力する。   FIG. 2 shows a functional block diagram of the personal authentication system 100 according to the embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 2, the personal authentication system 100 according to the present embodiment includes an imaging unit 10, an image input IF 20, an authentication data generation unit 30, a registration data management unit 40, an authentication unit 50, and an authentication result. An output unit 60 is included. The imaging unit 10 includes a high-quality digital camera 11 such as a 3CCD camera, and acquires an RGB digital image of the finger of the person to be authenticated (that is, the surface on which the nail is grown). The digital image acquired by the imaging unit 10 is transferred to the authentication data generation unit 30 via the image input IF 20. The authentication data generation unit 30 generates authentication data from the digital image of the person to be authenticated. The generated authentication data is registered in the registration data management unit 40 as registration data for authenticating the person to be authenticated in the registration mode, and is provided to the authentication unit 50 as verification data in the authentication mode. The authentication unit 50 determines whether authentication is possible based on the correlation coefficient between the collation data and each registered data registered in the registered data management unit 40, and notifies the authentication result output unit 60 of the result. The authentication result output unit 60 converts the output of the authentication result into appropriate output data according to the output means and outputs the result.

以上、本実施形態の個人認証システム100の基本構成について概略的に説明してきたが、次に、個人認証システム100が実行する処理について図3を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の説明においては、適宜、図2を併せて参照するものとする。   The basic configuration of the personal authentication system 100 according to the present embodiment has been schematically described above. Next, the processing executed by the personal authentication system 100 will be specifically described with reference to FIG. In the following description, FIG. 2 will be referred to as appropriate.

図3は、個人認証システム100が実行する処理のフローチャートを示す。まず、撮像部10が、被認証者の指(すなわち、爪の生えている面)のデジタル画像を取得する(ステップ101)。図4(a)は、撮像部10が取得したデジタル画像を示す。デジタル画像には、爪にシール12を貼付した被認証者の指の第一関節から先の部分が写っている。なお、シール12には、図4(a)の右側に拡大して示すように、赤色の描点14rと青色の描点14bが印刷されている。   FIG. 3 shows a flowchart of processing executed by the personal authentication system 100. First, the imaging unit 10 acquires a digital image of the finger of the person to be authenticated (that is, the surface on which the nail is grown) (step 101). FIG. 4A shows a digital image acquired by the imaging unit 10. In the digital image, a portion ahead of the first joint of the finger of the person to be authenticated with the seal 12 attached to the nail is shown. The seal 12 is printed with a red drawn dot 14r and a blue drawn dot 14b as shown on the right side of FIG.

次に、認証用データ生成部30が、図4(a)に示すデジタル画像から指の輪郭線を取得する(ステップ102)。具体的には、取得したデジタル画像に対して二値化処理、ノイズ除去処理を施した後、ラプラシアンフィルタを用いてエッジ画素を抽出する。次に、抽出したエッジ画素に対して細線化処理を施すことによって、図4(b)に示すように、指の輪郭線Oを1ピクセルの太さで抽出する。   Next, the authentication data generation unit 30 acquires a finger outline from the digital image shown in FIG. 4A (step 102). Specifically, after binarization processing and noise removal processing are performed on the acquired digital image, edge pixels are extracted using a Laplacian filter. Next, by performing thinning processing on the extracted edge pixels, the outline O of the finger is extracted with a thickness of 1 pixel as shown in FIG.

次に、認証用データ生成部30が、指の輪郭線Oに基づいて追跡画素群O′を定義する(ステップ103)。具体的には、指の輪郭線Oを構成する画素のX座標値の最大値[Xmax]を特定した後、最大値[Xmax]から所定値[W]を減じた値[Xmax-W]をX座標値に持つ2つの画素、すなわち、P1(Xmax-W,Y1)およびP2(Xmax-W,Y2)を特定する。最後に、指の輪郭線Oを構成する画素のうちX座標値が[Xmax-W]より小さい画素を全て削除した上で、画素P1と画素P2を接続する直線を定義する。その結果、図5(a)に示すような追跡画素群O′が定義される。   Next, the authentication data generation unit 30 defines the tracking pixel group O ′ based on the contour line O of the finger (step 103). Specifically, after specifying the maximum value [Xmax] of the X coordinate values of the pixels constituting the outline O of the finger, the value [Xmax−W] obtained by subtracting the predetermined value [W] from the maximum value [Xmax] is obtained. Two pixels having X coordinate values, that is, P1 (Xmax-W, Y1) and P2 (Xmax-W, Y2) are specified. Finally, after deleting all pixels having an X coordinate value smaller than [Xmax-W] from the pixels constituting the contour line O of the finger, a straight line connecting the pixels P1 and P2 is defined. As a result, a tracking pixel group O ′ as shown in FIG. 5A is defined.

次に、認証用データ生成部30が、シール12に印刷された2つの描点14r,14bの代表座標値を決定する(ステップ104)。具体的には、まず、図4(a)に示すデジタル画像からシール12に印刷された描点14rおよび描点14bを構成する画素を取得する。ここで、描点14rおよび描点14bは、それぞれが異なる色(赤色および青色)で印刷されているので、描点14rおよび描点14bの画像をRGB値(あるいは輝度値)に基づいて別々に抽出することができる。なお、各描点の画像の抽出処理は、適切な色抽出フィルタ等を用いて行うことができる。   Next, the authentication data generation unit 30 determines the representative coordinate values of the two drawn points 14r and 14b printed on the sticker 12 (step 104). Specifically, first, the pixels constituting the drawn point 14r and the drawn point 14b printed on the seal 12 are acquired from the digital image shown in FIG. Here, since the drawing point 14r and the drawing point 14b are printed in different colors (red and blue), the images of the drawing point 14r and the drawing point 14b can be separately extracted based on the RGB values (or luminance values). it can. In addition, the extraction process of the image of each drawing point can be performed using an appropriate color extraction filter or the like.

ここで、抽出された描点14の画像は、一般に、複数の画素から構成される。したがって、本実施形態においては、所定の規則に従って、描点14の代表座標値を決定する。代表座標値を決定する規則の一例について、図6に基づいて説明する。まず、描点14を構成する画素のX座標値の最大値[Xmax]と最小値[Xmin]を取得してその平均値[Xave]を求め、平均値[Xave]をX座標値の代表値とする。なお、座標値の平均値が整数として求められるよう、切り捨てあるいは切り上げなど規則を設ける。同じく、描点14を構成する画素のY座標値の最大値[Ymax]と最小値[Ymin]を取得してその平均値[Yave]を求め、平均値[Yave]をY座標値の代表値とする。最後に、描点14の代表座標値を(Xave,
Yave)として決定する。
Here, the extracted image of the drawn dot 14 is generally composed of a plurality of pixels. Therefore, in this embodiment, the representative coordinate value of the drawing point 14 is determined according to a predetermined rule. An example of the rule for determining the representative coordinate value will be described with reference to FIG. First, the maximum value [Xmax] and the minimum value [Xmin] of the X coordinate values of the pixels constituting the drawing point 14 are acquired to obtain the average value [Xave], and the average value [Xave] is determined as the representative value of the X coordinate value. To do. Rules are provided such as rounding down or rounding up so that the average value of coordinate values can be obtained as an integer. Similarly, the maximum value [Ymax] and the minimum value [Ymin] of the Y coordinate values of the pixels constituting the drawing point 14 are acquired to obtain the average value [Yave], and the average value [Yave] is determined as the representative value of the Y coordinate value. To do. Finally, the representative coordinate value of the plotted point 14 is (Xave,
Yave).

次に、認証用データ生成部30が、描点14の代表座標値に基づき適切な規則に従って基準点Dを定義する(ステップ105)。ここで、基準点を定義する規則は種々想定することができ、特に限定するものではないが、最も簡単な例としては、代表画素Rあるいは代表画素Bのいずれか一方を基準点Dとする規則を挙げることができる。その他、代表画素Rと代表画素Bを結ぶ線分上のいずれかの画素(たとえば中点)を基準点Dとしたり、代表画素Rと代表画素Bを通る直線上のいずれかの画素(たとえば、代表画素から所定のピクセル距離離間した画素)を基準点Dとしたりする規則が考えられる。ここで、代表画素とは、代表座標値に対応する画素をいうものとする。図5(a)に示す例においては、描点14rの代表画素Rと描点14bの代表画素Bを結ぶ線分の中点を基準点Dとして定義している。   Next, the authentication data generation unit 30 defines the reference point D according to an appropriate rule based on the representative coordinate value of the drawing point 14 (step 105). Here, various rules for defining the reference point can be assumed and are not particularly limited, but the simplest example is a rule in which either the representative pixel R or the representative pixel B is the reference point D. Can be mentioned. In addition, any pixel (for example, the middle point) on the line segment connecting the representative pixel R and the representative pixel B is set as the reference point D, or any pixel on the straight line passing through the representative pixel R and the representative pixel B (for example, A rule that a reference point D is a pixel separated from the representative pixel by a predetermined pixel distance can be considered. Here, the representative pixel means a pixel corresponding to the representative coordinate value. In the example shown in FIG. 5A, the midpoint of the line segment connecting the representative pixel R of the drawing point 14r and the representative pixel B of the drawing point 14b is defined as the reference point D.

次に、認証用データ生成部30が、描点14の代表座標値に基づいて追跡始点Sを定義する(ステップ106)。具体的には、基準点Dを通る直線を定義した上で、追跡画素群O′を構成する画素のうち、定義された直線上に存在する画素を追跡始点Sとして定義する。なお、本実施形態においては、上述した基準点Dを通る直線は、代表画素Rと代表画素Bを通る直線と所定の角度をなす直線として定義することができる。   Next, the authentication data generation unit 30 defines the tracking start point S based on the representative coordinate value of the drawing point 14 (step 106). Specifically, after defining a straight line passing through the reference point D, a pixel existing on the defined straight line among the pixels constituting the tracking pixel group O ′ is defined as the tracking start point S. In the present embodiment, the straight line passing through the reference point D described above can be defined as a straight line that forms a predetermined angle with the straight line passing through the representative pixel R and the representative pixel B.

図5(a)は、最も簡単な例として、追跡画素群O′を構成する画素のうち、基準点Dと代表画素Rと代表画素Bを通る直線(すなわち、基準点Dを通る直線であって代表画素Rと代表画素Bを通る直線と0°の角度をなす直線)の上に存在する画素を追跡始点Sとして定義している。なお、基準点Dを通る直線上は、追跡画素群O′と2カ所で交わるので、所定の規則に従って、いずれか一方の画素を追跡始点Sとして定義する。本実施形態においては、図5(b)に示すように、代表画素Rから代表画素Bに向って延長線上に存在する画素を追跡始点Sとして定義している。   FIG. 5A shows, as the simplest example, a straight line passing through the reference point D, the representative pixel R, and the representative pixel B among the pixels constituting the tracking pixel group O ′ (that is, a straight line passing through the reference point D). The pixel existing on the straight line passing through the representative pixel R and the representative pixel B and the 0 ° angle) is defined as the tracking start point S. Since the tracking pixel group O ′ intersects at two points on the straight line passing through the reference point D, one of the pixels is defined as the tracking start point S according to a predetermined rule. In the present embodiment, as shown in FIG. 5B, a pixel existing on the extension line from the representative pixel R to the representative pixel B is defined as the tracking start point S.

次に、図5(c)に示すように、認証用データ生成部30が、追跡画素群O′を構成する全ての画素に対して、追跡始点Sから順番に画素IDを連番付与する(ステップ107)。この場合、画素IDを付与する順番として、時計回りおよび反時計回りの二通りの順番が想定されるので、所定の規則に従って、画素IDを付与する順番を規定しておく。図5(c)に示す例においては、追跡始点Sから反時計回りの順番でIDを連番付与する旨が規定されている。   Next, as shown in FIG. 5C, the authentication data generation unit 30 sequentially assigns pixel IDs sequentially from the tracking start point S to all the pixels constituting the tracking pixel group O ′ ( Step 107). In this case, two orders, clockwise and counterclockwise, are assumed as the order in which the pixel IDs are assigned. Therefore, the order in which the pixel IDs are assigned is defined according to a predetermined rule. In the example shown in FIG. 5C, it is defined that IDs are assigned consecutively in the counterclockwise order from the tracking start point S.

なお、他の実施形態においては、追跡画素群O′を構成する全ての画素に画素IDを連番付与するのではなく、所定の規則に則って選択された一部の画素についてのみ画素IDを連番付与することもできる。たとえば、基準点Dと追跡始点Sを通って延びる線を定義した後、その線を、基準点Dを回転中心として所定角度(θ)ずつ一定方向に回転移動させ、移動した線と指の輪郭線の交点にある画素についてのみ画素IDを連番で付与するように構成することができる。この場合、所定角度(θ)を大きく設定して選択される画素の数を減らすことができる。また、指の輪郭線に沿って1画素ずつを追跡しながら、(α)個の画素を隔てた画素ごとに画素IDを連番で付与するように構成することもできる。この場合も値(α)を大きく設定するほど選択される画素数が減少する。   In other embodiments, pixel IDs are not assigned to all the pixels constituting the tracking pixel group O ′, but pixel IDs are assigned only to some of the pixels selected according to a predetermined rule. A serial number can also be given. For example, after defining a line extending through the reference point D and the tracking start point S, the line is rotated and moved in a predetermined direction by a predetermined angle (θ) with the reference point D as the rotation center, and the line and the contour of the finger are moved. It can be configured such that pixel IDs are assigned consecutively only for pixels at the intersection of lines. In this case, the number of pixels to be selected can be reduced by setting the predetermined angle (θ) large. It is also possible to provide a pixel ID with a sequential number for each pixel that separates (α) pixels while tracking one pixel along the contour of the finger. Also in this case, the larger the value (α), the smaller the number of selected pixels.

次に、図7(a)に示すように、認証用データ生成部30が、追跡画素群O′を構成する全ての画素について、各画素と基準点Dとの離間距離を算出する(ステップ108)。本実施形態における離間距離は、ピクセル距離として算出することができる。図7(b)は、画素IDと算出したピクセル距離との関係をプロットした図を示す。   Next, as shown in FIG. 7A, the authentication data generation unit 30 calculates the separation distance between each pixel and the reference point D for all the pixels constituting the tracking pixel group O ′ (step 108). ). The separation distance in the present embodiment can be calculated as a pixel distance. FIG. 7B shows a diagram in which the relationship between the pixel ID and the calculated pixel distance is plotted.

次に、認証用データ生成部30が、認証用データとして、算出したピクセル距離と画素IDを対応付けたテーブルを生成する(ステップ109)。図8は、生成されたテーブル(認証用データ)を例示する。ここで、生成される認証用データの個人識別性は、シール12が貼付される位置のランダム性に本質的に依存する。さらに加えて、指の輪郭線の形状は、個体によってかなりの分散が見込めるものであるから、シール12の相対的な貼付位置と指の輪郭線の形状に基づいて決定される二次情報である本実施形態の認証用データのランダム性はさらに増大する。このランダム性は、指紋などのように厳密な一意性を保証するものではないが、認証対象が数千人規模の用途において、必要十分な個人識別性を担保する。なお、本実施形態においては、図5(a)に示した画素P1と画素P2を結ぶ直線領域の各画素と基準点Dとの離間距離を認証用データの生成に使用しないこともできる。   Next, the authentication data generation unit 30 generates a table in which the calculated pixel distance and the pixel ID are associated as authentication data (step 109). FIG. 8 illustrates the generated table (authentication data). Here, the personal identification of the generated authentication data essentially depends on the randomness of the position where the seal 12 is attached. In addition, since the shape of the finger contour line can be expected to vary considerably depending on the individual, it is secondary information determined based on the relative application position of the seal 12 and the shape of the finger contour line. The randomness of the authentication data of this embodiment further increases. This randomness does not guarantee strict uniqueness like a fingerprint or the like, but guarantees necessary and sufficient personal identification in applications where the authentication target is several thousand people. In the present embodiment, the separation distance between each pixel in the linear region connecting the pixel P1 and the pixel P2 shown in FIG. 5A and the reference point D may not be used for generating authentication data.

ステップ109において認証用データが生成されると、ステップ110に進んでモードが判断され、登録モードにおいては、生成されたテーブルが登録ユーザの登録データとして登録データ管理部40に登録され(ステップ111)、処理を終了する。一方、認証モードの場合においては、生成されたテーブルが照会データとして認証部50に提供され、一時的に保存される(ステップ112)。なお、認証用データを生成するために用いた一次情報(指の画像や輪郭線の座標情報)は、唯一性が低く個人を特定することのできない生体情報であるため、個人情報保護法上の問題を生じさせるものではないが、本実施形態においては、プライバシーの問題に配慮して、認証用データが生成された後、ただちに、一次情報を削除するように構成することが好ましい。   When the authentication data is generated in step 109, the process proceeds to step 110, and the mode is determined. In the registration mode, the generated table is registered in the registration data management unit 40 as registered user registration data (step 111). The process is terminated. On the other hand, in the case of the authentication mode, the generated table is provided as reference data to the authentication unit 50 and temporarily stored (step 112). Note that the primary information used to generate the authentication data (finger image and contour coordinate information) is biometric information that is unique and cannot identify an individual. Although this does not cause a problem, in the present embodiment, it is preferable that the primary information is deleted immediately after the authentication data is generated in consideration of the privacy problem.

ただし、一次情報を削除したとしても、テーブルの情報から指の輪郭線を再現することは不可能ではない。したがって、さらに好ましい実施形態においては、図5(a)に示した追跡画素群O′を構成する全ての画素についてピクセル距離を算出するのではなく、一定以上の間隔をもって互いに離間したごく一部の画素についてのみピクセル距離を算出することが好ましい。このよう構成することによって、テーブルの情報からは、元の指の形状を推察できない程度にまで離散した複数の点しか再現できなくなり、指の形状を他人に知られることがなくなるので、プライバシーの問題が完全にクリアされる。   However, even if the primary information is deleted, it is not impossible to reproduce the contour of the finger from the information in the table. Therefore, in a further preferred embodiment, the pixel distance is not calculated for all the pixels constituting the tracking pixel group O ′ shown in FIG. 5A, but only a small part separated from each other by a certain distance or more. It is preferable to calculate the pixel distance only for the pixels. By configuring in this way, it is possible to reproduce only a plurality of discrete points from the information in the table to such an extent that the original finger shape cannot be inferred, and the finger shape will not be known to others. Is completely cleared.

次に、認証部50が照会データと登録データ管理部40に登録された全ての登録データの間の相関係数を算出する(ステップ113)。その結果、所定の閾値よりも大きい相関係数を有する登録データが検出された場合には(ステップ114,Yes)、認証が成功した旨を認証結果出力部60に通知して(ステップ115)、処理を終了する。一方、所定の閾値よりも大きい相関係数を導出する登録データが見つからなかった場合には(ステップ114,No)、認証が失敗した旨を認証結果出力部60に通知して(ステップ116)、処理を終了する。   Next, the authentication unit 50 calculates a correlation coefficient between the inquiry data and all registered data registered in the registered data management unit 40 (step 113). As a result, when registration data having a correlation coefficient larger than a predetermined threshold is detected (Yes in step 114), the authentication result output unit 60 is notified that the authentication is successful (step 115), The process ends. On the other hand, when registration data for deriving a correlation coefficient larger than a predetermined threshold is not found (step 114, No), the authentication result output unit 60 is notified that the authentication has failed (step 116). The process ends.

以上、説明したように、本発明の個人認証方法は、利用者の身体の一部である指を利用するため利便性が高く、且つ、使用する生体情報が指の輪郭線の形状であり、それ自体に個人識別性が無いため、利用者に心理的な抵抗感を与えない。また、本発明においては、生体情報が単独で盗まれたとしても、そこから認証用データを再現することは実質的に不可能であり、万が一、認証用データ自体が盗まれた場合であっても、シールを貼り直すだけで古い認証用データをキャンセルし、新たな認証用データを再登録することができるので、利用者はその後も継続してシステムを利用することができる。   As described above, the personal authentication method of the present invention is highly convenient because it uses a finger that is a part of the user's body, and the biometric information to be used is in the shape of the contour of the finger, Since there is no personal identification in itself, it does not give psychological resistance to the user. Further, in the present invention, even if biometric information is stolen alone, it is practically impossible to reproduce the authentication data therefrom, and in the unlikely event that the authentication data itself is stolen. However, since the old authentication data can be canceled and new authentication data can be re-registered simply by re-sticking the sticker, the user can continue to use the system thereafter.

以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、たとえば、被認証者の爪に貼付するシールについては、図9に示すような実施形態をも含むものである。図9(a)に示す実施形態においては、シール12に色の異なる3つの描点14(赤・青・黒)が印刷されている。この場合、先に説明したのと同様に、描点14(赤)および描点14(青)に基づいて追跡始点Sと基準点Dを定義する一方、残りの描点14(黒)を撮像系に対する爪の傾きを補正するために利用することができる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated with embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned above, For example, about a sticker affixed on a to-be-authenticated person's nail, embodiment as shown in FIG. Is also included. In the embodiment shown in FIG. 9A, three drawn dots 14 (red, blue, and black) having different colors are printed on the seal 12. In this case, in the same manner as described above, the tracking start point S and the reference point D are defined on the basis of the drawing point 14 (red) and the drawing point 14 (blue), while the remaining drawing point 14 (black) is a nail for the imaging system. It can be used to correct the inclination of.

図9(b)に示す別の実施形態においては、シール12に描点14がひとつだけ印刷されている。この場合、描点14の代表画素を基準点Dとして定義する一方、追跡始点Sについては適切な規則に従って定義する。たとえば、指の輪郭線を構成する画素のうち、最大のX座標値を有する画素を追跡始点Sとして定義したり、基準点Dと同じ値のX座標値を有する画素を追跡始点Sとして定義したりすることができる。   In another embodiment shown in FIG. 9 (b), only one plot 14 is printed on the seal 12. In this case, the representative pixel of the drawing point 14 is defined as the reference point D, while the tracking start point S is defined according to an appropriate rule. For example, among the pixels constituting the contour of the finger, a pixel having the maximum X coordinate value is defined as the tracking start point S, or a pixel having the same X coordinate value as the reference point D is defined as the tracking start point S. Can be.

また、上述した実施形態においては、2つの描点の色を異ならせることによって両者を区別する構成について説明してきたが、本発明は、これに限定されるものではなく、2つの描点の大きさや形状を異ならせることによって両者を区別するように構成してもよい。さらに、本発明においては、蛍光塗料によって印刷された描点に対して可視光以外の光を照射し、その発光輝度に基づいて描点を抽出するように構成することもできる。また、本発明においては、インクジェット装置などを使用して描点を指の爪に対して直接描画するように構成することもできる。その他、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   In the above-described embodiment, the configuration has been described in which the colors of the two drawn points are differentiated from each other. However, the present invention is not limited to this, and the size and shape of the two drawn points. You may comprise so that both may be distinguished by making different. Furthermore, in this invention, it can also comprise so that light other than visible light may be irradiated with respect to the drawing point printed with the fluorescent paint, and a drawing point may be extracted based on the light emission luminance. Further, in the present invention, it is also possible to construct a drawing point directly on a fingernail using an ink jet device or the like. In addition, it is included in the scope of the present invention as long as the effects and effects of the present invention are exhibited within the scope of embodiments that can be considered by those skilled in the art.

以下、本発明の認証システムについて、実施例を用いてより具体的に説明を行なうが、本発明は、後述する実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although the authentication system of the present invention will be described more specifically using examples, the present invention is not limited to the examples described later.

本発明の認証システムについて、以下の手順で検証実験を行った。   About the authentication system of this invention, verification experiment was conducted in the following procedures.

(本人受入/他人拒否についての検証)
2.5mmの間隔を開けて2つの描点(赤・青)を印刷したシールを用意し、被験者Aに親指の爪の好きな位置にシールを貼るように指示した。その後、シールが貼付された親指を撮影し、取得したデジタル画像に基づいて登録データを生成した。図10(a)は、登録データの元となった画像を示す。
(Verification of acceptance / rejection of others)
A sticker with two dashes (red and blue) printed at intervals of 2.5 mm was prepared, and subject A was instructed to put the sticker on the favorite position of the thumb nail. Thereafter, the thumb with the sticker was photographed, and registration data was generated based on the acquired digital image. FIG. 10A shows an image from which registration data is based.

続いて、被験者Aの同じ親指を、撮影の度に親指を撮影部にセットし直してもらう形で4回にわたって撮影した。そのようにして取得した4つのデジタル画像に基づいて4つの照会データを生成し、各照会データと登録データの間の相関係数を計算した。図10(b)〜(e)は、各照会データの元となった画像を相関係数とともに示す。   Subsequently, the same thumb of the subject A was photographed four times in such a manner that the thumb was set on the photographing unit every time photographing was performed. Four inquiry data were generated based on the four digital images thus obtained, and a correlation coefficient between each inquiry data and registration data was calculated. FIGS. 10B to 10E show an image that is the basis of each inquiry data together with a correlation coefficient.

次に、4人の被験者B〜Eに対して被験者Aの登録データの元となった画像(図11(a)に示す)をお手本として示し、これに倣って親指の爪にシールを貼るように指示した。その後、シールが貼付された被験者B〜Eの親指を撮影した。そのようにして取得した4つのデジタル画像に基づいて各人の照会データを生成し、被験者B〜Eの各照会データと被験者Aの登録データの間の相関係数を計算した。図11(b)〜(e)は、被験者B〜Eの照会データの元となった画像を相関係数とともに示す。   Next, an image (shown in FIG. 11 (a)) that is the basis of the registration data of the subject A is shown as an example for the four subjects B to E, and a sticker is put on the nail of the thumb according to this. Instructed. Thereafter, the thumbs of subjects B to E with the stickers attached were photographed. Each person's inquiry data was produced | generated based on four digital images acquired in that way, and the correlation coefficient between each inquiry data of test subject B-E and registration data of test subject A was calculated. FIGS. 11B to 11E show images that are the basis of the inquiry data of the subjects B to E together with the correlation coefficient.

上述した実験結果により、本実施例のシステムにおいては、相関係数の閾値kに適切な値(例えば、k=0.995)を設定することによって、本人受入と他人拒否を同時に実現できることが実証された。   Based on the experimental results described above, it is demonstrated that the system of this embodiment can realize the acceptance of others and the rejection of others by setting an appropriate value (for example, k = 0.0.99) for the threshold k of the correlation coefficient. It was done.

(なりすまし耐性の検証)
図10(a)に示した被験者Aの親指の輪郭線を利用して、以下の手順でシミュレーションを行った。まず、図12(a)に示すように、基準点Dと追跡始点Sを任意の位置に定義して認証用データを生成してこれを登録データとした。次に、追跡始点Sについては固定したままで、基準点Dの位置を初期位置からx軸方向に1ピクセルずつ移動させ、その都度、各位置における認証用データを生成した。同様に、基準点Dの位置を初期位置からy軸方向に1ピクセルずつ移動させ、その都度、各位置における認証用データを生成した。図12(b)は、上述した手順で生成した各認証用データと登録データの間の相関係数と、基準点Dのずれの度合い(ピクセル距離)の関係を移動軸方向ごとに示した図である。
(Verification of impersonation resistance)
A simulation was performed in the following procedure using the contour line of the thumb of subject A shown in FIG. First, as shown in FIG. 12A, the reference point D and the tracking start point S are defined at arbitrary positions, authentication data is generated, and this is used as registration data. Next, while keeping the tracking start point S fixed, the position of the reference point D was moved pixel by pixel in the x-axis direction from the initial position, and authentication data at each position was generated each time. Similarly, the position of the reference point D is moved pixel by pixel from the initial position in the y-axis direction, and authentication data at each position is generated each time. FIG. 12B is a diagram showing the relationship between the correlation coefficient between each authentication data generated in the above-described procedure and registered data and the degree of deviation (pixel distance) of the reference point D for each movement axis direction. It is.

ここで、本人と他人を識別するための閾値kを「0.995」として、図12(b)を参照すると、基準点が初期位置から、x軸方向に11ピクセル(実寸で0.55mm)以上ずれると本人とは認証されず、y軸方向に10ピクセル(実寸で0.5mm)以上ずれると本人とは認証されないことがわかる。   Here, referring to FIG. 12 (b) with the threshold value k for identifying the person and others as “0.995”, referring to FIG. 12B, the reference point is 11 pixels in the x-axis direction (0.55 mm in actual size) from the initial position. If it deviates more than that, it is not authenticated, and if it deviates more than 10 pixels (0.5 mm in actual size) in the y-axis direction, it is understood that it is not authenticated.

さらに、図13(a)に示すように、基準点Dを起点として初期方向に伸びる線分と指の輪郭線の交点にある画素を追跡始点Sの初期位置として定義した後、固定した基準点Dを中心に反時計回りに1°ずつ回転させた上記線分と指の輪郭線の交点にある画素を新たな追跡始点Sとして定義した。そして、定義された複数の追跡始点Sに基づいて複数の認証用データを生成した。図13(b)は、上述した手順で生成した各認証用データと登録データの間の相関係数と、初期方向に伸びる線分からのずれ(角度θ)の関係を示した図である。ここで、本人と他人を識別するための閾値kを「0.995」として、図13(b)を参照すると、追跡始点Sの初期位置と基準点Dを結ぶ線分からのずれが角度にして5°ずれると本人とは認証されないことがわかる。   Further, as shown in FIG. 13A, after defining the pixel at the intersection of the line segment extending in the initial direction starting from the reference point D and the contour of the finger as the initial position of the tracking start point S, the fixed reference point A pixel at the intersection of the line segment rotated by 1 ° counterclockwise around D and the outline of the finger is defined as a new tracking start point S. Then, a plurality of authentication data is generated based on the plurality of defined tracking start points S. FIG. 13B is a diagram showing the relationship between the correlation coefficient between each authentication data and registration data generated by the above-described procedure and the deviation (angle θ) from the line segment extending in the initial direction. Here, assuming that the threshold value k for identifying the person and the other person is “0.995” and referring to FIG. 13B, the deviation from the line segment connecting the initial position of the tracking start point S and the reference point D is an angle. If it deviates by 5 °, it turns out that it is not authenticated.

ここで、シールの貼付範囲を5.0×5.0mm四方と想定すると、上述したシミュレーションの結果から、ランダムに貼ったシールによって定義される基準点Dが本人のそれと実質的に一致する確率は、(0.55×0.5)mm2/(5×5)mm2=1/90となり、ランダムに貼ったシールによって定義される追跡始点Dが本人のそれと実質的に一致する確率は、5°/360°=1/72となる。したがって、本人の指を完全に再現した人工指の爪に対してシールを貼ることによって本人になりすますことができる確率は、1/90×1/72=1/6480となる。上述した結果により、仮に、本人の指の画像が単独で盗まれたとしても、そこから認証用データを再現することは実質的に不可能であるといえる。   Here, assuming that the sticking range of the seal is 5.0 × 5.0 mm square, the probability that the reference point D defined by the sticker attached at random substantially matches that of the person from the simulation results described above is (0.55 × 0.5) mm 2 / (5 × 5) mm 2 = 1/90, and the probability that the tracking start point D defined by the randomly attached sticker substantially matches that of the person is 5 ° / 360 ° = 1/72. Therefore, the probability that the person can be impersonated by applying a sticker to the artificial fingernail that completely reproduces the person's finger is 1/90 × 1/72 = 1/6480. Based on the above results, even if the image of the person's finger is stolen alone, it can be said that it is substantially impossible to reproduce the authentication data therefrom.

(追跡画素の数と個人識別性の関係)
先の実験で取得した被験者A〜Eの情報に基づいて、認証用データの生成に用いる追跡画素の数を減らした場合の影響について検証した。なお、本検証においては、(α)個の画素を隔てた画素ごとに画素IDを連番で付与する方式で追跡画素数を減らした。図14は、登録データと照会データの間の相関係数と、追跡画素群O′の全画素数に対する計算に使用した画素数の割合(%)との関係を被験者ごとに示した図である。図14に示されるように、画素数を全体の0.56%(この場合、画素数=8個)まで減らした場合においても、被験者A(1回目〜4回目)の照会データの相関係数は、被験者B〜Eの照会データの相関係数より有意な差をもって大きくなることが示された。この結果より、本発明においては、認証用データの生成において必ずしも追跡画素群O′の全画素を使用する必要はないことが示された。
(Relationship between the number of tracking pixels and personal identification)
Based on the information of subjects A to E acquired in the previous experiment, the effect of reducing the number of tracking pixels used for generating the authentication data was verified. In this verification, the number of tracking pixels was reduced by a method in which a pixel ID is assigned sequentially for each pixel that separates (α) pixels. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the correlation coefficient between registered data and inquiry data and the ratio (%) of the number of pixels used for the calculation with respect to the total number of pixels in the tracking pixel group O ′ for each subject. . As shown in FIG. 14, even when the number of pixels is reduced to 0.56% (in this case, the number of pixels = 8), the correlation coefficient of the inquiry data of the subject A (first to fourth times) Was shown to be significantly greater than the correlation coefficient of the query data for subjects B-E. From this result, it was shown in the present invention that it is not always necessary to use all the pixels of the tracking pixel group O ′ in the generation of the authentication data.

以上、説明したように、本発明によれば、生体認証の利便性を維持しつつ、システム運用上の問題や被認証者の心理的問題を最小化しうる新規な個人認証方法及びシステムが提供される。本発明は、これまで、生体認証の導入が敬遠されていた商業施設・宿泊施設・アミューズメント施設などでも抵抗なく受け入れられるであろう。たとえば、本発明をホテルなどの宿泊施設に適用すれば、宿泊客はチェックインの際、フロントで渡されたシールを爪に貼付して登録するだけで、ICカードなどを持ち歩かなくても部屋の入室や施設内での会計が可能になり、宿泊客の利便性が飛躍的に向上する。   As described above, according to the present invention, there is provided a novel personal authentication method and system capable of minimizing problems in system operation and psychological problems of the person to be authenticated while maintaining the convenience of biometric authentication. The The present invention will be accepted without resistance even in commercial facilities, lodging facilities, amusement facilities, etc., where the introduction of biometric authentication has been avoided. For example, if the present invention is applied to an accommodation facility such as a hotel, the guest can simply register the sticker handed to the nail at the time of check-in without having to carry an IC card or the like. The entrance and accounting within the facility will be possible, and the convenience for guests will be greatly improved.

10…撮像部
11…高画質デジタルカメラ
12…シール
14…描点
20…画像入力IF
30…認証用データ生成部
40…登録データ管理部
50…認証部
60…認証結果出力部
100…個人認証システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image pick-up part 11 ... High-quality digital camera 12 ... Sticker 14 ... Drawing point 20 ... Image input IF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Authentication data generation part 40 ... Registration data management part 50 ... Authentication part 60 ... Authentication result output part 100 ... Personal authentication system

Claims (8)

個人認証を行う方法であって、
描点が印刷されたシールを指の爪に貼付した被認証者の該指のデジタル画像を取得するステップと、
前記デジタル画像から前記指の輪郭線を抽出するステップと、
前記デジタル画像から前記描点を抽出するステップと、
前記描点に基づいて基準点を定義するステップと、
前記基準点に基づいて前記指の輪郭線上に追跡始点を定義するステップと、
前記指の輪郭線を構成する各画素に対して前記追跡始点から順番に画素IDを連番付与するステップと、
前記指の輪郭線を構成する各画素と前記基準点との離間距離を算出するステップと、
認証用データとして前記離間距離と前記画素IDを対応付けたテーブルを生成するステップと、
被認証者の前記認証用データと登録ユーザの前記認証用データとの間の相関係数に基づいて認証の可否を判断するステップと、
を含む、個人認証方法。
A method for performing personal authentication,
Obtaining a digital image of the finger of the person to be authenticated with a sticker printed with a sticker printed on the fingernail;
Extracting a contour of the finger from the digital image;
Extracting the dab from the digital image;
Defining a reference point based on the dab;
Defining a tracking start point on the contour of the finger based on the reference point ;
Sequentially assigning pixel IDs sequentially from the tracking start point to each pixel constituting the outline of the finger;
Calculating a separation distance between each pixel constituting the contour line of the finger and the reference point;
Generating a table in which the separation distance and the pixel ID are associated as authentication data;
Determining whether authentication is possible based on a correlation coefficient between the authentication data of the person to be authenticated and the authentication data of the registered user;
Including personal authentication methods.
前記シールには、少なくとも2つの描点が印刷され、
前記基準点を定義するステップは、前記2つの描点を通る直線上の画素を基準点として定義するステップである、請求項に記載の個人認証方法。
At least two dab points are printed on the seal,
Step is a step of defining a pixel on the straight line passing through the two dabs as a reference point, the personal authentication method of claim 1 defining the reference point.
前記2つの描点を結ぶ線分の中点を前記基準点として定義する、請求項に記載の個人認証方法。 The personal authentication method according to claim 2 , wherein a midpoint of a line segment connecting the two drawn points is defined as the reference point. 前記追跡始点を定義するステップは、前記指の輪郭線を構成する画素のうち、前記基準点を通る直線上に存在する画素を前記追跡始点として定義するステップであり、前記直線は、前記2つの描点を通る直線と所定の角度をなす、請求項2または3に記載の個人認証方法。   The step of defining the tracking start point is a step of defining, as the tracking start point, a pixel existing on a straight line passing through the reference point among the pixels constituting the contour line of the finger. The personal authentication method according to claim 2, wherein the personal authentication method forms a predetermined angle with a straight line passing through the drawing point. 前記追跡始点を定義するステップは、前記指の輪郭線を構成する画素のうち、前記2つの描点を通る直線上に存在する画素を前記追跡始点として定義するステップである、
請求項4に記載の個人認証方法。
The step of defining the tracking start point is a step of defining, as the tracking start point, a pixel existing on a straight line passing through the two drawing points among the pixels constituting the outline of the finger.
The personal authentication method according to claim 4.
前記2つの描点は、互いに異なる色で印刷され、
前記デジタル画像から前記描点を抽出するステップは、RGB値に基づいて前記2つの描点をそれぞれ別々に抽出するステップである、
請求項2に記載の個人認証方法。
The two dab points are printed in different colors,
Extracting the dab from the digital image is extracting the two dab separately based on RGB values;
The personal authentication method according to claim 2.
コンピュータに対して請求項1〜6のいずれか一項に記載の個人認証方法の各ステップを実行させるためのコンピュータ実行可能なプログラム。   The computer executable program for making a computer perform each step of the personal authentication method as described in any one of Claims 1-6. 被認証者の指のデジタル画像を取得するための撮像部と、
前記デジタル画像から認証用データを生成する認証用データ生成部と、
登録ユーザの前記認証用データを登録データとして管理する登録データ管理部と、
被認証者の前記認証用データと前記登録データとの間の相関係数に基づいて認証の可否を判断する認証部と
を含む個人認証システムであって、
前記認証用データ生成部は、
前記デジタル画像から前記指の輪郭線および該指の爪に貼付されたシールに印刷された描点を抽出するための機能手段と、
前記描点に基づいて基準点を定義するための機能手段と、
前記描点に基づいて追跡始点を定義するための機能手段と、
前記指の輪郭線を構成する各画素に対して前記追跡始点から順番に画素IDを連番付与するための機能手段と、
前記指の輪郭線を構成する各画素と前記基準点との離間距離を算出するための機能手段と、
前記認証用データとして前記離間距離と前記画素IDを対応付けたテーブルを生成する機能手段と
を含む、
個人認証システム


An imaging unit for acquiring a digital image of the finger of the person to be authenticated;
An authentication data generation unit for generating authentication data from the digital image;
A registered data management unit that manages the authentication data of registered users as registered data;
A personal authentication system including an authentication unit that determines whether authentication is possible based on a correlation coefficient between the authentication data of the person to be authenticated and the registration data,
The authentication data generation unit includes:
Functional means for extracting from the digital image, a contour printed on the finger and a plot printed on a sticker affixed to the fingernail;
Functional means for defining a reference point based on the dab;
Functional means for defining a tracking start point based on the dab;
Functional means for sequentially assigning pixel IDs to the pixels constituting the outline of the finger in order from the tracking start point;
Functional means for calculating a separation distance between each pixel constituting the contour line of the finger and the reference point;
A function unit that generates a table in which the separation distance is associated with the pixel ID as the authentication data;
Personal authentication system .


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