JP6879524B2 - 認証情報処理プログラム及び認証情報処理装置 - Google Patents
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Description
図2から図7を参照して、第一実施形態の装置10において実行される認証情報処理を説明する。図2に示すように、装置10は、生体情報取得装置8、画像取得部21、基準点決定部22、抽出部23、情報生成部24、登録部26、照合部27、及びDB28を有し、それぞれの機能ブロックに対応する処理を、CPU1(図1参照)によって実行する。
1.登録時の処理
図4、図5、図8から図23を参照して、第二実施形態の装置10で実行される認証情報処理について、認証情報を登録する場合を例に説明する。認証情報処理は、ユーザが開始指示を入力した場合に開始される。開始指示は、画像から取得された認証情報を登録用の認証情報としてDB28に登録するのか、それとも、取得された認証情報をDB28に登録された登録用の認証情報と照合するのかに関する指示を含む。装置10のCPU1は、認証情報処理の開始指示の入力を検知すると、フラッシュメモリ4に記憶された認証情報処理を実行する為の認証情報処理プログラムをRAM3に読み出し、認証情報処理プログラムに含まれる指示に従って、以下に説明する各ステップの処理を実行する。本例では、基準点を抽出する要件(例えば、画像の鮮明さ)を満たす皮膚情報が取得されるまで、再入力を促すフィードバック処理が実行される。認証情報処理で取得される画像は、画像からアルゴリズムを用いて認証情報を抽出する要件を満たす。処理の過程で取得されたり、生成されたりした情報及びデータは、適宜RAM3に記憶される。処理に必要な各種設定値は、予めフラッシュメモリ4に記憶されている。以下、ステップを「S」と略記する。
登録用の認証情報として図13の画像45から抽出された中心基準点A1からA10を含む複数の中心基準点についての汗孔関連情報を含む認証情報が用いられ、照合対象となる照合用の画像として図15の画像65から中心基準点B1からB9を含む複数の基準点についての汗孔関連情報を含む認証情報が生成された場合について説明する。照合時の認証情報処理では、登録時の認証情報処理と同様に、S11が実行される。S11の処理によって、画像65から中心基準点B1からB9を含む複数の基準点についての汗孔関連情報を含む認証情報が生成される。
回転角の差=Bnm−An(MOD(N+m,8))+AnN−Bn0 ・・・ 式(1)
照合用の基準点bmの距離を距離Dbm、登録用の基準点a(MOD(N+m,8))の距離を距離Da(MOD(N+m,8))としたとき、8組の距離の比較量は、例えば、mが0から7までの整数の各々の、式(2)で算出される距離の差の比率の和で表されてもよい。
距離の差の比率=|Dbm−Da(MOD(N+m,8))|/min(Dbm,Da(MOD(N+m,8))) ・・・ 式(2)
ただし、min(Dbm,Da(MOD(N+m,8)))は、DbmとDa(MOD(N+m,8))とのうちの小さい方の値である。角度の比較量及び距離の比較量が0である場合のスコア(スコア最大値)を100とした場合、式(3)に基づき、例えば照合用の基準点B1と、登録用の基準点A2とのスコアが、85と算出され、リストに記憶される。
スコア=(比較量最大値−(距離の比較量×定数+角度の比較量))/比較量最大値×スコア最大値 ・・・式(3)
式(3)において定数は、角度の比較量に対する、距離の比較量の大きさを調整する為に適宜設定される値であり、例えば、100である。比較量最大値は、距離の比較量に定数を乗じた値と、角度の比較量との和の許容される最大値である。距離の比較量に定数を乗じた値と、角度の比較量との和が比較量最大値よりも大きくなる場合は、式(3)の内、距離の比較量に定数を乗じた値と、角度の比較量との和に比較量最大値が設定される。スコア最大値は、スコアが取り得る値の最大値であり、例えば、100である。照合用の基準点B1と、登録用の基準点A2との回転角は、41度と算出され、リストに記憶される。
|d1−d2|×2/(d1+d2)<0.1 ・・・式(4)
汗孔関連情報を照合に用いることで、認証性能が向上するかを確認する評価試験を行った。後述の条件1から3の各々について、31指を光学式タッチセンサによって2000dpiの横480ピクセル縦800ピクセルの画像を1指あたり5〜10枚取得し、1枚を登録画像、他を照合画像としてROC(Receiver Operating Characteristic)を算出し、認証精度の比較を行った。条件1は、公知のマニューシャ法を用いて皮膚認証を行う条件である。条件2は、汗孔関連情報を用いて皮膚認証を行う条件である。条件3は、マニューシャ法と汗孔関連情報とを併用して皮膚認証を行う条件である。条件1から3の試験結果を各々、図24の結果35から37で示す。図24に示すように、条件1から3を比較すると、条件1(結果35)に比べ条件2(結果36)は、認証性能が優れていた。このことから、汗孔関連情報は、既存の認証方法の認証性能を向上させることができることが確認された。条件1(結果35)に比べ条件3(結果37)は、認証性能が優れていた。このことから、汗孔関連情報は既存の認証方法と組み合わせることにより、既存の認証方法の認証性能を向上させることができることが確認された。
属性情報を用いてペア候補を抽出することで、認証速度が向上するかを確認する評価試験を行った。属性情報を用いてペア候補を抽出する条件(図17のS214、S216、S217を実行する条件)と、属性情報を用いてペア候補を抽出しない条件(図17のS214、S216、S217を実行しない条件)とで、他の条件は同じ条件とし、同じ指紋画像データベースを用いて認証情報処理を実行させた。その結果、属性情報が無しの条件では認証までに33分41秒を要し、属性情報が有りの条件では認証までに2分12秒を要した。属性情報が無しの条件と、属性情報が有りの条件とで、認証性能を示すEER(Equal Error Rate)は同じであった。以上から、装置10は、属性情報を用いてペア候補を抽出することで、認証性能を落とさずに、処理速度が約15倍高速化されたことが確認された。
画像情報を用いてペア候補を絞り込むことで、認証性能が向上するかを確認する評価試験を行った。評価試験1と同様に、後述の条件11から15の各々について、31指を光学式タッチセンサによって2000dpiの横480ピクセル縦800ピクセルの画像を1指あたり5〜10枚取得し、1枚を登録画像、他を照合画像としてROCを算出し、認証精度の比較を行った。条件11は、図16のS200の処理で抽出されたペア候補を絞り込まない条件(S202からS204の処理を実行しない条件)である。条件12は、S200の処理で抽出されたペア候補を画像情報(回転角)を用いて絞り込む条件(S202の処理を実施し、S203及びS204の処理を実施しない条件)である。条件13は、S200の処理で抽出されたペア候補を画像情報(回転角)及びスコアを用いて絞り込む条件(S202、S203の処理を実施し、S204の処理を実施しない条件)である。条件14は、S200の処理で抽出されたペア候補を複数組のペア候補の位置関係を用いて絞り込む条件(S202及びS203の処理を実施せず、S204の処理を実施する条件)である。条件15は、S200の処理で抽出されたペア候補をS202からS204の処理で絞り込む条件である。条件11から15の結果を各々、図25の結果55から59に示す。図25に示すように、条件11から15を比較すると、条件11(結果55)に比べ条件12(結果56)は、認証性能が優れていた。条件12(結果56)に比べ条件13(結果57)は、認証性能が更に優れていた。このことから、S202を実施し、画像情報でペア候補を絞り込むことにより、画像情報でペア候補を絞り込まない場合に比べ認証性能を向上させることができ、S202に加えS203の処理を実行することで更に認証性能が向上することが確認された。条件14(結果58)も、条件11(結果55)に比べ認証性能が優れていた。このことから、S204の処理でペア候補を絞り込むことにより、S204でペア候補を絞り込まない場合に比べ認証性能を向上させることができることが確認された。更に、条件12から条件14に比べ、条件15(結果59)の方が、認証性能が優れていた。このことにより、S202、S203の処理に加え、S204の処理を実行することで、両者が単独で実行される場合に比べ、認証性能を向上させることができることが確認された。
Claims (14)
- プロセッサと、記憶機器とを備えたコンピュータに、
画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップで取得された前記画像から皮膚の隆線上の汗孔を表す基準点を決定し、当該基準点の前記画像上の位置に対応する情報である位置情報を取得する基準点決定ステップと、
前記基準点決定ステップで取得された複数の前記基準点の中の1つを中心基準点として選択した場合の、前記中心基準点からの距離が所定値未満、且つ、前記中心基準点との間にある前記皮膚の隣合う前記隆線の間となる谷の数が1以下である所定個の前記基準点を所定条件に基づき周辺基準点として抽出する周辺基準点抽出ステップと、
前記複数の基準点の各々について、前記中心基準点の前記位置情報と、前記周辺基準点抽出ステップで抽出された前記所定個の前記周辺基準点の各々の前記画像上の配置の特徴を表す属性情報とを関連付けた汗孔関連情報を生成する情報生成ステップと、
前記情報生成ステップで生成され前記複数の基準点の各々に関する前記汗孔関連情報を、皮膚認証に用いられる認証情報として前記記憶機器に記憶させる記憶制御ステップと
を実行させる為の指示を含む認証情報処理プログラム。 - 前記基準点決定ステップは、前記画像中の前記汗孔の重心を前記基準点として決定し、当該基準点の前記位置情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の認証情報処理プログラム。
- 前記所定条件は、既に選択された前記周辺基準点と前記中心基準点とを結んだ線分と、前記周辺基準点の候補となる前記基準点と前記中心基準点とを結んだ線分とがなす角の角度が所定角度以上となる前記基準点を前記中心基準点からの距離が近い順に前記所定個選択する条件であることを特徴とする請求項1又は2に記載の認証情報処理プログラム。
- 前記属性情報は、
前記所定個の周辺基準点の内の前記中心基準点と同じ前記隆線上の前記周辺基準点の数を表す情報と、
前記中心基準点と、前記所定個の周辺基準点の各々とを結んだ場合の所定個の線分の各々を放射線分とし、隣合う2つの前記放射線分上の前記周辺基準点を前記中心基準点周りに順に結んだ所定個の線分の各々を周回線分とした場合の、前記隆線上にある前記周回線分の数を表す情報と
を含む分類情報を含むことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の認証情報処理プログラム。 - 前記属性情報は、前記中心基準点と、前記周辺基準点とが同じ隆線上にあるかを前記周辺基準点の各々について示す情報である放射情報を含むことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の認証情報処理プログラム。
- 前記属性情報は、前記中心基準点と、前記所定個の周辺基準点の各々とを結んだ場合の所定個の線分の各々を放射線分とし、隣合う2つの前記放射線分上の前記周辺基準点を前記中心基準点周りに順に結んだ所定個の線分の各々を周回線分とした場合の、前記周回線分が同じ前記隆線上にあるかを当該周回線分の起点となる前記周辺基準点の各々について示す情報である周回情報を含むことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の認証情報処理プログラム。
- 前記情報生成ステップは、前記複数の基準点の各々について、前記中心基準点の前記位置情報と、前記属性情報とに加え、前記所定個の周辺基準点の前記位置情報に基づく情報である周辺情報を含む前記汗孔関連情報を生成することを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の認証情報処理プログラム。
- 前記情報生成ステップは、前記周辺情報として、前記所定個の周辺基準点の各々についての、前記中心基準点との距離を含む前記汗孔関連情報を生成することを特徴とする請求項7に記載の認証情報処理プログラム。
- 前記情報生成ステップは、前記周辺情報として、前記所定個の周辺基準点の各々についての、前記中心基準点と前記周辺基準点とを結ぶ線分の所定方向に対する角度を含む前記汗孔関連情報を生成することを特徴とする請求項7又は8に記載の認証情報処理プログラム。
- 前記情報生成ステップは、前記周辺情報の配列順序と、前記属性情報の配列順序を一致させ、前記所定個の周辺基準点の内、前記中心基準点と同じ隆線上にあり、且つ、前記中心基準点との間の距離が最も長い離間基準点の前記配列順序を1番とし、前記画像上の配置に基づき前記中心基準点を中心とする前記離間基準点から所定方向周りに2番以降の前記配列順序を設定することを特徴とする請求項7から9の何れかに記載の認証情報処理プログラム。
- 前記情報生成ステップで生成された照合用の前記認証情報と、前記記憶機器に記憶されている登録用の前記認証情報との内、前記基準点に関連付けられた前記属性情報が一致する照合用の前記基準点と登録用の前記基準点とのペアを、前記照合用の認証情報と、前記登録用の認証情報との対応を比較する対象の候補となるペア候補として抽出するペア候補抽出ステップと、
前記ペア候補抽出ステップで抽出された前記ペア候補を用いて、前記照合用の認証情報と前記登録用の認証情報との対応を決定する対応決定ステップと
を実行させる為の指示を更に含むことを特徴とする請求項1から10の何れかに記載の認証情報処理プログラム。 - 前記情報生成ステップで生成された照合用の前記認証情報と、前記記憶機器に記憶されている登録用の前記認証情報との内、前記基準点に関連付けられた前記属性情報が一致する照合用の前記基準点と登録用の前記基準点とのペアを、前記照合用の認証情報と、前記登録用の認証情報との対応を比較する対象の候補となるペア候補として抽出するペア候補抽出ステップと、
前記ペア候補抽出ステップで抽出された前記ペア候補について、前記汗孔関連情報の内の前記周辺情報を比較して前記照合用の認証情報と前記登録用の認証情報との対応を決定する対応決定ステップと
を実行させる為の指示を更に含むことを特徴とする請求項7から9の何れかに記載の認証情報処理プログラム。 - 前記対応決定ステップで決定された前記照合用の認証情報と、前記登録用の認証情報との対応を用いて前記照合用の認証情報と、前記登録用の認証情報との類似度を算出する類似度算出ステップを実行させる為の指示を更に含むことを特徴とする請求項11又は12に記載の認証情報処理プログラム。
- プロセッサと、
記憶機器とを備え、
前記プロセッサは、
画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された前記画像から皮膚の隆線上の汗孔を表す基準点を決定し、当該基準点の前記画像上の位置に対応する情報である位置情報を取得する基準点決定手段と、
前記基準点決定手段により取得された複数の前記基準点の中の1つを中心基準点として選択した場合の、前記中心基準点からの距離が所定値未満、且つ、前記中心基準点との間にある前記皮膚の隣合う前記隆線の間となる谷の数が1以下である所定個の前記基準点を所定条件に基づき周辺基準点として抽出する抽出手段と、
前記複数の基準点の各々について、前記中心基準点の前記位置情報と、前記抽出手段により抽出された前記所定個の前記周辺基準点の各々の前記画像上の配置の特徴を表す属性情報とを関連付けた汗孔関連情報を生成する情報生成手段と、
前記情報生成手段により生成され前記複数の基準点の各々に関する前記汗孔関連情報を、皮膚認証に用いられる認証情報として前記記憶機器に記憶させる記憶制御手段と
して機能することを特徴とする認証情報処理装置。
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