JPH06208611A - Device for authenticating individual person - Google Patents

Device for authenticating individual person

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JPH06208611A
JPH06208611A JP5002737A JP273793A JPH06208611A JP H06208611 A JPH06208611 A JP H06208611A JP 5002737 A JP5002737 A JP 5002737A JP 273793 A JP273793 A JP 273793A JP H06208611 A JPH06208611 A JP H06208611A
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JP
Japan
Prior art keywords
person
feature information
threshold value
finger
information
Prior art date
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Pending
Application number
JP5002737A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Takeda
昌弘 竹田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH06208611A publication Critical patent/JPH06208611A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a device for authenticating individual person so as to eliminate dispersion such as a person easily getting identity confirmation permission, easily getting non-permission, easily mistaken for other person and hardly mistaken for other person. CONSTITUTION:The feature information of fingers previously extracted from the fingers of a lot of people is stored in a standard feature information storage part 12 as standard feature information. In the case of registering the feature information of the finger, a threshold value decision part 13 by individuals decides a threshold value for judging that person and the other person by individuals so as to provide a target second class error rate by collating the feature information to be registered with the respective pieces of standard feature information in the storage part 12 and stores the threshold value together with the feature information to be registered in a registering feature information storage part 14 and a threshold value storage part 15 by individuals. At the time of collation, the inputted feature information to be collated is collated with the correspondent registering feature information in the storage part 14 by a collation part 14. Corresponding to this collated result and the correspondent threshold value by individuals in the storage part 15, a judgement part 17 judges that person or the other person.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、重要施設へ
の入退室管理を行なう入退室管理装置などにおいて、個
人の指の画像情報から得られる指の特徴情報を用いて個
人認証を行なう個人認証装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, an entrance / exit management device for managing entrance / exit to an important facility, etc. Regarding the authentication device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報化社会の発達とともに、特定
エリア(重要施設)への入退室管理などを目的とした人
物の本人確認技術が必要とされている。従来は、暗証番
号や個人認証カード(IDカード)などを用いて本人確
認を行なうことが多かったが、これらは忘却や紛失の可
能性があり、また、第三者から悪用される危険性もあ
り、安全性の限界が問題となってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, along with the development of an information-oriented society, there is a need for technology for identifying a person for the purpose of managing entry and exit from a specific area (important facility). In the past, personal identification was often done using a personal identification number or personal identification card (ID card), but these may be forgotten or lost, and there is also the risk of misuse by a third party. Yes, the limit of safety is becoming an issue.

【0003】そこで、最近、人間の身体の特徴情報(生
体特徴情報)を用いた個人認証方法が注目されており、
たとえば、指紋、手形、指、目の網膜などの生体特徴情
報を用いた各種の個人認証方式が提案されている。
Therefore, recently, a personal authentication method using the characteristic information of the human body (biological characteristic information) has attracted attention.
For example, various personal authentication methods using biometric feature information such as fingerprints, handprints, fingers, and retinas of eyes have been proposed.

【0004】ここで、たとえば、指の特徴情報を用いて
個人認証を行なう個人認証装置について説明する。指に
含まれる特徴情報を用いる個人認証装置は、プリズム、
光源、テレビジョンカメラからなる指画像入力手段によ
って指の画像情報を取込み、指に直交する方向に画像情
報を加算することによって得られる指の特徴情報を用い
て照合を行なうものである。
Here, for example, a personal authentication device for performing personal authentication using the characteristic information of the finger will be described. The personal authentication device that uses the characteristic information included in the finger is a prism,
The finger image input means including a light source and a television camera takes in the image information of the finger, and the characteristic information of the finger obtained by adding the image information in the direction orthogonal to the finger is used for the matching.

【0005】プリズムに指の腹面を当椄すると、指の指
紋や間接部分のしわ模様などによって形成される指の皮
膚の凸凹に起因して、プリズム面に接触するところと接
触しないところがでてくる。この状態で、光源によって
プリズムを通して指の腹面を照明すると、皮膚が接触し
ていない部分では光がプリズム内部で全反射し、入力光
は理想的には全てがテレビジョンカメラに入射する。
When the abdominal surface of the finger is struck against the prism, the contact with the prism surface and the contact with the prism surface are not possible due to the unevenness of the finger skin formed by the fingerprint of the finger or the wrinkle pattern of the indirect part. . In this state, when the finger surface of the finger is illuminated by the light source through the prism, the light is totally reflected inside the prism in a portion where the skin is not in contact, and ideally all the input light enters the television camera.

【0006】ところが、指の皮膚が接触している部分で
は、全反射の条件を満たさなくなり、光の拡散が起り、
テレビジョンカメラに入射する光は入力光の一部分にな
る。この結果、皮膚の凸凹に対応したコントラストを持
つ指の画像情報がテレビジョンカメラによって撮像され
る。
However, the condition where total reflection is not satisfied at the portion where the finger skin is in contact, and light diffusion occurs,
The light incident on the television camera becomes part of the input light. As a result, the image information of the finger having a contrast corresponding to the unevenness of the skin is captured by the television camera.

【0007】次に、入力された指の画像情報から指に直
交する方向に画像情報を加算して得られる指の特徴情報
を抽出し、これを個人の特徴情報として、あらかじめ登
録(記憶)しておく。照合時(個人認証時)は、同様に
して得られた指の特徴情報を、登録済みの指の特徴情報
と照合することによって、本人または他人の判定を行な
う。
Next, the characteristic information of the finger obtained by adding the image information in the direction orthogonal to the finger from the input image information of the finger is extracted, and this is registered (stored) in advance as personal characteristic information. Keep it. At the time of collation (at the time of individual authentication), the characteristic information of the finger obtained in the same manner is collated with the characteristic information of the registered finger to determine the person or other person.

【0008】照合時に入力される指の画像情報は、登録
時と完全に同一に入力されることが不可能である。この
ため、登録された特徴情報と照合される指の特徴情報
は、たとえ同一の指によるものでも完全に一致すること
はない。
The image information of the finger input at the time of collation cannot be input exactly the same as at the time of registration. Therefore, the characteristic information of the finger that is collated with the registered characteristic information does not completely match even if the information is obtained with the same finger.

【0009】したがって、このような両特徴情報からそ
の一致の度合い(照合値S)を計算し、これがあらかじ
め設定された値よりも小さい場合は、両特徴情報は同じ
指から抽出されたものと判断するようにしている。すな
わち、適当なしきい値rを用いて次のように本人、他人
の判定を行なう。 S≦rのとき: 本人と判定 S>rのとき: 他人と判定
Therefore, the degree of coincidence (matching value S) is calculated from both such feature information, and if this is smaller than the preset value, it is determined that both feature information are extracted from the same finger. I am trying to do it. That is, the person or the other person is determined as follows using an appropriate threshold value r. When S ≦ r: determined to be the person S> r: determined to be another person

【0010】ここで、上記しきい値rの決定方法につい
て説明する。まず、n人分の特徴情報を1人あたりm個
ずつ収集する。なお、nとmは、たとえば、n=50
0、m=5とする。収集したn×m個の特徴情報を2個
ずつ組にし、全ての組合わせに対してそれぞれ照合を行
ない、照合値を求めると、nm2 個の照合結果(照合
値)が得られる。これらのうち、本人間の組合わせは(
m2 )×n個である。ここで、次のように整理する。 本人間の組合わせ総数T1 T1=(m2 )×n 他人間の組合わせ総数T2 T2=nm2 −T1
Here, a method of determining the threshold value r will be described. First, m pieces of characteristic information for n persons are collected for each person. Note that n and m are, for example, n = 50.
0 and m = 5. When the collected n × m pieces of characteristic information are grouped into two groups and all the combinations are collated to obtain collation values, nm C 2 collation results (collation values) are obtained. Of these, the combination of this person is (
m C 2 ) × n. Here, it is organized as follows. Total number of combinations of this human T1 T1 = ( m C 2 ) × n Total number of combinations of other humans T2 T2 = nm C 2 −T1

【0011】ここで、得られたnm2 (=T1+T2)
個の照合結果(照合値)に対して、しきい値rで判定を
行なうことを考える。このとき、T1個の本人間の組合
わせの中で、照合値がrの値以上になる場合は、本人を
他人と間違える誤り(第一種エラー)であり、この個数
をe1 (r)個とすれば、第一種エラー率E1(r)
は、 E1(r)=(e1 (r)/T1)×100(%) となる。
Here, the obtained nm C 2 (= T1 + T2)
Consider that the judgment is performed with the threshold value r for each matching result (matching value). At this time, if the matching value is equal to or greater than the value r in the combination of T1 persons, it is an error that the person is mistaken for another person (first type error), and this number is e1 (r) pieces. Then, the first type error rate E1 (r)
Becomes E1 (r) = (e1 (r) / T1) × 100 (%).

【0012】一方、T2個の他人間の組合わせの中で、
照合値がrの値よりも小さくなる場合は、他人を本人と
間違える誤り(第二種エラー)であり、この個数をe2
(r)個とすれば、第二種エラー率E2(r)は、 E2(r)=(e2 (r)/T2)×100(%)
On the other hand, in the combination of T2 other human beings,
If the collation value is smaller than the value of r, it is an error (second type error) in which the other person is mistaken for himself, and this number is e2.
If there are (r), the second type error rate E2 (r) is E2 (r) = (e2 (r) / T2) × 100 (%)

【0013】となる。rを照合値のとり得る値の範囲内
で変化させるとき、e1 (r)、e2(r)はrの関数
になり、それぞれ減少関数、増加関数であるから、E1
(r)、E2(r)も同様にそれぞれ減少関数、増加関
数となる。第一種エラー率と第二種エラー率はどちらも
小さくなることが個人認証装置としての理想であるが、
現実には両者はこのように相反する関係にあり、両立さ
せることは困難である。
[0013] When r is changed within the range of possible matching values, e1 (r) and e2 (r) are functions of r, and are decreasing and increasing functions, respectively, so that E1
Similarly, (r) and E2 (r) are a decreasing function and an increasing function, respectively. It is ideal for a personal authentication device that both the first-class error rate and the second-class error rate be small,
In reality, the two have such a conflicting relationship, and it is difficult to make them compatible.

【0014】ところで、個人認証装置は、重要エリアへ
の入退室管理のようなセキュリティの確保の目的で使わ
れることが多く、第二種エラー率E2(r)は充分に小
さくなければならない。そこで、たとえば、E2(r)
=0.1%となるようなrを選び、これを本人、他人判
定のためのしきい値として用いる。そして、rの値が決
まることによって、第一種エラー率E1(r)も決まる
ことになる。
By the way, the personal identification device is often used for the purpose of ensuring security such as entry / exit control to an important area, and the second type error rate E2 (r) must be sufficiently small. So, for example, E2 (r)
R is selected so that 0.1%, and this is used as a threshold value for the determination of the person and others. When the value of r is determined, the first type error rate E1 (r) is also determined.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の個人認証装置にあっては、本人または他人の判定は、
第二種エラー率をある目標の値(たとえば0.1%)に
なるように、登録者全員に共通の1個のしきい値を用い
て行なっていた。したがって、ここでいう第二種エラー
率は、全体の平均としてのエラー率であることを意味し
ている。第一種エラー率についても同様である。
As described above, in the conventional personal identification device, the judgment of the person or other person is
The second type error rate is set to a certain target value (for example, 0.1%) by using one threshold value common to all the registrants. Therefore, the second-class error rate referred to here means that it is an error rate as an average of the whole. The same applies to the first-class error rate.

【0016】ところで、先にも述べたように、同じ人物
の同じ指による入力が2回行なわれるとき、これが完全
に一致することはない。すなわち、同一の指による複数
回の入力に対して得られる指の特徴情報は、ある範囲の
ばらつきを持つことになる。しかし、このようなばらつ
きは、個人個人によってその範囲が異なっており、全登
録者に一律のしきい値で本人、他人の判定を行なうと、
各個人についてみれば一定のエラー率とはならず、本人
確認許可になりやすい人、不許可になりやすい人などが
生じるという問題があった。
By the way, as described above, when inputting with the same finger of the same person is performed twice, they do not completely match. That is, the characteristic information of the finger obtained for a plurality of inputs by the same finger has a certain range of variation. However, the range of such a variation varies from person to person, and if the person or other person is judged with a uniform threshold value for all registered persons,
For each individual, there was a problem that the error rate did not reach a certain level, and there were people who were likely to be permitted to confirm the identity and who were likely to be denied permission.

【0017】そこで、本発明は、人によって本人確認許
可になりやすい人、不許可になりやすい人、他人と間違
えられやすい人、間違えられにくい人などのばらつきが
なくなる個人認証装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a personal authentication device that eliminates variations among persons who are easily permitted to identify themselves, who are easily denied permission, who are easily mistaken for other persons, and who are not easily mistaken. To aim.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の個人認証装置
は、個人の生体情報を入力する生体情報入力手段と、こ
の生体情報入力手段で入力された生体情報から個人の生
体特徴情報を抽出する特徴抽出手段と、あらかじめ複数
の個人の生体特徴情報を標準特徴情報として記憶してお
く第1の記憶手段と、個人の生体特徴情報を登録する
際、前記生体情報入力手段および特徴抽出手段を経て得
られる生体特徴情報を前記第1の記憶手段に記憶されて
いる各標準特徴情報とそれぞれ照合することにより、得
られた複数の照合結果から所定の他人誤認識率となるし
きい値を決定する個人別しきい値決定手段と、この個人
別しきい値決定手段で決定された個人別しきい値を、そ
の個人別しきい値を決定する際に用いた前記特徴抽出手
段から得られる生体特徴情報と対応させて記憶する第2
の記憶手段と、個人認証を行なう際、、前記生体情報入
力手段および特徴抽出手段を経て得られる生体特徴情報
を、前記第2の記憶手段に記憶されている対応する生体
特徴情報と照合する照合手段と、この照合手段の照合結
果と前記第2の記憶手段に記憶されている対応する個人
別しきい値とによって本人または他人の判定を行なう判
定手段とを具備している。
The personal authentication device of the present invention extracts biometric information of an individual from biometric information input means for inputting biometric information of an individual and biometric information input by the biometric information input means. Feature extraction means, a first storage means for storing in advance biometric feature information of a plurality of individuals as standard feature information, and a biometric information input means and a feature extraction means when registering biometric feature information of an individual By collating the obtained biometric feature information with each standard feature information stored in the first storage means, a threshold value that is a predetermined false recognition rate of strangers is determined from the obtained plurality of collation results. The individual threshold value determining means and the individual threshold value determined by the individual threshold value determining means are used to determine the individual threshold value. Second storing in correspondence with the information
Collating the biometric feature information obtained through the biometric information inputting means and the feature extracting means with the corresponding biometric feature information stored in the second storage means when performing personal authentication. Means, and a judgment means for judging the person or other person based on the matching result of the matching means and the corresponding individual threshold value stored in the second storage means.

【0019】[0019]

【作用】本人または他人を判定するためのしきい値を、
あらかじめ個人の生体特徴情報を登録する際に、この生
体特徴情報をあらかじめ記憶してある複数の標準特徴情
報と照合することによって、目標の第二種エラー率(お
よび第一種エラー率)になるように個人別に決定するこ
とにより、複数の登録者それぞれが同じ第二種エラー率
を持つようになり、人によって本人確認許可になりやす
い人、不許可になりやすい人、他人と間違えられやすい
人、間違えられにくい人などのばらつきがなくなる。
[Function] The threshold for judging the person or others is
When registering biometric feature information of an individual in advance, by comparing this biometric feature information with a plurality of standard feature information stored in advance, the target second-class error rate (and first-class error rate) is obtained. By deciding on an individual basis, multiple registrants will each have the same second-class error rate, and some people are likely to get permission to confirm their identities, people who are apt to be denied permission, and people who are easily mistaken for others. , People who are not likely to be mistaken are eliminated.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本実施例に係る例えば指の特徴情
報を用いた個人認証装置を示すものである。図におい
て、1は照合すべき指2の画像情報を入力するための画
像情報入力部(生体情報入力手段)であり、たとえば、
指置き台3と、この指置き台3のほぼ中央部に埋設され
たプリズム4とからなる指置き部5、指置き部5のプリ
ズム4上に置かれた指2の腹面を照明する光源6、プリ
ズム4上の指当接面での反射光を受光して電気信号に変
換する、たとえば、CCD形のテレビジョンカメラ(以
下、TVカメラと略称する)7によって構成されてい
る。8はA/D変換器で、TVカメラ7から得られる画
像信号を例えば512×512画素、量子化ビット数8
のデジタル画像情報 IM(x,y) (0 ≦x≦511 、0 ≦y≦511 ) に変換する。
FIG. 1 shows a personal authentication device using, for example, characteristic information of a finger according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 1 is an image information input unit (biological information input means) for inputting image information of a finger 2 to be collated.
A finger rest 5 comprising a finger rest 3 and a prism 4 embedded substantially in the center of the finger rest 3, and a light source 6 for illuminating the ventral surface of the finger 2 placed on the prism 4 of the finger rest 5. , A CCD type television camera (hereinafter abbreviated as TV camera) 7 for receiving the reflected light from the finger contact surface on the prism 4 and converting it into an electric signal. Reference numeral 8 denotes an A / D converter, which converts an image signal obtained from the TV camera 7 into, for example, 512 × 512 pixels and a quantization bit number 8
Digital image information IM (x, y) (0 ≤ x ≤ 511, 0 ≤ y ≤ 511).

【0022】9はA/D変換器8から出力される画像情
報を指2の直交方向に加算することにより、数1に示す
ように、指2の特徴情報P(x)を抽出する特徴抽出部
(特徴抽出手段)で、制御部10に接続されている。こ
こに、図2(A)は指2の画像情報IM(x,y)の一
例を示し、図2(B)はこの画像情報から抽出された指
2の特徴情報P(x)の一例を示している。
Numeral 9 is a feature extraction for extracting the feature information P (x) of the finger 2 by adding the image information output from the A / D converter 8 in the orthogonal direction of the finger 2 as shown in Formula 1. Section (feature extraction means), and is connected to the control section 10. 2A shows an example of the image information IM (x, y) of the finger 2, and FIG. 2B shows an example of the characteristic information P (x) of the finger 2 extracted from this image information. Shows.

【0023】[0023]

【数1】 [Equation 1]

【0024】10は全体的な制御を司る制御部で、たと
えば、CPU(セントラル・プロセッシング・ユニッ
ト)などを主体に構成されている。11は暗証番号など
を入力する操作部で、キーボードなどによって構成され
ており、制御部10に接続されている。
Reference numeral 10 is a control unit that controls the overall control, and is mainly composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit). Reference numeral 11 denotes an operation unit for inputting a personal identification number, which is composed of a keyboard or the like and is connected to the control unit 10.

【0025】12はあらかじめ多人数の指から抽出した
指の特徴情報が標準特徴情報として記憶される標準特徴
情報記憶部(第1の記憶手段)で、たとえば、光ディス
ク装置、ハードディスク装置、あるいは、磁気ディスク
装置などによって構成されており、制御部10に接続さ
れている。13は後で詳細を説明するような処理によっ
て、本人または他人を判定するための個人別しきい値を
決定する個人別しきい値決定部(個人別しきい値決定手
段)で、制御部10に接続されている。
Reference numeral 12 is a standard feature information storage section (first storage means) in which feature information of fingers extracted in advance from a large number of fingers is stored as standard feature information, for example, an optical disk device, a hard disk device, or a magnetic device. It is configured by a disk device or the like and is connected to the control unit 10. Reference numeral 13 denotes an individual threshold value determining unit (individual threshold value determining unit) that determines an individual threshold value for determining the person or other person by a process described in detail later. It is connected to the.

【0026】14は登録者の指の特徴情報を暗証番号と
ともにあらかじめ記憶しておく登録特徴情報記憶部(第
2の記憶手段)で、制御部10に接続されている。15
は個人別しきい値決定部13で決定された個人別しきい
値を記憶する個人別しきい値記憶部(第2の記憶手段)
で、制御部10に接続されている。
Reference numeral 14 denotes a registered characteristic information storage section (second storage means) for storing characteristic information of the finger of the registrant together with the personal identification number in advance, which is connected to the control section 10. 15
Is an individual threshold storage unit (second storage unit) that stores the individual threshold determined by the individual threshold determination unit 13.
Thus, it is connected to the control unit 10.

【0027】16は照合のために入力された指の特徴情
報と登録特徴情報記憶部14に記憶された指の特徴情報
との照合を行なう照合部(照合手段)で、制御部10に
接続されている。17は照合部16の照合結果と個人別
しきい値記憶部15に記憶されている個人別しきい値と
に基づき本人または他人の判定を行なう判定部(判定手
段)で、制御部10に接続されている。18は操作案内
や異常報知などを行なう出力部で、たとえば、ランプや
ブザーなどによって構成されており、制御部10に接続
されている。次に、上記のような構成において動作を説
明する。
Reference numeral 16 is a collating unit (collating means) for collating the finger characteristic information input for collation with the finger characteristic information stored in the registered characteristic information storage unit 14, which is connected to the control unit 10. ing. Reference numeral 17 is a judgment unit (judgment means) for judging the person or other person based on the matching result of the matching unit 16 and the individual threshold value stored in the individual threshold storage unit 15, and is connected to the control unit 10. Has been done. Reference numeral 18 denotes an output unit for performing operation guidance and abnormality notification, which is composed of, for example, a lamp or a buzzer and is connected to the control unit 10. Next, the operation of the above configuration will be described.

【0028】プリズム4上に指2の少なくとも第一関節
および第二間接部分を含むように指2の腹面を当接す
る。指2の皮膚には指紋や間接部分の筋模様などに起因
する凸凹が形成されており、凸部分はプリズム4上に接
触し、凹部分は接触しない。光源6からプリズム4を通
して指2の腹面を照明すると、指2の腹面の凸凹のう
ち、凹部分では光は全反射し、凸部分では光が拡散す
る。このため、TVカメラ7では、指2表面の皮膚の凸
凹に対応した画像情報を撮像することができる。こうし
て得られた指2の画像情報は、A/D変換器8で例えば
512×512の画素、量子化ビット数8のデジタル画
像情報 IM(x,y) (0 ≦x≦511 、0 ≦y≦511 )
The abdominal surface of the finger 2 is brought into contact with the prism 4 so as to include at least the first joint and the second indirect portion of the finger 2. The skin of the finger 2 is formed with irregularities due to fingerprints, streak patterns of indirect portions, etc. The convex portions contact the prism 4 and the concave portions do not contact. When the ventral surface of the finger 2 is illuminated from the light source 6 through the prism 4, the concave portion of the irregular surface of the finger 2 totally reflects the light and the convex portion diffuses the light. Therefore, the TV camera 7 can capture image information corresponding to the unevenness of the skin on the surface of the finger 2. The image information of the finger 2 thus obtained is digital image information IM (x, y) (0 ≤ x ≤ 511, 0 ≤ y in the A / D converter 8 having, for example, 512 × 512 pixels and a quantization bit number of 8. ≤ 511)

【0029】に変換される。ここで、指2の画像情報
は、図2(A)に示すように、指2の長手方向がx軸に
平行になるように、あらかじめTVカメラ7とプリズム
4との位置を設定しておくものとする。次に、特徴抽出
部9において、上記のように変換された画像情報IM
(x,y)から、前記数1を用いて指2の特徴情報P
(x)を抽出する。次に、指2の特徴情報の照合方法に
ついて説明する。2つの特徴情報P1(x)とP2
(x)とを数2および数3を用いて照合する。
Is converted to Here, as for the image information of the finger 2, as shown in FIG. 2A, the positions of the TV camera 7 and the prism 4 are set in advance so that the longitudinal direction of the finger 2 is parallel to the x-axis. I shall. Next, in the feature extraction unit 9, the image information IM converted as described above.
From (x, y), the characteristic information P of the finger 2 is calculated by using the equation 1.
Extract (x). Next, a method of collating the characteristic information of the finger 2 will be described. Two pieces of feature information P1 (x) and P2
(X) is collated using Equations 2 and 3.

【0030】[0030]

【数2】 [Equation 2]

【0031】[0031]

【数3】 ここで、Sを特徴情報P1(x)とP2(x)との照合
値として定義し、簡単にするために次のように表現す
る。 S=V(P1(x),P2(x))
[Equation 3] Here, S is defined as a matching value between the characteristic information P1 (x) and P2 (x), and is expressed as follows for simplification. S = V (P1 (x), P2 (x))

【0032】Sは「0」から「1」までの値をとる両特
徴情報の間の一種の距離と考えられ、Sの値が小さいほ
ど両特徴情報が似ているものと考え、両者が完全に一致
している場合はSの値は「0」になる。一般的には、し
きい値rを用いて次のように本人または他人の判定を行
なう。 S≦rのとき: 本人と判定 S>rのとき: 他人と判定 本発明においては、このしきい値rを各個人別に決定す
ることを最も特徴としており、以下、その方法および使
い方について3つに分けて詳細に説明する。
It is considered that S is a kind of distance between the two pieces of feature information that take values from "0" to "1". The smaller the value of S, the more similar the pieces of feature information are. And the value of S is “0”. Generally, the threshold value r is used to determine the person or other person as follows. When S ≦ r: Judge as the person himself / herself When S> r: Judge as another person The present invention is most characterized in that the threshold value r is determined for each individual. It will be described in detail separately.

【0033】まず、標準特徴情報の作成について説明す
る。指の特徴情報の登録に先立ち、標準特徴情報記憶部
12に多人数(たとえば、10000人)の指から抽出
した指の特徴情報(以下、これを標準特徴情報と呼ぶ)
を記憶しておく必要がある。図3に標準特徴情報の作成
のための手順をフローチャートで示す。これまでに述べ
たものと同じ方法により、指の特徴情報を1人につき1
個ずつ収集し、これをPSi(x)とする。 PSi(x) (i=1,2,…,n)
First, the creation of standard feature information will be described. Prior to registration of finger characteristic information, finger characteristic information extracted from a large number (for example, 10,000) of fingers in the standard characteristic information storage unit 12 (hereinafter referred to as standard characteristic information).
Need to be remembered. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure for creating the standard feature information. Using the same method as described above, the finger feature information is set to 1 per person.
Individually collected and designated as PSi (x). PSi (x) (i = 1, 2, ..., N)

【0034】nは現在までの指の特徴情報の登録個数で
あり、1人登録するごとに、これに1つずつ加算して行
く。なお、標準特徴情報への登録は、1人1度限りで、
同じ人が何度も重複しないようにする。また、ここで標
準特徴情報に登録する人は、本個人認証装置で例えば入
退室管理などをされる登録者(利用者)である必要はな
い。
N is the number of registered finger feature information up to the present, and is incremented by one each time one person is registered. In addition, registration to standard feature information is limited to once per person,
Avoid duplicates by the same person over and over. Further, the person who registers in the standard feature information here does not have to be a registrant (user) who performs entrance / exit management or the like in the personal authentication apparatus.

【0035】ところで、標準特徴情報の収集は、入退室
用の指の特徴情報の登録や照合を行なう個人認証装置で
行なってもかまわないが、非情に多人数を対象とするた
め、一般的には膨大な時間を要する。したがって、この
作業は、あらかじめ同じ性能を有する別の装置で収集を
行なっておき、登録および照合用の個人認証装置に同じ
標準特徴情報をコピーするのが現実的である。
The standard characteristic information may be collected by a personal authentication device for registering or collating the characteristic information of the fingers for entering and leaving the room, but it is generally for a large number of people, so it is generally used. Takes a huge amount of time. Therefore, in this work, it is realistic to collect in advance by another device having the same performance and copy the same standard characteristic information to the personal authentication device for registration and verification.

【0036】このため、本実施例においては、標準特徴
情報記憶部12は、たとえば、可搬形の光ディスク装置
などで構成されており、別の装置で収集して作成された
標準特徴情報のコピーを光ディスクに記憶して、登録お
よび照合用の個人認証装置にセットして用いる。
Therefore, in the present embodiment, the standard characteristic information storage unit 12 is composed of, for example, a portable optical disk device, etc., and a copy of the standard characteristic information collected and created by another device is made. It is stored in an optical disc and set in a personal authentication device for registration and verification for use.

【0037】次に、指の特徴情報の登録について説明す
る。本個人認証装置を用いて、たとえば入退室管理をさ
れる登録者(利用者)の指の特徴情報の登録であり、図
4に指の特徴情報の登録のための手順をフローチャート
で示す。
Next, the registration of the characteristic information of the finger will be described. This is the registration of the finger feature information of the registrant (user) who is managed to enter and leave the room by using the personal authentication device, and FIG. 4 is a flowchart showing the procedure for registering the finger feature information.

【0038】登録者には、あらかじめシステム管理者か
ら暗証番号としてのシリアルナンバjが与えられてい
る。登録作業においては、まず、操作部11からこのシ
リアルナンバjを入力する。そして、プリズム4上に指
2を置き、指2の画像情報を入力し、指2の特徴情報P
j(x)が得られているものとする。個人別しきい値決
定部13は、この登録特徴情報Pj(x)を、標準特徴
情報記憶部12内の標準特徴情報PSi(x)の全てと
照合を行ない、それらの照合結果、すなわち、n個の照
合値Siを求める。 Si=V(Pj(x),PSi(x)) (i=1,2,…,n) 次に、ここで得られたn個の照合値 (S1,S2,S3,……,Sn) を小さい順に並び変え、 (SS1,SS2,SS3,……,SSn) とする。そして、この中から目標とする第二種エラー率
E2(たとえば0.1%)に相当する個数(n×0.0
01個)を照合値の小さい順に選ぶ。 k=[n×E2/100] ([ ]はガウス記号)
The registrant has been previously given a serial number j as a personal identification number by the system administrator. In the registration work, first, the serial number j is input from the operation unit 11. Then, the finger 2 is placed on the prism 4, the image information of the finger 2 is input, and the characteristic information P of the finger 2 is input.
It is assumed that j (x) has been obtained. The individual threshold value determining unit 13 collates the registered characteristic information Pj (x) with all of the standard characteristic information PSi (x) in the standard characteristic information storage unit 12, and compares the collation results, that is, n. The individual matching value Si is obtained. Si = V (Pj (x), PSi (x)) (i = 1,2, ..., n) Next, the n matching values (S1, S2, S3, ..., Sn) obtained here. Are sorted in ascending order, and are (SS1, SS2, SS3, ..., SSn). Then, the number (n × 0.0) corresponding to the target second-type error rate E2 (for example, 0.1%) is selected from these.
01) is selected in ascending order of matching value. k = [n × E2 / 100] ([] is Gaussian symbol)

【0039】このとき、小さい方からk個目まで(SS
1,SS2,SS3,……,SSk)が、登録用の特徴
情報Pj(x)に対して第二種エラーを発生させる対象
となるものであるから、この内の最大値、すなわち、S
Skをこの登録者の個人別しきい値 rj=SSk として選べば、この登録者の第二種エラー率は目標通り
E2(%)となる。
At this time, from the smallest to the kth (SS
1, SS2, SS3, ..., SSk) are the targets for causing the type 2 error for the registration characteristic information Pj (x), and thus the maximum value, that is, S
If Sk is selected as the individual threshold rj = SSk of this registrant, the second-class error rate of this registrant will be E2 (%) as desired.

【0040】こうして決定したしきい値rjは、制御部
10の制御によって、登録特徴情報Pj(x)ととも
に、それぞれ個人別しきい値記憶部15、登録特徴情報
記憶部14に記憶される。
The threshold value rj thus determined is stored in the individual threshold value storage section 15 and the registered characteristic information storage section 14 together with the registered characteristic information Pj (x) under the control of the control section 10.

【0041】次に、照合処理(個人認証処理)につい
て、図5に示すフローチャートを参照して説明する。ま
ず、被照合者は、与えられた暗証番号としてのシリアル
ナンバjを操作部11から入力する。制御部10は、こ
の入力されたシリアルナンバjを受けて、該当するエリ
アに格納されている登録特徴情報Pj(x)と個人別し
きい値rjをそれぞれ登録特徴情報記憶部14、個人別
しきい値記憶部15から読出す。
Next, the collation process (personal authentication process) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, the collated person inputs the serial number j as the given personal identification number from the operation unit 11. The control unit 10 receives the input serial number j, and registers the registered characteristic information Pj (x) and the individual threshold value rj stored in the corresponding area, respectively. It is read from the threshold value storage unit 15.

【0042】一方、被照合者は、出力部18のランプな
どによってプリズム4上に指2を置くよう指示を受ける
ことにより、指2の特徴情報P(x)が抽出される。制
御部10では、登録特徴情報記憶部14から読出した登
録特徴情報Pj(x)と、抽出された被照合特徴情報P
(x)とを照合部16に送り、次式によって照合処理を
行なう。 S=V(P(x),Pj(x))
On the other hand, the person to be collated receives an instruction to place the finger 2 on the prism 4 by the lamp of the output unit 18 or the like, and the characteristic information P (x) of the finger 2 is extracted. In the control unit 10, the registered characteristic information Pj (x) read from the registered characteristic information storage unit 14 and the extracted collated characteristic information P
(X) is sent to the collation unit 16, and collation processing is performed by the following equation. S = V (P (x), Pj (x))

【0043】そして、制御部10は、この照合結果(照
合値S)を、個人別しきい値記憶部15から読出した個
人別しきい値rjとともに判定部17に送ることによ
り、次式を用いて本人または他人の判定処理を行なう。 S≦rjのとき: 本人と判定 S>rjのとき: 他人と判定
Then, the control unit 10 sends this collation result (collation value S) to the determination unit 17 together with the individual threshold value rj read from the individual threshold storage unit 15 to use the following equation. To determine the person or other person. When S ≦ rj: Judge as the person himself When S> rj: Judge as another person

【0044】以上説明したように上記実施例によれば、
本人または他人を判定するためのしきい値を、あらかじ
め指の特徴情報を登録する際に、この特徴情報をあらか
じめ収集して記憶してある多人数の標準特徴情報と照合
することによって、目標の第二種エラー率(および第一
種エラー率)になるように個人別に決定するので、複数
人の登録者それぞれが同じ第二種エラー率を持つように
なる。したがって、人によって通過しやすい人、しにく
い人、他人と間違えられやすい人、間違えられにくい人
などのばらつきがなくなる。
As described above, according to the above embodiment,
When registering the characteristic information of the finger in advance, the threshold value for determining the person or other person is collated with the standard characteristic information of a large number of people who has collected and stored the characteristic information in advance, so that the target Since the second-class error rate (and the first-class error rate) is determined for each individual, a plurality of registrants each have the same second-class error rate. Therefore, there is no variation among people who are easy to pass, people who are difficult to pass, people who are easily mistaken for other people, people who are hard to be mistaken for others.

【0045】なお、前記実施例では、指の画像情報から
指の直交方向に画像情報を加算して得られる信号を指の
特徴情報として用いる個人認証装置を例にあげて説明し
てきたが、本発明はこれに限定されるものでなく、たと
えば、指紋、手形、目の網膜などの特徴情報を用いる個
人認証装置にも同様に適用することができる。
In the above embodiment, the personal authentication device that uses the signal obtained by adding the image information in the direction orthogonal to the finger from the image information of the finger as the characteristic information of the finger has been described as an example. The invention is not limited to this, and can be similarly applied to a personal authentication device that uses characteristic information such as a fingerprint, a handprint, and a retina of an eye.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、人
によって本人確認許可になりやすい人、不許可になりや
すい人、他人と間違えられやすい人、間違えられにくい
人などのばらつきがなくなる個人認証装置を提供でき
る。
As described above in detail, according to the present invention, there is no variation among persons who are likely to be permitted to identify themselves, who are likely to be denied permission, who are easily mistaken for others, and who are not easily mistaken. A personal authentication device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る個人認証装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a personal authentication device according to an embodiment of the present invention.

【図2】指の画像情報および指の特徴情報の一例を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of finger image information and finger characteristic information.

【図3】標準特徴情報の作成のための手順を示すフロー
チャート。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for creating standard characteristic information.

【図4】指の特徴情報の登録のための手順を示すフロー
チャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for registering finger feature information.

【図5】照合処理を説明するための手順を示すフローチ
ャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for explaining a matching process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……画像情報入力部(生体情報入力手段)、8……A
/D変換器、9……特徴抽出部(特徴抽出手段)、10
……制御部、11……操作部、12……標準特徴情報記
憶部(第1の記憶手段)、13……個人別しきい値決定
部(個人別しきい値決定手段)、14……登録特徴情報
記憶部(第2の記憶手段)、15……個人別しきい値記
憶部(第2の記憶手段)、16……照合部(照合手
段)、17……判定部(判定手段)。
1 ... Image information input section (biological information input means), 8 ... A
/ D converter, 9 ... Feature extraction unit (feature extraction means), 10
...... Control unit, 11 ...... Operation unit, 12 ...... Standard feature information storage unit (first storage unit), 13 ...... Personal threshold value determination unit (Personal threshold value determination unit), 14 ...... Registered characteristic information storage unit (second storage unit), 15 ... Individual threshold storage unit (second storage unit), 16 ... Collation unit (collation unit), 17 ... Determination unit (determination unit) .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 個人の生体情報を入力する生体情報入力
手段と、 この生体情報入力手段で入力された生体情報から個人の
生体特徴情報を抽出する特徴抽出手段と、 あらかじめ複数の個人の生体特徴情報を標準特徴情報と
して記憶しておく第1の記憶手段と、 個人の生体特徴情報を登録する際、前記生体情報入力手
段および特徴抽出手段を経て得られる生体特徴情報を前
記第1の記憶手段に記憶されている各標準特徴情報とそ
れぞれ照合することにより、得られた複数の照合結果か
ら所定の他人誤認識率となるしきい値を決定する個人別
しきい値決定手段と、 この個人別しきい値決定手段で決定された個人別しきい
値を、その個人別しきい値を決定する際に用いた前記特
徴抽出手段から得られる生体特徴情報と対応させて記憶
する第2の記憶手段と、 個人認証を行なう際、、前記生体情報入力手段および特
徴抽出手段を経て得られる生体特徴情報を、前記第2の
記憶手段に記憶されている対応する生体特徴情報と照合
する照合手段と、 この照合手段の照合結果と前記第2の記憶手段に記憶さ
れている対応する個人別しきい値とによって本人または
他人の判定を行なう判定手段とを具備したことを特徴と
する個人認証装置。
1. Biometric information input means for inputting biometric information of an individual, feature extraction means for extracting biometric characteristic information of an individual from biometric information input by the biometric information input means, and biometric characteristics of a plurality of individuals in advance. First storage means for storing information as standard feature information, and biometric feature information obtained through the biometric information input means and feature extraction means when registering biometric feature information of an individual is stored in the first storage means. Individual threshold value determining means for determining a threshold value that is a predetermined false recognition rate from a plurality of matching results obtained by matching each standard feature information stored in Second storage for storing the individual threshold value determined by the threshold value determining means in association with the biometric feature information obtained from the feature extracting means used in determining the individual threshold value And a verification means for verifying the biometric characteristic information obtained through the biometric information input means and the feature extraction means with the corresponding biometric characteristic information stored in the second storage means when performing personal authentication. A personal authentication device comprising: a judgment means for judging the person or other person based on the matching result of the matching means and the corresponding individual threshold value stored in the second storage means.
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