JPWO2015115074A1

JPWO2015115074A1 - 撮像システム及び撮像装置

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Publication number: JPWO2015115074A1
Application number: JP2015559813A
Authority: JP
Inventors: 菅原　寛; 寛菅原
Original assignee: MOFIRIA CORPORATION
Current assignee: MOFIRIA CORPORATION
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2035-01-23
Also published as: WO2015115074A1; CN104822012A; JP6503604B2

Abstract

ホストコンピュータ、及び、前記ホストコンピュータに回線を介して接続され、指静脈情報を含む画像を撮像して画像データを前記ホストコンピュータに送信する撮像装置から成り、撮像装置は、ランダムな値として与えられる初期値と、共通鍵の情報とに基づいて、ハッシュ値を生成する第１のハッシュ処理部、及び複数の乱数値が格納されて成る第１の乱数テーブル部、を有しており、ホストコンピュータは、前記第１のハッシュ処理部の処理と同様の処理を行えるように構成された第２のハッシュ処理部、及び、前記第１の乱数テーブル部に格納された前記複数の乱数値と同様の数値が格納されて成る第２の乱数テーブル部を有している。

Description

本発明は、ホストコンピュータに回線を介して接続され、指静脈情報を含む画像を撮像して画像データをホストコンピュータに送信する撮像装置、及び、係る撮像装置とホストコンピュータとから成る撮像システムに関する。

近年、セキュリティ保護の観点から、指紋、虹彩および血管のパターン等といった生体情報を用いた生体認証が注目されている。生体認証では、例えば、照合用データを事前にデータベースに登録しておき、認証時に利用者（被検者）のデータを取得して、データベースに登録された照合用データと一致するか否かを比較することで、利用者の認証を行う。

特に、生体の静脈パターンを用いた認証技術は、認証の精度に優れているといった利点の他、身体的内部情報を用いているため偽造が困難であり、また、利用者の心理的抵抗感も少ないといった利点を備えている（非特許文献１参照）。現金自動預け払い機（ＡＴＭ）、入退室管理装置、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末および携帯電話などといった種々の機器に、静脈パターンを用いた認証技術が導入されている。

社団法人日本自動認識システム協会著、「よくわかるバイオメトリクスの基礎」、第１版、株式会社オーム社、平成１７年９月５日、p.４７−５５

静脈パターンを用いた認証を行うためには、利用者の指静脈情報を含む画像を撮像して画像データを取得する必要がある。ＷＥＢカメラ用途などに広く利用されているＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）カメラ等の撮像装置は、大量生産され低価格である。認証装置のコストを下げるため、このようなカメラを用いて利用者の指静脈情報を含む画像を撮像するといったことも考えられる。

しかしながら、このようなカメラを用いた場合には、個人情報である画像データを、例えば認証装置を構成するホストコンピュータ側に送信する必要がある。従って、送信の経路の途中で第三者が画像データを奪取するといったことも考えられ、セキュリティに問題が生ずるといったことが考えられる。

従って、本発明の目的は、低価格な撮像装置を利用でき、画像データを送信するといったことに伴うセキュリティの低下を防ぐことができる撮像システムを提供することにある。また、本発明の目的は、このような撮像システムに用いられる撮像装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の撮像システムは、
ホストコンピュータ、及び、前記ホストコンピュータに回線を介して接続され、指静脈情報を含む画像を撮像して画像データを前記ホストコンピュータに送信する撮像装置から成る撮像システムであって、
前記撮像装置は、
ランダムな値として与えられる初期値と、共通鍵の情報とに基づいて、ハッシュ値を生成する第１のハッシュ処理部、及び、
複数の乱数値が格納されて成る第１の乱数テーブル部、
を有しており、
前記ホストコンピュータは、
前記第１のハッシュ処理部の処理と同様の処理を行えるように構成された第２のハッシュ処理部、及び、
前記第１の乱数テーブル部に格納された前記複数の乱数値と同様の数値が格納されて成る第２の乱数テーブル部、
を有しており、
前記撮像装置は、指静脈情報を含む画像を撮像する際に、
前記第１のハッシュ処理部によってハッシュ値を生成し、
画像データを構成する第１行目のデータにスクランブル処理を施すための乱数値として前記ハッシュ値をアドレス値として前記第１の乱数テーブル部に格納された乱数値を選択して前記第１行目のデータにスクランブル処理を施し、
第２行目以降のデータにスクランブル処理を施すための乱数値として前記アドレス値に所定の一定値を順次加算して前記第１の乱数テーブル部に格納された乱数値を選択して第２行目以降のデータにスクランブル処理を施し、
スクランブル処理が施された画像データを、前記回線を介して、前記ホストコンピュータに送信し、
前記ホストコンピュータは、受信した前記画像データに対して、前記初期値、前記第２のハッシュ処理部、及び、前記第２の乱数テーブル部を用いて復号処理を行う、
撮像システムである。

本発明の撮像システムにおいて、
前記ホストコンピュータは、ランダムな値の初期値を生成し保持した後、前記回線を介して初期値を前記撮像装置に送信し、
前記第１のハッシュ処理部は、受信した前記初期値を用いてハッシュ値を生成し、
前記ホストコンピュータは、保持した前記初期値を用いて復号処理を行う、
構成とすることができる。

あるいは又、本発明の撮像システムにおいて、
前記撮像装置は、ランダムな値の初期値を生成する初期値生成部を更に備えており、
前記第１のハッシュ処理部は、前記初期値生成部が生成した初期値を用いてハッシュ値を生成し、
前記撮像装置は、スクランブル処理が施された画像データの一部を前記初期値に置き換えて、前記ホストコンピュータに送信し、
前記ホストコンピュータは、受信したスクランブル処理が施された画像データから抽出した初期値を用いて復号処理を行う、
構成とすることができる。

上述した各種の好ましい構成を含む本発明の撮像システムにおいて、前記撮像装置と前記ホストコンピュータとを接続する回線として、周知の回線を用いることができる。例えば、イーサネット（登録商標）規格、ユニバーサル・シリアル・バス（USB）規格、IEE 1394規格、Thunderbolt規格などといった回線を用いることができる。撮像する画像の情報量の大きさやコスト低減の観点からは、前記撮像装置はユニバーサル・シリアル・バスを用いて前記ホストコンピュータに接続されている構成とすることが好ましい。

撮像装置とホストコンピュータとは、回線によって直接に接続されている構成であってもよいし、例えば、経路上に設けられた他のコンピュータを介して、回線によって間接的に接続されている構成であってもよい。即ち、「回線を介して接続され」には、直接に接続される構成の他、間接的に接続される構成も含まれる。

上述した各種の好ましい構成を含む本発明の撮像システムにおいて、
前記第１の乱数テーブル部および前記第２の乱数テーブル部は、ホストコンピュータの指示に基づいてテーブルの更新が可能なように構成されている、
構成とすることができる。

上記の目的を達成するための本発明の撮像装置は、
ホストコンピュータに回線を介して接続され、指静脈情報を含む画像を撮像して画像データを前記ホストコンピュータに送信する撮像装置であって、
ランダムな値として与えられる初期値と、共通鍵の情報とに基づいて、ハッシュ値を生成する第１のハッシュ処理部、及び、
複数の乱数値が格納されて成る第１の乱数テーブル部、
を有しており、
前記撮像装置は、指静脈情報を含む画像データを撮像する際に、
前記第１のハッシュ処理部によってハッシュ値を生成し、
画像データを構成する第１行目のデータにスクランブル処理を施すための乱数値として前記ハッシュ値をアドレス値として前記第１の乱数テーブル部に格納された乱数値を選択して前記第１行目のデータにスクランブル処理を施し、
第２行目以降のデータにスクランブル処理を施すための乱数値として前記アドレス値に所定の一定値を順次加算して前記第１の乱数テーブル部に格納された乱数値を選択して第２行目以降のデータにスクランブル処理を施し、
スクランブル処理が施された画像データを、前記回線を介して、前記ホストコンピュータに送信する、
撮像装置である。

上述した本発明の撮像装置において、
前記第１の乱数テーブル部は、ホストコンピュータの指示に基づいてテーブルの更新が可能なように構成されている、
構成とすることができる。

本発明の撮像システムに用いられる撮像装置、及び、本発明の撮像装置（以下、これらを単に、本発明の撮像装置と呼ぶ場合がある）は、光学フィルターやレンズといった光学素子の他、ＣＭＯＳセンサーやＣＣＤセンサーなどの周知の撮像素子、演算回路、記憶装置（メモリ）といった周知の回路素子などを用いて構成することができる。本発明の実施に支障が生じない限り、撮像装置の構成は特に限定するものではない。

本発明の撮像システムに用いられるホストコンピュータ、及び、本発明の撮像装置が接続されるホストコンピュータの構成は、発明の実施に支障が生じない限り、特に限定するものではない。例えば、ホストコンピュータが静脈認証装置を構成するといった態様であってもよい。ホストコンピュータは、演算回路、記憶装置（メモリ）といった周知の回路素子などを用いて構成することができる。

本発明の撮像システム、及び、本発明の撮像装置（以下、これらを単に、本発明と呼ぶ場合がある）にあっては、第２行目以降のデータに対応する乱数テーブル部のアドレス値に所定の一定値を順次加算して参照するといった処理を行う。加算した結果、乱数テーブル部のアドレス値の範囲を超える場合には、剰余に基づいて処理を行えばよい。また、制御を簡便にするといった観点からは、所定の加算値は「１」とすることが好ましい。

本発明によれば、低価格な撮像装置を利用でき、画像データを送信する際にセキュリティに問題が生ずることがない撮像システムを提供することができる。また、このような撮像システムに用いられる撮像装置を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る撮像システムの模式的なブロック図である。図２は、撮像システムの動作を説明するための模式的なフローチャートである。図３は、図２に引き続き、撮像システムの動作を説明するための模式的なフローチャートである。図４は、第１の乱数テーブル部のアドレスと対応する乱数値の例を示した表である。図５は、撮像素子が撮像する各行の画像データと、第１の乱数テーブルを参照して行うスクランブル処理の対応関係をまとめた表である。図６は、スクランブル処理された画像データの復号の動作を説明するための模式的なフローチャートである。図７は、第２の実施形態に係る撮像システムの模式的なブロック図である。図８は、撮像システムの動作を説明するための模式的なフローチャートである。図９は、スクランブル処理された画像データの復号の動作を説笑みするための模式的なフローチャートである。図１０は、第３の実施形態に係る撮像システムの模式的なブロック図である。図１１は、乱数テーブル部の更新動作を説明するための模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の撮像システム及び撮像装置について説明する。本発明は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や構成材料は例示である。以下の説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態は、本発明の撮像システム及び撮像装置に関する。

図１は、第１の実施形態に係る撮像システムの模式的なブロック図である。

第１の実施形態に係る撮像システム１は、
ホストコンピュータ２００、及び、ホストコンピュータ２００に回線を介して接続され、指静脈情報を含む画像を撮像して画像データをホストコンピュータ２００に送信する撮像装置１００から成る。

撮像装置１００は、
ランダムな値として与えられる初期値と、共通鍵の情報とに基づいて、ハッシュ値を生成する第１のハッシュ処理部１５０、及び、
複数の乱数値が格納されて成る第１の乱数テーブル部１８０、
を有している。

第１のハッシュ処理部１５０は、共通鍵１５１とハッシュ関数１５２を含む。これらは、予め所定の内容に設定されており、例えば、図示せぬ読み出し専用の記憶装置にその内容が書き込まれている。第１の乱数テーブル部１８０についても同様である。共通鍵１５１やハッシュ関数１５２の構成は、ハッシュ処理に支障が生じないように、仕様や設計に応じて適宜決定すればよい。

ホストコンピュータ２００は、
第１のハッシュ処理部１５０の処理と同様の処理を行えるように構成された第２のハッシュ処理部２５０、及び、
第１の乱数テーブル部１８０に格納された複数の乱数値と同様の数値が格納されて成る第２の乱数テーブル部２８０、
を有している。

撮像装置１００は、指静脈情報を含む画像を撮像する際に、
第１のハッシュ処理部１５０によってハッシュ値を生成し、
画像データを構成する第１行目のデータにスクランブル処理を施すための乱数値としてハッシュ値をアドレス値として第１の乱数テーブル部１８０に格納された乱数値を選択して第１行目のデータにスクランブル処理を施し、
第２行目以降のデータにスクランブル処理を施すための乱数値としてアドレス値に所定の一定値を順次加算して第１の乱数テーブル部１８０に格納された乱数値を選択して第２行目以降のデータにスクランブル処理を施し、
スクランブル処理が施された画像データを、回線を介して、ホストコンピュータ２００に送信する。

ホストコンピュータ２００は、受信した画像データに対して、初期値、第２のハッシュ処理部２５０、及び、第２の乱数テーブル部２８０を用いて復号処理を行う。

この構成によれば、撮像のたびにスクランブル処理が変更されるので、画像データを奪取したとしても、スクランブル処理の際の乱数値や、共通鍵の情報といったものを類推することが困難となる。従って、スクランブル処理が施された画像を奪取したとしても、原画像の復元は困難であって、画像データを送信するといったことに伴うセキュリティの低下を防ぐことができる。

第１の実施形態にあっては、
ホストコンピュータ２００は、ランダムな値の初期値を生成し保持した後、回線を介して初期値を撮像装置１００に送信し、
第１のハッシュ処理部１５０は、受信した初期値を用いてハッシュ値を生成し、
ホストコンピュータ２００は、保持した初期値を用いて復号処理を行う。

引き続き、撮像装置１００及びホストコンピュータ２００の構成について、詳しく説明する。

撮像装置１００は、上述した第１のハッシュ処理部１５０と第１の乱数テーブル部１８０の他に、
利用者（被検者）の指３００の画像を結像するレンズや、近赤外線フィルターなどから構成された光学部１１０、
光学部１１０を介して画像を撮像する撮像素子１２０、
スクランブル処理を施すスクランブル回路部１３０、
外部との通信を行う通信部１４０、
第１の乱数テーブル部１８０における初期のアドレス値を保持するアドレス設定部１６０、
画像の水平走査に応じてアドレス値を加算するアドレス加算部１７０、
を備えている。

近赤外光は、生体組織に対する透過性が高い。一方、特定の波長（８００ナノメートル前後）の近赤外光は静脈の血液中の還元ヘモグロビンに吸収されるといった特性を示す。従って、生体からの近赤外光を撮像すれば、静脈パターンは影となって現れるので、静脈パターンを含む画像を得ることができる。

撮像装置１００を構成する各構成部分は、例えばＩ2Ｃ（アイ・スクエア・シー）といったバスを介して、図示せぬ制御部によって動作が制御される。作図の都合上、図１では、一部の構成要素に限定してＩ2Ｃバスの接続を模式的に示した。

撮像装置１００は、通信部１４０を介して、ホストコンピュータ２００に接続される。ここでは、撮像装置１００はユニバーサル・シリアル・バスを用いてホストコンピュータ２００に接続されているとして説明する。符号１９０は、撮像装置１００のＵＳＢコネクタ部を模式的に示す。

ホストコンピュータ２００において、第２のハッシュ処理部２５０は、共通鍵２５１及びハッシュ関数２５２を含む。これらは、共通鍵１５１及びハッシュ関数１５２と同一の構成である。これによって、第２のハッシュ処理部２５０は、第１のハッシュ処理部１５０の処理と同様の処理を行うように動作する。また、第２の乱数テーブル部２８０は第１の乱数テーブル部１８０と同一の構成である。

第２の乱数テーブル部２８０は、予め乱数テーブル部１８０と同一の構成としてホストコンピュータ２００に格納されている。尚、場合によっては、ホストコンピュータ２００が回線を通じて第１の乱数テーブル部１８０の数値を読み取ることによって、第２の乱数テーブル部を生成するといった構成とすることも考えられる。

第１の実施形態において、ホストコンピュータ２００は、ランダムな値として与えられる初期値を生成するための初期値生成部２０１を更に備えている。初期値生成部２０１は、例えば８ビットの範囲の数値を生成するように構成されている。初期値生成部２０１はハードウェアとして実装されていてもよいし、ソフトウェアとして実装されていてもよい。

以上、撮像装置１００及びホストコンピュータ２００の構成について説明した。次いで、撮像システム１の動作について説明する。

図２及び図３は、撮像システム１の動作を説明するための模式的なフローチャートである。図を参照して、スクランブル処理がされた画像データを生成する動作について説明する。

撮像を開始する際に、ホストコンピュータ２００は、ランダムな値の初期値を生成し保持した後（図２のステップＳ２１０１）、回線を介して、初期値を撮像装置１００に送信する（ステップＳ２１０２）。ＵＳＢ規格の回線を介して、撮像装置１００とホストコンピュータ２００との間に送信がされる。

第１のハッシュ処理部１５０は、受信した初期値と、共通鍵に基づいて、ハッシュ値を生成する（ステップＳ１１０１）。共通鍵を「Ｃ_key」、初期値を「Ｉ_Value」、ハッシュ関数を「ｆ」、ハッシュ値を「ＨＶ」と表せば、ＨＶ＝ｆ（Ｃ_key、Ｉ_Value）と表すことができる。ハッシュ関数の構成は特に限定するものではなく、初期値「Ｉ_Value」に対してユニークな値を生成するものであればよい。

次いで、生成したハッシュ値を保持する（ステップＳ１１０２）。図１に示す構成にあっては、ハッシュ値ＨＶは、アドレス設定部１６０に保持される。

その後、フレームにおける第１行目の水平走査の際に参照する第１の乱数テーブル部１８０のアドレス値をハッシュ値に設定する（ステップＳ１１０３）。

撮像素子１２０は、Ｎ×Ｍ個の画素からなる画像を撮像するとする。ＶＧＡの場合には、Ｎ＝６４０、Ｍ＝４８０といった値である。

撮像素子１２０が撮像する第１行目の水平走査における画像データについて、アドレス値に対応した第１の乱数テーブル部１８０の値に基づくスクランブル処理を施す（図３のステップＳ１１０４参照）。説明の都合上、画像データは８ビットの値であるとする。図１の実施形態にあっては、水平走査データと第１の乱数テーブル部１８０の値とを用いて排他的論理和を求めることでスクランブル処理を行う。スクランブル処理の詳細については、後述する図４及び図５を参照して、後で詳しく説明する。

その後、アドレス値に所定の一定値を加算し（Ｓ１１０５）、次行の水平走査データについて、アドレス値に対応した第１の乱数テーブル部１８０の値に基づくスクランブル処理を施す（Ｓ１１０６）。図１に示す構成では、アドレス加算部１７０によって、アドレス値に所定の一定値が加算される。以下、所定の一定値は「１」であるとして説明する。フレームにおける最終行の処理が終了するまで、ステップＳ１１０５及びステップＳ１１０６を繰り返す（ステップＳ１１０７）。

１フレーム分の静止画像を撮像する場合には、撮像処理は終了する。例えば動画のように連続して次フレームの画像も撮像する場合には、図２のステップＳ１１０３に戻って、同様に処理を行えばよい（図３のステップＳ１１０８）。

上記の手順によって、スクランブル処理が施された画像データを得ることができる。尚、上述した手順は、撮像素子１２０における水平走査や垂直走査のタイミングに同期して行う必要がある。従って、図１に示すように、撮像素子１２０における水平／垂直の同期情報に併せてアドレス加算部１７０などを動作させればよい。

スクランブル処理が施された画像データは、例えばフレーム単位で図示せぬバッファに蓄えられ、通信部１４０を介してホストコンピュータ２００に送信される。

図４は、第１の乱数テーブル部１８０のアドレスと対応する乱数値の例を示した表である。乱数値の個数は、画像に充分なスクランブル処理を施すことができる限りは特に限定するものではない。制御上の観点からは、６４、１２８、２５６といった２の冪乗個にすることが好ましい。ここでは、乱数の個数は（Ｕ＋１）個であり、第１の乱数テーブル部１８０のアドレス値は０からＵであり、乱数値は０から２５５の範囲の値に設定されているとする。アドレス値が「ｕ」（但し、ｕ＝０，１・・・，Ｕ）に対応する乱数値を、ＲＴ（ｕ）と表す。

図５は、撮像素子１２０が撮像する各行の画像データと、第１の乱数テーブル部１８０を参照して行うスクランブル処理の対応関係をまとめた表である。

撮像素子１２０が撮像する第ｎ列（但し、ｎ＝１，２・・・，Ｎ）、第ｍ行目（但し、ｍ＝１，２・・・，Ｍ）の画像データを符号ｖｄ（ｍ，ｎ）で表し、第ｍ行目を構成する画像データ群を符号ＶＤ（ｍ）で表す。

上述した動作によれば、第１行目の画像データ群ＶＤ（１）については、第１の乱数テーブル部１８０からアドレス値ＨＶに対応する乱数ＲＴ（ＨＶ）が選択され、排他的倫理和を取ることによりスクランブル処理が行われる。この処理を、［ＶＤ（１） xor ＲＴ（ＨＶ）］と表す。第２行目のスクランブル処理は、［ＶＤ（２） xor ＲＴ（ＨＶ＋１）］と表される。従って、第ｍ行目のスクランブル処理は、基本的には［ＶＤ（ｍ） xor ＲＴ（ＨＶ＋（ｍ−１））］と表される。

尚、第１の乱数テーブル部１８０の規模や撮像装置１００が撮像する行数の設定によっては、［ＨＶ＋（ｍ−１）＞Ｕ］となる場合が生じ得る。この場合には、剰余によって第１の乱数テーブル部１８０を参照すればよい。従って、第ｍ行目のスクランブル処理を一般化して表せば、［ＶＤ（ｍ） xor ＲＴ（（ＨＶ＋（ｍ−１）） mod （Ｕ＋１））］となる。

以上、スクランブル処理がされた画像データを生成する動作について説明した。次いで、ホストコンピュータ２００における処理について説明する。

図６は、スクランブル処理された画像データの復号の動作を説明するための模式的なフローチャートである。

ホストコンピュータ２００は、スクランブル処理がされた画像データを受信し（ステップＳ２１０３）、例えば図示せぬバッファに保持する。

ホストコンピュータ２００の第２のハッシュ処理部２５０は、図２に示すステップＳ２１０１において保持した初期値と、ホストコンピュータ２００が備える共通鍵２５１に基づいて、ハッシュ値を生成する。

第２のハッシュ処理部２５０は、撮像装置１００の第１のハッシュ処理部１５０と同様の処理を行えるように構成されているので、撮像装置１００において第１行目の画像データ群ＶＤ（１）に対応したアドレス値ＨＶと同様のハッシュ値が生成される。そして、ホストコンピュータ２００には、第１の乱数テーブル部１８０に格納された複数の乱数値と同様の数値が格納されて成る第２の乱数テーブル部２８０を備えている。

これによって、ホストコンピュータ２００は、第ｍ行目の画像データ群においてスクランブル処理を施す際に用いられた乱数値を、第２の乱数テーブル部２８０を参照することにより特定することができる。この参照した乱数値を用いて、スクランブルを解くことによって、画像データを復元することができる（ステップＳ２１０５）。

以上、ホストコンピュータ２００における処理について説明した。

上述した撮像システム１の動作によれば、画像を撮像する毎にスクランブルに用いる乱数値が変更されるので、スクランブル画像を奪取したとしても、乱数テーブルの類推や共通鍵の類推は困難である。従って、画像データを送信するといったことに伴うセキュリティの低下を防ぐことができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態も、本発明の撮像システム及び撮像装置に関する。

図７は、第２の実施形態に係る撮像システムの模式的なブロック図である。

第２の実施形態に係る撮像システム２を構成する撮像装置１００Ａは、図１に示す撮像装置１００に比べて、ランダムな値の初期値を生成する初期値生成部１０１を更に備えている点が相違する。これに対応して、ホストコンピュータ２００Ａは、図１に示すホストコンピュータ２００から初期値生成部２０１を省略した構成とされている。初期値生成部１０１はハードウェアとして実装されていてもよいし、ソフトウェアとして実装されていてもよい。

第２の実施形態に係る撮像システム２にあっては、
撮像装置１００Ａは、ランダムな値の初期値を生成する初期値生成部１０１を更に備えており、
第１のハッシュ処理部１５０は、初期値生成部１０１が生成した初期値を用いてハッシュ値を生成し、
撮像装置１００Ａは、スクランブル処理が施された画像データの一部を初期値に置き換えて、ホストコンピュータ２００Ａに送信し、
ホストコンピュータ２００Ａは、受信したスクランブル処理が施された画像データから抽出した初期値を用いて復号処理を行う、
といった点が、第１の実施形態と相違する。

以上、撮像装置１００Ａ及びホストコンピュータ２００Ａの構成について説明した。次いで、撮像システム２の動作について説明する。

図８及び図９は、撮像システム２の動作を説明するための模式的なフローチャートである。図を参照して、スクランブル処理がされた画像データを生成する動作について説明する。

先ず、図８を参照して、撮像装置１００Ａの動作について説明する。撮像を開始する際に、初期値生成部１０１は、ランダムな値の初期値を生成し保持する（図８のステップＳ１２０１）。

次いで、第１のハッシュ処理部１５０は、初期値生成部１０１から受信した初期値と、共通鍵に基づいて、ハッシュ値を生成する（ステップＳ１１０１）。以下、ステップＳ１１０４までの処理は、図２及び図３を参照して説明した処理と同様であるので、説明を省略する。

そして、スクランブル処理が施された画像データの一部を初期値に置き換える。第２の実施形態にあっては、スクランブル処理がされた第１行目の画像データの先頭の値を、初期値に置換する処理を行う（ステップＳ１２０２）。その後、図３を参照して説明したステップＳ１１０５以降の処理を行う。これらについての説明は省略する。

次いで、図９を参照して、ホストコンピュータ２００Ａにおける処理について説明する。

ホストコンピュータ２００Ａは、スクランブル処理がされた画像データを受信し（ステップＳ２１０３）、例えば図示せぬバッファに保持する。

ホストコンピュータ２００Ａは、画像データの第１行目の先頭データを初期値として抽出する（ステップＳ２１０３Ａ）。

ホストコンピュータ２００Ａの第２のハッシュ処理部２５０は、抽出された初期値と、ホストコンピュータ２００Ａが備える共通鍵２５１に基づいて、ハッシュ値を生成する（ステップＳ２１０４）。

ホストコンピュータ２００Ａは、第ｍ行目の画像データ群においてスクランブル処理を施す際に用いられた乱数値を、第２の乱数テーブル部２８０を参照することにより特定することができる。この参照した乱数値を用いて、スクランブルを解くことによって、画像データを復元することができる（ステップＳ２１０５）。

以上、ホストコンピュータ２００Ａにおける処理について説明した。

上述した撮像システム２の動作によれば、画像データ内に初期値が埋め込まれているので、ホストコンピュータ２００Ａ側から撮像装置１００Ａ側に初期値を送信するといった手順が不要となる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態も、本発明の撮像システム及び撮像装置に関する。

図１０は、第３の実施形態に係る撮像システムの模式図である。

第３の実施形態に係る撮像システム３は、第１の実施形態に係る撮像システム１の変形例であって、第１の乱数テーブル部および第２の乱数テーブル部が、ホストコンピュータの指示に基づいてテーブルの更新が可能なように構成されている点が、主に相違する。

スクランブル処理が施された画像データが多量に奪取され、それらの画像データに基づいて乱数テーブルの値が推定されるといった懸念が生じたといった場合に、テーブルを更新することによって、送信の安全性を回復することができる。

図１０は、第３の実施形態に係る撮像システムの模式的なブロック図である。

第３の実施形態に係る撮像システム３を構成する撮像装置１００Ｂは、図１に示す撮像装置１００に対して、第１の乱数テーブル部１８０Ｂがテーブルの更新が可能なように構成されている点が相違する。また、第３の実施形態に係る撮像システム３を構成するホストコンピュータ２００Ｂは、図１に示すホストコンピュータ２００に対して、第２の乱数テーブル部２８０Ｂがテーブルの更新が可能なように構成されている点、及び、テーブルの更新を行うための乱数テーブル更新部２９０を更に備えている点が、相違する。

第１の乱数テーブル部１８０Ｂや第２の乱数テーブル部２８０Ｂは、書き換え可能な記憶装置、例えば、フラッシュメモリなどといった周知の記憶装置によって構成することができる。

乱数テーブル更新部２９０は、例えば、システム操作者の指示などに基づいて、適当な乱数種に基づいて乱数テーブルを構成する乱数を生成するように構成されている。乱数テーブル更新部２９０は、例えば、擬似乱数発生プログラム等によって構成することができる。

図１１は、乱数テーブル部の更新動作を説明するための模式図である。

例えば、システム操作者がホストコンピュータ２００Ｂにテーブルの更新を指示すると、乱数テーブル更新部２９０は、適当な乱数種に基づいて乱数テーブルを構成する乱数を生成する。そして、ホストコンピュータ２００Ｂの動作により、生成した乱数の値に基づいて、第２の乱数テーブル部２８０Ｂの内容を更新すると共に、回線を介して、撮像装置１００Ｂの第１の乱数テーブル部１８０Ｂの内容を更新する。

上述した撮像システム３によれば、乱数テーブルの値が推定されるといった懸念が生じたといった場合に、テーブルを更新することによって、送信の安全性を回復することができる。

尚、説明の都合上、第１の実施形態の変形例として第３の実施形態に係る撮像システムを説明したが、第２の実施形態の変形例として構成することもできる。

以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。実施形態における生体認証システムの構成要素の具体的な構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。

なお、本発明は、日本国にて２０１４年１月３０日に特許出願された特願２０１４−０１５１０２の特許出願に基づく優先権主張の利益を享受するものであり、当該特許出願に記載された内容は、全て本明細書に含まれるものとする。

１，２，３・・・撮像システム、
１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・撮像装置、
１０１・・・初期値生成部、
１１０・・・光学部、
１２０・・・撮像素子、
１３０・・・スクランブル回路部、
１４０・・・通信部、
１５０・・・第１のハッシュ処理部、
１５１・・・共通鍵、
１５２・・・ハッシュ関数、
１６０・・・アドレス設定部、
１７０・・・アドレス加算部、
１８０，１８０Ｂ・・・第１の乱数テーブル部、
１９０・・・ＵＳＢコネクタ部、
２００，２００Ａ，２００Ｂ・・・ホストコンピュータ、
２０１・・・初期値生成部、
２５０・・・第２のハッシュ処理部、
２５１・・・共通鍵、
２５２・・・ハッシュ関数、
２８０，２８０Ｂ・・・第２の乱数テーブル部、
２９０・・・乱数テーブル更新部、
３００・・・利用者（被検者）の指

Claims

ホストコンピュータ、及び、前記ホストコンピュータに回線を介して接続され、指静脈情報を含む画像を撮像して画像データを前記ホストコンピュータに送信する撮像装置から成る撮像システムであって、
前記撮像装置は、
ランダムな値として与えられる初期値と、共通鍵の情報とに基づいて、ハッシュ値を生成する第１のハッシュ処理部、及び、
複数の乱数値が格納されて成る第１の乱数テーブル部、
を有しており、
前記ホストコンピュータは、
前記第１のハッシュ処理部の処理と同様の処理を行えるように構成された第２のハッシュ処理部、及び、
前記第１の乱数テーブル部に格納された前記複数の乱数値と同様の数値が格納されて成る第２の乱数テーブル部、
を有しており、
前記撮像装置は、指静脈情報を含む画像を撮像する際に、
前記第１のハッシュ処理部によってハッシュ値を生成し、
画像データを構成する第１行目のデータにスクランブル処理を施すための乱数値として前記ハッシュ値をアドレス値として前記第１の乱数テーブル部に格納された乱数値を選択して前記第１行目のデータにスクランブル処理を施し、
第２行目以降のデータにスクランブル処理を施すための乱数値として前記アドレス値に所定の一定値を順次加算して前記第１の乱数テーブル部に格納された乱数値を選択して第２行目以降のデータにスクランブル処理を施し、
スクランブル処理が施された画像データを、前記回線を介して、前記ホストコンピュータに送信し、
前記ホストコンピュータは、受信した前記画像データに対して、前記初期値、前記第２のハッシュ処理部、及び、前記第２の乱数テーブル部を用いて復号処理を行う、
撮像システム。
前記ホストコンピュータは、ランダムな値の初期値を生成し保持した後、前記回線を介して初期値を前記撮像装置に送信し、
前記第１のハッシュ処理部は、受信した前記初期値を用いてハッシュ値を生成し、
前記ホストコンピュータは、保持した前記初期値を用いて復号処理を行う、
請求項１に記載の撮像システム。
前記撮像装置は、ランダムな値の初期値を生成する初期値生成部を更に備えており、
前記第１のハッシュ処理部は、前記初期値生成部が生成した初期値を用いてハッシュ値を生成し、
前記撮像装置は、スクランブル処理が施された画像データの一部を前記初期値に置き換えて、前記ホストコンピュータに送信し、
前記ホストコンピュータは、受信したスクランブル処理が施された画像データから抽出した初期値を用いて復号処理を行う、
請求項１に記載の撮像システム。
前記撮像装置はユニバーサル・シリアル・バスを用いて前記ホストコンピュータに接続されている、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像システム。
前記第１の乱数テーブル部および前記第２の乱数テーブル部は、ホストコンピュータの指示に基づいてテーブルの更新が可能なように構成されている、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像システム。
ホストコンピュータに回線を介して接続され、指静脈情報を含む画像を撮像して画像データを前記ホストコンピュータに送信する撮像装置であって、
ランダムな値として与えられる初期値と、共通鍵の情報とに基づいて、ハッシュ値を生成する第１のハッシュ処理部、及び、
複数の乱数値が格納されて成る第１の乱数テーブル部、
を有しており、
前記撮像装置は、指静脈情報を含む画像データを撮像する際に、
前記第１のハッシュ処理部によってハッシュ値を生成し、
画像データを構成する第１行目のデータにスクランブル処理を施すための乱数値として前記ハッシュ値をアドレス値として前記第１の乱数テーブル部に格納された乱数値を選択して前記第１行目のデータにスクランブル処理を施し、
第２行目以降のデータにスクランブル処理を施すための乱数値として前記アドレス値に所定の一定値を順次加算して前記第１の乱数テーブル部に格納された乱数値を選択して第２行目以降のデータにスクランブル処理を施し、
スクランブル処理が施された画像データを、前記回線を介して、前記ホストコンピュータに送信する、
撮像装置。
前記第１の乱数テーブル部は、ホストコンピュータの指示に基づいてテーブルの更新が可能なように構成されている、
請求項６に記載の撮像装置。