KR100775409B1

KR100775409B1 - 생체 정보 입력 장치, 생체 인증 장치, 생체 정보 처리방법, 생체 정보 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체

Info

Publication number: KR100775409B1
Application number: KR1020070062515A
Authority: KR
Inventors: 유키히로 아비코; 타카시 신자키
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2007-11-12
Also published as: EP1645989A2; JP2006107366A; CN1758265B; KR100801515B1; EP1645989A3; EP1645989B1; CN1758265A; KR20060047184A; KR20070075395A; US20060078176A1; US7809168B2

Abstract

생체의 스윕 방향에 상관없이 생체 정보를 입력할 수 있도록 한다.

상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 수단(10)과, 상기 생체 정보 수집 수단(10)에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단(10)에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 수단(11)과, 상기 이동 방향 검출 수단(11)에 의해서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단(10)에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 수단(14)을 구비하여 구성한다.

생체 정보 수집, 생체 정보 입력, 생체 인증

Description

생체 정보 입력 장치, 생체 인증 장치, 생체 정보 처리 방법, 생체 정보 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{BIOMETRIC INFORMATION INPUT DEVICE, BIOMETRIC AUTHENTICATION DEVICE, BIOMETRIC INFORMATION PROCESSING METHOD, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM RECORDING BIOMETRIC INFORMATION PROCESSING PROGRAM}

도 1은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치의 기능 구성(원리적인 구성)을 도시하는 블럭도.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치의 구체적인 구성을 도시하는 블럭도.

도 3은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치에서 이동 방향 초기 탐색 범위의 예시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치에서 이동 방향 초기 탐색 범위의 예시도.

도 5는 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치에서 이동 방향 초기 탐색 범위의 다른 예시도.

도 6은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치에서 이동 방향 초기 탐색 범위의 다른 예시도.

도 7은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치에서 이동 방향 탐색 범위의 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도.

도 8은 본 발명의 일 실시예로서 인증 장치에서 좌표 변환전의 생체 정보 화상과 좌표 변환후의 생체 정보 화상과의 관계를 도시한 도면.

도 9는 지문 센서에 있어서의 지문 화상의 수집시 손가락의 슬라이드 속도의 변화를 예시하는 도면.

도 10은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치에서 정지 감시 범위 및 이동 방향 초기 탐색 범위의 예시도.

도 11은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치에서 이동 방향 탐색 범위의 설정 방법에 정지 감시 범위를 설치한 경우의 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 12의 (a), (b)는 모두 본 발명의 일 실시예로서 인증 장치의 외관의 예시도.

도 13의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시예로서 인증 장치의 디스플레이에 표시되는 지시 방향을 설명하기 위한 도면.

도 14는 본 발명의 일 실시예로서 인증 장치에서의 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 15는 본 발명의 일 실시예로서 인증 장치에서의 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 16은 도 14 및 도 15에 있어서 생체 정보 입력 단계를 설명하기 위한 흐름도.

도 17의 (a), (b)는 지문 센서에서 배선 패턴과 마운팅 면적의 관계를 설명하기 위한 도면.

도 18은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치의 제1 변형예의 기능구성을 도시하는 블럭도.

도 19는 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치의 제2 변형예의 기능구성을 도시하는 블럭도.

도 20의 (a), (b)는 모두 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치의 제2 변형예의 외관을 예시하는 도면.

도 21은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치의 제2 변형예에서 이동 방향의 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도.

도 22는 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치의 제2 변형예서 이동 방향의 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도.

도 23의 (a), (b), (c)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(휴대전화)에 적용한 예시도.

도 24의 (a), (b)는 도 23의 (b), (c)의 상태에 있어서 수집된 화상에 기초하여 생성된 지문 화상의 예시도.

도 25의 (a), (b)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(PDA; Personal Digital Assistants)에 적용한 예시도.

도 26의 (a), (b)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(PDA)에 적용한 예시도.

도 27의 (a), (b)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(PDA)에 적용한 예시도.

도 28의 (a), (b)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(노트북 PC(Personal Computer))에 적용한 예시도.

도 29의 (a), (b)는 각각 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(타블렛 PC)에 적용한 예시도.

도 30의 (a), (b)는 각각 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(타블렛 PC)에 적용한 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 지문 인증 장치(생체 인증 장치) 1a : 본체

1b : 디스플레이 유닛 1c : 2축 힌지

10 : 생체 정보 수집 수단 11 : 이동 방향 검출 수단

12 : 이동 방향 탐색 범위 축소 수단 13 : 이동 정지 검출 수단

14 : 좌표 변환 수단 15 : 표시 수단(생체 정보 표시 수단)

16 : 위치 검출 수단 17 : 지시 수단

19 : 일치도 산출 수단 20 : 일치도 판정 수단

21 : 생체 정보 중심 위치 검출 수단 22 : 기억 수단

31 : 스윕형 지문 센서(생체 정보 수집 수단)

32 : 특징 추출 수단 34 :보정 수단

35 : 이동 물체 검지 수단 36 : 등록/대조용 데이터 생성부

37 : 대조부 40 : 생체 정보 이동 방향 보정 수단

41 : 기본 방향 설정 수단 42 : 이동 거리 검출 수단

43 : 포인터 이동 제어 수단 80 : 리얼타임 클록

81 : 디스플레이(생체 정보 표시 수단)

90 : 휘발성 메모리부 91 : 비휘발성 메모리부(기억 수단)

100 : CPU 101, 102 : 지문 인증 장치

110 : 생체 정보 처리부(생체 정보 처리 장치)

200 : 휴대전화 201, 202, 203 : PDA

204, 205, 206 : 노트북 PC

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평10-91769호 공보

특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평11-253428호 공보

특허문헌 3 : 일본 특허 공개 2004-110438호 공보

본 발명은 인증을 위해 입력되는 생체 정보를 처리하는 기술에 관한 것으로, 특히, 생체 정보를 부분적으로 그리고 연속적으로 수집하는 방법에 관한 것이다.

일반적인 생체 인증 장치에 있어서는, 미리 생체 정보로부터 생체 데이터(등록 데이터)를 작성하여 등록(기록)해 두고, 동시에 대조를 하는 생체 정보로부터 생체 데이터(대조 데이터)를 작성하여, 대조 데이터와 등록 데이터를 대조하도록 되어 있다.

인증에 이용되는 생체 정보로는, 어떤 사람에 대해서도 동일하지 않고, 또한 평생 변하지 않는 것(예컨대, 지문, 손금, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등)을 생체 인증에 이용하도록 되어 있지만 여러 가지 요인에 의해 인증에 실패하는 경우가 생긴다는 문제가 있다.

그리고, 인증 실패는 크게 2개의 요인으로 분류할 수 있다. 첫째로는, 등록 데이터 및 대조 데이터가 모두 동일인의 것임에도 불구하고 잘못하여 타인이라고 판정하는 케이스로 본인배제라고 불리는 것이다. 둘째로는, 등록 데이터와 대조 데이터가 서로 타인의 것임에도 불구하고 잘못하여 동일인의 것이라고 판정하는 케이스로 타인승낙이라고 불리는 것이다.

또한, 생체 정보의 대조에는 종래부터 여러 가지 방법이 실용화되어 있지만, 몇 개의 방식에서는 생체 정보의 회전 방향 변위(displacement)를 원인으로 인증에 실패하는 경우가 있다. 즉, 생체 정보의 입력 장치와 생체 사이에서 회전 방향에 관한 자유도가 큰 경우에 회전 변위가 대조 방식의 허용 범위를 넘어 본인배제의 비율이 증가한다. 또, 회전 방향이 자유롭도록 허용하기 위해서 대조 데이터 혹은 등록 데이터를 회전시키면서 대조를 반복해서 실행하는 방법도 알려져 있지만 대조 데이터 혹은 등록 데이터를 회전시킴으로 인해 뜻하지 않게 타인끼리의 대조 데이터와 등록 데이터가 일치하는 경우가 있어서, 이에 따라 타인승낙의 비율이 증가한다.

그런데, 생체 정보의 입력 장치로서 스윕형 지문 센서가 알려져 있다. 스윕형 지문 센서는 손가락의 길이보다도 충분히 짧고 작은 면적의 직사각형 수집면(센서면/촬영면)을 갖고 있다. 그리고, 손가락을 수집면에 대해 이동시키거나 또는 수집면(지문 센서)을 손가락에 대하여 이동시키거나 하면서 지문 센서에 의해 손가락의 지문에 대해 복수의 부분 화상을 연속적으로 수집하여 수집된 복수의 부분 화상으로부터 손가락의 지문 화상의 전체를 재구성하는 것이 이루어지고 있다. 이와 같이 재구성된 지문 화상으로부터 특징점(융선의 분기점이나 끝점)의 정보를 추출·생성하여 그 정보에 기초하여 상기 개인 인증이 이루어지게 된다. 한편, 상술한 바와 같이, 수집면에 대한 손가락의 상대적 이동을 「스윕(sweep) 또는 슬라이드(slide)」라 부른다.

이러한 스윕형 지문 센서를 갖춘 지문 판독 장치는 예컨대, 상기 특허문헌 1, 2에 개시되어 있다. 또한, 스윕형 지문 센서로부터 검출한 평행 이동량과 회전 이동량을 이용하여 지문 화상을 재구성하는 방법이 상기 특허문헌 3에 개시되어 있다.

스윕형 지문 센서에서는 상기 특허문헌 1~3에 나타낸 바와 같이, 센서와 손가락의 상대 위치를 변화시킴으로써 지문의 부분 화상을 순차 입력하도록 되어 있다. 한편, 이하, 센서와 손가락의 상대 위치를 변화시키는 것을 슬라이드라고 하고, 상대 위치가 변화되는 방향(손가락의 이동 방향)을 슬라이드 방향이라고 한다. 통상적으로, 스윕형 지문 센서는 센서에 대하여 손가락을 자기 앞쪽(인증 대상자측)으로 슬라이드시키고 그 동안에 지문의 부분 화상을 연속적으로 취득한다.

예컨대, 상기 특허문헌 3에서는 슬라이드 방향을 검출하여 그 검출된 슬라이드 방향이 미리 상정된 방향과 역방향인 경우에는 지문 화상의 입력을 중단하는 것이 개시되어 있다. 즉, 종래의 지문 화상 입력 장치에서는 슬라이드 방향이 한정되어 있다.

최근, 예컨대, 노트형 PC(Personal Computer)나 PDA(Personal Digital Assistants), 휴대전화 등의 휴대형의 정보 처리 장치로서 스윕형 지문 센서를 구비하는 것에 있어서 장치를 상하 방향 혹은 좌우 방향으로 반전시켜 사용하는 것을 사양으로 하는 것이 있다.

그러나, 이러한 종래의 정보 처리 장치에서는 스윕형 지문 센서를 이용하여 지문 화상을 입력할 때에 미리 상정된 방향으로 손가락을 슬라이드시킬 필요가 있기 때문에 지문의 판독을 하기 위해서 장치를 회전시킬 필요가 있어서 복잡하다는 과제가 있다. 또한, 스윕형 지문 센서와 같이 센서와 손가락과의 상대 위치의 변화를 이용하는 지문 화상 입력 장치에 있어서는 슬라이드 방향에 의한 지문 화상의 회전 방향 변위의 영향을 받기 어렵게 하는 것이 바람직하다.

또한, 스윕형 지문 센서에 있어서의 슬라이드 방향의 검출은 센서에 의해서 연속하여 취득한 복수의 부분 화상을 서로 비교하여 서로 가장 겹치는 상대 위치를 산출함으로써 실현된다. 그러나, 빠르게 슬라이드하더라도 서로 겹치도록 부분 화상을 취득하려면 짧은 시간 간격으로 할 필요가 있으므로 슬라이드 방향의 검출 부하가 무겁다. 예컨대, 약간씩 상대 위치를 바꿔가면서 서로 겹친 영역에서 중복 정도를 산출하여 가장 중복 정도가 큰 상대 위치에 기초하여 슬라이드 방향을 검출하는 일련의 처리를 하게 되므로 산출량이 많아진다. 따라서, 효율적으로 슬라이드 방향을 검출하는 것도 과제가 된다.

또한, 생체 정보를 이용한 인증 기술에 있어서는 지문 등과 같이, 모든 사람에 대해 상이하고 평생 변하지 않는 특징을 갖는 부위를 생체 정보로서 사용하고 있다. 그러나, 이러한 생체 정보에 있어서도, 등록시와 대조시에 다른 부위를 입력한 경우에는 당연히 본인이라고 인증할 수 없다. 따라서 생체 정보 입력 장치에 있어서는 생체 정보의 입력 위치의 재현성을 높일 필요가 있다.

이러한 생체 정보의 입력 위치의 재현성을 높이기 위해 이용자가 입력된 생체 정보 화상을 눈으로 보아 확인하는 것이 유효하다. 그러나, 상하 거꾸로 혹은 가로 방향으로 두고 사용하는 것이 사양으로 되어 있는 장치에서는 입력되는 생체 정보 화상이 회전 방향으로 틀어지게 되어, 이러한 회전 방향의 변위가 있으면 이용자는 눈으로 보아 확인하기 어렵게 된다. 따라서, 장치의 회전에 영향을 받지 않도록 생체 정보 화상을 표시하는 것도 과제이다.

또한, 생체 정보 화상을 판독함에 있어서, 예컨대, 센서 위에 올려진 손가락의 위치가 센서의 중심 위치에서 현저히 틀어지고 있는 경우에 이용자에 대하여 예컨대 「더 우측으로 손가락을 이동시켜 주세요」 등의 유도 방향을 메시지로서 제시함으로써 센서에 있어서의 최적의 위치로 이용자의 손가락을 유도하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 예컨대, 지문 센서를 상하 거꾸로의 상태에서 사용하는 것이 가능한 장치에서는, 이와 같이 상하 거꾸로 된 상태에서는, 장치에서 본 방향과 이 용자에게서 보는 방향이 역방향이 되기 때문에 이용자에 대하여 올바른 방향으로 손가락 이동을 유도하기 위해서는 장치의 상태(자세, 방향) 등을 고려해서 해야 할 필요가 있으므로 복잡하다.

또한, 스윕형 지문 센서를 포인팅 디바이스로서 사용하는 것도 생각할 수 있지만 상하 거꾸로 혹은 가로 방향으로 두고 사용하는 것이 가능한 장치에 있어서는 스윕형 지문 센서를 포인팅 디바이스로서 사용하는 경우에 장치에서 본 방향과 이용자에게서 보는 방향이 다르기 때문에 포인팅 기능이 검출하는 방향 정보가 이용자가 입력하는 방향과 틀어져 버리는 경우가 있다.

본 발명은 이러한 과제를 고려하여 발명된 것으로, 생체 정보를 입력함에 있어서 생체의 슬라이드 방향에 관계없이 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명의 생체 정보 입력 장치(청구항 1)는, 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 수단과, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 수단과, 상기 이동 방향 검출 수단에 의해서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 생체 인증 장치(청구항 2)는, 상대적으로 이동하고 있는 인증 대상의 생체 부위를 판독하여 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 수단과, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 수단과, 상기 이동 방향 검출 수단에 의해서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 수단과, 상기 좌표 변환 처리 수단에 의한 좌표 변환 처리 결과를 이용하여 상기 인증 대상에 관한 인증을 하는 인증 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 생체 정보 처리 방법(청구항 3)은, 생체 정보 수집 수단을 이용하여 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 단계와, 상기 생체 정보 수집 단계에 있어서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 단계와, 상기 이동 방향 검출 단계에 있어서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 생체 정보 처리 프로그램(청구항 4)은, 생체 정보 수집 수단을 이용하여 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 단계 와, 상기 생체 정보 수집 단계에 있어서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 단계와, 상기 이동 방향 검출 단계에 있어서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 단계를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(청구항 5)는 상술한 생체 정보 처리 프로그램을 기록한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

(A) 실시예의 설명

도 1 및 도 2는 모두 본 발명의 일 실시예로서의 지문 인증 장치(생체 정보 입력 장치)를 도시하는 것으로, 도 1은 그 기능 구성(원리적인 구성)을 도시하는 블럭도, 도 2는 그 구체적인 구성을 도시하는 블럭도이다. 도 1 및 도 2에서는 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다.

생체 정보로서는 주로 지문, 손금, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등을 이용한 것이 있지만, 본 실시예에서는 특히, 생체 정보로서 지문의 화상을 이용하는 경우에 관해서 설명한다.

본 지문 인증 장치(1)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 생체 정보 수집 수단(10)과 생체 정보 처리부(110)의 기능을 구비하고, 또한, 생체 정보 처리부(110)는 이동 방향 검출 수단(11), 좌표 변환 수단(14), 위치 검출 수단(16), 지시 수단(17), 특징 추출 수단(32), 일치도 산출 수단(19), 일치도 판정 수단(20), 생체 정보 중심 위치 검출 수단(21) 및 기억 수단(22)의 기능을 구비한다.

실제로 본 실시예의 지문 인증 장치(1)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 예컨대 리얼타임 클록(80), 휘발성 메모리부(90), 비휘발성 메모리부(91)(기억 수단(22)), 디스플레이(81)(표시 수단(15)) 및 CPU(Central Processing Unit: 100)를 갖는 일반적인 퍼스널 컴퓨터 등에 생체 정보 수집 수단(10)으로서의 스윕형 지문 센서(31)를 설치함으로써 구현된다.

이 때, 후술하는 생체 정보 처리부(110)[이동 방향 검출 수단(11), 좌표 변환 수단(14), 위치 검출 수단(16), 지시 수단(17), 특징 추출 수단(32), 일치도 산출 수단(19), 일치도 판정 수단(20)], 특징 추출 수단(32), 상대 위치 검출 수단(33), 보정 수단(34), 이동 물체 검지 수단(35), 등록/대조용 데이터 생성부(생성 수단)(36) 및 대조부(37)[일치도 산출 수단(19), 일치도 판정 수단(20)]의 기능이 소정의 프로그램(생체 정보 처리 프로그램)을 CPU(100)로 실행함으로써 실현된다.

스윕형 지문 센서(31)(생체 정보 수집 수단(10))는 피인증자의 생체 정보를 영상화하여 그 생체 정보(지문)에 관한 복수의 부분 화상(생체 정보 화상)을 연속적으로 수집하는 것이다. 특히, 피인증자의 손가락(생체 부위)을 수집면(센서면)에 대하여 상대적으로 접촉 이동시키면서 그 손가락의 지문의 부분 화상을 연속적으로 수집하는 것으로, 이에 따라 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여 생체 부위에 관한 2차원 배열형의 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하도록 되어 있다. 한편 이하, 스윕형 지문 센서(31)를 단순히 지문 센서(31) 라고도 한다.

또는, 지문 센서(31)에 있어서의 지문 화상의 수집 방법으로서는 예컨대, 정전용량방식, 감열식, 전계식, 광학식의 어느 방법도 이용가능하다.

지문은 피인증자의 외피(손가락; 생체 부위) 상에 형성되어 있는, 센서면에 접촉할 수 있는 융선(隆線)(접촉 부분)과 센서면에 접촉하지 않는 곡선(谷線)(비접촉 부분/공극 부분)으로 이루어지는 무늬이다. 지문 센서(31)는 센서면에 접촉하는 융선 부분과 센서면에 접촉하지 않는 곡선 부분에서 검지 감도가 다른 것을 이용하여, 지문의 부분 화상을 다중치 화상으로서 수집하도록 되어 있다. 다중치 화상에서는 센서로부터의 거리에 따라서 휘도(brightness)가 다르며, 통상적으로 센서와의 거리가 가까운 융선 부분이 저휘도로 표시되고, 센서와의 거리가 비교적 먼 곡선 부분이 고휘도로 표시된다.

지문에 의한 인증시에 피인증자는 지문 센서(31)의 센서면 위가 손가락에 닿으면서, 손가락의 근원 쪽에서 손끝 쪽, 손가락의 우측에서 좌측 등 임의의 방향으로 손가락을 이동시킨다. 다만, 지문 센서(31) 쪽을 손가락에 대하여 이동시키는 기구를 갖춘 경우에는 피인증자는 손가락을 이동시킬 필요는 없다. 이후, 본 실시예에서는 피인증자가 손가락을 그 근원 쪽에서 손끝 쪽으로 향해서 슬라이드하는 경우에 관해서 설명한다. 한편, 지문 센서(31)의 구성은 공지되었기 때문에 그 상세한 설명은 생략한다.

리얼타임 클록(80)은 지문 센서(31)에 의해서 연속적으로 수집되는 각 부분 화상에 타임 스탬프를 부가하기 위해서 이용되는 것이다. 한편, 지문 센서(31)에 의한 화상 취득의 시간 간격이 이미 알려지고, 오차를 무시할 수 있을 정도로 일정한 시간 간격인 경우에는 리얼타임 클록(80)은 반드시 필요하지는 않다.

휘발성 메모리부(90)는 지문 센서(31)에 의해 연속적으로 수집되는 부분 화상, CPU(100)의 기능에 의해서 얻어진 특징, 상대 위치, 보정 결과나, CPU(100)가 본 실시예의 지문 인증 장치로서의 기능을 실현하기 위해 필요한 각종 수치 등의 정보를 기억하는 것이다.

비휘발성 메모리부(91)는 피인증자에 대해서 미리 등록되어 있는 지문 데이터(등록 데이터)를 유지하는 것으로, 도 1에서는 기억 수단(22)으로서 기능하는 것이다. 비휘발성 메모리부(91)에 유지되는 지문 데이터는 손가락의 크기보다도 큰 센서면을 갖는 일반적인 지문 센서에 의해서 수집된 지문 화상으로부터 추출될 수 있고, 본 실시예의 등록/대조용 데이터 생성부(36)에 의해서 생성된 등록용 데이터라도 가능하다.

디스플레이(81)(표시 수단(15))는 여러 가지 화상이나 정보를 표시하는 것으로, 후술하는 좌표 변환 수단(14)에 의해서 좌표 변환된 생체 정보를 표시하는 생체 정보 표시 수단으로서 기능하는 것 이외에도 후술하는 지시 수단(17)에 의해서 이용자(피인증자)에 대하여 이루어지는 지시를 표시하도록 되어 있다.

생체 정보 처리부(110)는 지문 센서(31)에 의해서 수집된 지문의 부분 화상(생체 정보)을 처리하는 것으로서, 이동 방향 검출 수단(11), 좌표 변환 수단(14), 위치 검출 수단(16), 지시 수단(17), 특징 추출 수단(32), 일치도 산출 수단(19), 일치도 판정 수단(20), 생체 정보 중심 위치 검출 수단(21)으로서의 기능을 갖추고 있다.

이동 방향 검출 수단(11)은 지문 센서(31)에 의해서 수집된 지문의 부분 화상에 기초하여 지문 센서(31)에 대한 손가락의 이동 방향을 검출하는 것이다.

또한, 이동 방향 검출 수단(11)은 이동 방향 탐색 범위 축소 수단(12) 및 이동 정지 검출 수단(13)으로서의 기능을 갖추고 있다. 이동 방향 탐색 범위 축소 수단(12)은 이동 방향 검출 수단(11)에 의해 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때에는 그 이동 방향 검출 수단(11)에 의해 이동 방향의 검출을 실행하는 범위인 이동 방향 탐색 범위를 미리 설정된 이동 방향 초기 탐색 범위에서 그 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 것이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치(1)에서 이동 방향 초기 탐색 범위의 예시도이며, 각각 어떤 시각(T－ΔT)에 지문 센서(31)에서 검출된 지문의 부분 화상(파선 부분 참조)과, 그 ΔT 후(시각 T)에 검출된 지문의 부분 화상(실선 부분 참조)과 함께, 시각(T)에서의 이동 방향 초기 탐색 범위(일점 쇄선 부분 참조)를 나타내고 있다.

즉, 도 3 및 도 4는 각각 2개의 지문 화상끼리가 동일한 부위가 정확히 겹치는 위치를 찾기 위해서 조금씩 지문 화상이 겹치는 위치를 바꿔 나갈 때의 변위되는 범위를 설명하기 위한 것으로, 특히 이동 방향의 초기 탐색 범위를 나타내는 것이다. 한편, 시각(T－ΔT)에 수집된 생체 정보 화상의 중심에서 시각(T)에 수집된 생체 정보 화상의 중심으로 그은 화살표는 이동 방향을 나타낸다.

한편, 도 3은 지문 센서(31)에 의해서 수집된 지문 화상(사각형)을 중심으로 하는 전방향(360도)을 이동 방향 초기 탐색 범위로 하는 예를 나타내고 있다. 도 3에 도시하는 예에서는, 지문 센서(31)가 거의 정사각형에 가까운 형상을 갖추고, 초기 상태에서 손가락이 이동하는 방향이 어떤 방향인지 정해져 있지 않고, 초기 탐색 범위를 360도의 범위로 설정한 경우를 나타낸다. 도 3에 도시하는 예에서는, 이동 방향 초기 탐색 범위의 최대 범위는 x축 방향 및 y축 방향에 대해서, 각각 Sx-Oxmin, Sy-Oymin이다.

한편, 여기서, Sy와 Sx는 지문의 부분 화상에 있어서, 그 수직 방향 축을 y축, 수평 방향 축을 x축으로 한 경우 각각 지문의 부분 화상의 y축 방향의 사이즈와 x축 방향의 사이즈이다. 또한, Oymin과 Oxmin은 각각 최소로 겹친다고 판정하기 위해 필요한 영역의 y 방향의 사이즈와 x축 방향의 사이즈이다.

한편, 도 4는 지문 센서(31)에 의해서 수집된 지문 화상(직사각형)을 중심으로 하여 그 단축 방향(도 4의 상하 방향)을 이동 방향 초기 탐색 범위로 하는 예를 나타내고 있다. 도 4에 도시하는 예에서는, 지문 센서(31)가 직사각형 형상을 갖추고, 초기 상태에 있어서도 생체가 이동하는 방향이 상하 방향으로 한정되는 경우에, 초기 탐색 범위를 지문의 부분 화상에 대한 상하 방향 및 그 비스듬한 상하 방향의 범위로 설정한 범위를 나타낸다.

도 3 및 도 4에서 각각의 화상의 위치 관계는 지문의 부분 화상을 수집한 시각의 변위(ΔT) 동안에 피인증자의 손가락과 지문 센서(31)의 위치 관계를 반영하고 있으며, 예컨대, 지문 센서(31) 위에 손가락을 미끄러뜨렸을 경우, 연속하여 지문 화상을 취득한 상태를 나타내고 있다. 즉, 손가락과 지문 센서(31)의 상대적인 위치가 때때로 시시각각 이동하고 있기 때문에, 시각(T－ΔT)과 시각(T)의 각각에서 수집된 지문 화상은 조금 틀어진 부위를 영상화한 것이 된다.

또한, 도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치(1)에 서 이동 방향 초기 탐색 범위의 다른 예시도이고, 각각 도 3 및 도 4에 도시하는 이동 방향 초기 탐색 범위를 아래 방향으로 축소(한정)한 상태를 나타내고 있다. 한편, 도 5 및 도 6에서는 시각(T－ΔT)에 수집된 생체 정보 화상을 생략하고 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치(1)에서 이동 방향 탐색 범위의 설정 방법을 도 7에 도시하는 흐름도(단계 A10~A100)에 따라 설명한다.

우선, 이동 방향 초기 탐색 범위를 설정한다(단계 A10). 이동 방향 초기 탐색 범위는 지문 센서(31)에 대하여 피인증자에 의해 예상되는 손가락의 슬라이드 방향에 의해 미리 설정되는 것으로, 본 지문 인증 장치(1)의 사용 형태나 지문 센서(31)의 부착 위치 등에 따라서 결정된다. 한편, 지문 센서(31)의 슬라이드 방향이 결정되지 않은 경우에는 도 3이나 도 4에 도시한 바와 같이, 이동 방향 초기 탐색 범위를 넓게 설정해 두는 것이 바람직하다.

이어서, 지문 센서(31)에 의해 지문의 부분 화상을 수집하여, 생체 정보 화상을 갱신한다(단계 A20). 그리고 이동 방향 탐색 범위가 축소되고 있는지의 여부를 판단한다(단계 A30). 특히, 후술하는 단계 A90에 있어서 이동 방향 탐색 범위 축소를 나타내는 플래그가 ON으로 되어 있는지의 여부를 판단한다. 이동 방향 탐색 범위가 축소되어 있지 않은 경우에는(단계 A30의 '아니오' 루트 참조), 초기 탐 색 범위 내에서 이동 방향을 탐색한다(단계 A60).

즉, 지문 센서(31)에 의해 연속적으로 수집된 복수의 부분 화상에 대해서 이동 방향이 연속하여 동일한지, 즉 지문 센서(31)에 대하여 손가락이 동일한 방향으로 이동하고 있는지를 조사하는 동시에, 중복 정도가 소정 이상인지의 여부를 판단한다(단계 A70). 한편, 중복 정도란 상관도나 일치도를 말한다.

여기서, 단계 A70에서 이용되는 임계치에 관해서 설명한다. 서브 픽셀 오차가 있는 경우에는 화상끼리를 서로 정확하게 겹칠 수 없기 때문에, 중복 정도는 영향을 받아 그 값이 작아진다. 한편, 지문은 손가락 표피에서 산곡(山谷)의 요철이며, 손가락의 표피는 부드럽기 때문에, 센서에 꽉 눌렸을 때에 왜곡이 생긴다. 또한, 손가락을 센서에 문지르고 있을 때에 지문 화상이 판독되기 때문에 왜곡은 항상 변화된다. 왜곡이 있는 경우에도 중복 정도는 영향을 받아 그 값이 작아진다. 그 밖에도 여러 가지 요인으로 중복 정도가 작아지기 때문에 그 작아지는 범위를 해석적 혹은 경험적으로 구하여 임계치를 결정하도록 되어 있다.

또한, 서브 픽셀 오차란 화상에 있어서의 양자화 오차의 영향에 의해 생기는 1 화소 미만의 이동 거리의 오차이다. 생체 정보를 화상으로 하는 경우에는 디지털화하지만 디지털화에 의해서 실제적으로는 연속적인 정보가 이산적인 정보로 변환된다. 구체적으로는, 예컨대, 50 마이크로미터 피치(pitch) 간격의 화소로 표현된 화상에서 피사체의 이동 거리가 50 마이크로미터 미만인 경우에 실제로는 그 이동량은 1화소분에 모자란다.

그러나, 이동 거리를 검출할 때는 화상이 겹치는 방법은 1 화소 단위로밖에 변위시킬 수밖에 없기 때문에, 1 화소 미만의 이동 거리는 0 화소 또는 1 화소의 어느 한 쪽이 된다. 예컨대, 50 마이크로미터 피치 간격의 화소로 표현된 화상을 이용한 경우 이동 거리가 30 마이크로미터인 경우에는 실제로는 0.6 화소가 아니라 1 화소로 산출된다. 이때 0.4 화소의 오차가 생기며 이러한 오차를 서브 픽셀 오차라는 것이다.

그런데, 이동 방향이 동일한 방향이고, 또한 중복 정도가 임계치 이상인 경우에는(단계 A70의 '예' 루트 참조), 단계 A70에 나타내는 조건이 N회 이상 연속하여 만족되는지 여부를 판단한다(단계 A80). 상기 조건이 N회 이상 연속하여 만족된 경우에는(단계 A80의 '예' 루트 참조), 손가락이 동일한 방향으로 안정적으로 이동하고 있다고 판단하여, 이동 방향 탐색 범위 축소 수단(12)이 이동 방향 탐색 범위를 그 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소(한정)하고(단계 A90), 이동 방향 탐색 범위 축소를 나타내는 플래그를 ON으로 설정한다.

또한, 지문 센서(31)에 대하여 손가락이 동일한 방향으로 이동하고 있지 않거나, 중복 정도가 소정의 임계치 이상이 아닌 경우(단계 A70의 '아니오' 루트 참조) 또는 단계 A70의 조건이 N회 이상 연속하여 만족되지 않는 경우(단계 A80의 '아니오' 루트 참조)에는 단계 A20으로 되돌아간다.

한편, 이동 방향 탐색 범위가 축소되고 있는 경우에는(단계 A30의 '예' 루트 참조), 그 축소된 이동 방향 탐색 범위(축소 탐색 범위) 내에서 이동 방향의 탐색을 하고(단계 A40), 이동 방향 탐색 범위를 단계 A40에 있어서 탐색된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위가 되도록 갱신한다(단계 A50).

그리고, 지문 센서(31)에 의해 수집된 지문의 부분 화상이 없는지 또는 이동이 정지하고 있는지를 판단한다(단계 A100). 지문 센서(31)에 의해 수집된 지문의 부분 화상이 없는 경우 또는 이동이 정지하고 있는 경우에는(단계 A100의 '예' 루트 참조) 처리를 종료한다. 또한, 지문 센서(31)에 의해 수집된 지문의 부분 화상이 있는 경우 또는 이동이 정지하지 않는 경우에는(단계 A100의 '아니오' 루트 참조), 단계 A20으로 되돌아간다.

그런데, 본 지문 인증 장치(1)에서 검출 가능한 슬라이드 속도는 지문 화상의 좌표계를 기준으로 하여 이하의 수학식 1로 산출된다.

[수학식 1]

Vy＜R·(Sy－Oymin)/ΔT, Vx＜R·(Sx－Oxmin)/ΔT

여기서, 지문의 부분 화상에서 수평 방향 축을 x축, 수직 방향 축을 y축이라고 하면 Vy 및 Vx는 각각 슬라이드 속도의 y축 방향 성분과 x축 방향 성분이며, R은 화소 피치이다. 또한, 슬라이드 속도에 의존하여 지문의 부분 화상에 신축 왜곡이나 스큐(skew) 왜곡이 생기는데, 수학식 1은 왜곡이 없는 이상적인 경우에 성립하는 것으로 한다.

또한, Vy, Vx는 입력되는 생체의 특성에 의존하며, ΔT는 지문 센서(31)의 성능에 의존하여 사양을 크게 좌우한다. 예컨대, 지문 센서(31)의 성능이 결정되어 있는 경우를 생각하면, Sy, Sx가 결정되어 있는 경우에는 Oymin 또는 Oxmin은 경험적으로 결정된다.

또한, ΔT에는 하한이 있기 때문에, 상기 수학식 1과 같이 검출 가능한 슬라 이드 속도의 상한은 Vy, Vx가 된다. 예컨대, y축 방향으로만 슬라이드하고, 지문 센서(31)의 성능으로서 ΔT의 하한이 3 msec, Oymin이 4 화소, Sy가 16 화소, R이 0.05 mm/화소이며, 지문의 부분 화상이 왜곡이 없는 이상적인 것으로 가정하면, 슬라이드 속도의 상한은 200 mm/sec가 된다.

그러나, 이동 방향 검출 수단(11)에서는, 상기 예와 같이 생체의 슬라이드 속도를 따르기 때문에 매초 수백 장의 부분 화상으로부터 이동 방향을 검출해야 하기 때문에 부하가 높다. 또한, 본 지문 인증 장치(1)가 예컨대 거꾸로 사용되는 것으로 상정된 경우에는 부하가 더 높아진다. 따라서 이동 방향 검출 수단(11)에서는 슬라이드 방향을 효율적으로 산출하여 부하를 줄이기 위해 관성을 이용한다.

즉, 짧은 시간 간격으로 슬라이드 방향이 급격하게는 변화하지 않는다는 전제를 기초로하여 y축에 관해서 양의 방향인지 음의 방향인지를 판단하는 시점에서, 한 쪽만을 한정하여 슬라이드 방향을 검출하도록 되어 있다. 예컨대, 상술한 예에 있어서 슬라이드 방향의 상한의 200 mm/sec로 이동하고 있었던 생체 혹은 지문 인증 장치(1)가 0.003 msec 후에 갑자기 역방향으로 되거나 하는 것은 생각하기 어렵다.

또한, 이동 방향 탐색 범위를 축소하기 위해서는 이동 방향이 안정적인 것이 중요하다. 도 7에 도시하는 예에서는 이동 방향이 안정적임을 판단하는 조건의 일례로서 이동 방향이 동일하고, 또한 중복 정도가 소정의 임계치 이상인 것을 이용하고 있다(단계 A70 참조).

이동 방향 탐색 범위는 슬라이드 방향이 안정된 후에는 관성의 법칙에 의해 급격히 방향이 변하는 일은 없다고 가정할 수 있다. 따라서, 예컨대 이동 방향 ±α의 범위로 축소시킨다. 한편, 대체적으로 상하좌우의 영역 중 어느 것에도 적용가능하다.

이동 정지 검출 수단(13)은 지문 센서(31)에서 손가락(생체 부위)의 이동 정지를 검출하는 것이다. 본 지문 인증 장치(1)에 있어서는 이동 정지 검출 수단(13)에 의해 피인증자의 손가락의 이동 정지가 검출된 경우에, 그 부분 화상의 입력을 정지하도록 되어 있다.

상술한 것과 같이, 이동 방향 탐색 범위 축소 수단(12)에 의해서 탐색 범위를 축소 또는 격감시킴으로써 이동 방향 검출에 관한 산출량을 줄였더라도 이동 정지의 감시는 필요하다.

예컨대, 지문 센서(31)가 피인증자의 손가락과 센서부(도시 생략)가 접촉함으로써 지문의 화상(부분 화상; 생체 정보)을 판독하는 접촉형인 경우, 마찰 등에 의해서 생체 표피가 휘면 손가락이 이동하더라도 센서부와 접촉하고 있는 부위는 거의 이동하지 않는 경우가 있다. 이와 같이 손가락(생체)과 지문 센서(31) 사이에 걸림이 생긴 경우에도, 이러한 걸림의 영향을 받지 않고 지문 화상을 수집하기 위해 생체의 이동 정지를 감시할 필요가 있다.

도 9는 지문 센서(31)에서 지문 화상의 수집시 손가락의 슬라이드 속도의 변화를 예시하는 도면이며, 손가락을 순조롭게 슬라이드한 경우의 예를 실선으로, 손가락과 지문 센서(31)와의 사이에 걸림이 생긴 경우의 예를 파선으로 나타내고 있 다.

이 도 9에 도시한 바와 같이, 지문 센서(31)에서 지문 화상의 수집시에는 슬라이드 속도가 천천히 변화되는 경우와 급격히 변화되는 경우가 있다. 슬라이드 속도가 천천히 변화함을 전제로 하면, 이동 방향 탐색 범위를 한정하여 처리 시간의 단축이나 오검출을 방지할 수 있다. 그러나, 생체와 센서와의 마찰에 의해서 굴곡 등이 생기면 생체 그 자체는 어느 일정한 속도를 유지하여 이동하고 있더라도 센서와 접촉하고 있는 부위에서는 도 9에서 파선으로 나타낸 바와 같이 슬라이드 속도가 순간 정지한다.

본 지문 인증 장치(1)에서는 이동 속도 추정 범위를 두고 이에 따라 정지 감시 범위를 설정하도록 되어 있다.

여기서, 이동 속도 추정 범위의 설정에 관해서 설명한다. 전술한 도 7의 단계 A90(이동 방향 탐색 범위 축소 단계)에서는 관성이 있음을 전제로 이동 방향이 안정된 후의 이동량의 변화 혹은 슬라이드 속도의 변화를 이용하여 속도를 추정하여 이동 방향 탐색 범위를 축소하고 있다. 한편, x축 방향, y축 방향에 대해서도 각각 같이 논의되므로, 여기서는 슬라이드 속도를 V로 하여 첨자를 생략한다.

슬라이드 속도(V)는 부분 화상의 촬영 간격 I(K)과 상대 위치 Pr(K)로부터 외관상 다음 수학식 2와 같이 산출된다.

[수학식 2]

V(K)＝Pr(K)/I(K)

여기서, 촬영 간격 I(K)은 어떤 부분 화상의 촬영을 시작한 때부터 다음 부 분 화상의 촬영이 시작될 때까지의 시간을 나타낸다.

그리고, 다음에 검출될 것으로 추정되는 상대 위치 Pr'(K)는 상기 수학식 2를 이용하여 다음 수학식 3과 같이 산출된다.

[수학식 3]

Pr'(K)＝V(K－1)*I(K), K : 정수

화상 취득 간격이 충분히 짧은 경우에는 탐색 범위를 1 융선 이하로 간주함으로써 연산 횟수를 더욱 저감할 수 있는 동시에, 상대 위치를 잘못 검출할 위험을 줄일 수 있다.

촬영 간격 I(K)이 촬영 시각에 상관없이 일정하다고 간주할 수 있는 경우에는, 다음 수학식 4와 같이 직전의 상대 위치 Pr(K-1)를 그대로 이용함에 의해서도 상기 수학식 3과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

[수학식 4]

Pr'(K)＝Pr(K－1)

이러한 추정 방법은 슬라이드 속도의 변화가 매우 완만하여, 등속이라고 간주할 수 있는 경우에 유효하다.

촬영 간격 I(K)가 일정하다고 간주할 수 있고, 슬라이드 속도의 변화가 현저한 경우에는 다음 수학식 5와 같이 상대 위치 Pr'(K)를 추정할 수 있다.

[수학식 5]

Pr'(K)＝Pr(K－1)＋[Pr(K－1)－Pr(K－2)]

상기 수학식 5는 속도 변화[Pr(K－1)－Pr(K－2)]가 일정, 즉 가속도가 일정 하다고 간주할 수 있는 경우에 유효하다. 예컨대, 슬라이드 시작시에 있어서 슬라이드 속도가 점차로 상승하도록 변화되는 경우에 적용함으로써, 탐색 범위를 적절히 설정하는 것이 가능하다. 촬영 간격 I(K)이 일정하다고 간주할 수 없는 경우에 있어서도 전술한 것과 같은 사고방식으로 속도 변화를 가미함으로써 탐색 범위를 적절히 설정할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치(1)에서 정지 감시 범위 및 이동 방향 초기 탐색 범위의 예시도이며, 어떤 시각(T－ΔT)에 지문 센서(31)에 의해 검출된 지문의 부분 화상(점선 부분 참조)과, 그 ΔT 후(시각 T)에 검출된 지문의 부분 화상(실선 부분 참조)과 함께, 시각(T)에 있어서의 이동 방향 초기 탐색 범위(일점 쇄선 부분 참조) 및 정지 감시 범위를 나타내고 있다.

이 도 10에 있어서, 정지 감시 범위 및 이동 방향 탐색 범위는 도 9에 도시한 슬라이드 속도 도면에서의 속도 추정 범위 및 정지 감시 범위를 시각(T－ΔT)에 수집된 생체 정보 화상 위에 나타내고 있다.

슬라이드 속도(이동 방향과 이동 거리)를 검출하는 처리는 탐색 범위가 넓을수록 시간이 걸린다. 따라서, 슬라이드 속도를 그 직전의 상태에서 어느 정도 예측 가능한 것을 이용하여 탐색 범위를 좁게 한정하는 것이 효과적이다.

그러나 도 9에 도시한 바와 같이, 손가락과 지문 센서(31)에 있어서 양자간에 마찰이 있거나, 센서 외부 몸체의 뿔이나 돌출 형상 등으로 인해, 슬라이드 속도가 갑자기 0으로 되는(걸림이 생기는) 경우가 있다. 이러한 슬라이드 속도의 일시적인 정지가 발생했을 때에, 좁은 탐색 범위에서는 정확하게 이동 방향이나 이동 거리를 검출할 수 없다.

그래서, 본 지문 인증 장치(1)에서는 슬라이드 속도가 갑자기 0으로 변화된 경우에도 정확하게 생체의 이동 방향이나 이동 거리를 검출할 수 있도록 하기 위해 이동 거리를 검출하기 위한 기준이 되는 위치(도면의 시각)에서 약간만 틀어진 범위 정도만 틀어지고 있다고 가정하여 탐색 범위에 포함시킨다. 약간만 틀어진 범위를 정지 감시 범위라고 한다.

이어서, 도 7에 도시하는 흐름도에 따라서 전술한 본 지문 인증 장치(1)에 서의 이동 방향 탐색 범위의 설정 방법으로 정지 감시 범위를 둔 경우의 처리를 도 11에 도시하는 흐름도(단계 A10~A40, A51~A57, A60~A100)에 따라서 설명한다.

한편, 도면에서 이미 상술한 단계 번호와 동일한 단계 번호는 동일 혹은 대략 동일한 처리를 나타내고 있기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 방법에 있어서는, 이동 방향 초기 탐색 범위의 설정을 할 때에, 정지 감시 카운트(M)를 초기화하여, M=0을 설정하도록 되어 있다(단계 A10). 또한, 이동 방향 탐색 범위가 축소되고 있는 경우에는(단계 A30의 '예' 루트 참조), 그 축소된 이동 방향 탐색 범위(축소 탐색 범위) 내에서, 이동 방향을 탐색하여(단계 A40), 이동 속도 추정 범위에서의 화상의 중복 정도를 나타내는 일치도(최대 일치도) MAX_Cv를 산출하여, 휘발성 메모리부(90) 등에 유지한다(단계 A51).

한편, 일치도란 지문 센서(31)에 의해서 수집되는 복수의 부분 화상 중에서 연속되는 2개의 부분 화상 사이에서의 일치도이다. 본 실시예에서는, 연속되는 2개의 부분 화상 사이에서는 이동 속도 추정 범위에서 산출되는 일치도와 정지 감시 범위에서 산출되는 일치도가 있다. 이들 양자를 비교하여 일치하고 있는 범위에서 얻어지는 이동 거리, 이동 방향을 검출하도록 되어 있다.

또한, 서브 픽셀 오차가 있는 경우에는 이동 거리가 소정 화소수 이상으로 될 때까지 부분 화상을 1장~여러 장 스킵(skip)한다. 예컨대, 실제로는 0.5 화소밖에 이동하지 않고 있을 때에는 1장 스킵함으로써 1 화소의 이동을 검출할 수 있다. 한편, 이 때 이동 속도는 평균 0.5 화소가 된다.

이어서, 이동 속도 추정 범위를 갱신하고(단계 A52), 정지 감시 범위에서 이동 속도를 탐색한다(단계 A53). 또한, 정지 감시 범위에서의 화상의 중복 정도를 나타내는 일치도(최대 일치도) MAX_Cs를 산출하여, 휘발성 메모리부(90) 등에 유지한다(단계 A54).

그리고, MAX_Cv와 MAX_Cs를 비교하여(단계 A55), MAX_Cs가 큰 경우에는(단계 A55의 '아니오' 루트 참조), 정지 상태라고 판단하여, 정지 감시 카운트(M)를 증분한다(단계 A56). 또는, MAX_Cv가 큰 경우에는(단계 A55의 '예' 루트 참조), 이동 상태라고 판정하여 정지 감시 카운트(M)에 0을 설정한다(단계 A57).

한편, 정지 감시 카운트(M)는 정지 상태의 계속을 판정하기 위해서 이용되는 카운터이며, 정지 상태가 길게 계속된 경우, 즉, 정지 감시 카운트(M)의 값이 소정의 임계치(T)보다도 커졌을 때 생체 정보의 입력이 종료되었다고 판정하고, 일순간만의 정지 상태인 경우에는 이동 방향의 검출을 계속하여 실행하는 것이다.

즉, 정지 감시 카운트(M)가 임계치(T) 이상인지, 혹은 생체 정보 화상이 없는지를 판단하여(단계 A100), 생체 정보 화상이 없는 경우나 정지 감시 카운트(M) 가 임계치(T) 이상인 경우에는(단계 A100의 '예' 루트 참조), 지문의 부분 화상의 수집가 종료된 것으로 판정하여 처리를 완료한다. 또, 생체 정보 화상이 있었거나, 정지 감시 카운트(M)가 임계치(T)보다도 작은 경우에는(단계 A100의 '아니오' 루트 참조), 단계 A20으로 되돌아간다.

한편, 도 11에 도시하는 예에서는, 정지 상태가 길게 계속되었음을 판정하기 위해서 카운트(M)를 이용하여 그 카운트 횟수에 기초하여 판정을 하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 정지 상태가 계속되는 시간을 측정하여 이 시간을 소정의 임계치와 비교할 수 있고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않은 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

좌표 변환 수단(14)은 이동 방향 검출 수단(11)에 의해 검출된 이동 방향을 이용하여 지문 센서(31)에 의해 수집된 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 것이다. 또한, 좌표 변환 수단(14)은 이동 방향 검출 수단(11)에서 검출된 이동 방향과 지문 센서(31)에 관한 소정의 방향과의 차이 정보를 이용하여 좌표 변환을 하도록 되어 있다.

여기서 지문 센서(31)에 의해서 수집된 생체 정보란, 지문 센서(31)에 의해서 수집된 지문 화상(부분 화상)뿐만 아니라, 지문 화상에 기초하여 생성되는 여러 가지 정보도 포함하는 것으로, 예컨대, 지문 화상으로부터 추출된 특징 정보도 포함된다. 따라서, 좌표 변환 수단(14)은 지문 화상으로부터 추출된 특징 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는, 생체 정보로서 지문의 부분 화상을 이용하여 부분 화상에 대하여 좌표 변환 수단(14)이 좌표 변환 처 리를 하는 예에 관해 나타낸다.

좌표 변환 수단(14)은 이동 방향 검출 수단(11)에 의해서 검출한 이동 방향을 이용하여 지문 센서(31)에 의해서 수집한 지문의 부분 화상의 좌표의 변환을 한다. 좌표 변환은 이하의 수학식 6에 나타낸 바와 같이 아핀(affine) 변환으로 실현된다.

[수학식 6]

예컨대, 스윕형 센서에서는 지문 전체를 취득하도록 그 센서면에 제1 관절 부근을 대고 손끝이 생체 정보 수집 수단(10)에 닿을 때까지 슬라이드한다. 사용자가 조작할 때에는 손가락을 자기 앞으로 당기는 이미지가 된다. 이에 따라, 슬라이드 방향이 항상 생체 정보 화상의 아래쪽으로 수직하는 방향이 되도록 변환한다.

도 8는 본 발명의 일 실시예로서의 지문 인증 장치(1)에 있어서의 좌표 변환전의 생체 정보 화상과 좌표 변환후의 생체 정보 화상의 관계를 도시한 도면이다.

생체 정보 화상의 좌표계가 도 8에 도시한 바와 같은 경우의 변환식은 이하의 수힉식 7과 같다.

[수학식 7]

여기서, θ는 회전 각도, Cx와 Cy는 각각 x축 방향과 y축 방향의 회전 중심이다. 예컨대, 회전 중심은 Cx=Sx/2, Cy=Sy/2와 같이 화상 중심으로 할 수도 있다.

또한, 연속되는 2장의 생체 정보 화상으로부터 얻어지는 생체 정보의 이동량을 x축 방향과 y축 방향에 대해서 각각 Δx와 Δy라고 하면, 회전 각도(θ)는 이하의 수학식 8~수학식 11로 나타낼 수 있다.

[수학식 8]

ⅰ) △x>0, △y>0 (제1 상한(quadrant))

[수학식 9]

ⅱ) △x<0, △y>0 (제2 상한)

[수학식 10]

ⅲ) △x<0, △y<0 (제3 상한)

[수학식 11]

ⅳ) △x>0, △y<0 (제4 상한)

좌표 변환은 일반적으로는, 전술한 것과 같이 삼각함수를 포함하는 회전행렬을 이용한 연산이 되기 때문에, 처리 시간 등이 길어진다. 그래서, 좌표 변환의 보다 간단한 케이스로서, Vy의 부호만을 고려할 수도 있다. 즉, 슬라이드 방향의 y축 성분이 생체 정보 화상의 아래쪽으로 수직하는 방향이 되도록 변환한다. 특히 슬라이드 방향의 y축 성분이 생체 정보 화상의 수직 상향 방향인 경우에는, 생체 정보 화상을 180도 회전시켜 출력한다. 단순히 180도 회전시킬 뿐이라면, 변환 처리는 메모리간의 화소치 복사로 완료되기 때문에 메모리량과 산출 시간을 절약할 수 있다.

처리 시간으로 요구되는 시간이 긴 경우에는 회전 각도 정보만을 지문의 부분 화상에 부가하는 것을 제외하고, 각도 정보를 이용하지 않음으로써 오버헤드를 피할 수 있다.

도 12의 (a), (b)는 모두 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치(1)의 외관의 예를 나타내는 도면으로, 도 12(a)는 변형전의 본 지문 인증 장치(1)의 외관의 예시도, 도 12(b)에는 변형후의 본 지문 인증 장치(1)의 외관의 예시도이다.

도 12의 (a), (b)에서 나타내는 지문 인증 장치(1)는 지문 센서(31)를 구비하는 본체(1a)와 디스플레이(81)를 구비하는 디스플레이 유닛(1b)을 2축 힌지(손톱깎이형 힌지)(1c)를 통해 개폐가 자유롭도록 접속하여 구성되어 있다.

특히, 도 12(a)에서 화살표 a로 나타낸 것과 같이 디스플레이 유닛(1b)을 본체(1a)에 대해 2축 힌치(1c)의 축 c1 둘레로 약 180도 회전시킬 수 있게 되어 있고, 이에 따라, 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)을 힌지형으로 접어 포갤 수 있도록 되어 있다. 또한, 도 12(a)에서 화살표 b로 나타낸 것과 같이 디스플레이 유닛(1b)을 2축 힌치(1c)의 축 c2 둘레로 회전시켜 디스플레이 유닛(1b)을 180도 회전시킬 수 있다.

그리고 도 12(a)에서 나타내는 상태에서 본체(1a)에 대해 디스플레이 유닛(1b)을 2축 힌치(1c)의 축 c1, c2에서 각각 회전시킴으로써 도 12(b)에 도시한 바와 같이 디스플레이(81)를 밖으로 보이게 한 상태에서 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)을 접어 포갤 수 있도록 되고 있다.

또한, 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)은 모두 직사각형 형상을 갖고 있고, 본체(1a)는 디스플레이 유닛(1b)과 2축 힌지(1c)를 통해 접속되는 변과 직교하는 방향에 위치하여, 디스플레이 유닛(1b)보다 더 큰 크기를 갖도록 구성되어 있다. 또한, 본체(1a)의 디스플레이 유닛(1b)과 서로 겹치는 쪽의 면인, 2축 힌지(1c)와는 반대측의 단부에는 지문 센서(31)가 형성되어 있다.

이에 따라, 도 12(a)에 도시한 바와 같이, 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)을 개방한 상태에서, 피인증자는 디스플레이(81)를 보면서 지문 센서(31)를 이용할 수 있는 것 외에도, 도 12(b)에 도시한 바와 같이, 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)을 닫은 상태에서도, 피인증자는 디스플레이(81)를 보면서 지문 센서(31)를 이용할 수 있도록 되어 있다.

즉, 본 지문 인증 장치(1)는 본체(1a) 측에 지문 센서(31)가 마운팅되어, 디스플레이 유닛(1b)을 반전시켜 접어 포개는 사양의 노트북 PC로서 구성되며, 도 12(b)의 상태와 도 12(a)의 상태에서는 디스플레이(81)의 마운팅 방향은 동일 방향이라고 한다.

그리고, 도 12(a)에 도시한 바와 같이, 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)을 개방한 상태(개방 사용시)에서, 피인증자가 지문 센서(31)를 이용하는 경우에는, 피인증자는 손가락을 2축 힌지(1c) 측에서 본체(1a)에 있어서의 다른 끝 쪽(자기 앞쪽)을 향해 손가락을 슬라이드시키고, 도 12(b)에 도시한 바와 같이, 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)을 디스플레이(81)가 보이도록 하여 접어 포갠 상태(접어 사용시)에서, 피인증자가 지문 센서(31)를 이용하는 경우에는 피인증자는 손가락을 본체(1a)에 있어서의 타단 측에서 2축 힌지(1c) 측으로 향하여 슬라이드시킨다.

한편, 도 12(a)에 도시하는 상태에서 디스플레이 유닛(1b)을 회전시켜 도 12(b)에 도시하는 상태로 한 경우에는, 지문 센서(31)는 인증자로부터 보아 180도 반전된 상태가 된다.

상술한 바와 같이, 본 지문 인증 장치(1)는 도 12(a)에 도시하는 것과 같은 개방 사용할 때와 도 12(b)에 도시한 바와 같은 접어 사용할 때에는 지문 센서(31)에서 손가락의 슬라이드 방향이 반대가 되지만, 본 지문 인증 장치(1)에서는 좌표 변환 수단(14)이 슬라이드 방향에 맞춰서 지문의 부분 화상의 좌표 변환을 실행한다.

특히, 좌표 변환 수단(14)은 지문 센서(31)에 있어서의 슬라이드 방향이 개 방 사용시에서의 지문 센서(31)에 있어서의 슬라이드 방향과는 180도 회전하고 있음에 기초하여, 전술한 것과 같이 좌표 변환을 하고, 지문 센서(31)에 의해서 수집된 지문의 부분 화상을 180도 회전시키도록 좌표 변환을 한다.

이에 따라, 도 12(b)에 도시한 바와 같이, 접어서 사용할 때에도 디스플레이(81)에 정립된 지문 화상(부분 화상)이 표시되어, 생체 정보 화상은 상하좌우가 반대로 되는 경우가 없고, 피인증자가 위화감을 갖게 되는 경우도 없다.

즉, 지문 화상을 입력할 때 이용자는 항상 지문 센서(31)에 대하여 자기 앞으로 향하여 손가락을 슬라이드하면 된다.

도 13의 (a),(b)는 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치(1)의 디스플레이(81)에 표시되는 지시 방향을 설명하기 위한 도면이다.

위치 검출 수단(16)은 지문 센서(31)에 대한 피인증자의 손가락 위치를 검출하는 것으로, 지시 수단(17)은 지문 센서(31)에 의해 검출된 피인증자의 손가락의 위치에 기초하여, 지문 센서(31)에 있어서 손가락이 배치되어야 하는 위치에 그 피인증자의 손가락을 배치시키도록 피인증자에게 손가락의 이동을 재촉하는 지시를 하는 것으로, 예컨대, 손가락의 이동을 재촉하는 지시를 그 이동하여야 할 방향과 함께 디스플레이(81)에 표시하도록 되어 있다.

예컨대, 도 13의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 본체(1a) 측에 지문 센서(31)가 마운팅되어 디스플레이 유닛(1b)을 2축 힌지(1c)에 의해서 반전시킨 상태에서 접어 포갤 수 있는 지문 인증 장치(1)에 있어서, 도 13(a)에 도시한 바와 같이, 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)을 개방한 상태로 사용하는 경우와, 도 13(b) 에 도시한 바와 같이, 본체(1a)와 디스플레이 유닛(1b)을 접어 포갠 상태로 사용하는 경우에서 피인증자에 대한 디스플레이(81)의 마운팅 방향은 변하지 않는 것으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 지문 인증 장치(1)에 있어서는, 지문의 판독 조작을 함에 있어서, 개방하여 사용하는 경우(도 13(a) 참조)와 접어서 사용하는 경우(도 13(b) 참조)에 지문 센서(31)에서 손가락의 슬라이드 방향이 반대가 되지만, 피인증자는 지문 화상을 입력할 때는 항상 지문 센서(31)에 대하여 자기 앞쪽으로 향하여 손가락을 슬라이드하면 되고, 슬라이드 방향과 디스플레이(81)의 아래쪽 수직 방향이 일치하면 정확하게 지시할 수 있다.

즉, 좌표 변환 수단(14)은 이동 방향 검출 수단(11)으로 검출된 슬라이드 방향에 기초하여, 지문 센서(31)로 수집한 지문의 부분 화상을 상하좌우 반대가 되도록 좌표 변환을 한다. 또는, 지시 수단(17)은 피인증자에 대하여 슬라이드 방향에 기초하여 상하좌우 반대의 방향으로 지시한다. 한편, 도 13의 (a), (b)에 도시하는 예에서는, 디스플레이(81) 상에 손가락을 이동시켜야 하는 방향을 화살표에 의해서 경고로 나타내고 있다.

여기서, 위치 검출 수단(16)에 관해서 상세히 설명한다. 위치 검출 수단(16)은 지문 센서(31)에서 취득되는 화상에서 생체 정보가 포함되는 영역을 검출하도록 되어 있다. 예컨대, 대상으로 하는 생체가 지문인 경우에는 융선이 곡선보다도 큰 화소치로 나타난 생체 정보 화상을 상정한다. 또, 생체가 손등 정맥이나 손바닥 정맥, 손가락 정맥인 경우에는, 정맥이 정맥 이외보다도 큰 화소치로 나타 내어진 생체 정보 화상을 상정한다. 또, 이들 관계가 반대라면 화상을 휘도에 대해서 반전시키면 동일한 논의가 화상에 대해서 유효하다.

생체 정보 화상으로부터 생체의 위치를 직접 구하려면, 그 생체 정보 화상의 화소치로부터 무게 중심을 구하는 것이 유효하다. 또는, 보다 정밀하게 위치를 구하는 경우에는 생체 정보가 포함되는 영역을 추출하고 나서 무게 중심을 구할 수도 있다.

여기서, 이하, 생체 정보가 포함되는 영역을 생체 정보 영역이라 부른다. 생체 정보 영역의 추출에는 일반적인 2진법 혹은 클러스터링의 방법을 적용할 수 있다. 가장 간단한 방법으로서는, 화소치에 대하여 소정의 임계치를 두고 임계치보다 큰 값을 갖는 화소를 생체 정보로서 추출하는 방법이다. 추출한 화소의 무게 중심 및 분산을 이용함으로써, 생체 정보 영역의 위치를 검출할 수 있다.

이어서, 지시 수단(17)에 대해 설명한다. 지시 수단(17)에서는 위치 검출 수단(16)에 의해 검출된 위치(Bx, By)와 지문 센서(31)의 중심 위치(Cx, Cy)의 각각의 차이 정보(Dx, Dy)를 이용하여 지시를 한다. 구체적으로는 Dx＝Bx－Cx, Dy＝By－Cy로 하고, 지시 방향을 Ix, Iy로 하면, 지시 방향은 위치에 관한 차이 정보의 역방향으로서 Ix＝-Dx, Iy＝-Dy로 한다.

예컨대, 피인증자의 손가락이 지문 센서(31)에 대하여 우측으로 기운 쪽에 위치하고 있었던 경우에는, 지시 수단(17)은 이용자에 대하여 생체를 좌측으로 기운 쪽으로 유도하도록 지시한다. 또, 지시로서는, 예컨대, 좌측 방향 화살표 등의 방향을 시사하는 마크를 디스플레이(81)에 표시함으로써 이루어진다. 또, 이 때, 상세한 방향이 아니라, 차이 정보의 크기가 더 큰 성분만을 지시하고, 90도각으로 할 수 있다.

이 때, 지문 센서(31)와 디스플레이(81) 사이에 회전 방향의 변위가 있었던 경우에는, 디스플레이(81)(지시 수단(17))에 의한 지시는 의미가 없는 지시가 되기 때문에, 지문 센서(31)로부터 검출되는 생체 정보의 이동 방향과의 차이 정보(θ)를 이용하여 보정한다. 보정된 방향을 Ix', Iy'이라고 하면, Ix', Iy'은 이하의 수학식 12로 나타난다.

[수학식 12]

특징 추출 수단(32)은 지문 센서(31)에 의해서 수집되는 복수의 부분 화상의 각각으로부터, 각 부분 화상에 있어서의 특징 및 그 특징의 위치를 추출하는 것이다. 여기서, 특징으로서 각 부분 화상 중에서 전경(前景)(본 실시예에서는 융선 화상의 휘도치) 및 그 전경의 엣지(본 실시예에서는 휘도 구배의 값) 모두를 추출할 수 있고, 각 부분 화상 중의 전경(예컨대 융선 화상)을 세선화하여 얻어지는 패턴에서 끝점 및 분기점을 추출할 수도 있다.

상대 위치 검출 수단(33)은 지문 센서(31)에 의해서 수집되는 복수의 부분 화상 중 연속하는 2개의 부분 화상이 서로 겹치는 영역에 존재하는 특징(특징 추출 수단(32)에 의해서 추출된 특징)에 기초하여, 이들 2개의 부분 화상 서로의 상대 위치를 검출하는 것이다. 이 때, 상대 위치 검출 수단(33)은 상기 상대 위치를 직 전까지 검출된 1 이상의 상대 위치를 기준으로 하여 검출할 수 있고, 또는, 상기 상대 위치를 직전까지 검출된 1 이상의 상대 위치에 기초하여 추정된 다음에 검출되어야 하는 상대 위치를 기준으로 하여 검출할 수도 있다.

또한, 상대 위치 검출 수단(33)은 지문 센서(31)에 의해서 연속적으로 수집되는 각 부분 화상을 서로 겹치는 영역을 갖는 2 이상의 부분 영역으로 나눠 취급하여 상기 상대 위치를 2 이상의 부분 영역의 각각에 대해 검출할 수 있다.

보정 수단(34)은 지문 센서(31)의 검출 지연 때문에 생기는 화상 왜곡이나 손가락의 변형에 의한 왜곡을 보정하기 위한 것이다. 보정 수단(34)은 하기와 같은 2 종류의 보정 기능을 갖고 있다. 제1 보정 기능은 상대 위치 검출 수단(33)에 의해서 검출된 상대 위치와 각 부분 화상에 있어서의 특징의 위치에 기초하여 특징의 왜곡량(손가락의 변형에 의한 왜곡량)을 산출하고, 산출된 왜곡량에 기초하여, 각 부분 화상에 있어서의 특징의 위치를 보정하는 기능이다. 또, 제2 보정 기능은 지문 센서(31)에 의한 각 부분 화상의 수집 시간 간격과, 지문 센서(31)에 의한 각 부분 화상의 수집 지연 시간과, 상대 위치 검출 수단(33)에 의해 검출된 상대 위치에 기초하여, 지문 센서(31)의 수집 지연에 따른 각 부분 화상의 왜곡(신축 왜곡 또는 스큐 왜곡)을 해소하도록 각 부분 화상에 있어서의 특징의 위치를 보정하여, 특징의 상대 위치를 얻는 기능이다.

한편, 상대 위치 검출 수단(33)이 지문 센서(31)에 의해서 연속적으로 수집되는 각 부분 화상을 서로 겹치는 영역을 갖는 2 이상의 부분 영역으로 나눠 취급하여 상기 상대 위치를 2 이상의 부분 영역의 각각에 대해 검출하는 경우에, 보정 수단(34)은 각 부분 영역에 대해서 지문 센서(31)의 수집 지연에 따른 각 부분 화상의 왜곡을 해소하도록 특징의 위치를 보정한다.

또한, 보정 수단(34)은 지문 센서(31)에 있어서 화상의 왜곡이 생기는 지문 센서(41)를 이용하는 경우에 필요하며, 지문 센서(31)가 화상의 왜곡을 무시할 수 있는 경우에는 보정 수단(34)이 반드시 필요한 것은 아니다.

이동 물체 검지 수단(35)은 지문 센서(31)에 의해서 수집되는 복수의 부분 화상에 기초하여, 지문 센서(31)에 대하여 이동하고 있는 이동 물체(여기서는 피인증자의 손가락)의 유무를 검지하기 위한 것으로, 예컨대, 직전까지 지문 센서(31)에 의해서 수집되는 부분 화상의 가중 평균 화상을 산출하여, 산출된 가중 평균 화상에 기초하여, 이동 물체의 유무를 검지하도록 되어 있다. 특히, 이동 물체 검지 수단(35)은 지문 센서(31)에 의해서 수집되는 최신의 부분 화상과 산출된 가중 평균 화상과의 차분치가 소정의 임계치를 넘은 경우에, 이동 물체의 존재를 검지하는 소정의 임계치가 노이즈에 의한 변동치보다도 크게 설정되어 있다.

등록/대조용 데이터 생성부(생성 수단)(36)는 특징 추출 수단(32)에 의해서 추출된 특징과 보정 수단(34)에 의해서 얻어진 특징의 상대 위치를 이용하여, 피인증자의 본인 인증을 하기 위한 지문 데이터(등록용 데이터 및 대조용 데이터)를 생성하는 것이다. 지문 데이터의 등록시에는, 등록/대조용 데이터 생성부(36)에 의해서 생성된 지문 데이터(융선의 분기점이나 끝점의 위치나 패턴 등 공지의 정보)가 등록용 데이터로서 비휘발성 메모리부(91)에 등록·유지된다. 피인증자의 본인 인증시에는 등록/대조용 데이터 생성부(36)에 의해서 생성된 지문 데이터(융선의 분기점이나 끝점의 정보)를 대조용 데이터로서 대조부(37)로 보낸다.

대조부(대조 수단)(37)는 등록/대조용 데이터 생성부(36)에 의해 생성된 대조용 데이터와 비휘발성 메모리부(91)에 유지되어 있는 피인증자의 등록용 데이터를 비교하여 대조 처리를 실행하여 피인증자의 본인 인증을 하는 것이다. 대조부(37)는 지문 센서(31)에 의한 영상화 시각(리얼타임 클록(80)에 의한 타임 스탬프의 시각)이 빠른 부분 화상으로부터 얻어진 특징 및 그 상대 위치를 우선적으로 이용하여 상기 대조 처리를 실행하여, 피인증자의 대조 결과를 확정한 시점에서 상기 대조 처리를 종료하도록 구성되어 있다.

대조부(35)는 일치도 산출 수단(19)과 일치도 판정 수단(20)을 구비하여 구성되어 있다. 일치도 산출 수단(19)은 등록/대조용 데이터 생성부(36)에 의해서 생성된 대조용 데이터와 비휘발성 메모리부(91)에 유지되어 있는 피인증자의 등록용 데이터와의 일치도를 산출하는 것이다. 한편, 일치도로서는, 예컨대, 상호상관법에 있어서의 상관계수가 이용된다.

또한, 일치도 판정 수단(20)은 일치도 산출 수단(19)에 의해서 산출된 일치도에 기초하여, 예컨대, 일치도가 미리 설정된 임계치보다도 큰 경우에, 등록/대조용 데이터 생성부(36)에 의해서 생성된 대조용 데이터와 비휘발성 메모리부(91)에 유지되어 있는 피인증자의 등록용 데이터가 일치하는 것이라고 판단하도록 되어 있고, 이로써, 피인증자가 등록용 데이터를 등록한 등록주임을 인증하도록 되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예로서 지문 인증 장치(1)에서의 처리를 도 14 ~ 도 16가 나타내는 흐름도에 따라서 설명한다. 도 14는 본 발명의 일 실시예로서의 지문 인증 장치(1)에서 등록 데이터의 등록 시간을 설명하기 위한 흐름도(단계 C10~C40), 도 15는 대조 처리를 설명하기 위한 흐름도(단계 D10~D60), 도 16은 도 14 및 도 15에 있어서의 생체 정보 입력 단계를 설명하기 위한 흐름도(단계 E10~E3)이다.

등록 처리시에 피인증자는 생체 정보 수집 수단(10)(지문 센서(31))을 이용하여 생체 정보(지문)를 입력한다(단계 C10). 특징점 추출부(32)는 지문 센서(31)에 의해 입력된 생체 정보에 기초하여 특징을 추출하고(단계 C20), 등록/대조용 데이터 생성부(36)가 생체 데이터를 작성하며(단계 C30), 작성한 생체 데이터를 비휘발성 메모리(91)(기억 수단(22))에 기록한다(단계 C40).

또한, 대조 처리에 있어서는 생체 정보 수집 수단(10)(지문 센서(31))을 이용하여 생체 정보(지문)를 입력한다(단계 D10). 특징점 추출부(32)는 지문 센서(31)에 의해 입력된 생체 정보에 기초하여 특징 추출을 하여(단계 D20), 생체 데이터를 작성한다(단계 D30). 그리고, 일치도 산출 수단(19)이 비휘발성 메모리(91)(기억 수단(22))에 저장된 생체 데이터를 판독하여(단계 D40), 일치도 산출을 하고(단계 D50), 일치도 판정 수단(20)이 산출된 일치도에 기초하여 판정을 한다(단계 D60).

또한, 상술한 도 14의 단계 C10이나 도 15의 단계 D10에 있어서의 생체 정보의 입력은 도 16에 도시하는 흐름도에 따라서 이루어진다. 즉, 생체 정보 수집 수단(10)에 의해 생체 부위의 부분 화상을 생체 정보로서 판독한 후에(단계 E10), 수 집된 생체 정보에 기초하여 이동 거리 검출을 하고(단계 E20), 그 후, 부분 화상을 결합한다(단계 E30).

한편, 도 16에 도시하는 흐름도에 있어서는 루프의 개념을 생략하고 있다. 예컨대 복수의 부분 화상에 대해 단계 E10의 생체 정보 판독 단계를 반복 실행하고 나서 단계 E20의 이동 거리 검출 단계를 시작할 수도 있고, 또는, 단계 E10의 생체 정보 판독 단계와 단계 E20의 이동 거리 검출 단계를 반복 실행하고 나서 단계 E30의 화상 결합 단계를 시작할 수도 있으며, 또는, 단계 E10의 생체 정보 판독 단계와, 단계 E20의 이동 거리 검출 단계와 단계 E30의 화상 결합 단계를 반복해서 실행할 수도 있고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않은 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.

또한, 이러한 루프의 종료 판정은 시간, 판독 횟수, 이동 거리, 이동 정지, 버퍼의 빈 용량, 화상에 아무것도 나타나고 있지 않는 등의 임의의 요소를 조합시켜 할 수 있다. 한편, 이들 요소 중 이동 거리 검출을 이용한 종료 판정 이동 거리 검출보다도 후에 실시할 수 있게 된다.

그리고, 전술한 도 7 및 도 11에 도시한 흐름도에서 나타나는 처리는 상술한 도 14의 단계 C10이나 도 15의 단계 D10에 있어서의 생체 정보의 입력 단계에 대응하며, 또한, 도 16에 있어서의 단계 E10의 생체 정보 판독 단계나 E20의 이동 거리 검출 단계에 대응하는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예로서의 지문 인증 장치(1)에 따르면 이동 방향 검출 수단(11)에 의해서 검출된 생체 정보의 이동 방향에 기초하여 좌표 변환 수단(14)이 수집된 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하기 때문에, 지문의 부분 화상의 수집시 지문 센서(31)에서 최적의 슬라이드 방향(예컨대, 지문 센서(31)의 중심을 지나는 법선 방향)과 피인증자의 손가락의 슬라이드 방향과의 사이에 각도차(회전 방향 변위)가 생긴 경우에도 회전 방향을 보정할 수 있으므로 확실하게 정립상을 얻을 수 있다. 이에 따라, 예컨대, 슬라이드할 때마다 슬라이드 방향이 변하여 지문의 부분 화상마다 회전 방향 변위가 있는 경우라도 정립상을 얻을 수 있다. 즉, 슬라이드 방향에 대한 지문 화상의 회전 방향 변위의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.

또한, 본 지문 인증 장치(1)를 회전시켜 거꾸로된 상태로 사용하는 등, 지문 센서(31)의 방향이 변한 상태에서 지문의 부분 화상을 수집하더라도 지문 화상을 정립상으로서 취득할 수 있고, 지문 인증 장치(1)(지문 센서(31))의 자세에 상관없이 지문 화상을 수집할 수 있어 편리하다.

그리고, 본 지문 인증 장치(1)나 디스플레이(81), 지문 센서(31) 등의 방향(자세)에 관계없이 지문 화상의 정립상을 얻을 수 있어 본 지문 인증 장치(1)나 디스플레이(81), 지문 센서(31) 등의 방향(자세, 회전 방향)을 검출·판단할 필요가 없기 때문에, 이들 방향 등의 검출·판단을 하기 위한 기능(하드웨어, 소프트웨어)을 갖출 필요가 없으므로 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 수집한 지문 화상을 디스플레이(81)에 표시할 때에도 장치의 회전에 영향을 받지 않도록 생체 정보 화상을 표시할 수 있으므로 지문 화상을 눈으로 보아 확인하기도 쉽다.

또한, 생체 정보 수집 수단(10)을 실현하는 센서(지문 센서 등)를 마운팅하는 방향의 자유도를 높일 수 있어, 배선 패턴의 마운팅 면적을 작게 함으로써, 장치의 소형화나 저가격화가 가능하다.

도 17의 (a), (b)는 지문 센서(31)에서 배선 패턴과 마운팅(실장) 면적과의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, 도 17(a)는 배선 패턴 길이가 짧은 경우의 마운팅 면적을 나타내는 도면이고, 도 17(b)는 배선 패턴 길이가 긴 경우의 마운팅 면적을 도시한 도면이며, 도 17의 (a), (b)에 따르면 지문 센서(31) 마운팅시 센서의 마운팅 자유도가 있어서 짧은 배선으로 마운팅할 수 있는 경우에는 마운팅 면적을 작게 할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 생체 정보 수집 수단(10)이 생체와 센서가 접촉함으로써 생체 정보를 판독하는 접촉형인 경우에, 생체는 상대적으로 이동하고 있지만 마찰 등에 의해서 생체 표피가 휨으로써 센서와 접촉하고 있는 부위는 거의 이동하지 않는, 소위 걸림이 생긴 경우라도 생체의 이동 방향을 정확하게 검출하여 생체 정보를 확실하게 수집할 수 있다.

예컨대, 피인증자가 손가락의 슬라이드라는 조작에 익숙하지 않은 경우에는 손가락의 이동(슬라이드)시 힘 조절이 부적절하여, 마찰 등에 의해서 생체 표피가 휨으로써 지문 센서(31)와 접촉하고 있는 부위는 거의 이동하지 않는 걸림의 상태가 생길 우려가 있다. 이와 같이, 슬라이드가 일순간 정지했다 하더라도 정확한 이동 방향 검출을 계속할 수 있으므로 익숙하지 않은 피인증자라도 양호하게 생체 정보를 입력하는 것이 가능해진다.

또한, 생체 정보 수집시 지문 센서(31)와 손가락의 이동 방향과의 사이에 회전 방향의 변위가 발생한 경우에도, 회전 방향의 변위가 보정된 생체 정보(정립상)를 표시 수단(15)에 표시할 수 있으므로, 예컨대, 생체 정보 수집 수단(10)을 거꾸로 사용하는 등, 생체 정보 수집 수단(10)을 사용하는 방향에 자유도가 높은 경우에 있어서도 정립상을 표시 수단(15)에 표시할 수 있으므로 생체 정보 수집 수단(10)을 실현하는 센서를 마운팅하는 방향의 자유도를 높게 할 수 있다.

또한, 생체 정보 수집 수단에 대한 생체 부위의 위치를 검출하여, 생체 부위가 배치되어야 하는 위치에 생체 부위를 배치시키도록 생체 부위의 이동을 재촉하는 경우에도 용이하게 지시를 할 수 있어 편리하다. 또한, 생체 정보 수집 수단(10)을 거꾸로 사용하는 등, 사용하는 방향에 자유도가 높은 경우에도 피인증자에 대하여 정확하게 위치 변위 지시를 할 수 있는 것 외에도, 생체 정보 수집 수단(10)을 실현하는 센서의 마운팅 방향의 자유도를 높일 수 있다.

또한, 회전 방향의 변위가 보정된 생체 정보를 이용하여 인증을 함으로써 생체 정보의 수집시에 이러한 회전 변위의 영향을 받는 경우 없이 인증 처리를 할 수 있다. 예컨대, 등록 데이터의 등록시에 있어서의 지문 인증 장치의 방향과 대조시의 지문 인증 장치의 방향이 크게 다른 경우라도 인증 성능을 저하시키는 경우 없이 인증이 가능하게 되어 편리하다.

(B) 제1 변형예의 설명

도 18은 본 발명의 일 실시예로서의 지문 인증 장치의 제1 변형예의 기능구성을 도시하는 블럭도이다.

본 제1 변형예로서의 지문 인증 장치(101)는 제1 실시예의 지문 인증 장치(1)에서 위치 검출 수단(16) 대신 생체 정보 중심 위치 검출 수단(21)을 구비하여 구성되어 있다는 점 외에는 제1 실시예와 거의 같은 방식으로 구성되어 있다. 한편, 도면에서 이미 상술한 부호와 동일한 부호는 동일하거나 혹은 대략 동일한 부분을 나타내고 있기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

생체 정보 중심 위치 검출 수단(21)은 지문 센서(31)(생체 정보 수집 수단(10))에 의해 수집된 지문의 부분 화상(생체 정보)의 중심 위치를 검출하는 것이다. 한편, 생체 정보 중심 위치 검출 수단(21)에 의한 부분 화상의 중심 위치의 검출 방법으로는 이미 상술한 여러 가지 방법을 이용할 수 있으며, 예컨대, 생체 정보가 지문인 경우에는 일본 특허 공개 2002-109543호에 개시되어 있는 기술을 이용할 수 있다.

제1 변형예에서 지시 수단(17)은 생체 정보 중심 위치 검출 수단(21)에 의해 검출된 생체 정보 중심 위치와 지문 센서(31)에 있어서의 소정 위치와의 차이 정보를 이동 방향 검출 수단(11)에 의해 검출된 이동 방향과 소정의 방향과의 차이 정보를 이용하여 보정하여 지문 센서(31)에서 피인증자의 손가락이 배치되어야 하는 위치에 그 손가락을 배치시키도록 그 이동을 재촉하도록 되어 있다.

특히, 지시 수단(17)은 생체 정보 중심 위치 검출 수단(21)에 의해 검출된 생체 정보 중심 위치(Bx, By)와 지문 센서(31)에서의 센서의 중심 위치(Cx, Cy)와의 각각의 차이 정보(Dx, Dy)를 이용하여 지시한다. 즉, Dx＝Bx－Cx, Dy＝By－Cy로 하고, 지시 방향을 Ix, Iy로 한 경우에, 지시 방향은 차이 정보의 역방향으로서 Ix＝-Dx, Iy＝-Dy로 한다. 즉, 피인증자의 손가락이 지문 센서(31)에 대하여 우측으로 기운 쪽에 위치하고 있었던 경우에는, 피인증자에 대하여 그 손가락을 좌측으로 기운 쪽으로 이동시키는 지시(유도)를 한다.

또한, 피인증자에 대한 지시는, 예컨대, 좌측 방향 화살표 등의 방향을 시사하는 마크를 디스프레이(81) 상에 표시할 수 있다. 한편, 이 때, 상세한 방향이 아니라 차이 정보의 크기가 더 큰 성분만을 지시하고, 예컨대 90도 피치로 할 수 있다.

또한, 이 때 지문 센서(31)와 지시 수단(17)에 회전 방향의 변위가 있었던 경우에는 의미없는 지시가 되기 때문에, 지문 센서(31)로부터 검출되는 생체 정보의 이동 방향과의 차이 정보(θ)를 이용하여 보정을 한다.

보정된 방향을 Ix', Iy'이라고 하면, Ix', Iy'은 이하의 수학식 13을 이용하여 산출한다.

[수학식 13]

이와 같이, 본 발명의 제1 변형의 지문 인증 장치(101)에 따르면, 제1 실시예와 같은 작용 효과를 얻을 수 있는 것 외에도, 회전 방향의 변위가 보정된 생체 정보를 이용하여 인증함으로써 회전 변위의 영향을 받지 않고서 인증을 하는 것이 가능하다는 효과가 있으며, 또한, 지문 센서(31)를 역방향으로 사용하는 등, 그 사용하는 방향에 자유도가 높은 경우에도 정확하게 위치 변위의 지시를 할 수 있는 것 외에도, 지문 센서(31)를 마운팅하는 방향의 자유도가 높아져 실용적으로 매우 유용하다.

(C) 제2 변형예의 설명

전술한 바와 같은 지문 센서(31)나 디스플레이(81)를 갖춘 정보 처리 장치에 있어서 디스플레이(81) 상에 표시되는 커서(포인터)를 지문 센서(31)를 이용하여 이동시키는 것을 생각할 수 있다. 즉, 지문 센서(31)를 포인팅 디바이스로서 기능시키는 것이다.

도 19는 본 발명의 일 실시예의 지문 인증 장치의 제2 변형예로서의 기능구성을 도시하는 블럭도이다. 도 19에 도시한 바와 같이, 본 제2 변형예의 지문 인증 장치(102)는 생체 정보 수집 수단(10), 이동 방향 검출 수단(11), 좌표 변환 수단(14), 표시 수단(15), 기억 수단(22), 생체 정보 이동 방향 보정 수단(40)(기준 방향 설정 수단(41)), 이동 거리 검출 수단(42) 및 포인터 이동 제어 수단(43)을 구비하여 구성되어 있다. 한편, 도면에서, 이미 상술한 부호와 동일한 부호는 동일하거나 혹은 대략 동일한 부분을 나타내고 있기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.

이동 거리 검출 수단(42)은 지문 센서(31)에 대한 피인증자(이용자)의 손가락의 이동 거리를 검출하는 것으로서 생체 정보의 이동 거리를 검출하는 것이다. 기준 방향 설정 수단(41)은 지문 센서(31)에 대한 이용자의 손가락의 이동 방향의 기준 방향을 설정하는 것이고, 포인터 이동 제어 수단(43)은 기준 방향 설정 수단(41)에 의해서 설정된 기준 방향, 이동 방향 검출부(11)에 의해서 검출된 손가락 의 이동 방향, 이동 거리 검출 수단(42)에 의해서 검출된 손가락의 이동 거리에 기초하여, 표시 수단(15) 상에서 포인터의 이동을 제어하는 것이다.

생체 정보 이동 방향 보정 수단(40)은 기준 방향 설정 수단(41)을 구비하는 동시에, 기준 방향 설정 수단(41)에 의해 설정된 기준 방향을 기준으로 하여 손가락의 이동 방향을 검출·보정하는 것이다.

표시 수단(15)에는 지문 센서(31) 상의 손가락의 이동 방향과 이동 거리에 따라서 이동하는 커서가 표시되도록 되어 있다.

도 20의 (a), (b)는 모두 본 발명의 일 실시예로서의 지문 인증 장치의 제2 변형예의 외관 예시도로서, 도 20(a)는 변형전의 본 지문 인증 장치(102)의 외관 예시도, 도 20(b)에는 변형후의 본 지문 인증 장치(102)의 외관 예시도이다.

도 20의 (a), (b)에 도시하는 지문 인증 장치(102)도 제1 실시예의 지문 인증 장치(1)와 마찬가지로 지문 센서(31)를 구비하는 본체(1a)와 디스플레이(81)를 갖춘 디스플레이 유닛(1b)을 2축 힌지(손톱깎이형 힌지)(1c)를 통해 개폐가 자유롭게 접속하여 구성되어 있다.

즉, 지문 인증 장치(102)는 본체(1a) 측에 지문 센서(31)가 마운팅되고, 디스플레이 유닛(1b)을 반전시켜 접어 포개는 사양의 노트북 PC로서 구성되며, 도 20(b)의 상태와 도 20(a)의 상태에서는 디스플레이(81)의 마운팅 방향은 동일 방향으로 한다.

지문 인증 장치(102)에서 지문 인증시 피인증자(이용자)는 지문 센서(31)에 대하여 자기 앞으로 향하여 슬라이드하기 때문에 슬라이드 방향을 아래쪽 수직 방 향으로 하면 이동 방향을 수정할 수 있다.

그래서, 좌표 변환 수단(14)으로 슬라이드 방향을 이용하여 생체 정보 화상이 상하좌우 반대가 되도록 좌표 변환을 한 후에 이동 방향, 이동 거리를 구할 수 있다. 또는, 생체 정보 화상을 사용하지 않은 경우에는 생체 정보 화상이 아니라 검출된 이동 방향을 변환할 수도 있다.

즉, 지문 인증 장치(102)에서 이동 방향을 정확하게 검출하기 위해 미리 이동 방향을 보정하기 위한 초기치로서, 기준 방향 설정 수단(41)에 의해 기준 방향으로서 입력된 지문 센서(31) 상에서의 손가락의 이동 방향을 기준치(초기치)로 기억 수단(22)에 기억하여(초기치 설정 단계), 설정한 기준치를 이용하여 이동 방향을 보정한다(보정 단계).

제2 변형예서 지문 인증 장치(102)의 이동 방향의 보정 방법을 도 21 및 도 22에 도시하는 흐름도에 따라서 설명한다. 한편, 도 21은 초기치 설정 단계를 상세히 설명하는 흐름도(단계 F10~F20), 도 22는 이동 방향의 보정 단계를 상세히 설명하는 흐름도(단계 G10~G40)이다.

초기치 설정 단계에서는, 우선, 기준 방향으로서 입력된 이동 방향을 이동 방향 검출 수단(11)에 의해 검출하고(단계 F10), 그 후, 검출된 이동 방향을 기억 수단(22)에 초기치(초기 방향)로 기억하여(단계 F20) 처리를 종료한다.

또한, 이동 방향 보정 단계에서는 이동 방향 검출 수단(11)에 의해서 이동 방향을 검출하고(단계 G10), 이동 거리 검출 수단(42)에 의해 그 이동 거리를 검출한다(단계 G20). 한편, 이동 방향을 검출하는 단계와 이동 거리를 검출하는 단계 는 반대일 수 있고, 또는, 동시에 할 수도 있다.

다음으로, 생체 정보 이동 방향 보정 수단(40)은 기억 수단(22)으로부터 초기치 설정 단계의 단계 F20에 있어서 기억된 초기치(초기 방향)를 판독하고(단계 G30), 단계 G10에 있어서 검출된 이동 방향과의 차이를 연산함으로써 이동 방향을 보정한다(단계 G40). 포인터 이동 제어부(43)는 보정된 이동 방향에 따라서 디스플레이(81) 상에서 포인터를 이동시키도록 제어한다.

이와 같이, 본 발명의 제2 변형예로서의 지문 인증 장치(102)에 따르면 생체 부위의 이동 방향의 기준 방향을 초기치로서 미리 설정하고 초기치를 이용하여 생체 부위의 이동 방향을 보정함으로써 생체 정보 수집 수단(10)을 여러 가지 방향에서 사용할 수 있으므로, 사용하는 방향의 자유도가 높은 경우에도 생체 부위의 이동 방향을 정확하게 검출하는 것이 가능하게 되어 생체 정보 수집 수단(10)을 실현하는 센서를 마운팅하는 방향의 자유도를 높일 수 있다.

이에 따라, 지문 센서(31)를 포인팅 디바이스로서 사용하는 경우에 지문 센서(31)를 상하 거꾸로, 또는 가로 방향으로 두고 사용한 경우에 있어서도, 이용자가 입력한 방향에 맞추어 디스플레이(81) 상에서 포인터를 이동시킬 수 있다.

한편, 도 19에서는 편의상 위치 검출 수단(16), 지시 수단(17), 이동 방향 검색 범위 축소 수단(12), 이동 정지 검출 수단(13), 특징 추출 수단(32), 일치도 산출 수단(19), 일치도 판정 수단(20), 생체 정보 중심 위치 검출 수단(21), 기억 수단(22) 등을 나타내고 있지 않지만, 이것에 한정되는 것이 아니라 이들의 전부 또는 적어도 일부를 구비하는 동시에, 대응하는 각 구성을 기능하게 할 수 있다.

(D) 적용예

이하에, 본 발명의 지문 인증 장치의 적용예를 나타낸다.

(1) 휴대 전화

도 23의 (a), (b), (c)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(휴대전화)(200)에 적용한 예시도으로, 도 24의 (a), (b)는 도 23의 (b), (c)의 상태에 있어서 수집된 화상에 기초하여 생성된 지문 화상의 예시도이다.

이들 도 23의 (a)~(c)에 도시하는 이동 장치(200)는 소유자 인증 등의 기능을 실현할 목적으로 스윕형 지문 센서(31)가 탑재된 것이다. 최근의 휴대전화와 같이 이동 장치가 소형화되면 장치를 잡는 방법은 여러 가지로 변화된다. 특히 휴대전화는 한쪽 손으로 파지되기 때문에 잡는 방법은 변화되기 쉽다. 등록시에는 슬라이드에 익숙해져 있지 않았지만 여러번에 걸쳐 대조하는 동안에 익숙하게 되어 잡는 방법이 변하는 경우도 있다.

도 23의 (a), (b)는 지면 법선 둘레에 회전 방향 변위가 있었던 예를 도시하고 있다. 일반적으로, 등록 데이터와 입력 데이터에 회전 방향 변위가 있는 경우에는 인증 성능이 저하되지만, 본 발명에 의하면, 슬라이드 방향이 아래 방향이 되도록 지문 화상을 좌표 변환함으로써, 도 24의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 회전 방향 변위 없이 인증할 수 있다.

한편, 회전 방향 변위는 지문 화상을 좌표 변환하여 보정할 수 있고, 또는, 등록 데이터 혹은 대조데이터에 대하여 좌표 변환할 수도 있다. 또한, 지문 화상 을 표시하는 경우에는 지문 화상을 좌표 변환해 두면 등록 데이터 및 입력 데이터의 표시 방향이 슬라이드 방향에 의존하지 않게 된다.

(2) PDA

도 25의 (a), (b)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 휴대 장치(PDA; Personal Digital Assistants)에 적용한 예시도로, 도 25의 (a), (b)에 도시하는 PDA(201)에서는 디스플레이(81)의 하측 위치에 스윕형 지문 센서(31)가 세로 방향(90도 혹은 270도의 방향)으로 마운팅되어 있다.

PDA(201)에서 상정되는 슬라이드 방향은 가로 방향이며, 이용자(피인증자) 오른손 또는 왼손 어느 것으로도 지문 입력이 가능하다.

도 26의 (a), (b)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(PDA)에 적용한 예시도이며, 도 26의 (a), (b)에 도시하는 PDA(202)는 도 25의 (a), (b)에 도시한 PDA(201)를 90도 회전시킨 것과 같은 식으로 구성되며, 180도 회전시키더라도 사용할 수 있게 구성되어 있다.

PDA(202)에 따르면, 장치의 180도 회전에 의존하지 않는 지문 입력이 가능하다.

(4) PDA

도 27의 (a), (b)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(PDA)에 적용한 예시도이다. 도 27의 (a), (b)에 도시하는 PDA(203)에서는 장치 배면, 즉, 본체(203a)에 있어서의 디스플레이(81)가 형성되어 있는 면과는 반대측의 면에 스윕형 지문 센서를 세로 방향(90도 혹은 270도의 방향)이 마운팅되 어 있다.

PDA(203)에서 상정되는 슬라이드 방향은 가로 방향이며, 이용자(피인증자) 오른손 또는 왼손 어느 것으로도 지문 입력이 가능하다.

(5) 노트북 PC

도 28의 (a), (b)는 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(노트 PC(Personal Computer))에 적용한 예시도로, 도 28(a)는 디스플레이 유닛(204b)을 개방한 상태를 도시한 도면, 도 28(b)는 디스플레이 유닛(204b)을 바깥쪽으로 하여 접은 상태를 도시한 도면이다.

도 28의 (a), (b)에 도시하는 노트북 PC(204)는 디스플레이 유닛(1b)에 있어서의 디스플레이(81)의 이웃 위치에 스윕형 지문 센서(31)를 가로 방향으로 마운팅한 것으로, 또한, 도 12에 도시한 지문 인증 장치(1)와 마찬가지로, 본체(204a)와 디스플레이(81)를 갖추는 디스플레이 유닛(204b)을 2축 힌지(손톱깎이형 힌지)(204c)를 통해 개폐가 자유롭게 접속하여 구성되어 있다.

또한, 노트북 PC(204)의 디스플레이 유닛(204b)은 도 28(b)에 도시한 바와 같이, 2축 힌지(204c)를 이용하여 디스플레이 유닛(204b)을 축 b로 회전시키고, 또한 축 a를 통해 디스플레이 유닛(204b)을 닫아 디스플레이(81)가 표면으로 나오는 상태로 접었을 때 디스플레이(81)에 표시되는 화면이 180도 회전하여 표시되도록 되어 있다.

즉, 도 28(a)에 도시하는 예에서는, 문자 “ABC”가 정립 상태로 표시되고 있지만, 2축 힌지(204c)를 이용하여 디스플레이 유닛(204b)을 축 b로 회전시키고, 또한 축 a를 통해 디스플레이 유닛(204b)을 닫아 디스플레이 유닛(204b)이 표면으로 나오는 상태로 접은 경우에 있어서도, 도 28(b)에 도시한 바와 같이, 문자 “ABC”가 정립 표시되도록 되고 있다.

노트북 PC(204)를 접어 포개어 사용할 때에는 개방 사용시와 비교하여 슬라이드 방향이 반대 방향으로 되지만, 본 발명에 따르면, 장치의 180도 회전에 의존하지 않는 지문 입력이 가능하다.

본 발명에 따르면, 디스플레이(81)의 표시 방향을 180도 회전시킴으로써 슬라이드 방향이나 커서 이동 방향도 180도 틀어지지만, 이동 방향을 보정함으로써 커서 이동 방향은 180도 회전하지 않는다.

(6) 타블렛 PC

도 29의 (a), (b) 및 도 30의 (a), (b)는 각각 본 발명의 지문 인증 장치를 스윕형 지문 센서를 갖춘 이동 장치(타블렛 PC)에 적용한 예시도로, 도 29(a)는 타블렛 PC(205)를 세로 방향에서 사용하는 상태를 도시한 도면, 도 29(b)는 타블렛 PC(205)를 가로 방향에서 사용하는 상태를 도시한 도면, 도 30(a)은 타블렛 PC(206)를 세로 방향에서 사용하는 상태를 도시한 도면, 도 30(b)은 타블렛 PC(206)를 가로 방향에서 사용하는 상태를 도시한 도면이다.

도 29의 (a), (b)에 도시하는 타블렛 PC(205)에서는 장치 본체의 디스플레이(81)의 긴 길이 방향을 따라서 스윕형 지문 센서가 마운팅되어 있고, 도 30의 (a), (b)에 도시하는 타블렛 PC(206)에서는 장치 본체의 디스플레이(81)의 짧은 길이 방향을 따라서 스윕형 지문 센서가 마운팅되어 있다.

그리고, 타블렛 PC(205, 206)를 디스플레이의 표시 방향에 맞춰 장치를 90도 혹은 270도 회전시켜 설치할 수 있는 것이다. 타블렛 PC(205, 206)에 따르면 장치의 90도, 180도, 270도의 회전에 의존하지 않는 지문 입력이 가능하다.

또한, 타블렛 PC(205)는 도 29(b)에 도시한 바와 같이, 도 29(a)에 도시하는 세로 방향에서의 사용 상태로부터 시계 방향으로 90도 회전시켜 가로 방향에서 사용하는 경우에 디스플레이(81)에 표시하는 화면을 90도 회전하여 표시시킬 수 있게 된다.

즉, 도 29(a)에 도시하는 예에서는, 문자 “ABC”가 정립 상태로 표시되고 있는데 이 상태에서 타블렛 PC(205)를 시계 방향으로 90도 회전시킨 경우에 있어서도, 도 29(b)에 도시한 바와 같이, 문자 “ABC”를 정립하여 표시할 수 있게 되어 있다.

마찬가지로, 타블렛 PC(206)에서도, 도 30(b)에 도시한 바와 같이, 도 30(a)에 도시하는 세로 방향에서의 사용 상태에서 시계 방향으로 90도 회전시켜 가로 방향에서 사용하는 경우에 디스플레이(81)에 표시하는 화면을 90도 회전하여 표시할 수 있다.

즉, 도 30(a)에 도시하는 예에서는, 문자 “ABC”가 정립 상태로 표시되고 있는데 이 상태에서 타블렛 PC(206)를 시계 방향으로 90도 회전시킨 경우에 있어서도, 도 30(b)에 도시한 바와 같이, 문자 “ABC”를 정립하여 표시할 수 있다.

또한, 슬라이드 방향이 상하 방향인 장치를 설치하는 경우에는 인증자의 열 손가락중 어느 한 손가락 이상을 등록해 두고, 슬라이드 방향이 좌우 방향으로 되 는 방향으로 장치를 설치하는 경우에는 양 엄지손가락 중 어느 한 손가락 이상을 등록해 둠으로써 설치 방향을 바꾸더라도 높은 인증 성능을 유지할 수 있다.

또한, 도 29(a)에 도시한 타블렛 PC(205)에 있어서는 디스플레이(81)의 우측에 지문 센서(31)가 갖춰져 있지만 이것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 디스플레이(81)의 좌측에 지문 센서(31)를 갖출 수도 있고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다. 그리고, 이와 같이 디스플레이(81)의 좌측에 지문 센서(31)를 갖추면 본체를 시계 방향으로 90도 회전시킨 경우에는 디스플레이(81)의 상측에 지문 센서(31)가 위치하게 된다.

마찬가지로, 도 30(a)에 도시한 타블렛 PC(206)에 있어서는 디스플레이(81)의 상측에 지문 센서(31)가 갖춰져 있지만 이것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 디스플레이(81)의 아래쪽에 지문 센서(31)를 갖출 수도 있고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않은 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이와 같이 디스플레이(81)의 아래쪽에 지문 센서(31)를 갖추면 본체를 시계 방향으로 90도 회전시킨 경우에는 디스플레이(81)의 좌측에 지문 센서(31)가 위치하게 된다.

또한, 타블렛 PC(205, 206)의 회전 방향은 본체를 반시계 방향으로 회전킬 수도 있다.

(E) 기타

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 취지를 벗어나지 않은 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.

예컨대, 상술한 실시예에서는 피검체가 사람의 손가락이며 생체 정보로서 지 문 화상을 수집하는 경우에 관해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 피검체의 손바닥으로부터,손바닥 무늬 화상이나 혈관 패턴 화상 등을 생체 정보로서 수집하는 경우에도 전술한 것과 같이 적용되며, 전술한 것과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 각 실시예가 개시됨으로써 당업자는 본 발명을 실시·제조할 수 있다.

(F) 부기

(부기 1) 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 수단과,

상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 수단과,

상기 이동 방향 검출 수단에 의해서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 입력 장치.

(부기 2) 상기 이동 방향 검출 수단에 의해, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때에, 상기 이동 방향 검출 수단에 의해 상기 이동 방향을 검출하는 범위 인 이동 방향 탐색 범위를, 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 이동 방향 탐색 범위 축소 수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 생체 정보 입력 장치.

(부기 3) 상기 생체 부위의 이동의 정지를 검출하는 이동 정지 검출 수단을 포함하고,

상기 이동 정지 검출 수단에 의해 상기 생체 부위의 이동의 정지가 검출된 경우에, 상기 생체 정보의 입력을 정지하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 생체 정보 입력 장치.

(부기 4) 상기 좌표 변환 수단에 의해서 좌표 변환된 생체 정보를 표시하는 생체 정보 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 생체 정보 입력 장치.

(부기 5) 상대적으로 이동하고 있는 인증 대상의 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 수단과,

상기 이동 방향 검출 수단에 의해서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 수단과,

상기 좌표 변환 수단에 의한 좌표 변환 처리 결과를 이용하여 상기 인증 대상에 관한 인증을 하는 인증 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.

(부기 6) 상기 이동 방향 검출 수단에 의해, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때에, 상기 이동 방향 검출 수단에 의해 상기 이동 방향을 검출하는 범위 인 이동 방향 탐색 범위를, 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 이동 방향 탐색 범위 축소 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 5에 기재한 생체 인증 장치.

(부기 7) 상기 생체 부위의 이동의 정지를 검출하는 이동 정지 검출 수단을 포함하고,

상기 이동 정지 검출 수단에 의해 상기 생체 부위의 이동 정지가 검출된 경우에, 상기 생체 정보의 입력을 정지하는 것을 특징으로 하는 부기 5에 기재한 생체 인증 장치.

(부기 8) 상기 좌표 변환 수단에 의해서 좌표 변환된 생체 정보를 표시하는 생체 정보 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 5에 기재한 생체 인증 장치.

(부기 9) 생체 정보 수집 수단을 이용하여 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 단계와,

상기 생체 정보 수집 단계에 있어서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 단계와,

상기 이동 방향 검출 단계에 있어서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 방법.

(부기 10) 상기 이동 방향 검출 단계에 있어서, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때에, 상기 이동 방향 검출 단계에 있어서 상기 이동 방향을 검출하는 범위인 이동 방향 탐색 범위를, 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 이동 방향 탐색 범위 축소 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 생체 정보 처리 방법.

(부기 11) 상기 생체 부위의 이동 정지를 검출하는 이동 정지 검출 단계를 포함하고,

상기 이동 정지 검출 단계에 있어서 상기 생체 부위의 이동 정지가 검출된 경우에, 상기 생체 정보의 입력을 정지하는 정지 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 생체 정보 처리 방법.

(부기 12) 상기 좌표 변환 수단에 의해서 좌표 변환된 생체 정보를 표시 수단에 표시하는 생체 정보 표시 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 생체 정보 처리 방법.

(부기 13) 생체 정보 수집 수단을 이용하여 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 단계와,

상기 이동 방향 검출 단계에 있어서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 단계를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 프로그램.

(부기 14) 상기 이동 방향 검출 단계를 상기 컴퓨터에 실행시킴에 있어서, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때에, 상기 이동 방향 검출 단계에 있어서 상기이동 방향의 검출을 하는 범위인 이동 방향 탐색 범위를, 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 이동 방향 탐색 범위 축소 단계를 상기 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 부기 13에 기재한 생체 정보 처리 프로그램.

(부기 15) 상기 생체 부위의 이동 정지를 검출하는 이동 정지 검출 단계와,

상기 이동 정지 검출 단계에 있어서 상기 생체 부위의 이동 정지가 검출된 경우에, 상기 생체 정보의 입력을 정지하는 정지 단계를 상기 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 부기 13에 기재한 생체 정보 처리 프로그램.

(부기 16) 상기 좌표 변환 수단에 의해서 좌표 변환된 생체 정보를 표시 수단에 표시하는 생체 정보 표시 단계를 상기 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 부기 13에 기재한 생체 정보 처리 프로그램.

(부기 17) 생체 정보 수집 수단을 이용하여 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 단계와,

상기 이동 방향 검출 단계에 있어서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 단계를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.

(부기 18) 상기 생체 정보 처리 프로그램이, 상기 이동 방향 검출 단계를 상기 컴퓨터에 실행시킴에 있어서, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때에, 상기 이동 방향 검출 단계에 있어서 상기 이동 방향을 검출하는 범위인 이동 방향 탐색 범위를, 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위에 축소하는 이동 방향 탐색 범위 축소 단계를 상기 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 부기 17에 기재한 생체 정보 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.

(부기 19) 상기 생체 정보 처리 프로그램이,

상기 생체 부위의 이동 정지를 검출하는 이동 정지 검출 단계와,

상기 이동 정지 검출 단계에 있어서 상기 생체 부위의 이동 정지가 검출된 경우에, 상기 생체 정보의 입력을 정지하는 정지 단계를 상기 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 부기 17에 기재한 생체 정보 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.

(부기 20) 상기 생체 정보 처리 프로그램이,

상기 좌표 변환 수단에 의해서 좌표 변환된 생체 정보를 표시 수단에 표시하는 생체 정보 표시 단계를 상기 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 부기 17에 기재한 생체 정보 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.

이와 같이 본 발명은 휴대전화나 PDA와 같은 소형 정보 기기와 같이 센서를 내장하는 공간을 충분히 얻을 수 없는 장치에 있어서 개인 인증을 하는 시스템에 이용하기에 적합하며, 그 유용성은 매우 높은 것으로 생각된다.

본 발명에 따르면, 이동 방향 검출 수단에 의해서 검출된 생체 정보의 이동 방향에 기초하여, 좌표 변환 수단이 수집된 생체 정보에 대하여 좌표 변환 처리를 하기 때문에, 생체 정보의 수집에 있어서 생체 정보 수집 수단과 생체의 슬라이드 방향과의 사이에 각도차(회전 방향 변위)가 생긴 경우에 있어서도, 회전 방향을 보정할 수 있으므로 확실하게 정립상을 얻을 수 있다. 이에 따라, 예컨대, 슬라이드할 때마다 슬라이드 방향이 변하여 생체 정보마다 회전 방향 변위가 있어도 정립상을 얻을 수 있다.

또한, 본 생체 인증 장치를 회전시켜 거꾸로 사용하는 등, 생체 정보 수집 수단의 방향이 변한 상태에서 생체 정보를 수집하더라도, 생체 정보 화상을 정립상으로서 취득할 수 있으므로 장치의 자세에 관계없이 생체 정보를 수집할 수 있어 편리하다.

또한, 수집한 생체 정보를 표시 수단에 표시하는 경우에도 장치 또는 표시 수단, 생체 정보 수집 수단 등의 방향(자세)에 관계없이 생체 정보의 정립상을 얻을 수 있고, 장치 또는 표시 수단, 생체 정보 수집 수단 등의 방향(자세)을 검출·판단할 필요가 없기 때문에 이들을 검출·판단을 하기 위한 기능을 갖출 필요가 없으므로 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 생체 정보 수집 수단을 마운팅하는 방향의 자유도를 높일 수 있어서 배선 패턴의 마운팅 면적을 작게 함으로써 장치의 소형화나 저가격화를 할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 수단과,

상기 생체 정보 수집 수단에 의해 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 수단과,

상기 이동 방향 검출 수단에 의해서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 아핀 변환에 의한 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 수단과,

상기 이동 방향 검출 수단에 의해, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때, 상기 이동 방향 검출 수단에 의해 상기 이동 방향의 검출을 행한 범위에 있는 이동 방향 검색 범위를 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 이동 방향 검색 범위 축소 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 입력 장치.
상대적으로 이동하고 있는 인증 대상의 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 수단과,

상기 생체 정보 수집 수단에 의해 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 수단과,

상기 이동 방향 검출 수단에 의해서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해서 수집된 상기 생체 정보에 대하여 아핀 변환에 의한 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 수단과,

상기 이동 방향 검출 수단에 의해, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때, 상기 이동 방향 검출 수단에 의해 상기 이동 방향의 검출을 행한 범위에 있는 이동 방향 검색 범위를 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 이동 방향 검색 범위 축소 수단과,

상기 좌표 변환 수단에 의한 좌표 변환 처리 결과를 이용하여 상기 인증 대상에 관한 인증을 하는 인증 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
생체 정보 수집 수단을 이용하여 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 단계와,

상기 생체 정보 수집 단계에서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 단계와,

상기 이동 방향 검출 단계에서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생 체 정보 수집 수단에 의해 수집된 상기 생체 정보에 대하여 아핀 변환에 의한 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 단계와,

상기 이동 방향 검출 수단에 의해, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때, 상기 이동 방향 검출 수단에 의해 상기 이동 방향의 검출을 행한 범위에 있는 이동 방향 검색 범위를 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 축소 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 방법.
생체 정보 수집 수단을 이용하여 상대적으로 이동하고 있는 생체 부위를 판독하여, 상기 생체 부위에 관한 복수의 부분 화상을 생체 정보로서 연속적으로 수집하는 생체 정보 수집 단계와,

상기 생체 정보 수집 단계에서 수집된 상기 생체 정보에 기초하여 상기 생체 정보 수집 수단에 대한 상기 생체 부위의 이동 방향을 검출하는 이동 방향 검출 단계와,

상기 이동 방향 검출 단계에서 검출된 상기 이동 방향을 이용하여, 상기 생체 정보 수집 수단에 의해 수집된 상기 생체 정보에 대하여 아핀 변환에 의한 좌표 변환 처리를 하는 좌표 변환 단계와,

상기 이동 방향 검출 수단에 의해, 연속하여 동일한 이동 방향이 검출되었을 때, 상기 이동 방향 검출 수단에 의해 상기 이동 방향의 검출을 행한 범위에 있는 이동 방향 검색 범위를 상기 검출된 이동 방향을 포함하는 소정의 범위로 축소하는 이동 방향 검색 범위 축소 수단

를 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.