KR101519096B1 - 등록장치, 등록방법, 인증장치 및 인증방법 - Google Patents

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Abstract

기억용량의 증량을 억제하면서 고속으로 인증할 수 있는 등록장치, 등록방법, 인증장치 및 인증방법을 제안한다.
인증대상의 생체화상으로부터, 상기 생체화상에 포함되는 특징영역을 검출한다. 또 기억 수단에 기억된 복수의 생체정보로부터, 해당 생체정보에 대응시켜진 위치 정보에 의거하여 특징영역과 같은 모양 같은 크기의 부분을 각각 자른다. 이들 잘라진 각 부분과, 인증대상의 생체화상에 있어서의 특징영역과의 유사도에 따라, 인증대상의 생체화상과 조합해야 할 후보를, 복수의 생체정보 중에서 선택하고, 선택된 생체정보에 의해 나타나는 생체와, 인증대상의 생체화상에 있어서의 생체의 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정한다.

Description

등록장치, 등록방법, 인증장치 및 인증방법{Registration device, Registration method, authentication device and authentication method}
본 발명은 등록장치, 등록방법, 인증장치 및 인증방법에 관한 것이며, 예를 들면 바이오 매트릭스 인증에 적용하여 매우 적합한 것이다.
종래, 예를 들면 어느 장소의 입 퇴장을 관리하는 시스템 등과 같이, 복수인의 등록 정보를 메모리에 등록하고, 등록된 등록 정보와 일치하는 정보를 입력한 자가 등록자인지 아닌지를, 탐색하는 경우가 있다. 이 경우, 입력되는 인증대상의 정보를, 메모리에 등록된 복수의 등록 정보와 각각 조합하는, 이른바 「1:N 인증」이 행해진다.
이런 종류의 인증장치로서, 복수의 등록 화상 및 인증대상의 조합 화상으로부터 저해상도의 변환 등록 화상 및 변환 조합 화상을 생성하고, 변환 조합 화상과의 상관도가 높은 상위 소정수의 변환 등록 화상의 생성원이 되는 등록 화상을, 인증대상의 조합 화상과의 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정하도록 한 것이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).
특허문헌 1 특개평 2005-215883호 공보.
그런데 이러한 구성의 인증장치에서는, 인증대상의 조합 화상이 입력될 때마다(인증 처리를 개시할 때마다), 저해상도의 변환 등록 화상 및 변환 조합 화상을 생성하기 때문에, 그만큼, 인증 처리 속도가 저하된다고 하는 문제가 있다.
이 문제의 해결책의 일례로서, 복수의 등록 화상을 각각 등록할 때에, 저해상도의 변환 등록 화상을 생성하고, 해당 변환 등록 화상을 등록 화상과 대응시켜 메모리에 등록하는 것이 생각된다. 그렇지만 이 예와 같이 하면, 기억용량이 큰 폭으로 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 이상의 점을 고려하여 이루어진 것으로, 기억용량의 증량을 억제하면서 고속으로 인증할 수 있는 등록장치, 등록방법, 인증장치 및 인증방법을 제안하려고 하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 등록장치에 있어서, 생체화상을 취득하는 취득부와, 생체화상으로부터, 인증과정에서 이용하기 위한 특징영역을 검출하는 검출부와, 기준에 대한 특징영역의 일부의 위치를 나타내는 위치 정보와, 생체화상에 있어서의 생체에 관한 생체정보를 대응시켜 기억 수단에 등록하는 등록부를 설치하도록 했다.
또 본 발명은, 등록방법에 있어서, 생체화상을 취득하는 제 1의 스텝과, 생체화상으로부터, 인증과정에서 이용하기 위한 특징영역을 검출하는 제 2의 스텝과, 기준에 대한 특징영역의 위치를 나타내는 위치 정보와, 생체화상에 있어서의 생체를 나타내는 생체정보를 대응시켜 기억 수단에 등록하는 제 3의 스텝을 설치하도록 했다.
또한 본 발명은, 인증장치에 있어서, 인증대상인 생체화상을 취득하는 취득부와, 인증대상인 생체화상으로부터 특징영역을 검출하는 검출부와, 기억 수단에 등록된 복수의 생체정보로부터, 해당 생체정보에 대응시킨 위치 정보에 의거하여 특징영역 이상이 되는 영역을 각각 자르고, 잘라진 각 영역과, 특징영역과의 유사도에 따라, 복수의 생체정보 중에서, 인증대상인 생체화상과 조합해야 할 후보를 선택하는 선택부와, 선택부에 의해 선택된 생체정보에 의해 나타나는 생체와, 생체화상에 있어서의 생체의 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정하는 판정부를 설치하도록 했다.
또한 본 발명은, 인증방법에 있어서, 인증대상인 생체화상을 취득하는 제 1의 스텝과, 인증대상인 생체화상으로부터 특징영역을 검출하는 제 2의 스텝과, 기억 수단에 기억된 복수의 생체정보로부터, 해당 생체정보에 대응시킨 위치 정보에 의거하여 특징영역 이상이 되는 영역을 각각 자르는 제 3의 스텝과, 잘라진 각 영역과, 특징영역과의 유사도에 따라, 복수의 생체정보 중에서, 인증대상인 생체화상과 조합해야 할 후보를 선택하는 제 4의 스텝과, 선택된 생체정보에 의해 나타나는 생체와, 생체화상에 있어서의 생체의 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정하는 제 5의 스텝을 설치하도록 했다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 인증과정에서는 등록 대상인 생체화상에 있어서의 특징영역의 검출을 생략시킬 수 있고, 그만큼 인증과정을 고속화할 수 있다. 또, 인증과정에서 이용하기 위한 특징영역 자체를 기억 수단에 등록하는 것이 아니라, 상기 특징영역의 일부의 위치를 나타내는 정보를 등록하므로, 기억 수단에 대한 기억용량을 저감할 수 있다. 이렇게 하여 기억용량의 증량을 억제하면서 고속으로 인증할 수 있는 등록장치, 등록방법, 인증장치 및 인증방법을 실현할 수 있다.
본 발명은, 특정인을 검출 또는 관리하는 분야 등에 있어서 이용 가능하다.
도 1은, 본 실시의 형태에 의한 인증장치의 회로 구성을 나타내는 약선도이다.
도 2는, 정맥 등록 모드에 있어서의 제어부의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은, 인증 모드에 있어서의 제어부의 기능적 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는, 등록 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는, 탐색 블록의 설정의 설명에 제공하는 약선도이다.
도 6은, 특징 위치 정보의 데이터 구조를 나타내는 약선도이다.
도 7은, 인증 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 8은, 인증 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 9는, 특징영역의 시작의 설명에 제공하는 화상의 사진이다.
도 10은, 특징영역을 검출하기 위한 범위의 설정의 설명에 제공하는 약선도이다.
이하 도면에 대하여, 본 발명을 적용한 일 실시의 형태를 상세하게 기술한다.
(1) 인증장치의 전체 구성
도 1에 있어서, 본 실시의 형태에 의한 인증장치(1)의 전체 구성을 나타낸다. 이 인증장치(1)는, 제어부(10)에 대해서, 명령 입력부(11), 촬상부(12), 메모리(13), 인터페이스(14) 및 통지부(15)를 각각 버스(16)를 통해 접속함으로써 구성된다.
제어부(10)는, 인증장치(1) 전체의 제어를 맡는 CPU(Central Processing Unit)와, 각종 프로그램 및 설정 정보 등이 격납되는 ROM(Read Only Memory)과, 해당 CPU의 워크 메모리로서의 RAM(Random Access Memory)을 포함한 컴퓨터로서 구성된다.
이 제어부(10)에는, 등록 대상의 유저(이하, 이것을 등록자라고 부른다)의 정맥을 등록하는 모드(이하, 이것을 정맥 등록 모드라고 부른다)의 실행 명령 또는 등록자 본인의 유무를 판정하는 모드(이하, 이것을 인증 모드라고 부른다)의 실행 명령이, 명령 입력부(11)로부터 입력된다.
제어부(10)는, 이러한 실행 명령에 의해 실행해야 할 모드를 결정하고, 이 결정 결과에 대응하는 프로그램에 근거하여, 촬상부(12), 메모리(13), 인터페이스(14) 및 통지부(15)를 적당히 제어하여, 정맥 등록 모드 또는 인증 모드를 실행하도록 되어 있다.
촬상부(12)는, 탈산소화 헤모글로빈 및 산소화 헤모글로빈의 쌍방에 대해서 특이적으로 흡수되는 특성을 가지는 파장역(700[nm]∼900[nm])에 포함되는 파장의 빛(이하, 이것을 근적외광이라고 부른다)을, 손가락을 배치해야 할 대상이 되는 면(이하, 이것을 손가락 배치면이라고 부른다) 위에 조사한다.
또 촬상부(12)는, 생체 부위 안쪽의 정맥의 화상(이하, 이것을 정맥 화상이라고 부른다)을, 데이터(이하, 이것을 정맥 화상 데이터라고 부른다)로서 생성하고, 이 정맥 화상 데이터를 제어부(10)로 송출하도록 되어 있다.
메모리(13)는, 정맥 화상에 비추어지는 정맥에 관한 정보(이하, 이것을 정맥 정보라고 부른다)를 기억하기 위한 것이며, 제어부(10)에 의해 지정되는 소정의 영역에 기억하고, 또는 소정의 영역으로부터 읽어내도록 되어 있다.
인터페이스(14)는, 인증장치(1)의 외부의 장치와의 사이에 있어서 소정의 전송로를 통해 각종 데이터를 송수신하도록 되어 있다.
통지부(15)는, 표시부(15a) 및 음성 출력부(15b)로 이루어지며, 상기 표시부(15a)는, 제어부(10)로부터 주어지는 표시 데이터에 의거하는 문자나 도형을 표시 화면에 표시한다. 또한, 음성 출력부(15b)는, 제어부(10)로부터 주어지는 음성 데이터에 의거하는 음성을, 스피커로부터 출력하도록 되어 있다.
(1―1) 정맥 등록 모드
다음에, 정맥 등록 모드에 대하여 설명한다. 제어부(10)는, 실행해야 할 모드로서 정맥 등록 모드를 결정한 경우, 손가락 배치면에 손가락을 배치해야 할 것을 통지부(15)를 통해 통지한 후, 도 2에 나타내는 바와 같이, 구동부(21), 정맥 추출부(22) 및 등록 처리부(23)로서 기능한다.
이 경우, 구동부(21)는, 촬상부(12)를 구동 제어하도록 되어 있다. 즉 구동부(21)는, 촬상부(12)에 있어서의 광원을 구동하는 것에 의해서 손가락 배치면에 대해서 근적외광을 조사시킨다. 또 구동부(21)는, 촬상부(12)에 있어서의 광학 렌즈의 렌즈 위치를, 피사체에 초점이 맞도록 조정한다. 또한 구동부(21)는, 소정의 노출치(EV(Exposure Value))에 근거하여, 촬상부(12)에 있어서의 조리개의 조리개 값을 조정하는 동시에, 촬상 소자에 대한 셔터 속도(노출 시간)를 조정한다.
정맥 추출부(22)는, 촬상부(12)에서의 촬상 결과로서, 상기 촬상부(12)로부터 주어지는 정맥 화상 데이터의 정맥 화상으로부터, 해당 정맥 화상에 비추어지는 정맥을 추출한다.
이 추출 수법의 일례를 든다. 정맥 추출부(22)는, 정맥 화상 데이터에 대해서, 화상 회전 보정, 노이즈 제거, 화상 절출(切出) 등의 사전 처리를 적당히 실시한 후에, 예를 들면 가우시안 필터나 Log 필터 등의 미분 필터를 이용하여 선예각화 처리를 실시한다. 또 정맥 추출부(22)는, 선예각화 처리 후의 정맥 화상을 2치화하고, 상기 2치화 된 정맥 화상에 비추어지는 정맥의 중심 또는 휘도 피크를 기준으로서 정맥 폭을 일정하게 세선화하도록 되어 있다.
따라서 이 실시의 형태에 있어서의 정맥 추출부(22)에서는, 많은 값의 정맥 화상으로부터, 선 폭을 일정하게 하는 정맥이, 2치의 화상(이하, 이것을 정맥상이라고 부른다)으로서 추출된다.
등록 처리부(23)는, 정맥 추출부(22)에 의해 추출된 정맥상으로부터 특징영역을 검출하고, 상기 정맥상에 대한 특징영역의 일부의 위치를 나타내는 정보(이하, 이것을 특징 위치 정보라고 부른다)와, 정맥상을 대응시켜 메모리(13)에 기억함으로써 등록한다.
이와 같이 하여 제어부(10)는, 정맥 등록 모드를 실행할 수 있도록 되어있다.
(1―2) 인증 모드
다음에, 인증 모드에 대해 설명한다. 제어부(10)는, 실행해야 할 모드로서 인증 모드를 결정한 경우, 손가락 배치면에 손가락을 배치해야 할 것을 통지부(15)를 통해 통지한 후, 도 2와의 대응 부분에 동일 부호를 붙인 도 3에 나타내는 바와 같이, 구동부(21), 정맥 추출부(22), 독출부(31) 및 인증 처리부(32)로서 기능한다.
이 경우, 구동부(21)는, 촬상부(12)를 구동시키고, 정맥 추출부(22)는, 촬상부(12)로부터 주어지는 정맥 화상 데이터로부터 정맥상을 추출한다.
독출부(31)는, 메모리(13)에 등록된 정맥상 및 특징 위치 정보를 읽어내고, 해당 읽어낸 정맥상 및 특징 위치 정보를 인증 처리부(32)에 제공한다.
인증 처리부(32)는, 메모리(13)에 등록되는 정맥상이 1개인 경우, 상기 등록된 하나의 정맥상과, 정맥 추출부(22)에 의해 추출된 인증대상의 정맥상을 조합하고, 그 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정한다.
또한, 인증 처리부(32)는, 메모리(13)에 등록되는 정맥상이 복수인 경우, 이러한 정맥상으로부터, 해당 정맥상에 대응시켜진 특징 위치 정보에 의거하여 특징영역을 자르는 동시에, 정맥 추출부(22)에 의해 추출된 인증대상의 정맥상으로부터 특징영역을 자른다.
또 인증 처리부(32)는, 등록된 각 정맥상에 있어서의 특징영역과, 인증대상의 정맥상에 있어서의 특징영역과의 유사도에 따라, 인증대상의 정맥상과 조합해야 할 후보를, 복수의 정맥상 중에서 선택한다. 그리고 인증 처리부(32)는, 선택한 정맥상과, 인증대상의 정맥상을 조합하고, 그 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정한다.
여기서, 인증 처리부(32)는, 등록자라고 승인할 수 없는 것으로 판정한 경우, 인증 실패의 처리로서, 예를 들면 등록자라고 승인할 수 없는 것을, 표시부(15a) 및 음성 출력부(15b)를 통해 시각적 및 청각적으로 통지한다.
이것에 대해서, 인증 처리부(32)는, 등록자라고 승인할 수 있는 것으로 판정한 경우, 인증 성공의 처리를 행하게 하기 위한 데이터를, 인터페이스(14)로부터, 이 인증장치(1)에 대해서 외부의 장치로 송출한다. 이 장치에서는, 인증 성공의 처리로서, 예를 들면, 개정된 도어를 일정기간만 개정하는 등의 소정의 처리가 행해진다.
이와 같이 하여 이 제어부(10)는, 인증 모드를 실행할 수 있도록 되어 있다.
(2) 등록 처리부의 구성
다음에, 도 2에 나타낸 등록 처리부(23)의 구성에 대해 설명한다. 이 등록 처리부(23)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 특징 검출부(23A) 및 등록부(23B)에 의해 구성된다.
특징 검출부(23A)는, 정맥 추출부(22)(도 2)로부터 정맥상이 주어진 경우, 해당 정맥상을, 공통 요소를 일부에 가지는 복수의 탐색 블록으로 분할한다.
이 분할 수법의 일례를 든다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 특징 검출부(23A)는, 수평 방향의 옮겨진 폭을 m화소로 하고, 수직 방향의 옮겨진 폭을 n화소로 하고, 래스터 스캔(raster scan) 순으로 탐색 블록을 설정함으로써 분할한다.
또 특징 검출부(23A)는, 정맥상을 복수의 탐색 블록으로 분할한 경우, 이러한 탐색 블록으로부터, 정맥의 특징영역으로 이루어지는 하나의 탐색 블록(이하, 이것을 특징 블록이라고 부른다)을 검출한다.
이 검출 수법의 일례를 든다. 정맥상에 있어서의 총 정맥량을 TVQ로 하고, 정맥상에 있어서의 총 분기점수를 TJP로 하고, 탐색 블록에 있어서의 정맥량을 BVQ로 하고, 탐색 블록에 있어서의 분기점수를 BJP로 하고, 탐색 블록에 있어서의 특징량을 S로 한 경우, 상기 탐색 블록에 있어서의 특징량(S)은, 다음 식
Figure 112010015767371-pct00001
으로 된다. 특징 검출부(23A)는, 탐색 블록에 있어서의 특징량으로서, 이 수학식 1에 따라, 총 정맥량에 대한 탐색 블록 내의 정맥량과, 총 분기점수에 대한 탐색 블록 내의 분기점수와의 합을 구하고, 상기 합이 가장 큰 하나의 탐색 블록을 특징 블록으로서 검출한다.
이와 같이 특징 검출부(23A)는, 정맥상을 복수의 탐색 블록으로 분할하고, 이러한 탐색 블록에 있어서의 정맥량 및 분기점수에 의거하여, 특징 블록을 검출하도록 되어 있다.
등록부(23B)는, 정맥상에 대한 특징 블록의 중심의 위치를 나타내는 특징 위치 정보를 생성하고, 상기 특징 위치 정보와, 정맥상을 대응시켜 메모리(13)에 등록한다.
여기서, 특징 위치 정보의 데이터 구조를 도 6에 나타낸다. 도 6에 나타내는 바와 같이 특징 위치 정보는, 등록부(23B)에 의해 발행되는 등록 ID를 격납하기 위한 영역(ARl)과, 특징 검출부(23A)에 의해 검출된 특징 블록의 중심에 있어서의 x좌표치를 격납하기 위한 영역(AR2)과, 상기 특징 블록의 중심에 있어서의 y좌표치를 격납하기 위한 영역(AR3)을 가지며, 특징 블록의 검출순서에 엔트리된다. 또, 엔트리된 특징 위치 정보에 대응하는 정맥상은, 등록 ID에 의해 대응되어 등록된다.
(3) 인증 처리부의 구성
다음에, 도 3에 나타낸 인증 처리부(32)의 구성에 대해 설명한다. 이 인증 처리부(32)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 조합 후보 선택부(32A)와, 인증부(32B)에 의해서 구성된다.
조합 후보 선택부(32A)에는, 독출부(31)(도 3)로부터, 1 또는 복수의 특징 위치 정보 및 정맥상이 주어진다.
조합 후보 선택부(32A)는, 복수의 특징 위치 정보 및 정맥상이 주어진 경우(도 8 : 스텝 SP1(YES)), 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 각 정맥상으로부터, 특징 검출부(23A)(도 4)에 의해서 등록시에 검출된 특징영역(이하, 이것을 등록 특징영역이라고 부른다)을 각각 자른다(도 8 : 스텝 SP2). 즉, 도 9(a)에는, 편의상, 하나의 정맥상 및 절출(切出) 화상만을 나타내고 있다.
구체적으로 조합 후보 선택부(32A)는, 등록된 정맥상에 있어서의 등록 특징영역의 중심 위치를, 상기 정맥상에 대응시켜진 특징 위치 정보에 의거하여 특정하고, 그 특정한 위치를 중심으로서, 특징 검출부(23A)에 있어서 설정되는 탐색 블록과 같은 모양 같은 크기로 이루어지는 부분을 자르도록 되어있다. 덧붙여서, 절출 대상의 부분은, 이 실시의 형태에서는 탐색 블록과 같은 크기 같은 모양으로 했지만, 탐색 블록 이상이어도 좋다.
다음에, 조합 후보 선택부(32A)는, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 정맥 추출부(22)(도 3)에 의해 추출된 인증대상의 정맥상으로부터, 특징 검출부(23A)(도 4)와 마찬가지로 하여 인증 특징영역을 자른다(도 8 : 스텝 SP3).
구체적으로 조합 후보 선택부(32A)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 인증대상의 정맥상을 취득하고, 상기 인증대상의 정맥상의 중심을 기준으로서, 특징영역을 검출하기 위한 영역(CAR)을 설정한다.
그리고 조합 후보 선택부(32A)는, 이 영역(CAR)을, 도 5로 상술한 경우와 마찬가지로 하고, 특징 검출부(23A)(도 4)에 있어서 설정된 탐색 블록과 같은 모양 같은 크기로 이루어지는 복수의 탐색 블록으로 분할하고, 각 탐색 블록에 있어서의 특징량을, 해당 특징 검출부(23A)와 동일한 산출 수법에 의해 구한 후, 특징량이 가장 커지는 하나의 탐색 블록을 인증 특징영역으로서 자르도록 되어 있다.
다음에, 조합 후보 선택부(32A)는, 각 등록 특징영역 안에, 인증 특징영역과 근사하는 것이 있는지 아닌지를, 해당 특징영역끼리의 유사도에 의해 판정한다(도 8 : 스텝 SP4). 이 유사도로서는, 예를 들면, 상호 상관 함수에 의해 얻어지는 상호 상관치, 위상 상관 함수관계에 의해 얻어지는 위상 상관치 또는 SAD(Slim of Absolute difference)에 의해 얻어지는 단위 블록의 절대치화 등을 채용할 수 있다.
여기서, 인증 특징영역과의 유사도가 임계치 이상이 되는 1 또는 2 이상의 등록 특징영역이 있는 경우(도 8 : 스텝 SP4(YES)), 이것은, 해당 등록 특징영역의 절출원이 되는 정맥상이, 인증 특징영역의 절출원이 되는 정맥상과 일치할 가능성이 높은, 즉 인증대상자가 등록자일 가능성이 높은 것을 의미한다.
이 경우, 조합 후보 선택부(32A)는, 인증 특징영역과의 유사도가 임계치 이상이 되는 등록 특징영역의 절출원이 되는 정맥상을, 인증대상의 정맥상과 조합해야 할 후보로서 선택하고(도 8 : 스텝 SP5), 상기 선택한 정맥상을 인증부(32B)(도 7)로 송출한다.
이것에 대해서, 인증 특징영역과의 유사도가 임계치 이상이 되는 등록 특징영역이 없는 경우(도 8 : 스텝 SP4(NO)), 인증대상자가 등록자일 가능성이 없는 것을 의미한다.
이 경우, 조합 후보 선택부(32A)는, 인증부(32B)의 인증 처리를 정지시키는 동시에, 예를 들면 등록자라고 승인되지 않았던 것을, 표시부(15a) 및 음성 출력부(15b)를 통해 시각적 및 청각적으로 통지한다(도 8 : 스텝 SP8).
이와 같이 조합 후보 선택부(32A)는, 메모리(13)에 등록된 정맥상이 다수 있는 경우(도 8 : 스텝 SP1(YES)), 이것들 정맥상 중, 인증대상의 정맥상에 있어서 특징적인 부분과 근사하는 부분을 가지는 정맥상을, 해당 인증대상의 정맥상과 조합하는 후보로서 선택하도록 되어 있다(도 8 : 스텝 SP2∼스텝 SP5).
또한, 조합 후보 선택부(32A)는, 독출부(31)(도 3)로부터, 하나의 특징 위치 정보 및 정맥상이 주어진 경우(도 8 : 스텝 SP1(NO)), 인증대상의 정맥상과 조합해야 할 후보를 선택하지 않고, 하나의 정맥상을 인증부(32B)(도 7)로 송출한다.
인증부(32B)는, 메모리(13)에 등록된 하나의 정맥상 또는 조합 후보 선택부(32A)에 의해 선택된 1 또는 2 이상의 정맥상과, 정맥 추출부(22)(도 3)로부터 주어지는 인증대상의 정맥상이 일치하는지 아닌지를, 해당 정맥상끼리의 유사도에 의해 판정한다(도 8 : 스텝 SP6).
또한, 2 이상의 정맥상과, 인증대상의 정맥상과의 유사도를 구하는 경우, 인증부(32B)는, 조합 후보 선택부(32A)로부터, 2 이상의 정맥상에 있어서의 등록 특징영역과, 인증대상의 정맥상에 있어서의 인증 특징영역과의 유사도를 취득하고, 해당 인증 특징영역과의 유사도가 높은 등록 특징영역을 가지는 정맥상으로부터 순으로, 인증대상의 정맥상과 유사도를 구하도록 되어 있다.
덧붙여서, 정맥상의 유사도로서는, 특징영역의 유사도와 동일 수법에 의해 구하도록 해도 좋고, 다른 수법에 의해 구하도록 해도 좋다.
여기서, 정맥상끼리의 유사도가 등록자라고 하는 한도(임계치) 미만이 되는 경우, 인증부(32B)는, 해당 정맥상끼리가 일치하고 있지않은 것으로 판정하고(도 8 : 스텝 SP6(NO)), 인증 실패의 처리를 실행한다(도 8 : 스텝 SP8). 이것에 대해서, 정맥상끼리의 유사도가 등록자라고 하는 한도 이상이 되는 경우, 인증부(32B)는, 해당 정맥상끼리가 일치하고 있는 것으로 판정하고(도 8 : 스텝 SP6(YES)), 인증 성공의 처리를 실행한다(도 8 : 스텝 SP7).
이와 같이 하여 인증 처리부(32)는, 인증 처리를 실행하도록 되어 있다.
(4) 효과 등
이상의 구성에 있어서, 이 인증장치(1)는, 정맥 등록 모드에 있어서, 등록자의 손가락으로부터 등록 대상의 정맥상을 취득하여, 인증과정에서 이용하기 위한 정맥의 특징영역을 검출한 후, 특징영역의 일부의 위치를 나타내는 정보(특징 위치 정보)와, 정맥상을 대응시켜 메모리(13)에 등록한다.
따라서 정맥 등록 모드는, 인증과정에서의 등록 특징영역의 검출을 생략시킬 수 있으며, 그만큼 인증과정을 고속화할 수 있다. 또, 인증과정에서 이용하기 위한 정맥의 특징영역 자체를 메모리(13)에 등록하는 것이 아니라, 상기 특징영역의 일부의 위치를 나타내는 정보(특징 위치 정보)로서 등록하므로, 메모리(13)의 기억용량을 저감할 수 있다.
정맥은 생애 불변이라고 말해지고 있으며, 도용된 경우에는, 패스워드 등과 같이 대체를 할 수 없기 때문에, 내(耐) 탬퍼(tamper)성을 가지는 메모리(13)가 적용되는 것이 많다. 내 탬퍼성을 가지는 메모리(13)는, 기술적으로도 경제적으로도 용이하게 대용량화를 도모할 수 없기 때문에, 해당 메모리(13)를 적용하는 경우에는 특히 유용하게 된다.
또, 이 인증장치(1)에서는, 특징 위치 정보로서, 특징영역의 중심의 위치가 채용된다. 따라서 이 인증장치(1)에서는, 메모리(13)에 대한 특징 위치 정보의 점유량을 최소로 억제할 수 있기 때문에, 메모리(13)의 기억용량을 보다 더 저감할 수 있다.
또한, 인증장치(1)는, 인증 모드에 있어서, 등록자의 손가락으로부터 인증대상의 정맥상을 취득하고, 상기 정맥상에 포함되는 정맥의 특징영역(인증 특징영역)을 검출한다. 또 인증장치(1)는, 메모리(13)에 등록된 복수의 정맥상으로부터, 해당 정맥상에 대응시켜진 특징 위치 정보에 의거하여 인증 특징영역과 같은 모양 같은 크기의 부분(등록 특징영역)을 각각 자르고, 자른 각 등록 특징영역과, 인증 특징영역과의 유사도에 따라, 등록된 복수의 정맥상 속으로부터, 인증대상의 정맥상과 조합해야 할 후보를 선택한다. 이 상태에 있어서 인증장치(1)는, 선택한 정맥상과, 인증대상의 정맥상과의 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정한다.
따라서 인증 모드에서는, 등록 특징영역을 검출하지 않고, 특징 위치 정보에 의거하여 자르는 것만으로 좋기 때문에, 그만큼 등록자인지 아닌지를 고속으로 판정할 수 있다. 또, 원화(原畵)(정맥상)의 일부의 특징영역(등록 특징영역, 인증 특징영역)을 대상으로 하므로, 엄지손가락 화상과 같이, 화소를 솎아내는 것으로 얻은 원화(정맥상)의 일부를 대상으로 하는 경우에 비해, 조합 후보를 정확하게 선택할 수 있으며, 이 결과, 등록자라고 판정할 때까지의 처리를 고속화할 수 있다.
덧붙여서, 원화(정맥상)의 사이즈를 320×240 픽셀로 하고, 특징영역의 사이즈를 40×40 픽셀로 한 경우, 특징영역은, 원화(정맥상)의 48분의 1이 된다. 따라서, 유사도의 계산에 SAD를 이용한 경우, 등록 특징영역과, 인증 특징영역과의 유사도의 계산시간은, 등록 대상의 정맥상과, 인증대상의 정맥상과의 유사도의 계산 시간에 대하여, 1/48배가 된다. 또, 유사도의 계산에 상호 상관을 이용한 경우, 등록 특징영역과, 인증 특징영역과의 유사도의 계산 시간은, 등록 대상의 정맥상과, 인증대상의 정맥상과의 유사도의 계산 시간에 대하여, 1/2304배가 된다. 이것으로부터도, 인증 모드에 있어서, 등록자라고 판정할 때까지의 처리를 고속화할 수 있는 것을 알 수 있다.
또, 이 인증장치(1)는, 특징영역(등록 특징영역, 인증 특징영역)의 검출하는 경우, 정맥상을 복수의 탐색 블록으로 분할하고, 분할한 각 탐색 블록으로부터, 탐색 블록에 차지하는 정맥의 화소수 및 분기점수에 의거하여, 특징 블록을 검출하도록 되어 있다.
따라서 이 인증장치(1)에서는, 탐색 블록 내의 정맥의 양뿐만 아니라, 정맥의 형상도 가미하여 특징영역을 검출하므로, 정맥의 양만으로 특징영역을 검출하는 경우보다 정확하게 정맥의 특징영역을 검출할 수 있다.
구체적으로 이 실시의 형태에서는, 인증장치(1)는, 정맥상 전체에 차지하는 정맥의 총 화소수에 대한 탐색 블록에 차지하는 정맥의 화소수와, 정맥 화상 전체에 차지하는 정맥의 총분기점수에 대한 블록에 차지하는 정맥의 분기점수와의 합에 의거하여, 특징 블록을 검출하도록 되어 있다.
따라서 이 인증장치(1)에서는, 탐색 블록에 차지하는 정맥의 화소수 및 분기점수를 척도가 일정하게 되도록 정규화하므로, 정규화하지 않는 경우보다 정확하게 정맥의 특징영역을 검출할 수 있다. 또, 정맥의 화소수와, 정맥의 분기점수와의 합을, 특징 블록의 검출 파라미터로 설정하므로, 예를 들면 정맥의 화소수와, 정맥의 분기점수를 승산하는 경우보다 데이터 계산상의 고속화를 도모할 수 있다.
또, 이 인증장치(1)는, 정맥상을 복수의 탐색 블록으로 분할하는 경우, 공통 요소를 일부에 가지는 복수의 블록으로 분할한다(도 5). 따라서 이 인증장치(1)에서는, 공통 요소를 갖지 않는 복수의 블록으로 분할하는 경우보다 정맥상을 세분화할 수 있기 때문에, 정확하게 정맥의 특징영역을 검출할 수 있다.
이상의 구성에 의하면, 등록자의 손가락으로부터 등록 대상의 정맥상을 취득하고, 인증과정으로 이용하기 위한 정맥의 특징영역을 검출한 후, 특징영역의 일부의 위치를 나타내는 정보(특징 위치 정보)와, 정맥상을 대응시켜 메모리(13)에 등록하도록 함으로써, 기억용량의 증량을 억제하면서 고속으로 인증할 수 있는 인증장치(1)를 실현할 수 있다.
(5) 다른 실시의 형태
상술의 실시의 형태에 있어서는, 생체화상으로서, 정맥 화상을 적용하도록 한 경우에 대해 말했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 지문 화상, 홍채 화상, 구문(口紋) 화상 또는 신경 화상 등을 적용하도록 해도 좋다. 이 생체화상은 많은 값이어도 좋고, 2치여도 좋다.
또한, 생체화상을 취득하는 취득부를, 상술의 실시의 형태에서는, 촬상부(12), 구동부(21) 및 정맥 추출부(22)에 의해서 구성하도록 했지만, 적용되는 생체의 종 등의 여러 사정에 따라, 해당 촬상부(12), 구동부(21) 또는 정맥 추출부(22)를 생략하는 혹은 바꿔 넣는다, 혹은, 새로운 처리부를 더하는 등, 필요에 따라 구성 모양을 변경할 수 있다. 또, 각부의 처리 내용에 대해서도 마찬가지이다.
또 상술의 실시의 형태에 있어서는, 정맥상을, 공통 요소를 일부에 가지는 복수의 탐색 블록으로 분할하도록 한 경우에 대해 말했지만(도 5), 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 공통 요소를 갖지 않는 복수의 탐색 블록으로 분할하도록 해도 좋다. 또한, 인증 모드에서는, 인증대상의 정맥상의 중앙 영역 CAR(도 10)을 복수의 탐색 블록으로 분할했지만, 정맥 등록 모드와 마찬가지로, 미 인증대상의 정맥상의 전체를 복수의 탐색 블록으로 분할하도록 해도 좋다.
또한 상술의 실시의 형태에 있어서는, 정맥상을 등록하도록 한 경우에 대하여 말했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 정맥상에 비추어지는 정맥의 일부, 또는, 상기 정맥에 곡선 근사시킨 파라미터 등을 등록하도록 해도 좋다. 요점은, 정맥에 관한 정맥 정보이면, 등록 대상으로서 채용할 수 있다. 또한, 정맥 화상 이외의 생체화상을 적용하는 경우도 마찬가지이다.
또한 상술의 실시의 형태에 있어서는, 블록에 차지하는 정맥량(정맥의 화소수) 및 분기점수에 근거하여, 정맥의 특징영역을 검출하는 경우에 대하여 말했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 단지 상기 블록에 차지하는 정맥량에 근거하여 정맥의 특징영역을 검출하도록 해도 좋다.
또, 블록에 차지하는 정맥량과, 상기 블록에 차지하는 정맥의 분기점수에 대하여 중요한 결과와의 합 혹은 곱셈치가 가장 큰 하나의 탐색 블록을 검출하는 수법이나, 총 분기점수에 대한 탐색 블록 내의 분기점수를, 총 정맥량에 대한 탐색 블록 내의 정맥량에 대한 중량감 계수로서 얻은 값이 가장 큰 하나의 탐색 블록을 검출하는 수법을 채용할 수 있다. 이와 같이 한 경우, 형상을 중시하고, 특징영역을 검출하므로, 더욱 정확하게 정맥의 특징영역을 검출할 수 있다.
상술의 예 이외에 있어서도, 적어도, 블록에 차지하는 정맥량을 이용한다면 좋다. 또한, 정맥 화상 이외의 생체화상을 적용하는 경우도 마찬가지이다.
또한 상술의 실시의 형태에 있어서는, 인증 특징영역과의 유사도가 임계치 이상이 되는 등록 특징영역을 가지는 정맥상이 되는 경우에는, 인증대상의 정맥상과 조합해야 할 후보를 선택하는 선택수에 제한을 설치하지 않는 경우에 대해 말했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 해당 유사도에 따라, 선택해야 할 후보수를 제한하도록 해도 좋다.
즉, 임계치 때의 후보수를 최대로 하고, 상기 임계치로부터 유사도가 가장 높은 값(일치하는 경우)이 됨에 따라 감소하도록 후보수를 새롭게 바꾼다. 이와 같이 하면, 후보 선택에 있어서의 정확한 정도를 유지하면서도, 인증 처리를 보다 고속화할 수 있다.
또한 상술의 실시의 형태에 있어서는, 정맥상과 대응시켜 등록되는 특징 위치 정보로서, 정맥상에 대한 특징 블록의 중심을 적용하는 경우에 대해 말했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 해당 특징 블록의 왼쪽 상단 및 오른쪽 하단이나, 상단의 중간 및 하단의 중간 등과 같이, 특징 블록에 있어서의 테두리의 일부의 위치를 적용하도록 해도 좋고, 또 중심으로부터 일정한 관계를 가지는 위치를 적용하도록 해도 좋다. 요점은, 특징 블록 상의 위치이면, 미등록 대상으로서 채용할 수 있다. 또한, 정맥 화상 이외의 생체화상을 적용하는 경우도 마찬가지이다.
또한 상술의 실시의 형태에 있어서는, 촬상 기능, 등록 기능 및 인증 기능을 가지는 인증장치(1)를 적용하도록 한 경우에 대해 말했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 해당 용도에 따라, 기능마다 또는 각 기능의 일부를 단체의 장치로 나눈 모양으로 적용하도록 해도 좋다.
1. 인증장치 10. 제어부
11. 명령 입력부 12. 촬상부
13. 메모리 14. 인터페이스
15. 통지부 21. 구동부
22. 정맥 추출부 23. 등록 처리부
23A. 특징 검출부 23B. 등록부
31. 독출부 32. 인증 처리부
32A. 조합 후보 선택부 32B. 인증부

Claims (17)

  1. 생체화상을 취득하는 취득부와,
    상기 생체화상으로부터, 인증과정에서 이용하기 위한 특징영역을 검출하는 검출부와,
    기준에 대한 특징영역의 일부의 위치를 나타내는 위치 정보와, 상기 생체화상에 있어서의 생체에 관한 생체정보를 대응시켜 기억 수단에 등록하는 등록부를 갖추고,
    상기 생체화상은, 정맥 화상을 포함하며,
    상기 검출부는, 상기 정맥 화상을 복수의 블록으로 분할하고, 분할한 각 블록으로부터, 블록에 차지하는 정맥의 화소수 및 분기점수에 근거하여, 상기 특징영역으로 이루어지는 하나의 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 정맥 화상을, 공통 요소를 일부에 가지는 복수의 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    분할한 각 블록으로부터, 블록에 차지하는 정맥의 화소수와, 상기 블록에 차지하는 정맥의 분기점수에 대하여 가중한 결과에 근거하여, 상기 특징영역으로 이루어지는 하나의 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    분할한 각 블록으로부터, 화상 전체에 차지하는 정맥의 총 화소수에 대한 블록에 차지하는 정맥의 화소수와, 정맥 화상 전체에 차지하는 정맥의 총 분기점수에 대한 블록에 차지하는 정맥의 분기점수와의 합에 근거하여, 상기 특징영역으로 이루어지는 하나의 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 등록부는,
    기준에 대한 하나의 블록의 중심 위치를 나타내는 위치 정보와, 상기 생체정보를 대응시켜 기억 수단에 등록하는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  8. 생체화상을 취득하는 제 1의 스텝과,
    상기 생체화상으로부터, 인증과정에서 이용하기 위한 특징영역을 검출하는 제 2의 스텝과,
    기준에 대한 특징영역의 위치를 나타내는 위치 정보와, 상기 생체화상에 있어서의 생체를 나타내는 생체정보를 대응시켜 기억 수단에 등록하는 제 3의 스텝을 갖추고,
    상기 생체화상은, 정맥 화상을 포함하며,
    상기 제 2의 스텝은, 상기 정맥 화상을 복수의 블록으로 분할하고, 분할한 각 블록으로부터, 블록에 차지하는 정맥의 화소수 및 분기점수에 근거하여, 상기 특징영역으로 이루어지는 하나의 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 등록방법.
  9. 인증대상인 생체화상을 취득하는 취득부와,
    상기 인증대상인 생체화상으로부터 특징영역을 검출하는 검출부와,
    기억 수단에 등록된 복수의 생체정보로부터, 해당 생체정보에 대응시킨 위치 정보에 의거하여 상기 특징영역이 되는 영역을 각각 자르고, 잘라진 각 영역과, 상기 특징영역과의 유사도에 따라, 상기 복수의 생체정보 중에서, 상기 인증대상인 생체화상과 조합해야 할 후보를 선택하는 선택부와,
    상기 선택부에 의해 선택된 생체정보에 의해 나타나는 생체와, 상기 생체화상에 있어서의 생체의 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정하는 판정부를 갖추고,
    상기 생체화상은, 정맥 화상을 포함하며,
    상기 검출부는, 상기 정맥 화상을 복수의 블록으로 분할하고, 분할한 각 블록으로부터, 블록에 차지하는 정맥의 화소수 및 분기점수에 근거하여, 상기 특징영역으로 이루어지는 하나의 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 복수의 생체정보로부터, 해당 생체정보에 대응시킨 위치 정보에 의거하여 상기 하나의 블록 이상이 되는 영역을 각각 자르는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 정맥 화상의 중앙 영역을, 복수의 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 중앙 영역을, 공통 요소를 일부에 가지는 복수의 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 검출부는,
    분할한 각 블록으로부터, 블록에 차지하는 정맥의 화소수와, 상기 블록에 차지하는 정맥의 분기점수에 대해서 가중한 결과에 근거하여, 상기 특징영역으로 이루어지는 하나의 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 검출부는,
    분할한 각 블록으로부터, 화상 전체에 차지하는 정맥의 총 화소수에 대한 블록에 차지하는 정맥의 화소수와, 정맥 화상 전체에 차지하는 정맥의 총 분기점수에 대한 블록에 차지하는 정맥의 분기점수와의 합에 근거하여, 상기 특징영역으로 이루어지는 하나의 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 유사도에 따라, 상기 인증대상인 생체화상과 조합해야 할 후보의 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  17. 인증대상인 생체화상을 취득하는 제 1의 스텝과,
    상기 인증대상인 생체화상으로부터 특징영역을 검출하는 제 2의 스텝과,
    기억 수단에 기억된 복수의 생체정보로부터, 해당 생체정보에 대응시킨 위치 정보에 의거하여 상기 특징영역이 되는 영역을 각각 자르는 제 3의 스텝과,
    잘라진 각 영역과, 상기 특징영역과의 유사도에 따라, 상기 복수의 생체정보 중에서, 상기 인증대상인 생체화상과 조합해야 할 후보를 선택하는 제 4의 스텝과,
    선택된 생체정보에 의해 나타나는 생체와, 상기 생체화상에 있어서의 생체의 조합 결과에 의거하여 등록자인지 아닌지를 판정하는 제 5의 스텝을 갖추고,
    상기 생체화상은, 정맥 화상을 포함하며,
    상기 제 2의 스텝은, 상기 정맥 화상을 복수의 블록으로 분할하고, 분할한 각 블록으로부터, 블록에 차지하는 정맥의 화소수 및 분기점수에 근거하여, 상기 특징영역으로 이루어지는 하나의 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 인증방법.
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