KR20070079550A - 생체 정보 처리 장치 및 생체 정보 처리 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 생체의 제시 시에 발생하는 위치 어긋남을 흡수하기 위해, 상호 촬상 위치가 다른 복수의 등록 데이터를 복수회의 생체의 제시에 의해서 획득함으로써, 인증 정밀도가 높고, 또한 소형이며 평면적인 정맥 인증 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 정맥 화상을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부에 의해서 촬상된 정맥 화상을 처리하는 화상 연산부와, 촬상되는 생체를 놓는 인터페이스와, 적외광을 발광하는 광원을 구비하는 정맥 인증 장치에 있어서, 상기 촬상부에 의해서 촬상된 피사체의 유무를 판정하는 피사체 검지부와, 복수의 등록 데이터를 획득하는 수단과, 복수의 등록 데이터로부터 최적의 등록 데이터를 선택하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

정맥 화상, 정맥 인증 장치, 혈관 패턴, 위치 어긋남, 촬상부, 광원, 손가락

Description

생체 정보 처리 장치 및 생체 정보 처리 프로그램{BIOMETRIC INFORMATION PROCESSING DEVICE AND BIOMETRIC INFORMATION PROCESSING PROGRAM}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 메모리의 블록도.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치의 정면도.

도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치의 측면도.

도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 등록 처리의 플로우차트.

도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 등록 데이터 선택 처리의 플로우차트.

도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 등록 데이터 선택 처리의 설명도.

도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 등록 데이터 선택 처리의 설명도.

도 9는 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 등록 데이터 선택 처리의 설명도.

도 10은 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부의 인증 처리의 플로우차트.

도 11은 본 발명의 제2 실시 형태의 인증 처리부의 등록 처리의 플로우차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 손가락

2 : 입력 장치

9 : 촬상 장치

10 : 인증 처리부

11 : CPU

12 : 메모리

13 : 인터페이스

14 : 기억 장치

15 : 표시부

16 : 입력부

17 : 스피커

18 : 화상 입력부

23 : 광원

25 : 손가락 재치면

27 : 개구부

31 : 아크릴판

33 : 경사부

35 : 광 조사구

37 : 광원 보호용 아크릴판

39 : 관절 위치 규정 표시

41 : 손가락 재치 위치 표시

43 : 가이드용 램프

45 : 미러

121 : 손가락 검지 프로그램

122 : 광량 제어 프로그램

123 : 특징 추출 프로그램

124 : 특징 대조 프로그램

125 : 등록 데이터 선택 프로그램

142 : 등록 데이터 세트

[특허 문헌 1] 일본 특개 2004-265269호 공보

[특허 문헌 2] 국제 공개 JP2005/011184호 공보

본 발명은, 개인을 인증하기 위한 생체 정보 처리 장치에 관한 것으로서, 특히, 생체의 정맥 정보를 이용하여 인증하는 기술에 관한 것이다.

최근, 개인 정보에 대한 시큐러티가 중요시되고 있다. 시큐러티를 지키는 개인 인증 기술로서, 바이오 매트릭스 인증이 주목받고 있다. 바이오 매트릭스 인 증은, 인간의 생체 정보를 이용하여 인증하는 기술로서, 편리성 및 기밀성이 우수하다.

종래의 바이오 매트릭스 인증 기술로서, 지문, 홍채, 음성, 얼굴, 손등의 정맥 또는 손가락 정맥을 이용하는 인증이 알려져 있다. 특히, 정맥을 이용하는 바이오 매트릭스 인증에서는, 생체의 내부 정보를 이용하기 때문에, 내위조성이 우수하다.

이하, 특히 손가락 정맥 인증 장치에 대하여 기재한다.

손가락 정맥 인증 장치는, 손가락에 적외광을 조사한다. 적외광은, 손가락 내부에서 산란한 후, 외부로 투과한다. 그리고, 손가락 정맥 인증 장치는, 손가락의 바닥측으로부터 투과한 적외광을 촬상한다.

이 때, 혈액 중의 헤모글로빈은, 주위의 조직에 비하여 적외광을 보다 많이 흡수한다. 따라서, 손가락 정맥 인증 장치가 촬상한 화상에는, 손가락의 바닥측의 피하에 분포하는 혈관(손가락 정맥)이 어두운 그림자의 패턴(손가락 정맥 패턴)으로서 가시화된다.

손가락 정맥 인증 장치는, 이 손가락 정맥 패턴의 특징을 미리 등록해 두고, 인증 시에 제시된 이용자의 손가락 정맥 패턴과 미리 등록한 특징과의 상관을 구함으로써, 개인 인증을 행한다.

그러나, 종래의 손가락 정맥 인증 장치는 손가락의 측면에 광원을 설치하였기 때문에 장치로서 높이가 필요했었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이에 대하여, 광원과 검출기를 측정 대상인 생체에 대하여 동일한 측에 설치하고, 측정한 스 펙트럼을 인증에 이용하는 시스템이 있다(특허 문헌 2 참조).

대조 시에 놓여진 손가락의 위치가 등록 시의 것과 다른 경우, 촬영할 수 있는 패턴이 다르기 때문에, 이들을 대조하는 경우에 정확하게 인증할 수 없다. 따라서, 인증 정밀도를 높이기 위해서는, 상술한 바와 같은 손가락의 위치를 규정하는 구조가 필요해진다. 이 점에 대하여 상기 특허 문헌 1에 기재된 장치에서는, 손가락 재치대 등 물리적인 구성으로써 손가락을 설치할 개소를 규정한다.

한편, 특허 문헌 2에 기재된 바와 같은 구성으로 하면 장치의 소형화를 도모하는 것이 가능하지만 생체의 재치면을 거의 평면화하고 있기 때문에, 손가락 재치대와 같은 물리적인 구성을 설치하는 것은 어렵다. 이 때문에 이용자는 생체를 놓는 위치가 정해지지 않아, 등록한 생체 정보와 인증 시에 제시하는 생체 정보와의 위치 어긋남이 발생하여, 인증할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은, 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 장치의 소형화를 도모하면서 이용자가 생체를 설치할 때의 위치 어긋남으로 인한 인증률 저하를 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 개시하는 대표적인 발명은 이하와 같다.

재치면에 설치되는 생체에 광을 조사하는 광원과, 생체에 대하여 상기 광원측으로부터, 그 생체를 투과한 광을 촬상하여 등록 화상 후보로서 취득하는 촬상부와, 촬상된 등록 화상 후보의 화상으로부터 혈관 패턴을 추출하는 처리부를 갖는 생체 정보 처리 장치.

특히 처리부는 그 복수의 추출된 혈관 패턴간의 위치 어긋남을 산출하고, 그 복수의 촬상 화상으로부터 서로의 위치 어긋남이 큰 소정 매수의 혈관 패턴을 등록 패턴으로서 결정한다. 혹은, 1개의 등록 화상 후보를 취득한 후에, 한번 생체가 재치면에서 떨어졌다가 재차 설치되었는지, 또는, 재치되는 위치가 어긋났는지를 판정한 후에 새로운 등록 화상 후보를 취득한다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본원 실시예에서는 특히 손가락의 정맥 인증 장치에 대하여 설명하지만, 그 바닥 등 다른 생체를 피대상물로 하여도 적응 가능하다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 시스템의 구성도이다.

인증 시스템은, 입력 장치(2), 인증 처리부(10), 기억 장치(14), 표시부(15), 입력부(16), 스피커(17) 및 화상 입력부(18)를 포함한다. 입력 장치(2)는, 광원(23) 및 촬상 장치(9)를 포함한다.

광원(23)은, 예를 들면, 적외선 LED이고, 입력 장치(2) 상에 제시된 손가락(1)에 적외광을 조사한다. 촬상 장치(9)는, 입력 장치(2)에 제시된 손가락(1)을 촬상한다.

화상 입력부(18)는, 입력 장치(2)의 촬상 장치(9)에서 촬상된 화상을, 인증 처리부(10)에 입력한다.

인증 처리부(10)는, CPU(11) 및 메모리(12) 및 다양한 인터페이스(IF)(13)를 포함한다.

CPU(11)는, 메모리(12)에 기억되어 있는 프로그램을 실행함으로써 각종 처리를 행한다. 메모리(12)는, 도 2에서 후술하지만, CPU가 실행하는 프로그램을 기억한다. 또한, 메모리(12)는, 화상 입력부(18)로부터 입력된 화상을 일시적으로 기억한다.

인터페이스(13)는, 인증 처리부(10)의 외부의 장치와 접속한다. 구체적으로는, 인터페이스(13)는, 입력 장치(2), 기억 장치(14), 표시부(15), 입력부(16), 스피커(17) 또는 화상 입력부(18) 등과 접속한다.

기억 장치(14)는, 이용자의 등록 데이터를 미리 기억하고 있다. 등록 데이터는, 이용자를 대조하기 위한 정보로서, 예를 들면, 손가락 정맥 패턴의 화상 등이다. 손가락 정맥 패턴의 화상은, 손가락의 바닥측의 피하에 분포하는 혈관(손가락 정맥)을 어두운 그림자의 패턴으로서 촬상한 화상이다.

표시부(15)는, 예를 들면, 액정 디스플레이 등이고, 인증 처리부(10)로부터 수신한 정보를 표시한다.

입력부(16)는, 예를 들면, 키보드 등이고, 이용자로부터 입력된 정보를 인증 처리부(10)에 송신한다. 스피커(17)는, 인증 처리부(10)로부터 수신한 정보를, 음성으로 발신한다.

이하, 본 실시 형태의 인증 시스템의 인증 처리에 대하여, 도 1과 도 10의 플로우차트를 이용하여 설명한다.

우선, 인증을 요구하는 이용자가, 손가락(1)을 입력 장치(2)에 제시한다. 그렇게 하면, 입력 장치(2)에 설치된 광원(23)은, 손가락(1)에 적외광을 조사한다. 이 적외광은, 손가락(1)의 내부에서 모든 방향으로 산란한다.

입력 장치(2)에 설치된 촬상 장치(9)는, 손가락의 바닥측으로부터 나온 적외광을 촬상한다. 그리고, 촬상 장치(9)는, 촬상한 화상을 화상 입력부(18)를 통하여 인증 처리부(10)에 입력한다.

그렇게 하면, 인증 처리부(10)는, 입력된 화상을 메모리(12)에 기억한다. 그리고, 메모리(12)에 기억한 화상에 대하여, 정맥 패턴의 추출 처리(S202)를 실시한다. 이 처리는, 후술하는 도 5의 실시예에서 설명하는 정맥 패턴의 추출 처치(S104) 등을 이용할 수 있다. 추출하는 특징량으로서는, 정맥 패턴의 공간적인 분포를 화상 정보로서 추출하여도 되고, 끝점이나 분기점과 같은, 선의 구조 정보를 추출하여도 된다. 이에 의해, 손가락 정맥의 특징 데이터가 추출된다.

다음으로, 인증 처리부(10)는, 기억 장치(14)에 미리 기억되어 있는 등록 데이터를, 기억 장치(14)로부터 취득한다. 또한, 인증 처리부(10)는, 입력부(16)로부터 입력된 정보(예를 들면, 이용자 ID 등)에 대응하는 등록 데이터만을, 기억 장치(14)로부터 취득하여도 된다. 또한, 하나의 생체에 대한 등록 데이터는 복수 존재하여도 된다. 다음으로, 취득한 인증 정보를 메모리(12)에 기억한다.

다음으로, 인증 처리부(10)는, 추출한 특징 데이터와 기억 장치(14)로부터 취득한 등록 데이터와의 유사도 계산을 행한다(S204). 이 처리에서는, 특징 패턴끼리를 화상으로서 서로 겹쳐, 화소값의 상위를 총합함으로써 유사도를 평가하는 방법, 혹은 선 패턴으로부터 추가로 분기점이나 끝점 등 구조상의 특징량을 구한 후에, 대응하는 특징점의 수나 분기 수, 방향 등의 일치도를 평가하는 방법 등을 이용할 수 있다.

그리고, 상기에서 구한 유사도가, 동일한 패턴끼리로 인정될 정도로 높은지의 여부를 판정하는 처리를 실시한다(S206). 이 때, 하나의 생체에 대하여 복수의 등록 데이터가 있는 경우에는, 가장 유사도가 높은 대조 결과를 그 등록자에 대한 대조 결과로 한다. 등록자로서 인정된 경우에는, 인증 시스템에 따른 인증 처리(S208)를 실시한다. 예를 들면, PC 로그인의 실시, 도어의 키의 개정, ATM에 의한 금전의 거래 개시 등의 처리를 실시할 수 있다. 한편, 등록되어 있는 모든 패턴에서 유사도가 낮다고 판정된 경우, 새롭게 장치에 놓여져 있는 손가락의 정맥 화상을 취득한 후에 패턴 추출 처리(S202)로 되돌아간다. 이와 같이 연속적으로 인증 처리를 반복함으로써, 등록된 본인을 받아들일 확률이 높아진다. 또한, 규정의 횟수를 반복하여도 인증되지 않는 경우에는 대조 처리를 종료하여도 된다. 이에 의해, 등록되어 있지 않은 타인이 우발적으로 인증될 가능성을 낮게 억제할 수 있다.

또한, 하나의 생체에 대하여 복수매의 등록 데이터가 있는 경우, 상술한 바와 같이 가장 유사도가 높은 결과가 임계값을 초과한 경우에만 인증 처리를 실시하여도 되고, 또한 몇 개의 등록 데이터에서 임계값이 초과한 경우에 인증 처리를 실시하여도 된다. 전자의 경우에는 본인이 인증될 확률이 높아지고, 후자의 경우는 등록되어 있지 않은 타인을 받아들이게 될 확률을 낮게 할 수 있다. 이들은 해당 인증 시스템의 시큐러티 레벨에 따라 설정 가능하다. 이상과 같이, 본 실시 형태 의 인증 시스템은, 이용자를 인증한다.

인증 처리는, 사전에 등록된 정맥 패턴과 제시된 정맥 패턴이 완전하게 일치한 경우에는 정확하게 실행된다. 그러나, 이용자는 반드시 동일한 위치에 생체를 제시할 수 있다고는 할 수 없고, 그 경우에는 양 패턴에 위치 어긋남이 발생한다. 이에 의해, 한쪽의 패턴에 존재하는 특징량이, 다른 한쪽의 패턴에는 존재하지 않을 가능성이 있다. 이러한 패턴끼리의 대조에서는, 양자의 유사도는 저하된다. 일반적으로, 위치 어긋남량이 커질수록, 그 유사도는 크게 저하된다.

도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태의 인증 처리부(10)의 메모리(12)의 블록도이다.

메모리(12)는, 손가락 검지 프로그램(121), 광량 제어 프로그램(122), 특징 추출 프로그램(123), 특징 대조 프로그램(124), 및 등록 데이터 선택 프로그램(125) 등을 기억한다. 손가락 검지 프로그램(121)은, 입력 장치(2)에 손가락(1)이 놓여져 있는지의 여부를 판정한다. 광량 제어 프로그램(122)은, 광원(23)의 광량을 제어한다. 특징 추출 프로그램(123)은, 촬상 장치(9)에 의해서 촬상된 화상으로부터 특징 데이터를 추출한다. 특징 대조 프로그램(124)은, 특징 추출 프로그램(123)에 의해서 추출된 특징 데이터와 기억 장치(14)에 기억되어 있는 등록 데이터를 대조한다. 등록 데이터 선택 프로그램(125)은, 복수 획득한 특징 데이터 중으로부터 등록하는 특징 데이터의 후보를 복수개 뽑아낸다.

도 3의 (a)는, 본 발명의 제1 실시 형태의 입력 장치(2)의 평면도이다. 입력 장치(2)의 표면은, 촬상 대상의 생체를 설치하는 손가락 재치면(25)으로 되어 있다. 입력 장치(2)의 중앙에는 손가락 재치면(25)에 의해 규정되는 개구부(27)가 존재한다. 개구부(27)에는, 아크릴판(31)이 설치되어 있다. 아크릴판(31)은, 먼지 등의 이물이 장치 내에 진입하는 것을 방지함과 함께, 적외광만을 투과하는 소재로 함으로써, 정맥 패턴을 촬영할 때에 태양광이나 형광등 등의 불필요한 외광을 방지하는 효과가 얻어진다. 손가락 재치면(25)에는, 개구부(27)의 주위에 경사(33)가 형성되어 있고, 아크릴판(31)은 손가락 재치면(25)의 높이에 대하여 약간 낮게 설치된다. 이에 의해, 손가락(1)을 입력 장치(2)에 놓았을 때에 손가락(1)과 아크릴판(31)의 접촉이 발생하기 어렵게 된다. 따라서 손가락(1)이 압박됨으로 인한 혈류의 정지를 방지할 수 있어, 정맥 패턴의 누락을 방지할 수 있다. 이와 같이, 손가락 재치면(25)은 약간의 경사를 갖는 것 외에는 전체적으로 평면 구조로 되어 있어, 물리적 제약 혹은 디자인적으로 요철 형상이 허용되지 않는 기기, 예를 들면 휴대 전화, 노트형 PC나 PDA 등의 휴대 단말기, 키보드의 표면, ATM 기기의 조작 패널면 등에의 탑재를 가능하게 하고 있다.

개구부(27)의 상하 위치에는, 광 조사구(35)가 설치되어 있고, 그 안에는 광원(23)이 설치되어 있다. 광원(23)은 적외선을 발광하는 소자로 구성되어 있다. 또한 광원(23)을 덮도록, 광 조사구(35)에 광원 보호용 아크릴판(37)이 설치되어 있다. 광원 보호용 아크릴판(37)은 적외광에 대하여 투명한 재질로 만들어져 있고, 외부의 응력에 대하여 광원(23)을 보호한다. 또한, 손가락 재치면(25)의 좌우에는, 손가락의 제1 관절을 맞추기 위한, 관절 위치 규정 표시(39)가 표시되어 있다. 이에 의해 이용자는 시각적으로 손가락의 위치 정합이 가능하다. 또한 광 원(23)과 개구부(27) 사이에는, 손가락 재치 위치 표시(41)가 설치되어 있다. 이것은 손가락 재치면(25)의 표면에 주름 가공 등을 실시함으로써 촉감에 변화를 부여하여, 시각적 또한 촉각적으로 손가락의 위치를 확인할 수 있도록 하고 있다. 이러한 구조로부터 이용자는 손가락의 위치 정합을 촉각으로 확인할 수 있기 때문에 편리성이 높아진다. 또한, 손가락 재치면(25)의 오른쪽 위와 왼쪽 아래에는 가이드용 램프(43)가 설치되어 있다. 예를 들면 이 램프에는 LED 등이 이용된다. 이 램프(43)를 시각적으로 가리지 않는 위치에 손가락(1)을 놓음으로써, 손가락(1)이 직선 상에 놓이도록 유도할 수 있다. 또한 이 램프(43)의, 점등이나 점멸의 발광 패턴이나 발광색 등을 다양하게 조합함으로써, 이용자에게 인증 장치의 상태, 예를 들면 손가락 제시의 대기 상태나 인증의 성공·실패의 결과 등을 나타낼 수 있다.

도 3의 (b)에는 손가락(1)을 손가락 재치면(25)에 놓은 입력 장치(2)가 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 손가락(1)은, 도 3의 (a)에 도시한 손가락 재치 위치 표시(41)를 덮고, 가이드용 램프(43)가 시각적으로 가리어지지 않는 위치에 놓이며, 또한 손가락의 제1 관절이 관절 위치 규정 표시(39)에 맞춰 놓여져 있다.

도 4에는 입력 장치(2)의 내부 구조가 도시되어 있다. 장치 내부에는 미러(45)가 비스듬하게 설치되어 있다. 이에 의해, 촬상 장치(9)의 광축이 개구부(27)의 중심을 통과하도록 절곡된다. 따라서, 촬상 장치(9)가 개구부(27)의 바로 아래에 위치하지 않더라도 개구부(27)로부터 장치 외부를 촬영할 수 있어, 입력 장치(2)의 높이를 억제하는 것이 가능하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 손가 락(1)을 손가락 재치면(25)에 놓은 상태에서는, 손가락(1)과 광원(23)의 광원 보호용 아크릴판(37)이 밀착한다. 또한 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 손가락(1)은 LED(23)를 덮어 가리도록 설치된다. 이에 의해, 손가락(1)의 내부에 입사하지 않은 누설광에 의한 불필요한 외란광의 발생을 방지함과 함께, 광원(23)의 광이 손가락 내부에 효율적으로 진입함으로써 정맥 패턴 촬영을 위한 조사 광의 에너지 효율이 높아진다. 이에 의해 촬영되는 정맥 패턴의 화질이 향상되어, 인식률을 높일 수 있다.

또한, 손가락 재치면(25)을 구성하는 부재는, 적외광에 대하여 불투명한 재질, 혹은 그와 같은 재질의 코팅이 실시되어 있어, 적외광의 투과와 반사를 함께 방지하고 있다. 또한 손가락 재치면(25)의 내부는, 광원(23)과 개구부(27), 그리고 광원(23)과 촬상 장치(9) 사이가 구획되어 있어, 광원(23)의 광은 광원 보호용 아크릴판(37) 이외로부터는 밖으로 방사되지 않도록 만들어져 있다. 만약 광원(23)의 광이 개구부(27)쪽으로 새어, 거기로부터 적외광이 방출되면, 개구부(27)의 바로 위에 위치하는 생체의 표피에 적외광이 조사된다. 그 결과, 그 광은 표피에서 반사되어, 촬상 장치(9)로 되돌아감으로써 생체 표면의 표피가 영상 내에 비친다. 이 때문에 생체 내부의 정맥 패턴의 콘트라스트가 저하되어, 화질이 저하된다. 본 발명에서는 상기한 바와 같은 재질, 구조로 함으로써, 광원(23)의 광이 촬상 장치(9)에 직접 닿지도 않고, 또한 개구부(27)로부터 광원(23)의 광이 내측으로부터 새어 나오지도 않기 때문에, 이러한 문제가 발생하지 않아, 선명한 정맥 패턴의 촬영을 실현할 수 있다.

본 실시예에서의 인증 장치에서는, 장치가 작고 평면적이어서, 입력 장치(2)를 내장할 때의 자유도가 높다고 하는 이점이 있다. 도 3 혹은 도 4에 도시한 바와 같이, 촬상 소자와 동일면 상에 광원을 설치하고, 또한 생체의 재치면을 거의 평면화함으로써, 높이를 억제하여 장치의 소형화를 실현하고 있다. 본 실시예와 같은 장치에서 물리적인 돌기 등을 형성하여 설치 위치를 제한하는 것은 장치 자체의 높이가 커지기 때문에 바람직하지 못하다. 한편, 생체의 위치를 규정하는 물리적인 구조물이 없기 때문에, 등록 시와 대조 시의 생체의 위치 어긋남이 발생하여, 인식률의 저하가 문제로 된다. 특히 장치의 소형화에 의해서 촬영하는 영역이 작게 한정되는 경우에서는, 그 위치 어긋남의 영향은 크다． 본 실시예에서는 상기한 바와 같이 시각적인 안표나 접촉면의 촉감을 변화시키는 구성으로 하고 있지만, 이러한 구성만으로는 이용자에게 매회 그 손가락 설치 위치를 한정시키기에는 불충분하다. 따라서, 해당 인증 장치에서는, 인증 정밀도를 높이기 위해서 손가락의 위치 어긋남을 허용하면서 인증을 실시하는 수단을 설치하는 것을 검토한다.

본 발명에서는, 이러한 문제점에 대하여, 등록하는 생체 부위를 복수회 촬영하여, 이들 공간적인 위치 어긋남을 구하고, 복수매 중에서 서로의 위치 어긋남이 커지는 혈관 패턴을 복수매 뽑아내어 등록한다. 이에 의해, 대조 시에 위치 어긋남이 발생한 경우라도, 복수의 등록 데이터 중에는 그 위치 어긋남에 가까운 상태에서 등록된 패턴이 포함될 확률이 높아지기 때문에, 평면적인 인터페이스이면서도 인증 정밀도를 높이는 것이 가능하게 된다. 도 6은, 복수회 촬영하여 얻어진 정맥 패턴 중으로부터 복수매의 등록 데이터를 선택하는 일 실시예를 도시한 플로우차트 이다. 또한, 여기서는, 5회 촬영하여 얻어진 정맥 패턴 중으로부터 3매의 등록 데이터를 선택하는 방법에 대하여 설명하고 있지만, 매수는 임의로 설정할 수 있다.

우선, 5매의 정맥 패턴을 P1, P2, P3, P4, P5로 한다. 그리고, 이들 정맥 패턴 모두의 조합에 대하여 일일이 대조를 실시한다. 대조는 일반적인 매칭의 방법을 이용할 수 있지만, 서로의 패턴의 유사도와 함께, 가장 유사도가 높아질 때의 공간적인 위치 어긋남량도 검출할 수 있는 방법에 기초한다. 구체적으로는 서로의 중복 위치를 어긋나게 하면서 유사도를 산출하고, 그 최대값과 그 위치 어긋남을 구한다. 여기서, i와 j를 1∼5의 임의의 자연수로 했을 때, 패턴 Pi와 패턴 Pj의 대조 결과를, 매칭의 유사도 S(i, j)와, 직접 계산된 위치 어긋남량 D1(i, j)로 나눠 저장해 둔다. 이 처리가 스텝 S122에 기재되어 있다.

여기서, 손가락의 길이 방향과 그 직행 방향의 좌표를 각각 y좌표, x좌표라고 했을 때, 손가락의 위치 어긋남량은, x좌표만의 어긋남량으로 정의하여도 되고, y좌표만의 어긋남량으로 정의하여도 되고, 또한 x좌표와 y좌표를 조합한 어긋남량으로 정의하여도 된다. 특히 도 3에서 설명한 인증 장치에서는, 손가락의 길이 방향에서의 개구부(27)의 개구 폭이 손가락(1)의 길이에 비하여 짧기 때문에, 손가락의 길이 방향의 위치 어긋남쪽이 인증 정밀도에 미치는 영향이 커서, 인증에 실패할 확률이 높아진다. 따라서, 여기서는 y좌표 방향만의 위치 어긋남에 주목하는 것으로 한다. 또한, 손가락 끝에서 손가락의 근원 방향을 향하는 방향을 y좌표의 플러스 방향이라고 정의한다.

다음으로, 5매의 패턴의 상대 위치를 조사하기 위한, 간접적으로 계산된 위 치 어긋남량(D2)을 정의한다. 이후의 처리에서, 먼저 계산한 D1로부터 D2를 결정해 간다. D2는 빈 것으로 초기화되어 있는 것으로 하고, 계산을 진행시킴에 따라서 값이 대입되어 간다. 스텝 S124에서는 D2가 비어 있지 않은 것을 판정하고, 전체 요소가 메워져 있는 경우에는 최종 처리로서 스텝 S134로 진행한다.

여기서, D1로부터 D2를 다시 계산하는 이유에 대하여 설명한다. 전체 패턴 각각의 위치 어긋남량은 D1에 저장되어 있기 때문에, Pi와 Pj의 위치 어긋남량은 D1(i, j)를 조사하면 구해진다. 그러나, Pi와 Pj의 위치 어긋남이 커서, 양자에 공통 영역이 포함되지 않는 경우, 그 위치 어긋남량을 직접 정확하게 구하는 것은 어렵다. 한편, Pi와 Pj의 부분 영역을 모두 포함한 별도의 패턴 Pk가 존재하면, Pi와 Pk의 위치 어긋남량 D1(i, k)와, Pk와 Pj의 위치 어긋남량 D1(k, j)를 합성함으로써, Pi와 Pj의 정확한 위치 어긋남량이 구해질 가능성이 높다. 이 이유에 의해, 본 실시예에서는 위치 어긋남량을 간접적으로 구하는 것으로 한다.

다음으로, 전체 S(i, j) 중의 최대값을 구하고, 이 때의 i, j를 각각 im, jm이라고 정한다. 이후의 반복 처리에서 재차 동일한 S(i, j)가 선택되지 않도록, S(im, jm)의 값을 음수로 치환해 둔다(S126).

다음으로, 만약 D2(im, jm)이 비어 있었을 때는, D1(im, jm)의 값을 대입한다(S128). 단, 행과 열을 전치하여 얻어지는 요소는, 위치 어긋남량의 정부가 다를 뿐이며, 이 때에 전치의 요소에 대해서도 값을 대입해 둔다.

다음으로, 현 시점에서 D2에 저장된 값을 이용하여, D2의 빈 요소를 메우는 처리를 실시한다(S130). 상술한 바와 같이, Pi와 Pj의 위치가, 공통의 정맥 패턴 을 포함하지 않을 만큼 크게 어긋나 있는 경우, 이들 패턴의 유사도는 매우 낮아진다. 따라서, Pi와 Pj의 위치 어긋남량을 정확하게 구하기 위해서는, 직접 D1(i, j)를 조사하는 것이 아니라, 중간적인 위치에 있는 Pk를 통하여, D1(i, k)와 D1(k, j)를 이용하여 구한 쪽이 바람직하다. 이 때, D2에는 유사도가 높은 D1의 값이 우선적으로 저장되어 있기 때문에, 임의의 요소 D2(k, j)가 빈 경우에는, D1(k, j)를 대입하는 것보다 D2에 존재하는 값으로부터 생성한 쪽이 정밀도가 높아진다. 생성 방법으로서는,

D2(i, j)=D2(i, k)-D2(k, j)

로 되는 k를 찾아내는 것에 의한다. D2의 모든 빈 요소에 대하여 이 처리를 행한다. 당연히, 우변이 비어 있는 경우에는 대입이 성립하지 않는다. 상술한 바와 마찬가지로, 전치의 요소에 대해서도 동시에 마찬가지의 대입을 실시한다.

다음으로, 1개 전의 스텝(S130)에서 대입이 발생했는지의 여부를 조사한다(S132). 대입이 발생한 경우에는 반복하여 처리를 실시함으로써 새로운 요소에의 대입을 실시할 수 있는 가능성이 있어, 대입을 할 수 없게 될 때까지 전 스텝을 반복하게 된다. 대입을 할 수 없게 된 경우에는, 종료 판정인 스텝 S124로 되돌아간다.

종료 판정(S124)에서 D2가 전부 메워졌다고 판정된 경우, 최종 스텝을 실시한다. 우선은 D2(1, i)의 가로 일렬에서 얻어지는 위치 어긋남량에 기초하여, Pi를 수직선 상에 배열한다(S134). 그리고, 가장 끝에 위치하는 패턴 Pr과 Pl의 2개, 그리고 중간점에 가장 가까운 곳에 위치하는 패턴 Pm의, 모두 3개를, 등록 패 턴으로서 뽑아내고, 등록 패턴 선택 처리를 종료한다.

도 7은, 도 6의 플로우에서의 S122의 처리 과정의 일례를 도시하고 있다. 전체 패턴 P1∼P5에서, 유사도 S와, 직접 계산한 위치 어긋남량 D1이 저장되어 있다. 단, 점선이 메워져 있는 요소에는 어떠한 수치가 메워져 있는 것을 나타내고 있으며, 설명상 구체적 수치는 들지 않는 것으로 한다. 예를 들면, S 중에서 가장 큰 값은 98이고, P1과 P2를 대조한 경우의 유사도를 나타내고 있다. 또한 이들의 위치 관계는 D1로 나타내는 바와 같이, P2는 P1로부터 손가락 끝 방향으로 2 화소만큼 어긋난 위치에 존재하고 있는 것을 알 수 있다.

도 8은 D1로부터 생성되는 간접적으로 계산된 위치 어긋남량 D2의 계산예이다. 단, S와 D1은 도 7에 도시한 값을 갖는 것으로 한다. 도 8의 (a)는, 도 6에서의 스텝 S128과 S130에서 생성되는 D2의 도중 경과를 나타낸다. 먼저, S 중에서 최대값으로 되는, S(1, 2)를 찾고, 이에 대응하는 D1(1, 2)의 값이 D2(1, 2)에 그대로 저장된다. 다음으로, 2번째로 큰 S(1, 4)를 찾고, D1(1, 4)의 값이 D2(1, 4)에 저장된다. 이 시점에서, P1은 P2와 P4 사이에 위치한다고 하는 위치 관계를 알 수 있다. 따라서, D2(2, 4)에는 D2(1, 4)-D2(1, 2)의 값으로서, +4가 대입된다. 여기서, 도 7의 (b)를 보면, D1(2, 4)에는 +8이라는 값이 들어가 있어, 지금 계산한 D2(2, 4)와는 크게 다르다. 그러나, 도 7의 (a)의 S(2, 4)를 보면, 유사도가 26으로 매우 낮아, D1(2, 4)는 신뢰성이 낮다. 따라서, 도 8의 (a)와 같이 D2 내의 값을 참고로 하여 계산한 쪽이 정확한 위치 어긋남량이 얻어진다. 이와 같이 하여, 최종적으로는 도 8의 (b)와 같이 모든 D2의 요소가 메워진다. 이 상태에서, P1의 행에 주목함으로써, 5개의 패턴의 상대 위치를 알 수 있다.

도 9는, 도 8의 (b)에서의 P1의 행의 값으로부터, 5개의 패턴을 수직선 상에 배열했을 때의 개념도의 일례를 도시한다. P1을 수직선 상의 0에 배치했을 때, P2부터 P5를 각각의 위치에 배치한다. 이 도면으로부터, 가장 손가락 끝측의 패턴을 촬영한 것은 P2, 근원측의 패턴은 P3인 것을 알 수 있다. 또한, 중심 위치에 가장 가까운 패턴은 P4인 것을 알 수 있다. 이와 같이, 끝의 2개와 중앙의 1개를 취출함으로써, 가장 넓은 범위를 커버하는 등록 데이터 세트(142)가 얻어진다. 이들을 등록함으로써, 등록자의 손가락을 놓는 방식이 손가락의 장축 방향으로 위치 어긋남이 발생하더라도, 이 3개의 패턴 중 어느 것이든 하나의 패턴에서 대조가 성공할 가능성이 높아진다. 따라서, 인식률을 높알 수 있음과 함께, 위치를 엄밀하게 맞추지 않더라도 인증이 가능해져, 편리성이 높아진다.

또한, 본 실시예에서는 5회 촬영한 것 중의 3매를 등록하는 방법을 나타냈으나, N회 촬영한 것 중의 M매를 등록하는 경우에도, 가능한 한 촬상 위치가 떨어져 있는 것을 남기도록 등록하는 패턴을 선택한다. 즉, 3매의 화상으로부터 추출된 혈관 패턴에 대하여, 제1과 제2 패턴간의 위치 어긋남과, 제1과 제3 패턴간의 위치 어긋남과, 제2와 제3 패턴간의 위치 어긋남을 비교하고, 위치 어긋남이 가장 큰 조의 2매가 선택되게 된다. 구체적으로는, 마찬가지의 방법으로 상기 수직선 상에 등록 후보 데이터를 배열하고, 가장 끝에 위치하는 패턴을 선택하고 다시 그 중간을 선택하는 처리를 반복하여 선택하거나, 또는, 소정의 M매로 되도록 등간격으로 데이터를 뽑아내는 등에 의해 대응 가능하다. 또한, 인접하는 위치 관계에 있는 촬상 화상과의 어긋남이 미리 정한 소정값 이상이면 등록하도록 하여도 된다.

또한, 등록 시에 복수회 제시된 생체의 위치 어긋남량이 작은 경우, 상기 D2를 이용하지 않고서 등록 후보를 선택하여도 된다. 이와 같은 상황은, 전체 등록 후보에 대하여 일일이 구한 전체 유사도가 높고, 또한 전체 위치 어긋남량이 작은 것을 판정함으로써 검지할 수 있다. 그 경우, 도 6에서의 처음의 처리(S122)를 실시한 직후에, 획득한 특징 패턴을 수직선에 배열하는 처리(S136)로 천이하고, 그 사이에 있는 처리를 생략한다. 단 S136에서 이용되고 있는 D2 대신에 D1을 이용한다. 이와 같은 처리 플로우로 함으로써 등록 처리를 간략화할 수 있다.

상기 본원의 플로우에 의해서 복수 종류의 대조 패턴을 등록한 경우의 대조 플로우를 설명한다.

본 실시예에서는 도 10에서의 대조 처리(S204) 및 그 판정 처리(S206)에 특징이 있다. 상술한 바와 같이, 등록된 정맥 패턴은 1개의 손가락에 대하여 M매 존재한다. 따라서, 추출된 정맥 패턴과 등록된 M개의 등록 패턴의 대조를 실시한다.

다음으로, 계산한 유사도를 평가하는 처리(S206)를 실시한다. 사전에, 동일한 정맥 패턴이라고 통계적으로 판정할 수 있는 경우의 대조 결과를 수치화해 둔다. 이 때, M개의 등록 패턴에서의 가장 높은 유사도를 그 등록자에 대한 대조 결과로 한다. 그리고, 이 대조 결과가 동일 패턴이라고 판정할 수 있는 임계값보다 높은 유사도이었던 경우, 이용자는 그 등록자로서 인정된다. 그렇지 않은 경우에는 본 플로우의 선두로 되돌아간다.

또한, 모든 등록자의 등록 데이터와 비교 대조하는 1-N 인증을 실시하는 경 우, 1명당의 등록 데이터 수가 M매로 되기 때문에, 등록인수와 M의 값이 큰 경우에는 대조 처리에 시간이 걸려서, 편리성이 저하되는 경우가 있다. 이 점에 대하여, 다음과 같은 대조 처리의 고속화 방법을 이용할 수 있다.

우선, 모든 등록 데이터에 대하여, 특징량을 씨닝한 데이터를 사전에 생성하고, 본래의 등록 데이터와 함께 보유해 둔다. 씨닝은, 공간적으로 특징 패턴을 축소하여도 되고, 끝점·분기점 등의 구조적인 특징 데이터이면, 특징점에 우선 순위를 매겨, 순위가 낮은 특징점을 제거하여도 된다. 이 때, 원 데이터에 대한 씨닝의 비율을 변화시켜, 복수의 씨닝 데이터를 생성하여도 된다. 또한, 등록 데이터뿐만 아니라, 인증 시에 제시된 생체의 정맥 데이터에 대해서도 마찬가지로 씨닝 데이터를 생성한다.

다음으로, 전체 등록 데이터와의 대조를, 가장 씨닝률이 높은 데이터를 이용하여 실시한다. 데이터량이 작게 압축되어 있기 때문에, 고속으로 대조를 실시할 수 있다. 한편 이 때의 대조 결과는, 씨닝이 없는 데이터를 사용한 경우에 비하여, 상세한 특징량이 생략되어 있기 때문에 동일 손가락과 별도의 손가락을 정확하게 분리할 확률이 저하된다. 그러나, 명백하게 서로 다른 패턴끼리의 대조에서는, 씨닝 데이터를 이용한 경우라도 유사도는 상대적으로 매우 낮아진다. 따라서, 명백하게 서로 다른 패턴이라고 판정할 수 있는 임계값을 사전에 통계 평가해 두고, 이 임계값보다 작은 유사도가 발생한 등록 데이터는 이 시점에서 별도의 손가락이라고 판정하고, 이후에는 대조 처리의 대상으로부터 제외한다.

그 후, 대조 처리의 대상으로서 남은 등록 데이터에 대하여, 두번째로 씨닝 률이 높은 데이터를 이용하여, 상기한 바와 마찬가지로 대조 처리를 실시한다. 전단계의 대조 처리에서, 등록 데이터의 일부가 대상으로부터 제외되어 있기 때문에, 조사하여야 할 등록 데이터 수가 작게 압축되어, 대조 시간의 단축을 기대할 수 있다. 그리고 마찬가지로, 명백하게 별도의 손가락이라고 판정할 수 있는 등록 데이터를 대조의 대상으로부터 제외한다. 이와 같이, 씨닝률이 높은 쪽으로부터 낮은 쪽으로 대조 데이터를 변화시키면서, 서서히 대조 처리의 대상으로 되는 등록 데이터를 압축해 간다.

최종적으로, 씨닝을 실시하고 있지 않은 데이터를 이용하여, 전단계의 대조까지로 압축된 등록 데이터와의 대조를 실시한다. 1회의 대조 처리는 가장 시간이 걸리지만, 대상으로 되는 데이터 수는 전단계까지로 충분히 작게 압축되어 있기 때문에, 대조 시간은 작다.

이와 같이, 고속 대조할 수 있는 데이터를 사용하여 대조 대상을 압축함으로써, 전체적인 대조 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이, 위치 어긋남에 강한 인증을 실현하는 위해서는, 생체의 위치 어긋남을 망라한, 복수의 등록 데이터를 획득하는 것이 중요하게 된다. 따라서, 등록 시에 생체를 복수 제시할 때에는, 대조 시에 놓을 수 있는 범위에서 생체의 위치가 가능한 한 변동되도록 촬영할 필요가 있다. 또한 등록자에게 가능한 한 부담을 주지 않고 촬영할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 위치가 서로 다른 복수의 생체 정보를 획득하여 인증 정밀도를 향상시키기 위한 등록 데이터 수집 방법에 대하여, 이하의 실시예에서 설명한다.

도 5는, 본 인증 장치에서의 등록 플로우의 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예에서는 복수 데이터를 촬영할 때에 손가락을 다시 놓을 것을 재촉함으로써, 가능한 한 이용자가 본 장치에 제시할 수 있고, 또한, 서로 다른 위치에서의 화상을 취득하도록 하고 있다. 이에 의해, 인증 시에 손가락의 위치가 자연스럽게 변동된 경우라도 등록 데이터가 그 변동을 흡수하기 때문에, 정확한 인증이 가능하게 된다.

등록 처리는, 정맥 인증 프로그램이 기동된 후, 등록 권한을 갖는다고 인정된 경우에, 등록 모드로 절환됨으로써 개시된다. 등록의 권한은, 등록자용 패스워드의 제시, 혹은 사전에 등록 관리자로서 정맥 패턴이 등록되어 있는 인물에 의한 생체의 제시 등에 의한다.

등록 처리가 개시되면, 우선 처음에 손가락이 장치 위에 놓여진 것을 확인하는 처리(S101)를 실시한다. 본 실시예에서는, 광원(23)을 고속으로 점멸시켜, 점등되어 있을 때의 화상과 소등되어 있는 화상과의 차분을 계산한다. 만약 손가락이 놓여져 있는 경우에 점등하면 손가락 부분이 밝게 빛나고, 반대로 소등한 경우에는 어둡게 비친다. 한편, 배경 부분에 관해서는, 광원의 점등, 소등에 상관없이, 화상에 변화는 발생하지 않는다. 이것을 이용하여, 점등·소등의 양 화상의 차분의 절대값을 계산하고, 그 값이 큰 영역을 손가락 영역이라고 판정한다. 이 영역의 넓이가 미리 설정하는 일반적인 손가락의 크기라고 판단할 수 있는 경우, 손가락이 놓여졌다고 판정한다. 손가락이 있다고 판정된 경우에는 다음 처리로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 이 처리를 반복한다(S102). 본 방식에 따르면 정맥 패턴 촬영용 광원(23)만으로 손가락 검지를 실현할 수 있기 때문에, 장치의 코스트를 억제함과 함께 장치의 소형화를 실현할 수 있다. 또한 S101의 처리는, 손가락의 접촉을 검지하는 센서를 입력 장치(2)에 설치하여, 물리적으로 손가락의 유무를 판정하여도 된다.

다음으로, 정맥 패턴의 추출 처리(S104)를 실시한다. 본 처리에서는 우선 도 2에서의 광량 제어 프로그램(122)에 의한 광량 조정도 행하여 정맥 패턴의 추출을 행한다. 광원(23)의 광 강도를 적절하게 조절하면, 정맥 패턴이 어두운 선으로서 촬영된다. 이 암선을 추출하고, 또한 불필요한 배경을 제거함으로써, 정맥 패턴을 추출할 수 있다. 이 처리는, 예를 들면 매칭 필터 등의 엣지 강조 필터에 의해 선 성분을 강조하는 방법, 반복적으로 선 추적을 반복하여 통계적으로 선 성분을 추출하는 방법, Top-hat 변환 등의 모포로지 연산에 의해 암선을 검출하는 방법, 화상의 휘도 프로파일에 주목하여 국소적인 휘도값의 오목부를 검출하고, 암선의 폭 혹은 오목부의 곡률 등에 따라 오목부의 중심 위치를 강조하는 방법, 등을 이용할 수 있다.

또한, 도 2에서의 광량 제어 프로그램(122)에 의해서 실시되는 광량 조정의 방법으로서, 정맥 패턴이 선명하게 보일 때의 화상 상의 평균 휘도값을 사전에 조사해 두고, 목표로 되는 평균 휘도값으로 되도록 광량을 제어하는 방법, 화상으로부터 정맥 패턴을 추출하여 그 선 패턴의 적정도나 선명도를 평가하고, 이것을 최적으로 되도록 광 강도를 결정하는 방법 등을 이용할 수 있다. 특히 전자는 계산 코스트가 낮고 고속 처리가 가능하게 된다.

또한, 최적 광량을 얻기 위해서는, 화상을 항상 감시하면서 광량을 제어할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 이하의 수순에 의해 광량을 조정한다. 우선, 화상 상의 평균 휘도값이 광 강도의 함수로서 기술할 수 있다고 가정하고, 직선 혹은 n차 곡선 등 실체에 가장 가까운 함수로 모델화해 둔다. 다음으로, 임의의 광량을 실제로 부여하고, 거기에서 얻어지는 화상의 평균 휘도값을 계산하여, 모델화된 함수의 오프셋값이나 기울기 등의 파라미터를 결정한다. 마지막으로, 목표로 되는 평균 휘도값을 얻기 위한 광 강도를, 모델화한 함수로부터 역산하고, 얻어진 광 강도를 조사한다. 이 방법에 의해, 목표 휘도값에의 수속이 고속으로 완료된다. 또한, 화상을 손가락의 선단측과 손가락 근원측으로 분할하고, 각각에 대응하는 영역에 대하여 최적의 광량을 조사하기 때문에, 손가락의 선단측의 광원(23)과, 손가락 근원측의 광원(23)을 독립적으로 제어하여도 된다. 이에 의해, 전체적으로 선명한 정맥 패턴을 촬영할 수 있다.

다음으로, 손가락이 떼어진 것을 확인하는 처리(S106)를 실시한다. 구체적으로는 S101에서 이용한 기술에 의해서 확인을 행한다. 이 처리는 손가락이 떼어질 때까지 반복하여 실시된다. 그 동안, 이용자가 손가락을 뗄 필요가 있는 것을 파악할 수 있도록, 표시부(15)나 스피커(17), 가이드 램프(43) 등에 의해 손가락을 떼도록 지시하여도 된다. 따라서, 등록자는 등록하는 손가락을 제시할 때마다 다시 놓게 된다. 통상적으로, 다시 놓음으로써, 손가락이 놓여지는 위치가 자연스럽게 변동된다. 이에 의해, 손가락이 동일한 위치에 계속해서 놓이는 것을 방지하고, 또한, 그 등록자가 이 장치에 대하여 놓을 수 있는 서로 위치가 다른 복수의 정맥 패턴을 획득할 수 있다. 따라서, 이들 복수의 데이터를 등록 데이터로 하면, 새롭게 입력되는 촬상 화상이 자연스러운 위치 어긋남을 갖고 있어도, 복수의 등록 데이터 중의 어느 것과 합치할 확률이 높아져, 인식률이 향상된다.

다음으로, S104에서 추출한 패턴을 등록 데이터의 후보로서 기억하는 처리(S110)를 실시한다. 그리고, 등록 데이터의 후보가 미리 설정되는 값 N만큼 갖추어졌는지를 판정한다(S112). 여기서 N은 2 이상이다. 만약 등록 데이터의 후보가 N개 미만인 경우는 처리 S102로 되돌아가서, 상기 처리를 반복한다. 또한, 등록 후보로서 기억하는 처리 S110은 패턴 추출 처리 S104의 직후에 실시하여도 마찬가지이다.

다음으로, 획득한 N개의 등록 후보 패턴 중으로부터, 실제로 등록하는 패턴을 M개 뽑아내는 처리(S114)를 실시한다(단 M≤N). 뽑아내는 기준으로서, M개의 패턴의 촬영 위치가 서로에 의해 다른 것을 선택하도록 한다. 이에 의해, 손가락의 위치 어긋남을 넓게 흡수할 수 있게 되어 인식률이 향상된다. 또한, 유효한 데이터를 남기고 그 외의 것을 삭감하기 때문에, 등록 데이터량이 삭감되어 대조 처리를 고속화할 수 있다. 이 구체적인 실시예에 관해서는 상술한 도 6 내지 도 9에서 도시한 바와 같다.

마지막으로, 상술한 처리에서 선택된 M개의 등록 패턴을 그 등록자의 생체 정보로서 데이터베이스에 저장하는 처리(S116)를 실시한다. 단, 본 실시예에서는 상기한 바와 같이 등록 후보로서 촬상하는 과정에서 손가락의 다시 놓음이 이루어져 있는 것이 판정되어, 등록자가 제시할 가능성이 있는 복수의 위치에서의 화상이 취득되어 있기 때문에 S114, 116의 스텝은 생략하고, 등록 후보를 등록 패턴으로 하여도 된다.

또한, 본 실시예에서 나타낸 N과 M의 값은 미리 소정의 값을 설정해 두어도 되고, 이용자가 자유롭게 선택할 수 있도록 가변으로 하여도 된다. 또한 M의 값에 대해서는, N개의 데이터간에서 유사성을 산출하고, 그 유사성이 소정의 범위 내에 있는 것끼리를 그룹으로 모으고, 그 그룹 수를 기준으로 하여 매회 시스템측에서 자동적으로 결정하여도 된다. 이에 의해, 등록 작업에서 획득한 복수의 정맥 패턴에 대하여, 불필요한 패턴의 등록을 방지함과 함께 필요한 패턴의 배제를 방지할 수 있다. 또한 이 경우, M의 값이 미리 설정해 두는 최소값보다 낮다고 판정된 경우에는 계속해서 등록 작업을 실시하고, 충분한 매수가 얻어질 때까지 등록자에게 패턴의 제시를 재촉할 수 있다.

또한, 상기 수순에서, 손가락이 놓이는 것, 손가락이 떼어지는 것 등에의 대기 처리에 대하여, 타임아웃을 설정하고 등록 처리를 리세트하는 것도 가능하다. 이에 의해, 등록 처리 실시 중에 작업을 중단한 경우, 광원(23)이 장시간에 걸쳐 점멸을 계속해서 반복하는 것을 방지하여, 소비 전력을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 부외자의 손가락이 부주의하게 등록되게 되는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 손가락의 다시 놓음을 요구함으로써, 대조 시에 발생할 수 있는 자연스러운 위치 어긋남을 발생시키고, 그 중에서 위치 어긋남을 가장 넓게 커버할 수 있는 패턴을 선택하여, 등록 데이터에 반영시키고 있다. 또한 다시 놓음 동작은 대조 시의 동작의 감각을 파악하기 위해서도 유효하며, 조 작 연습의 효과를 갖는다. 따라서 대조 시의 패턴을 강하게 반영한 패턴을 등록시에 획득할 수 있어, 인식률이 높아진다.

도 11은, 본 인증 장치에서의 등록 플로우의 다른 실시 형태를 도시하고 있다. 상기 제1 실시 형태에서의, 도 5에 도시되는 등록 플로우와의 차이는, 손가락이 없는 것을 판정하는 처리가, 손가락의 위치 어긋남이 발생한 것을 판정하는 처리(S306)로 치환된 점이다.

위치 어긋남에 강한 인증을 실현하기 위해서는, 생체의 위치 어긋남을 망라한, 복수의 등록 데이터를 획득하는 것이 중요하게 된다. 따라서 본 실시예에서는, 손가락을 장치 위에 놓은 채로 자유롭게 이동하게 하거나, 혹은 시스템의 지시에 맞춰 이동하게 하는 등에 의해, 이용자에게 손가락의 모든 위치를 제시하게 함으로써, 위치가 서로 다른 복수의 손가락 화상을 획득할 수 있다. 이들 복수의 화상으로부터, 상호 위치 어긋남량이 큰 패턴을 뽑아냄으로써, 위치 어긋남의 허용 범위가 넓은 인증을 실현할 수 있다.

본 실시예에서는, 인증 처리부(10)에는, 손가락(1)의 위치 어긋남량을 측정하는 수단이 포함되어 있다. 시스템은 등록자에게 서로 다른 위치에 손가락을 설치하도록 요구한다. 이 경우, 등록자는 실시예 1과 같이 매회 다시 놓아도 되고, 놓은 채로 위치를 어긋나게 하여 제시하여도 된다. 그 동안, 인증 처리부(10)는 연속적으로 정맥 패턴을 복수매 촬영한다. 손가락(1)을 이동시키는 것을 재촉하는 메시지는 표시부(15)나 스피커(17) 등에 나타내도 되고, 또한 손가락의 위치를 어떤 방향으로 얼마만큼 어긋나게 하면 되는지를 나타내는 것 등에 의해 시각적으로 나타내고, 등록자는 그 지시에 맞춰 제시할 수 있도록 하여도 된다.

예를 들면 본 실시예에서는, 손가락의 길이 방향의 위치 어긋남을 고려하고 있기 때문에, 손가락의 길이 방향으로 예를 들면 근원으로부터 손톱의 끝을 향해서 서서히 손가락을 어긋나게 하도록 등록자에게 요구한다. 이와 같이 하면 효율적으로 인증 시에 설치될 가능성이 있는 손가락 길이 방향으로 서로 다른 위치의 복수의 화상을 취득할 수 있다. 물론, 등록자에게 위치를 어긋나게 하는 방법에 대해서는 일임하도록 하고, 그 등록자가 이 장치에 제시할 수 있는 범위에서의 화상의 취득을 중시하도록 하는 구성으로 하여도 된다.

본 실시예에서는, 인증 처리부(10)에는, 손가락(1)의 위치 어긋남량을 측정하는 수단이 포함되어 있다. 제시된 패턴이 이동하였는지의 여부를 판정하는 방법으로서, 특징 패턴을 연속적으로 추출하고, 시계열적으로 대조를 행한다. 이 때의 패턴의 위치 어긋남량을 계측하고, 위치가 어긋났는지의 여부를 판정한다. 또한, 손가락 재치부(25)의 표면에 로터리 인코더 등의 이동 검출부를 구비하고, 손가락(1)의 이동을 검출하여도 된다. 특히 전자의 방법에서는, 손가락의 이동을 검지하는 센서를 필요로 하지 않아, 장치 코스트를 낮출 수 있다. 도 11의 복수매의 등록 화상을 연속적으로 취득하는 플로우의 도중에, S305와 S306에서 나타낸, 손가락 위치가 이동하였는지를 평가하여 판정하는 스텝을 설정한다. 따라서, 전혀 손가락의 위치가 움직여져 있지 않은 경우에는 등록 플로우의 도중에 등록자에게 손가락을 이동시키도록 경고할 수 있다. 따라서, 복수매의 화상을 취득한 후에, S114의 선택 처리의 결과, 등록 가능한 화상이 소정 수 M에 도달하지 않았다고 하 는 사태를 사전에 방지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 실시예에서는, 손가락의 다시 놓음을 등록자에게 요구하지 않기 때문에, 등록자는 손가락을 손가락 재치부(25)에 놓은 채로 이동시키는 것만으로 되어, 등록 처리가 고속화된다. 또한, 본 실시예에 따르면 반드시 다른 위치에서의 화상을 촬영하는 것이 가능해져, 인증 시의 우발적인 손가락 위치의 변동을 더 넓게 흡수할 수 있다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명은, PC, 휴대 단말기, ATM, 자동차 또는 입퇴실 관리 등에 탑재되는 개인 인증 장치에 이용할 수 있다.

본 발명의 정맥 인증 장치에 따르면, 생체의 설치면에 생체를 제시할 때, 엄밀한 위치 정합을 필요로 하지 않아, 편리성을 높임과 동시에 인식률을 높일 수 있다

Claims (15)

1. 생체를 설치하는 재치면(載置面)과,

   상기 생체에 광을 조사하는 광원과,

   그 생체를 투과한 광을 촬상하여 등록 화상 후보로서 취득하는 촬상부와,

   상기 촬상된 등록 화상 후보의 화상으로부터 혈관 패턴을 추출하는 처리부

   를 포함하고,

   상기 처리부는 그 복수의 추출된 혈관 패턴간의 위치 어긋남을 산출하고, 그 복수의 촬상 화상으로부터 서로의 위치 어긋남이 커지도록 하는 소정 매수의 혈관 패턴을 등록 패턴으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
2. 복수의 생체의 촬상 화상을 취득하는 입력부와,

   상기 복수의 생체의 촬상 화상으로부터 혈관 패턴을 추출하는 처리부

   를 포함하고,

   제1의 상기 촬상 화상으로부터 얻어진 제1 혈관 패턴과 제2의 상기 촬상 화상으로부터 얻어진 제2 혈관 패턴과의 위치 어긋남과, 제1의 상기 촬상 화상으로부터 얻어진 제1 혈관 패턴과 제3의 상기 촬상 화상으로부터 얻어진 제3 혈관 패턴과의 위치 어긋남과, 제2의 상기 촬상 화상으로부터 얻어진 제2 혈관 패턴과 제3의 상기 촬상 화상으로부터 얻어진 제3 혈관 패턴과의 위치 어긋남을 비교하고, 그 위치 어긋남이 최대로 되는 조(組)의 상기 2개의 혈관 패턴을 인증용의 등록 패턴으 로서 등록하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 생체가 설치되었는지를 검지하는 검지부를 포함하고,

   상기 처리부는, 전회의 등록 화상 후보의 촬상 후에 상기 검지부에 의해서 그 생체가 그 설치면으로부터 떨어졌는지를 판정하고,

   그 생체가 떨어졌다고 판정한 후에 재차 설치된 생체를 투과한 광을 촬상한 화상을 새로운 상기 등록 화상 후보로 하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 처리부는, 촬상된 화상으로부터 추출된 혈관 패턴이 전회의 촬상된 등록 화상 후보로부터의 혈관 패턴의 위치와 어긋나 있는지를 판정하고, 어긋나 있다고 판정된 경우에 그 화상을 새로운 등록 화상 후보로 하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
5. 생체를 설치하는 재치면과,

   상기 생체에 광을 조사하는 광원과,

   그 생체를 투과한 광을 촬상하여 등록 화상 후보를 취득하는 촬상부와,

   상기 촬상된 복수의 등록 화상 후보로부터 혈관 패턴을 추출하여 등록 패턴 으로 하는 처리부

   를 포함하고,

   상기 처리부는 상기 등록 화상의 취득 후에 상기 재치면으로부터 그 생체가 떨어졌는지를 검지하고, 또한, 재차 상기 생체의 상기 재치면에의 설치 후에 상기 촬상부에서 촬상된 화상을 상기 등록 화상 후보로 하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 처리부는, 또한 상기 등록 화상 후보로부터 추출한 혈관 패턴간의 위치 어긋남을 산출하고, 그 서로의 위치 어긋남이 가장 커지는 복수의 혈관 패턴을 등록 패턴으로 하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 생체가 손가락인 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 위치 어긋남량은 상기 손가락의 길이 방향의 위치 어긋남량인 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
9. 제3항 또는 제5항에 있어서,

   상기 처리부는, 상기 등록 화상 후보를 취득하면, 그 생체를 상기 재치면에 다시 놓는 취지의 지시를 출력하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
10. 제1항, 제3항, 제4항, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 처리부는, 상기 복수의 등록 화상 후보로부터 추출한 혈관 패턴으로부터, 서로 가장 위치가 떨어져 있는 1쌍의 혈관 패턴과, 그 1쌍의 혈관 패턴의 중간에 가장 가깝게 위치하는 혈관 패턴을 상기 등록 패턴으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 처리부는, 새롭게 취득한 생체의 촬상 화상으로부터 추출된 혈관 패턴과 상기 복수의 등록 패턴 각각을 대조함으로써 개인 인증을 행하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 장치.
12. 장치에 제시된 생체에 광을 조사하고,

    그 생체를 투과한 광을 촬상함으로써 복수의 촬상 화상을 취득하고,

    상기 복수의 촬상 화상으로부터 혈관 패턴을 추출하고,

    상기 혈관 패턴을 이용하여 상기 복수의 촬상 화상간의 위치 어긋남량을 산출하고,

    서로의 상기 위치 어긋남량이 커지도록 하는 소정 매수의 혈관 패턴을 선택 하고,

    그 선택된 혈관 패턴을 개인 인증에 이용하는 등록 데이터로서 기록하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 프로그램.
13. 장치에 제시된 생체에 광을 조사하고,

    그 생체를 투과한 광을 촬상함으로써 촬상 화상을 취득하고,

    그 촬상 화상 취득 후에 상기 생체가 그 장치로부터 떨어져서 재차 제시된 것을 검지하고,

    상기 검지 후에 그 생체를 투과한 광을 촬상함으로써 새로운 촬상 화상을 취득하고,

    상기 복수의 촬상 화상으로부터 혈관 패턴을 추출하고,

    상기 혈관 패턴을 개인 인증에 이용하는 등록 데이터로서 기록하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 프로그램.
14. 제12항에 있어서,

    상기 촬상 화상 취득 시에, 상기 생체가 장치로부터 떨어졌는지를 판정하고 나서 새로운 촬상 화상을 취득하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 프로그램.
15. 제12항에 있어서,

    상기 촬상 화상 취득 시에, 상기 생체의 그 장치에의 설치 위치가 어긋났는 지를 판정하고 나서 새로운 촬상 화상을 취득하는 것을 특징으로 하는 생체 정보 처리 프로그램.

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