KR20090088358A - 인증장치, 등록장치, 등록방법, 등록프로그램, 인증방법 및 인증프로그램 - Google Patents

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KR20090088358A
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Abstract

본 발명은, 간단하고 쉬운 구성인 동시에 본인 이외의 위장에 의한 오(誤) 인증을 높은 확률로 방지할 수 있도록 한다. 본 발명은, 생체의 소정부위인 손가락을 촬상하는 것으로 화상 신호(S2)를 생성하고, 그 화상 신호(S2)에 대하여 손가락 혈관의 특징을 나타내는 혈관 패턴을 특징 파라미터로서 추출한 혈관 패턴 화상을 생성하고, 화상 신호(S2)에 의거하는 화상 엔트로피(Himg)를 산출하고, 혈관 패턴 화상과 화상 엔트로피(Himg)를 한 쌍으로 하는 등록자 식별 정보(Tfv)를 생성하고, 이것을 플래시메모리(13)에 기억시켜 등록하도록 한다.

Description

인증장치, 등록장치, 등록방법, 등록프로그램, 인증방법 및 인증프로그램{Authentication device, register, registration method, registration program, authentication method and authentication program}
본 발명은, 인증장치, 등록장치, 등록방법, 등록프로그램, 인증방법 및 인증프로그램에 관한 것이며, 특히 바이오 메트릭스 인증처리를 행하는 경우에 적용하여 매우 적합한 것이다.
종래, 바이오 메트릭스 인증대상의 하나로서 혈관이 있다. 이 혈관을 바이오 메트릭스 인증대상으로서 이용한 인증장치로서, 손가락의 촬상 결과로서 얻어지는 혈관 패턴의 화상데이터를 등록데이터로 하고, 또는 등록 데이터와 조합해야할 조합 데이터로서 이용되도록 이루어진 것이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1 특개 2003―331272 공보.
그런데 이러한 구성의 인증장치에 있어서는, 조합대상이 혈관 패턴의 화상데이터이며, 해당 혈관 패턴과 유사한 의사손가락(擬似指)이 이용되어 조합된 경우, 부정 유저를 정당 유저라고 잘못 인식해 버리는, 소위 위장을 방지할 수 없다는 문제가 있었다.
또한, 최근의 인증장치로서는 소형화의 요청이 강해, 그 관점으로 한다면, 간단 용이한 구성인 것이 바람직하다.
본 발명은 이상의 점을 고려하여 이루어진 것이며, 간단하고 쉬운 구성인 동시에 본인 이외의 위장에 의한 오인증을 높은 확률로 방지할 수 있는 인증장치, 등록장치, 등록방법, 등록 프로그램, 인증방법 및 인증프로그램을 제안하고자 하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 있어서는, 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 촬상함으로써 생체 식별 대상 화상을 생성하고, 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 생체 식별 대상에 대한 특징 파라미터를 추출하고, 생체 식별 대상 화상에 의거하는 화상 엔트로피를 산출하여, 특징 파라미터와 화상 엔트로피를 한 쌍으로 하는 등록자 식별 정보를 생성하고, 이것을 소정의 기억 수단에 기억시켜 등록하도록 한다.
이것에 의해, 생체 식별 대상의 특징을 나타내는 특징 파라미터에 더하여, 생체 식별 대상이 가지는 고유의 화상 엔트로피도 등록자 식별 정보로서 등록시킬 수 있으므로, 위장에 의한 오인증을 효과적으로 방지할 수 있다.
또 본 발명에 있어서는, 등록 대상자에 있어서의 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 소정 시간 내에 복수 촬상함으로써 복수의 생체 식별 대상 화상을 생성하고, 복수의 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 가하는 것으로 생체 식별 대상에 대한 복수의 특징 파라미터를 각각 추출하고, 복수의 생체 식별 대상 화상에 의거하여 복수의 화상 엔트로피를 각각 산출하고, 복수의 화상 엔트로피에 대해서 패턴이 다른 복수 종류의 가중을 시행하는 것으로 복수 종류의 가중 화상 엔트로피를 산출하고, 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도를 각각 구하고, 그 불균형 정도에 의거하여 등록 대상자의 소정 부위가 생체인지 또는 비생체인지를 식별하고, 소정 부위가 생체라고 식별했을 때만, 특징 파라미터와 화상 엔트로피를 한 쌍으로 하는 등록자 식별 정보를 생성하고, 이것을 소정의 기억 수단에 기억시켜 등록하도록 한다.
이것에 의해, 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도가 적은 것은, 생체로서는 부자연스럽다라고 생각할 수 있으므로, 등록 대상자의 소정 부위가 비생체라고 식별하고, 그때는 등록 대상으로부터 배제함으로써, 비생체의 의사손가락을 잘못 등록해 버린다고 하는 사태를 미리 회피하여, 위장에 의한 오인증을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서는, 인증 대상자에 있어서의 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 소정 시간 내에 복수 촬상함으로써 복수의 생체 식별 대상 화상을 생성하고, 복수의 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 생체 식별 대상에 대한 복수의 특징 파라미터를 각각 추출하고, 복수의 생체 식별 대상 화상에 의거하여 복수의 화상 엔트로피를 각각 산출하고, 복수의 화상 엔트로피에 대하여 패턴이 다른 복수 종류의 가중을 시행하는 것으로 복수 종류의 가중 화상 엔트로피를 산출하고, 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도를 각각 구하고, 그 불균형 정도에 의거하여 인증 대상자의 소정 부위가 생체인지 또는 비생체인지를 식별하고, 소정 부위가 비생체라고 식별한 시점에서 인증 대상자의 정당성을 부인하여, 소정 부위가 생체라고 인식했을 때만 인증 처리를 행하는 것으로 인증 대상자의 정당성을 판정하도록 한다.
이것에 의해, 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도가 적은 것은, 생체로서는 부자연스럽다라고 생각할 수 있으므로, 등록 대상자의 소정 부위가 비생체라고 식별하여, 그 시점에서 인증 대상자의 정당성을 부인하고, 소정 부위가 생체라고 인식했을 때만 인증 처리를 행하는 것으로 의사손가락에 의한 위장을 효율적이나 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 생체 식별 대상의 특징을 나타내는 특징 파라미터에 더해, 생체 식별 대상이 가지는 고유의 화상 엔트로피도 등록자 식별 정보로서 등록시킬 수 있으므로, 위장에 의한 오인증을 효과적으로 방지할 수 있으며, 이렇게 하여 간단하고 쉬운 구성인 동시에 본인 이외의 위장에 의한 오인증을 높은 확률로 방지할 수 있는 인증장치, 등록방법 및 등록 프로그램을 실현할 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도가 적은 것은, 생체로서는 부자연스럽다라고 생각할 수 있으므로, 등록 대상자의 소정 부위가 비생체라고 식별하고, 그때는 등록 대상으로부터 배제함으로써, 비생체의 의사손가락을 잘못 등록해 버린다고 하는 사태를 미리 회피하여, 위장에 의한 오인증을 효과적으로 방지할 수 있으며, 이렇게 하여 간단하고 쉬운 구성인 동시에 본인 이외의 위장에 의한 오인증을 높은 확률로 방지할 수 있는 등록장치, 등록방법 및 등록 프로그램을 실현할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서는, 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도가 적은 것은, 생체로서는 부자연스럽다라고 생각할 수 있으므로, 등록 대상자의 소정 부위가 비생체라고 식별하고, 그 시점에서 인증 대상자의 정당성을 부인하여, 소정 부위가 생체라고 인식했을 때만 인증 처리를 행하는 것으로, 의사손가락에 의한 위장을 효율적 또한 효과적으로 방지할 수 있으며, 이렇게 하여 간단하고 쉬운 구성인 동시에 본인 이외의 위장에 의한 오인증을 높은 확률로 방지할 수 있는 인증장치, 인증방법 및 인증프로그램을 실현할 수 있다.
도 1은, 마스크 유무에 따른 화상 엔트로피를 나타내는 약선도이다.
도 2는, 의사손가락과 인간의 손가락에 의한 촬상 결과를 나타내는 약선도이다.
도 3은, 움직임이 없는 연속 화상의 화상 엔트로피 변화를 나타내는 약선적 특성 곡선도이다.
도 4는, 제 1 또는 제 2의 실시형태에 있어서의 인증장치의 전체 구성을 나타내는 약선적 블럭도이다.
도 5는, 제 1의 실시형태에 있어서의 제어부의 구성을 나타내는 약선적 블럭도이다.
도 6은, 제 1의 실시형태에 있어서의 혈관 등록 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 7은, 제 1의 실시형태에 있어서의 인증 처리 순서를 나타내는 플로차트이 다.
도 8은, Log2390 부근의 로그 곡선을 나타내는 약선도이다.
도 9는, 로그의 1차 근사의 설명에 제공하는 약선도이다.
도 10은, 로그표의 크기와 정밀도의 설명에 제공하는 특성 곡선도이다.
도 11은, 기본 개념이 되는 로그 계산 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 12는, 구체적인 로그 계산 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 13은, 로그 계산 속도 결과를 나타내는 약선도이다.
도 14는, 표준 화상을 나타내는 약선도이다.
도 15는, 표준 화상의 화상 엔트로피 오차를 나타내는 약선도이다.
도 16은, 화소치 히스토그램 및 가중(wL)의 설명에 제공하는 특성 곡선도이다.
도 17은, 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(가중 없음)의 설명에 제공하는 특성 곡선도이다.
도 18은, 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(가중 있음)의 설명에 제공하는 특성 곡선도이다.
도 19는, 집게손가락(1)의 화소치 히스토그램과 가중을 나타내는 특성 곡선도이다.
도 20은, 집게손가락(2)의 화소치 히스토그램과 가중을 나타내는 특성 곡선도이다.
도 21은, 화상 엔트로피의 평균치와 표준 편차를 나타내는 약선도이다.
도 22는, 화소치 히스토그램 및 가중(wL2)의 설명에 제공하는 특성 곡선도이다.
도 23은, 가중(wL)과 가중(wL2)에 의한 연속 화상의 엔트로피 변화의 상위를 나타내는 특성 곡선도이다.
도 24는, 화상 엔트로피의 표준 편차를 나타내는 약선도이다.
도 25는, 제 2의 실시형태에 있어서의 제어부의 구성을 나타내는 약선적 블럭도이다.
도 26은, 제 2의 실시형태에 있어서의 혈관 등록 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 27은, 제 2의 실시형태에 있어서의 인증 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 100. 인증장치 10, 110. 제어부
11. 조작부 12. 혈관 촬상부
12a. 구동 제어부 13. 플래시메모리
14. 외부 인터페이스 15. 통지부
15a. 표시부 15b. 음성 출력부
16. 버스 21. 전처리부
23. 화상 엔트로피 계산 블록 24. 마스크 처리부
25. 화상 엔트로피 산출부 26. 등록부
27. 조합부 111. 생체 식별부
이하, 도면에 대하여, 본 발명의 실시형태를 상술한다.
(1) 제 1의 실시형태
(1―1) 제 1의 실시형태에 있어서의 기본 원리
여기에서는, 최초로 제 1의 실시형태에 있어서의 기본 원리를 설명한다.
(1―1―1) 화상 엔트로피를 이용한 배타 제어
제 1의 실시형태에서는, 화상의 특징량을 이용하여 인증을 실시하는 경우, 위장 화상에 의한, 혹은, 랜덤으로 입력된 화상에 의해, 인증이 성공해 버리는 것을 초기 단계에서 배제하기 위한 수법이다.
또한 제 1의 실시형태에서는, 예를 들면 손가락 정맥 등의 혈관 패턴의 화상에 대한 특징량만을 추출하고, 이것을 템플릿(template)으로서 보관 유지하는 것이 아니라, 그 특징량을 추출하기 위해서 이용한 원래의 화상의 화상 엔트로피에 대해서도 템플릿으로서 보관 유지함으로써, 인증 처리 전의 단계에서 화상 엔트로피에 의해, 위장 화상을 배제하는 것을 가능하게 하는 것이다. 다음에, 이 화상 엔트로피에 대해 설명한다.
(1―1―2) 화상 엔트로피
화상 엔트로피란, 화상의 휘도치를 이용한 정보 엔트로피이고, 촬상시에 있 어서의 휘도 패턴의 다이제스트 치와 같은 것이다.
이 화상 엔트로피는, 어느 화소치의 출현 확립(Pi)으로 한 경우, 그 자기 정보량은 ―logpi로 나타낼 수 있으며, 자기 정보량의 기대치 ―Pilog2Pi의 총합을 의미한다. 즉 화상 엔트로피(H)를 정의한 경우, 해당 화상 엔트로피(H)는, 다음 식에서 나타내진다.
Figure 112009024667086-PCT00001
지금, 화상을 8비트의 그레이스 케일로 화소치 L(L＝O, …, 255)의 256계조라고 한 경우, 화상 엔트로피(Himg)는, 다음 식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112009024667086-PCT00002
화소치(L)의 출현 확률(PL)은, 화상 사이즈를 폭(SW), 높이(SH), 총획 소수(N＝SW×SH)로 하고, 화소치(L)의 화소수(nL)로 한 경우, 출현 확률(PL)은, 다음 식으로 된다.
Figure 112009024667086-PCT00003
따라서, 수학식 3을 이용하면, 화상 엔트로피(Himg)는, 다음 식에 의해서 나타내진다.
Figure 112009024667086-PCT00004
또한, 화소수(nL)는, 정수 값이기 때문에, 고속 처리 및 로그 처리를 할 수 없는 처리계에 있어서는, log2nL의 표를 가지면 화상 엔트로피(Himg)를 순간에 얻을 수 있다.
(1―1―3) 마스크 된 화상의 화상 엔트로피
소정 부분이 마스크 된 화상에 대한 화상 엔트로피(Himg)를 생각한 경우, 마스크 된 부분은 화소치가 있는 값(보통 제로로 한다)이 되며, 그 이외의 부분에 의미 있는 화상 데이터가 존재하게 된다.
도 1(a)는, 256×256 사이즈로 이루어지는 8비트의 그레이 스케일 화상이며, 마스크 되어 있지 않은 상태에 있어서의 화상 엔트로피(Himg)는 상술한 수학식 4에 따라서 「7.46」이 된다.
또한, 도 1(b)는, 도 1(a)에 있어서의 그레이 스케일 화상의 상반 분이 마스크 되어 있고, 이 상태에 있어서의 화상 엔트로피(Himg)는 상술한 수학식 4에 따라서 「4.72」가 된다.
이 경우, 도 1(b)의 그레이 스케일 화상에서는, 총획 소수의 반이 동일한 휘도치(제로)가 되었기 때문에, 도 1(a)의 그레이 스케일 화상에 비해 크게 화상 엔트로피(Himg)가 감소하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 도 1(a) 및 도 1(b)에 나타낸 동일 화상이어도, 마스크 영역이 큰 그레이 스케일 화상(도 1(b))에서는, 화상 엔트로피(Himg)의 감소가 현저한 것을 알 수 있다.
그래서, 마스크 된 그레이 스케일 화상의 경우, 마스크 영역 외에서만 화상 엔트로피(Himg)를 계산할 필요가 있다. 도 1(c)에 나타내는 그레이 스케일 화상에 대해 화상 엔트로피(Himg)를 계산한 경우, 그 값은 「7.44」가 되고, 도 1(a)에 나타낸 오리지널의 마스크 없는 그레이 스케일 화상과 비교해도 큰 변화는 없는 것을 알 수 있다.
이것으로부터, 마스크가 적용된 혈관 패턴의 화상을 처리하는 경우, 화상 엔트로피(Himg)의 계산에 있어서, 마스크 영역 이외에 상당하는 부분의 화상을 처리 대상으로서 이용하도록 고려할 필요가 있다.
(1―1―4) 손가락 혈관에 의한 개인 인증
예를 들면, 손가락 혈관 패턴에 의한 개인 인증을 실시하는 경우에, 상술한 수법을 도입한다.
예를 들면, 도 2(a1)∼(a3)은, 구미로 만들어진 의사손가락에 대한 촬상 화상, 마스크 화상, 마스크 처리 후의 손가락 영역 추출 화상을 나타내고, 도 2(b1)∼(b3)은, 집게손가락(人指)(1)에 대한 촬상 화상, 마스크 화상, 마스크 처리 후의 손가락 영역 추출 화상을 나타내고, 도 2(cl)∼(c3)은, 집게손가락(2)에 대한 촬상 화상, 마스크 화상, 마스크 처리 후의 손가락 영역 추출 화상을 나타내고, 도 2(d1)∼(d3)은, 집게손가락(3)에 대한 촬상 화상, 마스크 화상, 마스크 처리 후의 손가락 영역 추출 화상을 나타낸다.
이러한 의사손가락, 집게손가락(1), 집게손가락(2) 및 집게손가락(3)의 촬상 화상에 대하여 마스크 화상에 의한 마스크 처리를 시행한 결과 얻어지는 손가락 영역 추출 화상을 기초로 화상 엔트로피(Himg)를 계산하면, 의사손가락의 손가락 영역 추출 화상에 대한 화상 엔트로피(Himg)는 「7.06」이 되고, 집게손가락(1)의 손가락 영역 추출 화상에 대한 화상 엔트로피(Himg)는 「5.96」이 되고, 집게손가락(2)의 손가락 영역 추출 화상에 대한 화상 엔트로피(Himg)는 「6.61」이 되고, 집게손가락(3)의 손가락 영역 추출 화상에 대한 화상 엔트로피(Himg)는 「6.71」이 된다.
이러한 의사손가락, 집게손가락 1, 집게손가락 2 및 집게손가락 3에 관하여, 일정시간 고정하고, 손가락 영역 추출 화상에 있어서의 프레임 마다의 화상 엔트로피(Himg)의 변화를 도 3의 그래프에 나타낸다. 이 결과로부터도 분명한 바와 같이, 화상 엔트로피(Himg)의 값은, 개개인의 차이를 어느 정도 식별할 수 있는 능력을 가지고 있는 것을 알 수 있다. 단, 집게손가락(2)의 혈관 패턴과, 집게손가락(3)의 혈관 패턴이 매우 비슷한 경우, 화상 엔트로피(Himg)의 값이 근접하고 있으므로, 집게손가락(2)의 개인과, 집게손가락(3)의 개인을 확실히 식별하는 것은 반드시 용이하지 않다.
(1―2) 제 1의 실시형태에 있어서의 인증장치
상술한 화상 엔트로피(Himg)를 인증 처리에 이용한 제 1의 실시형태에 있어서의 인증장치에 대해 설명한다.
(1―2―1) 제 1의 실시형태에 있어서의 인증장치의 회로 구성
도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1의 실시형태에 있어서의 인증장치(1)는, 제어부(10)에 대해서, 조작부(11), 혈관 촬상부(12), 플래시메모리(13), 외부와 데이터를 수수하는 인터페이스(이하, 이것을 외부 인터페이스라고 부른다)(14) 및 통지부(15)가 각각 버스(16)를 통하여 접속된 구성을 가진다.
이 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 워크메모리로서 이용되는 RAM(Random Access Memory)을 포함한 마이크로컴퓨터로 구성되어 있다.
이 제어부(10)에는, 등록 대상의 유저(이하, 이것을 등록자라고 부른다)의 혈관을 등록하는 모드(이하, 이것을 혈관 등록 모드라고 부른다)의 실행 명령(COM1), 또는 등록자 본인의 당부를 판정하는 모드(이하, 이것을 인증 모드라고 부른다)의 실행 명령(COM2)이, 조작부(11)에 대한 유저의 조작에 따라 주어진다.
제어부(10)는, 이러한 실행 명령(COM1, COM2)에 의거하여 실행해야 할 모드를 결정하고, 이 결정 결과에 대응하는 애플리케이션 프로그램(등록 프로그램 또는 인증프로그램)을 ROM으로부터 읽어내 RAM 상에서 전개하고, 혈관 촬상부(12), 플래시메모리(13), 외부 인터페이스(14) 및 통지부(15)를 적당 제어함으로써, 혈관 등록 모드 또는 인증 모드를 실행하도록 되어 있다.
(1―2―2) 혈관 등록 모드
이 인증장치(1)의 제어부(10)는, 실행해야 할 모드로서 혈관 등록 모드를 결정한 경우, 동작 모드를 혈관 등록 모드로 천이하고, 혈관 촬상부(12)를 제어한다.
이 경우, 혈관 촬상부(12)의 구동 제어부(12a)는, 이 인증장치(1)에 있어서의 소정 위치에 배치된 등록자의 손가락에 대해서 근적외광을 조사하는 1 또는 2 이상의 근적외광 광원(LS)과, 촬상 카메라(CM)에 있어서의 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device)로 이루어지는 촬상 소자(ID)를 구동 제어하도록 되어 있다.
이 결과, 혈관 촬상부(12)에서는, 손가락에 조사된 근적외광이 해당 손가락의 안쪽을 반사 및 산란하면서 경유하고, 손가락의 혈관을 투영하는 빛(이하, 이것을 혈관 투영 빛이라고 부른다)으로서 광학계(OP)나 조리개(DR)를 통하여 촬상 소자(ID)에 입사한다. 촬상 소자(ID)는, 이 혈관 투영 빛을 광전 변환하여, 그 광전 변환 결과를 화상 신호(S1)로서 구동 제어부(12a)로 출력하도록 되어 있다.
덧붙여서, 손가락에 조사되는 근적외광은, 실제, 해당 손가락의 표면에서 반사하여 촬상 소자(ID)에 입사하는 것이기 때문에, 이 촬상 소자(ID)로부터 출력되는 화상 신호(S1)의 화상은, 손가락 안쪽의 혈관뿐만 아니라, 손가락 윤곽이나 지문에 대해서도 포함되게 된다.
혈관 촬상부(12)의 구동 제어부(12a)는, 이 화상의 화소치에 의거하여, 손가락 안쪽의 혈관에 초점이 맞도록 광학계(OP)에 있어서의 광학 렌즈의 렌즈 위치를 조정하는 동시에, 촬상 소자(ID)에 입사하는 입사 광량이 적응량이 되도록 조리개(DH)에 있어서의 조리개 값을 조정하고, 해당 조정 후에 촬상 소자(ID)로부터 출력되는 화상 신호(S2)를 제어부(10)로 공급한다.
제어부(10)는, 이 화상 신호(S2)에 대해서 소정의 화상 처리를 시행하는 것에 의해서, 손가락 혈관의 특징을 나타내는 혈관 패턴을 추출한 혈관 패턴 화상을 생성하는 동시에, 그 혈관 패턴 화상에 의거하여 화상 엔트로피((Himg)를 산출하고, 해당 혈관 패턴 화상 및 그 화상 엔트로피(Himg)의 조합으로 이루어지는, 등록자를 식별하기 위한 정보(이하, 이것을 등록자 식별 템플릿 데이터라고 부른다)Tfv를 플 래시메모리(13)에 기억함으로써 등록 처리를 종료하도록 되어 있다.
다음에, 제어부(10)에 있어서의 화상 처리의 구체적인 내용에 대해 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이 제어부(10)는, 전처리부(21), 화상 엔트로피 계산블록(23), 등록부(26) 및 조합부(27)에 의해서 기능적으로 나눠진 구성을 가지며, 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2)를 전처리부(21)로 입력하는 동시에, 화상 엔트로피 계산 블록(23)의 마스크 처리부(24)로 입력한다.
전처리부(21)는, 화상 신호(S2)에 대해서 아날로그 디지털 변환 처리, 소벨(sobel) 필터 처리 등에 의한 소정의 윤곽 추출 처리, 가우시안(gaussian) 필터 처리 등에 의한 소정의 평활화 처리, 2치화 처리 및 세선화 처리를 차례차례 시행하고, 그 결과 얻어지는 혈관 패턴 화상을 나타낸 화상 데이터(이하, 이것을 템플릿 화상 데이터라고 부른다)(S3)를 등록부(26)로 송출한다.
화상 엔트로피 계산 블록(23)의 마스크 처리부(24)는, 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2)에 의거하여 혈관 패턴이 나타나고 있는 손가락 영역만을 추출하기 위한 마스크 화상(도 2)을 생성하고, 마스크 화상을 적용함으로써 손가락 영역 추출 화상(S4)을 생성하고, 이것을 화상 엔트로피 산출부(25)로 송출한다.
화상 엔트로피 산출부(25)는, 손가락 영역 추출 화상(S4)을 기본으로, 상술한 수학식 4에 따라서 화상 엔트로피(Himg)를 산출하고, 이것을 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)를 구성하는 한 요소인 템플릿 엔트로피(TH)로서 등록부(26)로 송출한 다.
등록부(26)는, 전처리부(21)로부터 공급된 혈관 패턴 화상을 나타낸 템플릿 화상 데이터(S3)와, 화상 엔트로피 산출부(25)로부터 공급된 템플릿 엔트로피(TH)를 1쌍의 조합으로 한 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)을 생성하고, 이것을 플래시메모리(13)에 기억하여 등록 처리를 종료하도록 되어 있다.
이와 같이 하여 인증장치(1)의 제어부(10)는, 혈관 등록 모드를 실행할 수 있도록 되어 있고, 이 혈관 등록 모드에 있어서의 혈관 등록 처리 순서에 대해서는, 다음의 도 6을 이용하여 설명한다.
인증장치(1)의 제어부(10)는, 루틴(RT1)의 개시 스텝으로 들어가 다음의 스텝(SP1)으로 옮기고, 혈관 촬상부(12)에 의해, 유저의 손가락을 촬상한 화상 신호(S2)를 생성하고, 이것을 제어부(10)의 전처리부(21)로 송출하는 동시에, 화상 엔트로피 블록(23)의 마스크 처리부(24)로 송출한 후, 다음의 스텝(SP2)으로 옮긴다.
스텝(SP2)에 있어서 제어부(10)는, 마스크 처리부(24)에 의해, 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2)에 의거하여 혈관 패턴이 나타나고 있는 손가락 영역만을 추출하기 위한 마스크 화상을 생성하는 동시에, 전처리부(21)에 의해 혈관 패턴 화상을 나타낸 템플릿 화상 데이터(S3)를 생성하고, 다음의 스텝(SP3)으로 옮긴다.
스텝(SP3)에 있어서 제어부(10)는, 스텝(SP2)에서 생성한 마스크 화상을 혈 관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2)에 대해서 적용함으로써 손가락 영역 추출 화상(S4)을 생성하여, 다음의 스텝(SP4)으로 옮긴다.
스텝(SP4)에 있어서 제어부(10)는, 손가락 영역 추출 화상(S4)을 기본으로 상술한 수학식 4에 따라서 화상 엔트로피(Himg)를 산출하고, 이것을 템플릿 엔트로피(TH)로서 다음의 스텝(SP5)으로 옮긴다.
스텝(SP5)에 있어서 제어부(10)는, 스텝(SP2)에서 생성한 혈관 패턴 화상을 나타낸 템플릿 화상 데이터(S3)와, 스텝(SP4)에서 산출한 템플릿 엔트로피(TH)를 등록부(26)에 의해 조합하는 것으로 1쌍의 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)를 생성하고, 이것을 플래시메모리(13)에 기억하여 등록하고, 다음의 스텝(SP6)으로 옮겨 혈관 등록 처리를 종료한다.
(1―2―3) 인증 모드
또한, 이 인증장치(1) 제어부(10)는, 실행해야 할 모드로서 인증 모드를 결정한 경우, 동작 모드를 인증 모드로 천이하고, 상술의 혈관 등록 모드의 경우와 같게 하여 혈관 촬상부(12)(도 4)를 제어한다.
이 경우, 혈관 촬상부(12)의 구동 제어부(12a)는, 근적외광 광원(L3) 및 촬상 소자(ID)를 구동 제어하는 동시에, 해당 촬상 소자(ID)로부터 출력되는 화상 신호(S10)에 의거하여 광학계(OP)에 있어서의 광학 렌즈의 렌즈 위치 및 조리개(DH)의 조리개 값을 조정하고, 해당 조정 후에 촬상 소자(ID)로부터 출력되는 화상 신호(S20)를 제어부(10)로 송출한다.
제어부(10)(도 5)는, 이 화상 신호(S20)에 대해서, 상술의 혈관 등록 모드의 경우와 같은 화상 처리를 전처리부(21)에 의해서 시행하는 동시에, 화상 엔트로피 계산 블록(23)에 의해 상술의 혈관 등록 모드의 경우와 같은 화상 엔트로피 산출 처리를 시행하고, 혈관 등록 모드 때에 플래시메모리(13)에 미리 등록한 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)를 읽어낸다.
그리고 제어부(10)는, 전처리부(21)에 의해 얻어진 혈관 패턴 화상을 나타낸 화상 데이터(S21) 및 화상 엔트로피 계산 블록(23)에 의해 얻어진 화상 엔트로피(Himg)와, 플래시메모리(13)로부터 읽어낸 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)의 템플릿 화상 데이터(S3) 및 템플릿 엔트로피(TH)를 조합부(27)에 의해 각각 조합하고, 그 조합의 정도에 따라서, 이때 손가락을 배치한 유저가 등록자(정규 유저)인지 아닌지를 판정한다.
여기서 템플릿 엔트로피(TH)는, 화상 신호(S2)에 있어서의 휘도 패턴의 다이제스트 치와 같은 것이며, 어디까지나 정밀한 값은 아니기 때문에, 화상 신호(S22)에 의거하는 화상 엔트로피(Himg)와 조합할 때, 판정에는 어느 정도의 폭을 갖게 할 필요가 있다.
즉, 템플릿 엔트로피(TH)의 값과 화상 엔트로피(Himg)의 값이 근접하고 있는 경우, 인증 대상자가 등록자 본인일 가능성이 높은 것을 의미하는데 비해, 템플릿 엔트로피(TH)의 값과 화상 엔트로피(Himg)의 값이 크게 떨어져 있는 경우, 인증 대상 자와 등록자가 딴사람일 가능성이 높은 것을 의미한다.
이 경우, 제어부(10)는, 손가락을 배치한 인증 대상자의 유저가 등록자라고 판정했을 때, 외부 인터페이스(14)에 접속된 동작 처리 장치(도시하지 않음)에 대해서 소정의 동작을 행하게 하는 실행 명령(COM3)을 생성하고, 이것을 외부 인터페이스(14)를 통하여 동작 처리 장치로 전송하도록 되어 있다.
이 외부 인터페이스(14)에 접속된 동작 처리 장치의 실시형태로서, 예를 들면 폐정상태에 있는 도어를 채용한 경우, 제어부(10)는, 개정동작을 행하게 하는 실행 명령(COM3)을 도어로 전송한다.
또, 다른 동작 처리 장치의 실시형태 예로서 복수의 동작 모드 중 일부의 동작 모드를 제한한 상태에 있는 컴퓨터를 채용한 경우, 제어부(10)는, 그 제한된 동작 모드를 개방시키는 실행 명령(COM3)을 컴퓨터로 전송한다.
또한, 실시형태로서 2개의 예를 들었지만, 이것들만으로 한정하지 않고, 다른 실시형태에 대해서도 적당히 선택할 수 있다. 또, 본 실시의 형태에서는, 동작 처리 장치를 외부 인터페이스(14)에 접속하도록 했지만, 해당 동작 처리 장치에 있어서의 소프트웨어 내지 하드웨어의 구성을 이 인증장치(1)에 탑재하도록 해도 좋다.
이것에 대해서, 제어부(10)는, 손가락을 배치한 인증 대상자의 유저가 등록자는 아니라고 판정했을 때, 그 취지를 통지부(15)의 표시부(15a)를 통하여 표시하는 동시에, 해당 통지부(15)의 음성 출력부(15b)를 통하여 음성 출력함으로써, 등록자는 아니라고 판정한 것을 시각적 및 청각적으로 통지할 수 있도록 되어있다.
이와 같이 하여 인증장치(1)는, 인증 모드를 실행할 수 있도록 되어있다. 이 인증 모드에 있어서의 인증 처리 순서에 대해서, 다음의 도 7을 이용하여 설명한다.
인증장치(1)의 제어부(1a)는, 루틴(RT2)의 개시 스텝으로 들어가 다음의 스텝(SP11)으로 옮겨, 플래시메모리(13)에 미리 등록된 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)(템플릿 화상 데이터(S3) 및 템플릿 엔트로피(TH))를 읽어내고, 다음의 스텝(SP12)으로 옮긴다.
스텝(SP12)에 있어서 제어부(10)는, 혈관 촬상부(12)에 의해, 유저에 의해서 배치된 손가락을 촬상함으로써 화상 신호(S2a)를 생성하고, 이것을 제어부(10)의 전처리부(21)로 송출하는 동시에, 화상 엔트로피 블록(23)의 마스크 처리부(24)로 송출한 후, 다음의 스텝(SP13)으로 옮긴다.
스텝(SP13)에 있어서 제어부(10)는, 전처리부(21)에 의해 화상 신호(S2a)에 의거하여 혈관 패턴 화상을 나타낸 화상 데이터(S21)를 생성하는 동시에, 마스크 처리부(24)에 의해, 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2a)에 의거하여 혈관 패턴이 나타나고 있는 손가락 영역만을 추출하기 위한 마스크 화상을 생성하여, 다음의 스텝(SP14)으로 옮긴다.
스텝(SP14)에 있어서 제어부(10)는, 화상 엔트로피 산출부(25)에 의해, 스텝(SP13)에서 생성한 마스크 화상을 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2a)에 대해서 적용함으로써 손가락 영역 추출 화상(S22)을 생성하고, 다음의 스텝(SP15)으로 옮긴다.
스텝(SP15)에 있어서 제어부(10)는, 화상 엔트로피 산출부(25)에 의해, 손가락 영역 추출 화상(S22)에 의거하여 인증을 희망하는 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)를 산출하고, 이것을 조합부(27)로 송출한 후, 다음의 스텝(SP16)으로 옮긴다.
스텝(SP16)에 있어서 제어부(10)는, 조합부(27)에 의해, 스텝(SP11)에서 읽어낸 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)의 템플릿 엔트로피(TH)와, 스텝(SP16)에서 산출한 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)와의 차분 절대치가 소정의 허용 오차(△H)보다 작은지 아닌지를 판정한다.
이 경우, 템플릿 엔트로피(TH)와, 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)와의 차분 절대치가 소정의 허용 오차(△H)보다 작은지 아닌지를 판정하는 이유는, 화상 엔트로피(Himg)가 화상 신호(S2)에 있어서의 휘도 패턴의 다이제스트 값과 같은 것이며, 어디까지나 정밀한 값은 아니기 때문에, 템플릿 엔트로피(TH)와 조합할 때, 판정에는 어느 정도의 폭을 갖게 할 필요가 있기 때문이다.
여기서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)가, 미리 등록되어 있던 템플릿 엔트로피(TH)의 값으로부터 일정 범위 내에 없는 것, 즉 화상 엔트로피(Himg)의 산출원인 손가락 영역 추출 화상(S22)의 휘도 분포와, 템플 릿 엔트로피(TH)의 산출원인 손가락 영역 추출 화상(S4)의 휘도 분포와의 차이점이 많은 것을 나타내고 있고, 이때 제어부(10)는 다음의 스텝(SP20)으로 옮긴다.
스텝(SP20)에 있어서 제어부(10)는, 템플릿 엔트로피(TH)와, 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)와의 차분 절대치가 소정의 허용 오차(△H)보다 크기 때문에, 인증 대상자와 등록자가 일치하지 않는 것, 즉 인증 실패라고 판단하고, 다음의 스텝(SP21)으로 옮겨 처리를 종료한다.
이것에 대해서 스텝(SP16)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)가, 미리 등록되어 있던 템플릿 엔트로피(TH)의 값으로부터 일정 범위 내에 있으며, 즉 화상 엔트로피(Himg)의 산출원인 손가락 영역 추출 화상(S22)의 휘도 분포와, 템플릿 엔트로피(TH)의 산출원인 손가락 영역 추출 화상(S4)의 휘도 분포가 동일하며, 엔트로피의 관점에서는 인증 대상자와 등록자가 일치하는 것을 나타내고 있고, 이때 제어부(10)는 다음의 스텝(SP17)으로 옮긴다.
스텝(SP17)에 있어서 제어부(10)는, 스텝(SP11)에서 읽어낸 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)의 템플릿 화상 데이터(S3)와, 스텝(SP13)에서 생성한 혈관 패턴 화상을 나타내는 화상 데이터(S21)를 이용하여 패턴 매칭 처리를 행하고, 다음의 스텝(SP18)으로 옮긴다.
스텝(SP18)에 있어서 제어부(10)는, 스텝(SP17)에서 행한 패턴 매칭의 결과가 일치하는지 아닌지를 판정한다. 여기서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 패턴 매칭의 관점에서는 인증 대상자와 등록자가 일치하지 않는 것을 나타내고 있고, 이때 제어부(10)는 다음의 스텝(SP20)으로 옮겨 인증 실패라고 판단하여, 다음의 스텝(SP21)으로 옮겨 처리를 종료한다.
이것에 대해서 스텝(SP18)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 패턴 매칭의 관점부터도 인증 대상자와 등록자가 일치한 것을 나타내고 있고, 이때 제어부(10)는 다음의 스텝(SP19)으로 옮긴다.
스텝(SP19)에 있어서 제어부(10)는, 엔트로피의 관점 및 패턴 매칭의 관점부터도 인증 대상자와 등록자가 일치했으므로 인증 성공이라고 판단하여, 다음의 스텝(SP21)으로 옮겨 인증 처리를 모두 종료한다.
(1―3) 화상 엔트로피 산출부(25)에 있어서의 로그 계산 고속화 수법
그런데, 화상 엔트로피 계산 블록(23)에 있어서의 화상 엔트로피 산출부(25)에서는, 실제상, 수학식 4에 따라서, 화상 엔트로피(Himg)를 구하기 위해 밑수 2의 로그 계산을 실행할 필요가 있다.
그렇지만, 화상 엔트로피(Himg)를 구하기 위한 밑수 2의 로그 계산으로서는, 소수점 계산을 수반하기 위해 화상 엔트로피 산출부(25)에 대한 처리 음전하가 크고, 또 소수점 계산을 행하는 응용 프로그램이기 때문에 큰 메모리 용량을 필요로 하는 등의 결점을 가지기 때문에, 처리 음전하가 적고, 큰 메모리 용량을 필요로 할 것도 없고, 단시간 또한 고정밀도로 로그 계산을 실행하는 고속화 수법이 요구되고 있다.
(1―3―1) 로그 계산 고속화 수법의 기본적 생각방법
지금, 임의의 정수 x에 대한 밑수 2의 log2x에 대해서, 그 값을 단시간 또한 고정밀도로 구하는 것을 생각한다. 구체적으로는, log2x에 대해서, 다음 식
Figure 112009024667086-PCT00005
이 성립하고, 이 수학식 5 중의 y, α, x가 정수일 때, 이 수학식 5를 전개하면, 다음 식
Figure 112009024667086-PCT00006
이 되며, 또 다음 식,
Figure 112009024667086-PCT00007
로 나타내진다.
따라서, 화상 엔트로피 산출부(25)에서는, log2y의 로그값, log2(y＋1)의 로그값을 미리 로그표 테이블 등에 의해 보관 유지하고 있으면, logzx의 값을 어느 정 도의 근사치로서 구하는 것이 가능하게 된다.
예를 들면, x＝100000의 경우, log2100000은, 수학식 5에 따라서, 다음 식
Figure 112009024667086-PCT00008
과 같이 나타내진다. 즉, log2100000의 로그값은, 「8＋log2390」의 로그값과, 「8＋log2391」의 로그값과의 사이에 그 해가 있게 된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, log2390 부근의 로그 곡선에서는, 390≤x≤391의 범위에서 거의 직선 근사가 가능하다는 것을 알 수 있고, 마찬가지로 다른 범위에서도 거의 직선 근사가 가능하다는 것을 알 수 있다.
따라서, log2100000에 대해, 390≤x≤391의 범위에서 1차 근사를 행한다. 우선, log2100000＝log2(28·390＋160)이므로, 도 9의 우측에 나타낸 바와 같이, log2100000는, log2(28·390)와 log2(28·391)와의 사이에 있는 256의 간격을 160:96으로 내분(內分)하는 값이 된다.
log2(28·390) 및 log2(28·391) 중, 28을 식에서 밖으로 빼낸 경우, log2(390) 및 log2(391)을 똑같이 생각한다면, 도 9의 좌측에 나타낸 바와 같이, log2(390) 및 log2(391)을 160:96으로 내분했을 때의 값을 얻을 수 있으며, 그 값에 비해 8(log228)을 가산한 것이, log2100000의 로그값으로 된다.
따라서, 화상 엔트로피 산출부(25)에서는, log21∼log2100000까지의 로그값을 로그표 테이블로서 보관 유지하고 있지 않아도, 적어도 log2390, log2391의 로그값이 포함되어 있는 로그표 테이블을 보관 유지하고 있으면, log2100000을 간단하면서 단시간 동안에 근사 계산하는 것이 가능하게 된다.
실제상, 임의의 정수 x에 대한 밑수 2의 log2x는, 수학식 5일 때, X를 다음 식
Figure 112009024667086-PCT00009
으로 나타내기 위해 정수 y, r를 준비하면, log2x는, 다음 식
Figure 112009024667086-PCT00010
로 나타낼 수 있다.
이것은, log2y 및 log2(y＋1) 간을, r:2α―r에 내분했을 때의 log2x의 값에α를 가산한 것이며, 이 수학식 10을 이용하면, log2x의 값을 단시간 또한 고정밀도로 구할 수 있다.
(1―3―2) 검증 결과
상술한 바와 같은 로그 계산 고속화 수법을 이용하여 근사 계산된 로그값의 정밀도 및 계산 속도의 실험 결과에 대하여 다음에 설명한다.
화상 엔트로피 산출부(25)는, 보관 유지하는 로그표 테이블의 크기를 16∼512까지 변화시킨 경우에, log2x의 x＝l, ……, 100000까지의 로그값을 계산하고, 그 최대 오차를 도 10(a) 및 도 10(b)에 나타낸다.
여기서 로그 테이블의 크기란, log21∼log2n(n＝x)까지의 로그값이 풍부한 것이며, 예를 들면 log21∼log216까지의 로그값을 로그표 테이블로서 가지고 있을 때를 로그표 사이즈「16」라고 부르며, log21∼log2512까지의 로그값을 로그표 테이블로서 가지고 있을 때를 로그표 사이즈「512」라고 부른다.
도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 화상 엔트로피 산출부(25)에 의한 로그표 사이즈「512」의 로그표 테이블을 이용한 근사 계산에서는, 로그표 사이즈가 커짐에 따라 근사 계산된 로그값의 정밀도가 상승하는 동시에, 최대 오차가 0.0023%으로 억제되어 있다.
이 경우, 로그표 사이즈「128」 이후, 로그표 사이즈「512」까지는, 최대 오차가 0.0023%에 수습하고 있는 것처럼 보이지만, 실제로는 그런 것은 없다. 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, log10(최대 오차)을 세로축으로 취한 경우, 로그표 사이즈「128」 이후, 로그표 사이즈「512」를 넘은 부분까지도, 최대 오차가 계속 감소하고 있는 것을 알 수 있다.
(1―3―3) 로그 계산 처리 순서
다음에, 기본 개념이 되는 로그 계산 처리 순서와, 실제의 휴대 통신 단말 장치 등에 실장되는 것을 상정한 경우의 구체적인 로그 계산 처리 순서를 설명한다.
(1―3―3―1) 기본 개념이 되는 로그 계산 처리 순서
화상 엔트로피 산출부(25)에서는, 루틴(RT3)의 개시 스텝으로 들어가 다음의 스텝(SP31)으로 옮기고, 로그값을 구해야 할 log2x가 로그표 테이블에 존재하는지 아닌지를 판정하고, 부정 결과가 얻어지면, 다음의 로그표 참조 루틴(SRT1)에 있어서의 스텝(SP32)으로 옮긴다.
스텝(SP32)에 있어서 화상 엔트로피 산출부(25)는, 대상표 테이블에 의거하여 log2x의 로그값을 읽어내는 것으로, log2x의 로그값을 용이한 한편 단시간 동안에 구해, 다음의 스텝(SP35)으로 옮겨 처리를 종료한다.
이것에 대해, 스텝(SP31)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 로그값을 구해야 할 log2x가 로그표 테이블에는 존재하지 않고, 그 로그표 테이블의 로그값을 이 용하여 근사 계산할 필요가 있는 것을 나타내고 있고, 이때 화상 엔트로피 산출부(25)는 다음의 근사 계산 루틴(SRT2)에 있어서의 스텝(SP33)으로 옮긴다.
스텝(SP33)에 있어서 화상 엔트로피 산출부(25)는, log2x의 「x」를 나타내는 수학식 9에 의거하여 2의 제곱 승(α)을 구해, 다음의 스텝(SP34)으로 옮긴다.
스텝(SP34)에 있어서 화상 엔트로피 산출부(25)는, 상술한 수학식 10에 따라서, log2y 및 log2(y＋1) 간을, r:2α－r에 내분했을 때의 내분점을 산출하고, 로그표 테이블을 이용하여, 그 내분점에 대응한 로그값을 근사 계산에 의해 산출한 후, 다음의 스텝(SP35)으로 옮겨 처리를 종료한다.
(1―3―3―2) 구체적인 로그 계산 처리 순서
그런데, 인증장치(1)로서는 휴대 기기로의 탑재를 고려하고 있는 관계에서, 정도를 유지하면서 음전하가 적은 정수 연산 처리를 행하는 것도 목적으로 하고 있다.
따라서, 화상 엔트로피 산출부(25)에서는, 계산 정밀도를 유지하기 위해서, 로그표 테이블의 로그값을 정수배(이 경우, 2의 제곱 승이 바람직하다:c＝2coef배)하고, 가장 가까운 정수로 뭉치게 한 후 그것을 2진수 표시한, 제곱승배 로그표를 준비하여 보관 유지해 두도록 구성되어 있다.
이러한 전제로 화상 엔트로피 산출부(25)는, 루틴(RT4)의 개시 스텝으로 들어가 다음의 스텝(SP41)으로 옮기고, 로그값을 구해야 할 log2x가, 제곱승배 로그표 테이블에 존재하는지 아닌지를 판정하여, 부정 결과가 얻어지면, 다음의 로그표 참조 루틴(SRT3)에 있어서의 스텝(SP42)으로 옮긴다.
스텝(SP42)에 있어서 화상 엔트로피 산출부(25)는, 제곱승배 대상표 테이블에 의거하여 log2x의 로그값을 읽어내는 것으로, log2x의 로그값을 용이한 한편 단시간 동안에 구해, 그 로그값을, 제곱승배 되고 있는 분만큼 왼쪽으로 비트 시프트 함으로써 정확한 로그값으로 변환하여, 다음의 스텝(SP45)으로 옮겨 처리를 종료한다.
이것에 대해, 스텝(SP41)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 로그값을 구해야 할 log2x가, 제곱승배 로그표 테이블에는 존재하지 않고, 해당 제곱승배 로그표 테이블의 로그값을 이용하여 근사 계산할 필요가 있는 것을 나타내고 있고, 이때 화상 엔트로피 산출부(25)는 다음의 근사 계산 루틴(SRT4)에 있어서의 스텝(SP43)으로 옮긴다.
스텝(SP43)에 있어서 화상 엔트로피 산출부(25)는, log2x의 「x」를 나타내는 수학식 9에 의거하여 2제곱승(α)을 구하고, 다음의 스텝(SP44)으로 옮긴다.
스텝(SP44)에 있어서 화상 엔트로피 산출부(25)는, 상술한 수학식 10에 따라서, log2y 및 log2(y＋l) 간을, r:2α－r에 내분했을 때의 내분점을 산출하고, 제곱승배 로그표 테이블을 이용하여, 그 내분점에 대응한 로그값을 근사 계산에 의해 산출한 후, 그 로그값을, 제곱승배 되고 있는 분만큼 왼쪽으로 비트 시프트함으로 써 정확한 로그값으로 변환하여, 다음의 스텝(SP45)으로 옮겨 처리를 종료한다.
(1―3―4) 로그 계산 속도 결과
여기서, 도 13에는, 상술한 구체적인 로그 계산 처리 순서(RT4)에 의해 로그 계산을 행했을 때의 로그표 사이즈에 따른 처리 시간(TT1)과, 퍼스널 컴퓨터에 의해 소정의 로그 계산 처리 프로그램을 이용하여 종래와 같이 소수점 계산을 행했을 때의 처리 시간(TT2)을 비교한 경우의 비교 결과를 나타낸다.
이 경우, 처리 시간(TT1)은, x＝1, ………, 100000까지의 log2x에 대한 로그 계산을 로그 계산 처리 순서(RT4)에 따라서 로그표 사이즈를 바꾸면서 100회 행하고, 1회의 로그 계산 처리 시간을 각각 계측하여 플롯한 것이며, 또 처리 시간(TT2)은, 소정의 로그 계산 처리 프로그램을 이용하여 x＝1, ………, 100000까지의 log2x에 대한 소수점 연산을 포함한 로그 계산을, 로그표 사이즈를 바꾸면서 100회 행하고, 1회의 로그 계산 처리 시간을 각각 계측하여 플롯한 것이다.
이 비교 결과로부터도 분명한 바와 같이, 퍼스널 컴퓨터에 의해 소정의 로그 계산 처리 프로그램을 이용하여 종래와 같이 소수점 계산을 행했을 때의 처리 시간(TT2)보다, 구체적인 로그 계산 처리 순서(RT4)에 의해 로그 계산을 행했을 때의 로그표 사이즈에 따른 처리 시간(TT1)의 쪽이 훨씬 더 짧아지고 있는 것을 알 수 있으며, 큰 로그표 사이즈라면 최대 오차를 0.0023% 정도로 억제한 고정밀도를 유지하면서(도 5), 약 3배 정도로 고속화되어 있는 것이 나타나고 있다.
(1―3―5) 화상 엔트로피의 오차
마지막으로, 상술한 구체적인 로그 계산 처리 순서(RT4)를 이용하여, 도 14에 나타내는 복수의 표준 화상(#1∼#14)에 대한 각각의 화상 엔트로피를 계산하고, 그 엔트로피 오차를 도 15에 나타낸다.
이 경우, #2, #7 등의 표준 화상에 있어서의 엔트로피 오차가 크고, #5의 표준 화상에 있어서의 엔트로피 오차가 작아지고 있는 것을 알 수 있다.
여기서 생각되는 것은, #2, #7 등의 표준 화상에 대해서는, 화상 중의 전체의 대부분을 차지하는 산이나 하늘 등의 비율과 평탄한 도안 부분에 있어서의 휘도치의 발생 확률이 높고, 한편 휘도치의 log2x가 로그표 테이블에 표기되어 있는 로그값이 아니고, 상술한 수학식 10을 이용한 근사 계산에 의한 오차를 포함한 산출 결과인 것이 예측된다.
또한, #5의 표준 화상에 대해서는, 화상 중에 다양한 휘도치의 도안이 분산하고 있지만, 상술한 수학식 10을 이용한 근사 계산에 의한 오차를 포함한 산출 결과가 적고, 다양한 휘도치의 log2x가 로그표 테이블에 표기되고 있는 로그값인 것이 예측된다.
단, #2, #7 등의 표준 화상과 같이, 엔트로피 오차가 큰 것이라도, 그 값은 0.03% 이하이며, 근사 계산에 의한 로그값의 산출 결과여도, 충분한 오차의 범위 내에 있다고 말할 수 있다.
즉 화상 엔트로피 산출부(25)에서는, 소수점 계산을 수반하는 것이 없기 때문에, 처리 음전하가 작고, 또 소수점 계산을 행하는 애플리케이션 프로그램이기 때문에 큰 메모리 용량을 필요로 할 일도 없고, 단시간 또는 고정밀도로 로그 계산을 실행할 수 있다.
따라서 인증장치(1)는, 휴대 기기에 탑재된 경우라도, 충분히 짧은 계산 시간에 고정밀도에 인증 처리를 실행할 수 있으며, 사용 상황을 큰 폭으로 향상할 수 있도록 되어있다.
(1―4) 제 1의 실시형태에 있어서의 동작 및 효과
이상의 구성에 있어서, 인증장치(1)에서는, 혈관 등록 모드에 있어서, 손가락을 촬상함으로써 얻어지는 화상 신호(S2)의 휘도 분포를 화상 엔트로피(Himg)로 나타낼 수 있는 것을 이용하여, 그 화상 엔트로피(Himg)를 템플릿 엔트로피(TH)로서 이용하는 것으로, 해당 템플릿 엔트로피(TH) 및 손가락의 혈관 패턴 화상을 나타낸 템플릿 화상 데이터(S3)에 의한 1조의 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)를 플래시메모리(13)에 기억함으로써 미리 유저 등록해 둔다.
따라서 인증장치(1)에서는, 인증 모드에 있어서, 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)의 템플릿 엔트로피(TH)와, 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)와의 차분 절대치가 소정의 허용 오차(△H)보다 작은지 아닌지를 판정함으로써, 제 1 단계로서, 엔트로피의 관점으로부터 인증 처리를 실행한 후, 거기를 클리어 한 경우에만 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)의 템플릿 화상 데이터(S3)와, 인증 대상자의 혈관 패턴 화상을 나타내는 화상 데이터(S21)를 이용하여 패턴 매칭 처리를 행한다.
이것에 의해 인증장치(1)는, 인증 대상자와 등록자가 일치하는지 아닌지를 엔트로피의 관점 및 패턴 매칭의 관점 2단계로 나누어 고정밀도에 판정할 수 있다.
특히 인증장치(1)에서는, 템플릿 엔트로피(TH)를 이용하여 엔트로피의 관점으로부터도 인증 처리를 행하도록 한 것에 의해, 만일 템플릿 화상 데이터(S3)가 도둑을 맞았을 때라도 등록자의 손가락의 원(元) 화상을 소지하고 있지않은 의사손가락을 제작하려고 하는 악의의 부정 유저에게 화상 엔트로피(Himg)에 대해서까지 위조시키는 것을 곤란해 하면, 엔트로피의 관점으로부터도 인증 처리를 행하는 것으로 오인증을 높은 확률로 방지하면서, 위장을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 인증장치(1)는, 손가락의 화상 데이터(S2)의 휘도 분포를 나타낸 히스토그램에 비해 화상 엔트로피(Himg)의 값을 템플릿 엔트로피(TH)로서 템플릿 화상 데이터(S3)에 부가할 뿐이므로, 화상 데이터(S2)의 휘도 분포를 데이터로서 보관 유지하는 경우보다 현격히 적은 정보량으로 효율 좋게 위장방지를 실현할 수 있다.
그런데 인증장치(1)에서는, 인증 처리를 위해서 정보 엔트로피라고 하는 개념을 이용하도록 함으로써, 화상 데이터(S2, S20)를 생성했을 때의 촬상 조건의 변화에 의해서, 화상 데이터(S2)와 화상 데이터(S20)에서는 전체적인 밝기가 변화하고 있었다고 해도, 화상 엔트로피(Himg)의 값에 영향이 없기 때문에, 혈관 등록 모드 시와, 인증 모드 시의 촬상 조건에 차이에 의한 오판정을 일으키게 하는 일이 없다.
또한 인증장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 마스크 영역 외의 손가락 영 역 추출 화상(S4, S22)에 대해 화상 엔트로피(Himg)를 산출했을 때의 값과, 마스크 없음의 화상 데이터(S2)에 대해 화상 엔트로피(Himg)를 산출했을 때의 값이 대충 같아지기 때문에, 손가락을 촬상한 결과 얻어지는 화상 데이터(S2)에 포함되는 손가락 영역만을 추출한 손가락 영역 추출 화상(S4)에 대해 화상 엔트로피(Himg)를 산출하면 좋기 때문에, 손가락 영역 이외의 불필요한 영역에 대한 계산량을 감소시키며, 또한 엔트로피의 관점으로부터의 인증 처리에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
이와 같이 인증장치(1)는, 손가락 영역 추출 화상(S4, S22)에 대해서만 화상 엔트로피(Himg)를 산출하면 좋기 때문에, 손가락 영역 이외에 불선명한 화상 부분이 있던 경우에도 마스크 처리해버리면 좋고, 그 결과적으로 인증 대상자의 손가락을 촬상할 때의 촬상 조건을 완화할 수 있으며, 이렇게 하여 인증 처리시에 있어서의 유저의 조작성을 큰 폭으로 향상할 수 있다.
이상의 구성에 의하면, 인증장치(1)는 종래부터 있는 템플릿 매칭에 의한 인증 처리에 더해, 정보 엔트로피에 의한 인증 처리를 행하도록 한 것에 의해, 간단하고 쉬운 구성인 동시에 본인 이외의 위장에 의한 오인증을 높은 확률로 방지할 수 있다.
(2) 제 2의 실시형태
(2―1) 제 2의 실시형태에 있어서의 기본 원리
여기에서는, 최초로 제 2의 실시형태에 있어서의 기본 원리를 설명한다.
(2―1―1) 화상 엔트로피에 가중을 이용한 배타 제어
제 2의 실시형태에서는, 화상의 특징량을 이용하여 인증을 실시하는 경우, 비생체의 의사손가락에 의한 위장 화상을 이용한 등록을 초기 단계에서 배제하고, 인증 처리시에 있어도 의사손가락에 의한 위장을 확실히 배제하기 위한 수법이다.
구체적으로는, 예를 들면 손가락 정맥 등의 혈관 패턴의 화상에 대한 특징량을 추출하기 위해 이용한 화상의 화상 엔트로피(Himg)에 대하여 화소치 분포에 의존한 가중 처리를 시행함으로써 가중 화상 엔트로피 Himgw(후술함)를 생성하고, 이것을 이용하여 비생체에 의한 위장 화상의 화상등록이나 오인증을 배제하는 것을 가능하게 하는 것이다. 여기에서는, 가중 화상 엔트로피에 대하여 최초로 설명한다.
(2―1―2) 가중 화상 엔트로피
상술한 바와 같이 화상 엔트로피란, 화상의 휘도치를 이용한 정보 엔트로피이고, 어느 화소치의 출현 확립(Pi)으로 한 경우, 그 자기 정보량은 ―logpi로 나타낼 수 있으며, 자기 정보량의 기대치 ―Pilog2Pi의 총합을 의미한다. 즉 화상 엔트로피(H)를 정의했을 경우, 해당 화상 엔트로피(H)는, 상술한 바와 같이 수학식 1에서 나타내진다.
지금, 화상을 8비트의 그레이 스케일로 화소치 l(l＝0, …, 255)의 256계조 라고 한 경우, 화상 엔트로피(Himg)는, 상술한 바와 같이 수학식 2에서 나타낼 수 있다.
이 수학식 2에 대해서, 화상의 휘도를 나타내는 화소치 분포에 의존한 가중(wL)을 준비하고, 그 가중(wL)에 의한 가중 화상 엔트로피(Himgw)는 다음 식에 의해서 나타내진다.
Figure 112009024667086-PCT00011
여기서, 화소치(L)의 출현 확률(Pi)은, 화상 사이즈를 폭(Sw), 높이(SH), 총 화소수 N＝SW×SH로 하고, 화소치(L)의 화소수(nL)로 한 경우, 출현 확률(pi)은, 상술한 바와 같이 수학식 3이 된다.
따라서, 수학식 3을 이용하면, 가중 화상 엔트로피(Himgw)는, 다음 식에 의해서 나타내진다.
Figure 112009024667086-PCT00012
또한, 화소수(nL)는, 정수값이기 때문에, 고속 처리 및 로그 처리를 할 수 없는 처리계에 있어서는, log2nL의 표를 가지면 가중 화상 엔트로피(Himgw)를 순간에 얻을 수 있다.
(2―1―3) 화소치 분포에 의한 가중
여기에서는, 상술한 화상의 휘도를 나타내는 화소치 분포에 의존한 가중(wL)의 결정 방법에 대해 설명한다.
가중(wL)은, 예를 들면 도 16(a)에 나타내는 화상의 화소치 히스토그램의 경우, 예를 들면 도 16(b)에 나타내는 정규 분포의 패턴 형상으로 이루어지는 가중(wL)을 해당 화소치 히스토그램에 시행하는 것으로, 화소치 히스토그램의 화소치 분포를 그 중심에서 최대치(이 경우 「1」)가 되도록 보정한다.
이 경우, 도 16(a)에 나타낸 화소치 히스토그램에 의거하여 산출한 화상 엔트로피(Himg)의 값과, 도 16(b)에 나타낸 가중(wL)이 시행된 화소치 히스토그램(도시하지 않음)에 의거하여 산출한 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 값이란, 당연 다른 값이 된다.
(2―1―4) 생체 또는 비생체의 식별
혈관 패턴에 의한 개인 인증을 실시하는 경우에, 이 수법을 도입한다. 예를 들면, 구미로 제작된 의사손가락을 일정시간 고정하여 배치했을 때의 촬상 결과로서 얻어지는 화상 데이터와, 각각 다른 3명의 인간의 손가락을 일정시간 고정하여 배치했을 때의 촬상 결과로서 얻어지는 화상 데이터를 준비하고, 마스크 처리 후의 화상 엔트로피를 각각 계산한다.
구체적으로는, 인증장치에 있어서의 소정 위치에 배치된 구미에 의한 의사손가락, 3종류의 집게손가락(1), 집게손가락(2) 및 집게손가락(3)을 일정시간 고정하고, 가중(wL) 없음의 경우와, 상술한 도 16(b)의 가중(wL)을 시행한 경우에 있어서의 프레임 마다의 화상 엔트로피 변화를 도 17 및 도 18에 나타낸다.
이 경우, 가중(wL) 없음의 엔트로피 변화에서는(도 17), 프레임 마다의 화상 엔트로피 값의 변화는 대부분 볼 수 없는데 비해, 가중(wL)이 시행된 화상 엔트로피 변화에서는, 집게손가락(1), 집게손가락(3)으로 화상 엔트로피의 값이 크게 변화하고 있어, 이것으로부터도 화상 엔트로피에 의해서 인간의 차이를 어느 정도 식별할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 집게손가락(2) 및 의사손가락에 관해서는, 가중(wL)이 실시된 화상 엔트로피라도, 가중(wL) 없음의 경우와 마찬가지로 프레임 마다의 화상 엔트로피 값의 변화를 볼 수 없다. 이 원인은, 화소치 히스토그램의 분포 형상과, 가중(wL)의 분포 형상이 매우 근사하고 있는 것이라고 생각된다.
예를 들면 도 19(a) 및 도 19(b)에 나타내는 바와 같이, 집게손가락(1)에서는, 화소치 히스토그램의 분포 형상을 구성하는 피크의 위치와, 가중(wL)의 분포 형상을 구성하는 피크의 위치가 어긋나 있는데 비해, 도 20(a) 및 도 20(b)에 나타내는 바와 같이, 집게손가락(2)에서는 화소치 히스토그램의 분포 형상을 구성하는 피크의 위치와, 가중(wL)의 분포 형상을 구성하는 피크의 위치가 거의 겹쳐지며, 서로의 분포 형상에 대해서도 매우 근사하고 있는 것을 알 수 있다.
즉, 집게손가락(1)에서는 화소치 히스토그램의 분포 형상을 구성하는 피크의 위치와, 가중(wL)의 분포 형상을 구성하는 피크의 위치가 어긋나 있기 때문에, 확률적으로 희유(稀有)인 화소치의 자기 정보량 기대치의 영향이 커지며, 화상 엔트로피가 안정되지 않는 경향으로 된다.
한편, 집게손가락(2)에서는 화소치 히스토그램의 분포 형상을 구성하는 피크의 위치와, 가중(wL)의 분포 형상을 구성하는 피크의 위치가 거의 겹쳐지며, 서로의 분포 형상에 대해서도 매우 근사하고 있기 때문에, 확률적으로 희유인 화소치의 자 기 정보량 기대치는 한층 작아지며, 화상 엔트로피로서는 보다 안정되는 결과로 된다.
그래서 실제로, 의사손가락, 집게손가락(1), 집게손가락(2) 및 집게손가락(3)에 있어서의 화상 엔트로피의 평균치와 표준 편차를 구해 본 결과를 도 21에 나타낸다. 화상 엔트로피의 평균치의 차이는, 가중(wL)의 분포 형상과, 화소치 히스토그램의 분포 형상과의 차이를 나타내고 있고, 화상 엔트로피의 표준 편차의 차이는, 화소치 히스토그램의 분포 형상의 불안정도를 나타내고 있다.
즉, 집게손가락(1), 집게손가락(3)에서는, 화상 엔트로피의 평균치의 차이가 중간 정도이기 때문에, 그 화소치 히스토그램은 가중(wL)의 분포 중심에서 벗어난 화소치의 출현 확률이 불안정하게 되고 있는 것이 예측되지만, 이것은 어느 의미, 생체에서는 혈류 등의 존재에 의해 자연스러워 당연한 결과라고 할 수 있다.
집게손가락(2)은, 화상 엔트로피의 평균치의 차이가 비교적 작기 때문에, 가중(wL)의 분포 형상을 닮은 화소치 히스토그램이며, 한편 화상 엔트로피의 표준 편차에 있어서의 차이가 작기 때문에, 가중(wL)의 분포의 중심 부근에 있어서의 화소치의 출현 확률이 안정되어 있는 것이 예측되며, 이것은 매우 명확한 정맥이 촬상되어 있다고 할 수 있다.
또한, 의사손가락은, 화상 엔트로피의 평균치 차이가 비교적 크기 때문에, 가중(wL)의 분포 중심 부근에서 벗어난 화소치의 출현 확률이 높고, 한편 화상 엔트 로피의 표준 편차에 있어서의 차이가 작기 때문에, 화소치 전체에 걸쳐 출현 확률이 안정되어 있는 것을 알 수 있다. 이것은 생체를 촬상한 결과 얻어지는 화상으로서는, 지극히 부자연스럽다고 말하지 않을 수 없는 결과이다.
여기서 집게손가락(2)과 의사손가락에서는, 쌍방 모두 화상 엔트로피의 표준 편차에 있어서의 차이가 비교적 작기 때문에, 집게손가락(2)과 의사손가락을 명확하게 구별할 수 있도록 할 필요가 있다. 집게손가락(2)은, 가중(wL)의 분포 형상이 자신의 화소치 히스토그램의 분포 형상과 닮아있기 때문에, 화상 엔트로피의 표준 편차도 안정되어 있지만, 상술한 분포 형상의 가중(wL)(도 16(b))과는 다른 분포 형상의 가중(wL2)을 주었을 경우에 대해 조사해 본다.
도 22(a)에 나타내는 집게손가락(2)에 있어서의 화상의 화소치 히스토그램의 경우, 예를 들면 도 22(b)에 나타내는 분포 형상으로 이루어지는 가중(wL2)을 해당 화소치 히스토그램에 시행한 경우, 가중(wL2)일 때와 마찬가지로, 연속 화상의 화상 엔트로피 변화를 조사한다.
도 23(a)는, 도 10에 있어서 상술한 가중(wL)이 시행된 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(표준 편차)를 나타내고, 도 23(b)는, 가중(wL2)이 시행된 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(표준 편차)를 나타낸다.
이 경우, 도 23(b)에 나타낸 바와 같이, 가중(wL2)이 시행된 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(표준 편차)에서는, 집게손가락(1) 및 집게손가락(3)에 대해서는, 역시 화상 엔트로피가 불안정한 상태에 있는 것을 알 수 있다.
가중 없음의 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(도 17)와 가중(wL)이 시행된 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(도 23(a))와, 가중(wL2)이 시행된 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(도 23(b))를 비교한 결과를 도 24에 나타낸다.
이 경우, 집게손가락(2)에 대해서는, 가중(wL2)이 시행된 연속 화상의 화상 엔트로피에 있어서의 표준 편차에 변화를 볼 수 있게 되었다. 이 이유는, 가중(wL2)(도 22(b))의 분포 형상이 집게손가락(2)의 화소치 히스토그램의 분포 형상과 근사하고 있지 않기 때문에, 화소치로서 드문 자기 정보 기대치를 보다 가중하고, 또한 그 화소 자체가 연속 화상 중에서 안정적으로 출현하고 있지않은 것을 의미하고 있기 때문이다.
또한, 의사손가락에 관해서는, 가중(wL)이 실시된 연속 화상의 화상 엔트로피에 있어서의 표준 편차 및 가중(wL2)이 실시된 연속 화상의 화상 엔트로피에 있어서의 표준 편차 모두 작고, 가중(wL2)이 실시된 경우라도 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(표준 편차)는 안정되어 있다.
이와 같이 둘 이상의 서로 상반되는 특성의 분포 형상으로 이루어지는 가중(wL2)을 이용하여 움직임이 없는 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(표준 편차)를 확인하면, 비생체에 관해서는 어느 쪽으로 해도 연속 화상의 화상 엔트로피 변화(표준 편차)가 작은데 비해, 집게손가락(1)∼집게손가락(3)에 대해서는 반드시 연 속 화상의 화상 엔트로피 변화(표준 편차)가 커지기 때문에, 생체 혹은 비생체인지를 확실히 식별하는 것이 가능해진다.
(2―2) 제 2의 실시형태에 있어서의 인증장치
상술한 바와 같이, 생체 또는 비생체를 식별한 후에 인증 처리를 행하는 제 2의 실시형태에 있어서의 인증장치에 대해 설명한다.
(2―2―1) 제 2의 실시형태에 있어서의 인증장치의 회로 구성
도 4에 나타내는 바와 같이 제 2의 실시형태에 있어서의 인증장치(100)에 대해서는, 제 1의 실시형태에 있어서의 제어부(10)로 바꾸어 제어부(110)가 설치되어 있는 이외, 인증장치(1)와 동일한 회로 구성이기 때문에, 여기에서는 편의상 그 설명을 생략한다.
제 2의 실시형태에 있어서의 인증장치(100)에 있어서도, 등록자의 혈관을 등록하는 혈관 등록 모드의 실행 명령(COM1), 또는 등록자 본인의 당부를 판정하는 인증 모드의 실행 명령(COM2)이, 조작부(11)에 대한 유저의 조작에 따라 주어진다.
제어부(110)는, 이러한 실행 명령(COM1, COM2)에 의거하여 실행해야 할 모드를 결정하고, 이 결정 결과에 대응하는 애플리케이션 프로그램(등록 프로그램 또는 인증프로그램)에 따라서, 혈관 촬상부(12), 플래시메모리(13), 외부 인터페이스(14) 및 통지부(15)를 적당 제어함으로써, 혈관 등록 모드 또는 인증 모드를 실행하도록 되어 있다.
(2―2―2) 혈관 등록 모드
이 인증장치(100)의 제어부(110)는, 실행해야 할 모드로서 혈관 등록 모드를 결정한 경우, 동작 모드를 혈관 등록 모드로 천이하고, 혈관 촬상부(12)를 제어한다.
이 경우, 혈관 촬상부(12)의 구동 제어부(12a)는, 이 인증장치(1)에 있어서의 소정 위치에 배치된 등록자의 손가락에 대해서 근적외광을 조사하는 1 또는 2 이상의 근적외광 광원(LS)과, 촬상 카메라(CM)에 있어서의 CCD로 이루어지는 촬상 소자(ID)를 구동 제어하도록 되어 있다.
이 결과, 혈관 촬상부(12)에서는, 등록자의 손가락에 조사된 근적외광이 해당 손가락의 안쪽을 반사 및 산란하면서 경유하여, 손가락의 혈관을 투영하는 혈관 투영광으로서, 광학계(OP)나 조리개(DH)를 통하여 촬상 소자(ID)에 입사한다. 촬상 소자(ID)는, 이 혈관 투영광을 광전 변환하고, 그 광전 변환 결과를 화상 신호(S1)로서 구동 제어부(12a)로 출력하도록 되어 있다.
덧붙여서, 손가락에 조사되는 근적외광은, 실제, 해당 손가락의 표면에서 반사하여 촬상 소자(ID)에 입사하는 것이기 때문에, 이 촬상 소자(ID)로부터 출력되는 화상 신호(S1)의 화상은, 손가락 안쪽의 혈관뿐만 아니라, 손가락 윤곽이나 지문에 대해서도 포함되게 된다.
혈관 촬상부(12)의 구동 제어부(12a)는, 이 화상의 화소치에 의거하여, 손가락 안쪽의 혈관에 초점이 맞도록 광학계(OP)에 있어서의 광학 렌즈의 렌즈 위치를 조정하는 동시에, 촬상 소자(ID)에 입사하는 입사 광량이 적응량이 되도록 조리개(DR)에 있어서의 조리개 값을 조정하고, 해당 조정 후에 촬상 소자(ID)로부터 출력되는 화상 신호(S2)를 제어부(110)로 공급한다.
제어부(110)는, 이 화상 신호(S2)에 대해서 소정의 화상 처리를 시행함으로써, 손가락 혈관의 특징을 나타내는 혈관 패턴을 추출한 혈관 패턴 화상을 생성하는 동시에, 그 혈관 패턴 화상에 의거하여 화상 엔트로피(Himg)를 산출하고, 그 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 2정도의 가중(wL 및 wL2)이 시행된 연속 화상의 엔트로피 변화(표준 편차)를 기본으로 생체인지 비생체인지를 식별하고, 생체인 것을 인식한 경우에 해당 혈관 패턴 화상 및 그 화상 엔트로피(Himg)의 조합으로 이루어지는 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)을 생성하고, 이것을 플래시메모리(13)에 기억함으로써 등록 처리를 종료한다.
다음에, 인증장치(100)의 제어부(110)에 있어서의 화상 처리의 구체적인 내용에 대해 설명한다. 도 25에 나타내는 바와 같이 제어부(110)는, 전처리부(21), 화상 엔트로피 계산 블록(23), 등록부(26), 생체 식별부(111) 및 조합부(27)에 의해서 기능적으로 나눠진 구성을 가지며, 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2)를 전처리부(21)로 입력하는 동시에, 화상 엔트로피 계산 블록(23)의 마스크 처리부(24)로 입력한다.
전처리부(21)는, 화상 신호(S2)에 대해서 아날로그 디지털 변환 처리, 소벨 필터 처리 등에 의한 소정의 윤곽 추출 처리, 가우시안 필터 처리 등에 의한 소정의 평활화 처리, 2치화 처리 및 세선화 처리를 차례차례 시행하고, 그 결과 얻어지는 혈관 패턴 화상을 나타낸 템플릿 화상 데이터(S3)를 등록부(26)로 송출한다.
화상 엔트로피 계산 블록(23)의 마스크 처리부(24)는, 혈관 촬상부(12)로부 터 공급되는 화상 신호(S2)에 의거하여 혈관 패턴이 나타나고 있는 손가락 영역만을 추출하기 위한 마스크 화상(도 2)을 생성하고, 그 마스크 화상을 이용하여 손가락 영역 추출 화상(S4)을 생성하고, 이것을 화상 엔트로피 산출부(25)로 송출한다.
화상 엔트로피 산출부(25)는, 손가락 영역 추출 화상(S4)을 기본으로, 상술한 수학식 4에 따라서 화상 엔트로피(Himg)를 산출하고, 이것을 템플릿 엔트로피(TH)로서 생체 식별부(111)로 송출한다. 이 경우도, 상술한 (1―3) 화상 엔트로피 산출부(25)에 있어서의 로그 계산 고속화 수법을 이용하는 것이 가능하다.
생체 식별부(111)는, 상술한 (2―1―4) 생체 또는 비생체의 식별에 있어서의 설명에 따라서, 템플릿 엔트로피(TH)가 비생체의 값이라고 판별했을 때, 그 템플릿 엔트로피(TH)를 등록부(26)로 송출하는 것을 정지하고, 등록 처리를 중지하는 한편, 템플릿 엔트로피(TH)가 생체(인간)의 값이라고 판별했을 때만, 그 템플릿 엔트로피(TH)를 등록부(26)로 송출하도록 되어 있다.
등록부(26)는, 전처리부(21)로부터 공급된 혈관 패턴 화상을 나타낸 템플릿 화상 데이터(S3)와, 생체 식별부(111)로부터 공급된 템플릿 엔트로피(TH)를 1쌍의 조합으로 한 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)를 생성하고, 이것을 플래시메모리(13)에 기억하여 등록하도록 되어 있다.
이와 같이 하여 인증장치(1)의 제어부(10)는, 혈관 등록 모드를 실행할 수 있도록 되어 있으며, 이 혈관 등록 모드에 있어서의 혈관 등록 처리 순서에 대해 서, 다음의 도 26을 이용하여 설명한다.
인증장치(100)의 제어부(110)는, 루틴(RT5)의 개시 스텝으로 들어가 다음의 스텝(SP51)으로 옮기고, 등록자의 손가락의 연속 화상을 촬상하기 위해, 프레임 번호(i)에 대해서 초기치 「1」을 설정하여, 다음의 스텝(SP52)으로 옮긴다.
스텝(SP52)에 있어서 제어부(110)는, 혈관 촬상부(12)에 의해, 유저의 손가락을 촬상한 화상 신호(S2)를 생성하고, 이것을 제어부(10)의 전처리부(21)로 송출하는 동시에, 화상 엔트로피 블록(23)의 마스크 처리부(24)로 송출한 후, 다음의 스텝(SP53)으로 옮긴다.
스텝(SP53)에 있어서 제어부(110)는, 마스크 처리부(24)에 의해, 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2)에 의거하여 혈관 패턴이 나타나고 있는 손가락 영역만을 추출하기 위한 마스크 화상을 생성하는 동시에, 전처리부(21)에 의해 혈관 패턴 화상을 나타낸 템플릿 화상 데이터(S3)를 생성하여, 다음의 스텝(SP54)으로 옮긴다.
스텝(SP54)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP53)에서 생성한 마스크 화상을 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S2)에 대해서 적용함으로써 손가락 영역 추출 화상(S4)을 생성하여, 다음의 스텝(SP55)으로 옮긴다.
스텝(SP55)에 있어서 제어부(110)는, 손가락 영역 추출 화상(S4)을 기본으로 화상 엔트로피(Himg)를 산출하고, 이것을 템플릿 엔트로피(TH)로서 보관 유지한 후, 다음의 스텝(SP56)으로 옮긴다.
스텝(SP56)에 있어서 제어부(110)는, 프레임 번호(i)가 소정 시간 분의 연속 화상을 생성하는데 필요한 프레임 번호의 최대치를 넘었는지 아닌지를 판정한다. 여기서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 소정 시간분에 상당하는 손가락의 연속 화상을 생성하는데 필요한 소정 프레임수의 화상 신호(S2)를 아직 촬상하여 끝나지 않은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP57)으로 옮긴다.
스텝(SP57)에 있어서 제어부(110)는, 프레임 번호(i)에 대해서 카운트치 「1」를 인크리먼트(increment) 한 후, 스텝(SP52) 이후의 처리를 반복한다.
이것에 대해서 스텝(SP56)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 소정 시간분에 상당하는 손가락의 연속 화상을 생성하는데 필요한 소정 프레임수의 화상 신호(S2)를 이미 촬상하여 끝낸 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP58)으로 옮긴다.
스텝(SP58)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP55)에서 산출한 화상 엔트로피(Himg)에 대해서, 서로 분포 형상이 각각 상반되는 복수 종류의 가중(wL∼wLj)을 시행하기 위해, 가중 번호(j)에 대해서 초기치 「1」를 설정하고, 다음의 스텝(SP59)으로 옮긴다.
스텝(SP59)에 있어서 제어부(110)는, 가중 번호 「1」로서 설정된 가중(wL)에 의해 화상 엔트로피(Himg)를 가중함으로써 가중 화상 엔트로피(Himgw)를 생성하여, 다음의 스텝(SP60)으로 옮긴다.
스텝(SP60)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP59)에서 생성한 가중 화상 엔트 로피(Himgw)에 대한 엔트로피 변화(표준 편차)를 구해, 다음의 스텝(SP61)으로 옮긴다.
스텝(SP61)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP60)에서 구한 표준 편차가 소정의 임계치(이 경우, 의사손가락을 배제하기 때문이므로, 「10」을 설정(도 24 참조)하면 좋다) 이하인지 아닌지를 판정한다.
여기서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 가중 번호에 의해 특정된 가중(wL)에 의해 생성된 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차에 불균형이 적고, 의사손가락일 가능성이 높은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP62)으로 옮긴다.
스텝(SP62)에 있어서 제어부(110)는, 가중 번호(j)가 가중(wLn)의 전 종류에 상당하는 최대치를 넘었는지 아닌지를 판정한다. 여기서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 전 종류의 가중을 행하지 않은 것을 나타내고 있어, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP63)으로 옮긴다.
스텝(SP63)에 있어서 제어부(110)는, 가중 번호(j)에 대해서 카운트치 「1」를 인크리먼트 한 후, 스텝(SP59) 이후의 처리를 반복하는 것으로, 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 모든 종류의 가중(wLn)을 시행하여, 각각의 표준 편차가 임계치 이하가 되는지 아닌지를 판정한다.
그 결과, 스텝(SP62)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 모든 종류의 가 중(wLn)을 시행한 결과의 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차에 불균형이 적고, 의사손가락일 가능성이 지극히 높은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP64)으로 옮긴다.
스텝(SP64)에 있어서 제어부(110)는, 인증장치(100)에 배치된 손가락이 의사손가락일 가능성이 지극히 높기 때문에, 등록 처리를 행하지 않고, 다음의 스텝(SP67)으로 옮겨 혈관 등록 처리를 종료한다. 또한, 이때 제어부(110)는, 「등록할 수 없습니다」의 에러 메시지를 표시한다.
이것에 대해서 스텝(SP61)에서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 소정의 가중(wLn)을 시행했을 때의 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차가 임계치를 넘고 있으며, 이것은 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차에 불균형이 있는 것, 즉 생체라면 혈류 등의 요인에 의해서 지극히 자연스러운 현상이기 때문에, 인증장치(100)에 배치된 손가락이 실제 인간의 손가락일 가능성이 높은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP65)으로 옮긴다.
스텝(SP65)에 있어서 제어부(110)는, 가중 화상 엔트로피(Himgw)에 의거하여 의사손가락이 아니라고 판별할 수 있었으므로, 스텝(SP53)에서 생성한 혈관 패턴 화상을 나타낸 템플릿 화상 데이터(S3)와, 스텝(SP55)에서 구한 템플릿 엔트로피(TH)를 등록부(26)에 의해 조합함으로써 1쌍의 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)를 생성하여, 다음의 스텝(SP66)으로 옮긴다.
스텝(SP66)에 있어서 제어부(110)는, 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)를 플래시메모리(13)에 기억함으로써 등록 처리를 행하고, 다음의 스텝(SP67)으로 옮겨 혈관 등록 처리를 종료한다.
(2―2―3) 인증 모드
한편, 이 인증장치(100)의 제어부(110)는, 실행해야 할 모드로서 인증 모드를 결정한 경우, 동작 모드를 인증 모드로 천이하고, 상술한 혈관 등록 모드의 경우와 같게 하여 혈관 촬상부(12)를 제어한다.
이 경우, 혈관 촬상부(12)의 구동 제어부(12a)는, 근적외광 광원(LS) 및 촬상 소자(ID)를 구동 제어하는 동시에, 해당 촬상 소자(ID)로부터 출력되는 화상 신호(S10)에 의거하여 광학계(OP)에 있어서의 광학 렌즈의 렌즈 위치 및 조리개(DR)의 조리개 값을 조정하고, 해당 조정 후에 촬상 소자(ID)로부터 출력되는 화상 신호(S20)를 제어부(110)로 송출한다.
제어부(110)는, 이 화상 신호(S20)에 대해서, 상술한 혈관 등록 모드의 경우와 같은 화상 처리를 전처리부(21)에 의해서 시행하는 동시에, 화상 엔트로피 계산 블록(23)에 의해 상술한 혈관 등록 모드의 경우와 같은 화상 엔트로피 산출 처리를 시행하고, 혈관 등록 모드일 때에 플래시메모리(13)에 미리 등록한 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)를 읽어낸다.
그리고 제어부(110)는, 전처리부(21)에 의해 얻어진 혈관 패턴 화상을 나타낸 화상 데이터(S21) 및 화상 엔트로피 계산 블록(23)에 의해 얻어진 화상 엔트로 피(Himg)와, 플래시메모리(13)로부터 읽어낸 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)의 템플릿 화상 데이터(S3) 및 템플릿 엔트로피(TH)를 조합부(27)에 의해 각각 조합하고, 그 조합의 정도에 따라서, 이때 손가락을 배치한 유저가 등록자(정규 유저)인지 아닌지를 판정한다.
또한 제어부(110)는, 상술의 조합 처리를 행하기 전에, 인증장치(100)에 배치된 손가락이 의사손가락인지 아닌지를 판정하고, 의사손가락이라고 판정한 경우에는 조합 처리를 행할 필요도 없이, 인증 처리가 실패했다고 판별하여, 그 취지를 통지하도록 되어 있다.
제어부(10)는, 인증장치(100)에 손가락을 배치한 유저가 등록자라고 판정했을 때, 외부 인터페이스(14)에 접속된 동작 처리 장치(도시하지 않음)에 대해서 소정의 동작을 행하게 하는 실행 명령(COM3)을 생성하고, 이것을 외부 인터페이스(14)를 통하여 동작 처리 장치로 전송하도록 되어 있다.
이 외부 인터페이스(14)에 접속된 동작 처리 장치의 실시형태로서는, 상술한 바와 같이 예를 들면 폐정 상태에 있는 도어를 채용한 경우, 제어부(110)는, 개정 동작을 행하게 하는 실행 명령(COM3)을 도어로 전송한다.
또, 다른 동작 처리 장치의 실시형태 예로서, 복수의 동작 모드 중 일부의 동작 모드를 제한한 상태에 있는 컴퓨터를 채용한 경우, 제어부(110)는, 그 제한된 동작 모드를 개방시키는 실행 명령(COM3)을 컴퓨터로 전송한다.
또한, 이 경우도 실시형태로서 2개의 예를 들었지만, 이것들만으로 한정하지 않고, 다른 실시형태에 대해서도 적당히 선택할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 동작 처리 장치를 외부 인터페이스(14)에 접속하도록 했지만, 해당 동작 처리 장치에 있어서의 소프트웨어 내지 하드웨어의 구성을 이 인증장치(100)에 탑재하도록 해도 좋다.
이것에 대해서, 제어부(110)는, 인증장치(100)에 손가락을 배치한 유저가 등록자는 아니라고 판정했을 때, 그 취지를 통지부(15)의 표시부(15a)를 통하여 표시하는 동시에, 해당 통지부(15)의 음성 출력부(15b)를 통하여 음성 출력함으로써, 등록자는 아니라고 판정한 것을 시각적 및 청각적으로 통지할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 하여 인증장치(100)는, 인증 모드를 실행할 수 있도록 되어 있다. 이 인증 모드에 있어서의 인증 처리 순서에 대해서, 다음의 도 27을 이용하여 설명한다.
인증장치(100)의 제어부(110)는, 루틴(RT6)의 개시 스텝으로 들어가 다음의 스텝(SP71)으로 옮기고, 플래시메모리(13)에 미리 등록된 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)(템플릿 화상 데이터(S3) 및 템플릿 엔트로피(TH))를 읽어, 다음의 스텝(SP72)으로 옮긴다.
스텝(SP72)에 있어서 제어부(110)는, 손가락의 연속 화상을 촬상하기 위해, 프레임 번호(i)에 대해서 초기치 「1」를 설정하고, 다음의 스텝(SP73)으로 옮긴다.
스텝(SP73)에 있어서 제어부(110)는, 혈관 촬상부(12)에 의해, 유저의 손가락을 촬상한 화상 신호(S20)를 생성하고, 이것을 제어부(10)의 전처리부(21)로 송출하는 동시에, 화상 엔트로피 블록(23)의 마스크 처리부(24)로 송출한 후, 다음의 스텝(SP74)으로 옮긴다.
스텝(SP74)에 있어서 제어부(110)는, 마스크 처리부(24)에 의해, 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S20)에 의거하여 혈관 패턴이 나타나고 있는 손가락 영역만을 추출하기 위한 마스크 화상을 생성하는 동시에, 전처리부(21)에 의해 혈관 패턴 화상을 나타낸 화상 데이터(S21)를 생성하고, 다음의 스텝(SP75)으로 옮긴다.
스텝(SP75)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP74)에서 생성한 마스크 화상을 혈관 촬상부(12)로부터 공급되는 화상 신호(S20)에 대해서 적용함으로써 손가락 영역 추출 화상(S22)을 생성하여, 다음의 스텝(SP76)으로 옮긴다.
스텝(SP76)에 있어서 제어부(110)는, 손가락 영역 추출 화상(S22)을 기본으로 화상 엔트로피(Himg)를 산출하고, 이것을 보관 유지한 후, 다음의 스텝(SP77)으로 옮긴다.
스텝(SP77)에 있어서 제어부(110)는, 프레임 번호(i)가 소정 시간 분의 연속 화상을 생성하는데 필요한 프레임 번호의 최대치를 넘었는지 아닌지를 판정한다. 여기서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 손가락의 소정 시간 분의 연속 화상을 생성하는데 필요한 소정 프레임수의 화상 신호(S2)를 아직 촬상하여 끝내고 있지 않은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP78)으로 옮긴다.
스텝(SP78)에 있어서 제어부(110)는, 프레임 번호(i)에 대해서 카운트치 「1」를 인크리먼트한 후, 스텝(SP73) 이후의 처리를 반복한다.
이것에 대해서 스텝(SP77)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 손가락의 소정 시간 분의 연속 화상을 생성하는데 필요한 소정 프레임수의 화상 신호(S2)를 이미 촬상하여 끝마친 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP79)으로 옮긴다.
스텝(SP79)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP76)에서 산출하여 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 서로 분포 형상이 상반되는 복수 종류의 가중(wL∼wLj)을 시행하기 위해, 가중 번호(j)에 대해서 초기치 「1」를 설정하여, 다음의 스텝(SP80)으로 옮긴다.
스텝(SP80)에 있어서 제어부(110)는, 생체 식별부(111)에 의해, 가중 번호「1」로서 설정된 가중(wL)에 의해 화상 엔트로피(Himg)를 가중함으로써 가중 화상 엔트로피(Himgw)를 생성하여, 다음의 스텝(SP81)으로 옮긴다.
스텝(SP81)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP80)에서 생성한 가중 화상 엔트로피(Himgw)에 대한 엔트로피 변화(표준 편차)를 구해, 다음의 스텝(SP82)으로 옮긴다.
스텝(SP82)에 있어서 제어부(110)는, 생체 식별부(111)에 의해, 스텝(SP81) 에서 구한 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차가 소정의 임계치(이 경우도, 의사손가락을 배제하기 때문이므로, 「10」을 설정하면 좋다) 미만인지 아닌지를 판정한다.
여기서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 가중 번호(j)에 의해 특정되는 가중(wL)에 의해서 생성된 가중 화상 엔트로피피(Himgw)의 표준 편차에 불균형이 적고, 의사손가락일 가능성이 높은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP83)으로 옮긴다.
스텝(SP83)에 있어서 제어부(110)는, 가중 번호(j)가 가중(wLn)의 전 종류에 상당하는 최대치를 넘었는지 아닌지를 판정한다. 여기서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 전 종류의 가중(wLn)을 실시하지 않은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP84)으로 옮긴다.
스텝(SP84)에 있어서 제어부(110)는, 가중 번호(j)에 대해서 카운트치 「1」를 인크리먼트한 후, 스텝(SP80) 이후의 처리를 반복하는 것으로, 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 모든 종류의 가중(wLn)을 행하여, 각각의 표준 편차가 임계치 이하가 되었는지 아닌지를 판정한다.
그 결과, 스텝(SP83)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 모든 종류의 가중(wLn)을 행한 결과의 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차에 불균형이 적고, 의사손가락일 가능성이 지극히 높은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음 의 스텝(SP85)으로 옮긴다.
스텝(SP85)에 있어서 제어부(110)는, 인증장치(100)에 배치된 손가락이 의사손가락일 가능성이 지극히 높기 때문에, 이 시점에서 조합부(27)에 의한 인증을 위한 조합 처리를 행하지 않고, 다음의 스텝(SP90)으로 옮겨 처리를 종료한다. 또한, 이때 제어부(110)는, 「인증에 실패했습니다」의 에러 메시지를 표시한다.
이것에 대해서 스텝(SP82)에서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 소정의 가중 번호(j)에 대응한 가중(wLn)을 행했을 때의 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차가 임계치를 넘고 있고, 이것은 표준 편차에 불균형이 있어 생체라면 혈류 등의 요인에 의해서 지극히 자연스럽게 일어날 수 있는 것이고, 인증장치(100)에 배치된 손가락이 실제의 인간의 손가락일 가능성이 높은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP86)으로 옮긴다.
스텝(SP86)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP71)에서 읽어낸 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)의 템플릿 엔트로피(TH)와 스텝(SP76)에서 산출한 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)와의 차분 절대치가 소정의 허용 오차(△H)보다 작은지 아닌지를 조합부(27)에 의해 판정한다.
이 경우도, 템플릿 엔트로피(TH)와, 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)와의 차분 절대치가 소정의 허용 오차(△H)보다 작은지 아닌지를 판정하는 이유는, 화상 엔트로피(Himg)가 화상 신호(S2)에 있어서의 휘도 패턴의 다이제스트치와 같은 것이 며, 어디까지나 정밀한 값은 아니기 때문에, 템플릿 엔트로피(TH)와 조합할 때, 판정에는 어느 정도의 폭을 갖게 할 필요가 있기 때문이다.
여기서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)가, 미리 등록되어 있던 템플릿 엔트로피(TH)의 값으로부터 일정 범위 내에 없는 것, 즉 화상 엔트로피(Himg)의 산출원인 손가락 영역 추출 화상(S22)의 휘도 분포와, 템플릿 엔트로피(TH)의 산출원인 손가락 영역 추출 화상(S4)의 휘도 분포와의 차이점이 많은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP85)으로 옮긴다.
스텝(SP85)에 있어서 제어부(10)는, 템플릿 엔트로피(TH)와, 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)와의 차분 절대치가 소정의 허용 오차(△H) 보다 크기 때문에, 인증 대상자와 등록자가 일치하지 않는 것, 즉 인증 실패라고 판단하여, 다음의 스텝(SP90)으로 옮겨 처리를 종료한다.
이것에 대해서 스텝(SP86)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)가, 미리 등록되어 있던 템플릿 엔트로피(TH)의 값으로부터 일정 범위 내에 있고, 즉 화상 엔트로피(Himg)의 산출원인 손가락 영역 추출 화상(S22)의 휘도 분포와, 템플릿 엔트로피(TH)의 산출원인 손가락 영역 추출 화상(S4)의 휘도 분포가 거의 동일하고, 엔트로피의 관점에서는 인증 대상자와 등록자가 일치할 가능성이 높은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP87)으로 옮 긴다.
스텝(SP87)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP71)에서 읽어낸 등록자 식별 템플릿 데이터(Tfv)의 템플릿 화상 데이터(S3)와, 스텝(SP74)에서 생성한 혈관 패턴 화상을 나타내는 화상 데이터(S21)를 이용하여 조합부(27)에 의해 패턴 매칭 처리를 행하고, 다음의 스텝(SP88)으로 옮긴다.
스텝(SP88)에 있어서 제어부(110)는, 스텝(SP87)에서 행한 패턴 매칭의 결과가 일치했는지 아닌지를 판정한다. 여기서 부정 결과가 얻어지면, 이것은 패턴 매칭의 관점에서는 인증 대상자와 등록자가 일치하지 않은 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)의 스텝(SP85)으로 옮겨 인증 실패라고 판단하고, 다음의 스텝(SP90)으로 옮겨 인증 처리를 종료한다.
이것에 대해서 스텝(SP88)에서 긍정 결과가 얻어지면, 이것은 패턴 매칭의 관점에서도 인증 대상자와 등록자가 일치한 것을 나타내고 있으며, 이때 제어부(110)는 다음의 스텝(SP89)으로 옮긴다.
스텝(SP89)에 있어서 제어부(110)는, 인증장치(100)에 배치된 손가락이 의사손가락이 아니라 인간의 손가락인 것을 엔트로피의 관점으로 판별한 후에, 패턴 매칭의 관점에서도 인증 대상자와 등록자가 일치했으므로 인증 처리에 성공했다고 판단하여, 다음의 스텝(SP90)으로 옮겨 인증 처리를 종료한다.
(2―3) 제 2의 실시형태에 있어서의 동작 및 효과
이상의 구성에 있어서, 인증장치(100)에서는, 혈관 등록 모드에 있어서, 손 가락을 촬상함으로써 얻어지는 손가락 영역 추출 화상(S4)의 휘도 분포를 화상 엔트로피(Himg)로 나타내고, 그 화상 엔트로피(Himg)에 대해서, 복수의 서로 상반된 분포 형상을 가지는 복수 종류의 가중(wLn)을 행하고, 어느 한쪽의 가중(wLn)이 행해진 경우라도 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차가 임계치를 넘지 않을 때에는, 표준 편차에 불균형이 일절 없고, 생체로서는 부자연스러워 의사손가락의 가능성이 높다고 판별하여, 등록 처리를 행하지 않도록 한다.
이것에 의해 인증장치(100)에서는, 의사손가락을 잘못 등록해 버린다고 하는 사태를 확실히 배제할 수 있다.
또 인증장치(100)에서는, 인증 모드에 있어서도 등록 모드와 마찬가지로, 손가락의 화상 엔트로피(Himg)에 대해서, 복수의 서로 상반된 분포 형상을 가지는 복수 종류의 가중(wLn)을 행하고, 어느 한쪽의 가중(wLn)이 행해진 경우라도 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차가 임계치를 넘지 않을 때에는, 표준 편차에 불균형이 일절 없고, 생체로서는 부자연스러워 의사손가락의 가능성이 높다고 판별하고, 그 경우, 인증을 위한 조합 처리를 행할 필요도 없이 인증 실패라고 판단할 수 있다.
따라서 인증장치(100)는, 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차에 의거하여, 해당 인증장치(100)에 배치된 손가락이 인간의 것이라고 인식했을 때만, 화상 엔트로피(Himg)에 의거하여 엔트로피의 관점으로부터 인증 처리를 실행한 후, 패턴 매칭 처리를 행하는 것으로, 의사손가락의 악의 유저를 등록자로서 오인식하는 것 을 확실히 방지할 수 있다.
이와 같이 인증장치(100)에서는, 인증 처리 전에 의사손가락을 배제할 수 있는 동시에, 화상 엔트로피(Himg)의 관점으로부터도 인증 처리를 행하도록 함으로써, 의사손가락을 인간의 손가락으로 가장하려고 하는 악의 유저나, 혈관 패턴을 흉내내려고 하는 악의 유저에 의한 위장을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상의 구성에 의하면, 인증장치(100)는 의사손가락인지 아닌지를 고정밀도로 판별한 후에, 정보 엔트로피에 의한 인증 처리 및 템플릿 매칭에 의한 인증 처리를 행하도록 함으로써, 간단하고 쉬운 구성인 동시에 본인 이외의 위장에 의한 오인증을 높은 확률로 방지할 수 있다.
(3) 다른 실시형태
또한 상술한 제 1 및 제 2의 실시형태에 있어서는, 인체의 소정 부위로서 손가락의 선단 정맥에 대한 혈관 패턴을 촬상함으로써 화상 신호(S2, S20)를 생성하도록 한 경우에 대해 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 손바닥이나 얼굴 등의 그 외 여러 가지의 부위에 대한 정맥 패턴을 촬상함으로써 화상 신호(S2, S20)을 생성하도록 해도 좋다.
또 상술한 제 1(제 2)의 실시형태에 있어서는, 스텝(SP16)(스텝(SP86))으로, 템플릿 엔트로피(TH)와, 인증 대상자의 화상 엔트로피(Himg)와의 차분 절대치가 소정의 허용 오차(△H)보다 작은지 아닌지를 판정함으로써 엔트로피의 관점으로부터 인증 처리를 행하고, 긍정 결과가 얻어졌을 때에 스텝(SP17)(스텝(SP87))으로 패턴 매칭을 행하도록 한 경우에 대해 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 패턴 매칭을 행하여 일치한 후에 엔트로피의 관점으로부터 인증 처리를 시행하도록 해도 좋다.
또한 상술한 제 2의 실시형태에 있어서는, 복수 종류 준비한 모든 종류의 가중(wLn)을 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 시행하도록 한 경우에 대해 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 화상 엔트로피(Himg)의 분포 형상과는 다른 패턴의 가중(wLn)을 시행할 수 있다면, 1종류만의 가중(wLn)을 시행한 결과 얻어지는 가중 화상 엔트로피(Himgw)의 표준 편차에 의거하여 생체인지 비생체인지를 판별하도록 해도 좋다.
또한 상술한 제 2의 실시형태에 있어서는, 서로 상반되는 분포 형상으로 이루어지는 복수의 가중(wLn)을 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 실행하도록 한 경우에 대해 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 서로 상반되지 않아도 분포 형상이 다른 패턴의 가중(wLn)을 화상 엔트로피(Himg)에 대해서 실행하도록 해도 좋다.
또한 상술한 제 1 및 제 2의 실시형태에 있어서는, 제어부(10 또는 110)가 등록 프로그램 또는 인증프로그램을 ROM으로부터 읽어내 RAM상에서 전개하고, 혈관 촬상부(12), 플래시메모리(13), 외부 인터페이스(14) 및 통지부(15)를 적당 제어함으로써, 혈관 등록 모드는 인증 모드를 실행하도록 한 경우에 대해 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc), 반도체 메모리 등의 기록 매체로부터 인스톨 한 등록 프로그램 또는 인증프로그램이나, 인터넷으로부터 다운로드한 등록 프로그램 또는 인증 프로그램에 따라서 혈관 등록 모드 또는 인증 모드를 실행하도록 해도 좋다.
또한 상술한 실시형태에 있어서는, 촬상 수단으로서의 혈관 촬상부(12), 특징 파라미터 추출 수단으로서의 전처리부(21), 화상 엔트로피 산출수단으로서의 화상 엔트로피 산출부(25), 등록수단으로서의 등록부(26), 가중 화상 엔트로피 산출수단 및 생체 식별 수단으로서의 생체 식별부(111), 인증수단으로서의 조합부(27)에 의해서, 본 발명의 인증장치를 소프트웨어적으로 구성하도록 한 경우에 대해 기술했지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 그 외 여러 가지의 촬상 수단, 특징 파라미터 추출 수단, 화상 엔트로피 산출수단, 등록수단, 가중 화상 엔트로피 산출수단, 생체 식별 수단 및 인증수단에 의해서 본 발명의 인증장치를 하드웨어적으로 구성하도록 해도 좋다.
본 발명의 인증장치, 등록장치, 등록방법, 등록 프로그램, 인증방법 및 인증프로그램은, 예를 들면 홍채 등을 이용한 바이오메트릭스 인증 등에 적용할 수도 있다.

Claims (16)

  1. 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 촬상함으로써 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 수단과,
    상기 생체 식별 대상 화상에 대하여 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 특징 파라미터를 추출하는 특징 파라미터 추출수단과,
    상기 생체 식별 대상 화상에 의거하는 화상 엔트로피(entropy)를 산출하는 화상 엔트로피 산출수단과,
    상기 특징 파라미터와 상기 화상 엔트로피를 한 쌍으로 하는 등록자 식별 정보를 생성하여, 이것을 소정의 기억 수단에 기억시키는 등록수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화상 엔트로피 산출수단은, 상기 생체 식별 대상 화상 중 상기 소정 부위 이외의 촬상 영역을 마스크 처리한 후 상기 화상 엔트로피를 산출하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 촬상 수단은, 상기 생체 식별 대상으로서 혈관을 촬상함으로써 상기 생 체 식별 대상 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 화상 엔트로피 산출수단에 의해서 산출된 인증 대상자의 상기 화상 엔트로피와, 상기 등록수단에 의해서 미리 등록된 상기 등록자 식별 정보의 상기 화상 엔트로피를 비교함으로써 상기 인증 대상자의 정당성을 판정한 후, 상기 특징 파라미터 추출 수단에 의해서 추출된 인증 대상자의 상기 특징 파라미터와, 상기 등록수단에 의해서 미리 등록된 상기 등록자 식별 정보의 상기 화상 엔트로피를 조합함으로써, 상기 인증 대상자의 정당성을 최종적으로 판정하는 인증수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  5. 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 촬상함으로써 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 스텝과,
    상기 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 특징 파라미터를 추출하는 특징 파라미터 추출 스텝과,
    상기 생체 식별 대상 화상에 의거하는 화상 엔트로피를 산출하는 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 특징 파라미터와 상기 화상 엔트로피를 한 쌍으로 하는 등록자 식별 정보를 생성하고, 이것을 소정의 기억 수단에 기억시키는 등록 스텝을 갖추는 것을 특징으로 하는 등록방법.
  6. 소정의 정보처리 장치에 대해서,
    생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 촬상함으로써 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 스텝과,
    상기 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 특징 파라미터를 추출하는 특징 파라미터 추출 스텝과,
    상기 생체 식별 대상 화상에 의거하는 화상 엔트로피를 산출하는 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 특징 파라미터와 상기 화상 엔트로피를 한 쌍으로 하는 등록자 식별정보를 생성하고, 이것을 소정의 기억 수단에 기억시키는 등록 스텝을 실행시키는 것을 특징으로 하는 등록 프로그램.
  7. 등록 대상자에 있어서의 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 소정 시간 내에 복수 촬상함으로써 복수의 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 수단과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 복수의 특징 파라미터를 각각 추출하는 특징 파라미터 추출 수단과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 의거하여 복수의 화상 엔트로피를 각각 산출하는 화상 엔트로피 산출수단과,
    상기 복수의 화상 엔트로피에 대해서 패턴이 다른 복수 종류의 가중을 시행하는 것으로 복수 종류의 가중 화상 엔트로피를 산출하는 가중 화상 엔트로피 산출수단과,
    상기 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도를 각각 구하고, 그 불균형 정도에 의거하여 상기 등록 대상자의 상기 소정 부위가 상기 생체인지 또는 비생체인지를 식별하는 생체 식별 수단과,
    상기 생체 식별수단에 의해서 상기 소정 부위가 상기 생체라고 식별했을 때만, 상기 특징 파라미터와 상기 화상 엔트로피를 한 쌍으로 하는 등록자 식별 정보를 생성하고, 이것을 소정의 기억 수단에 기억시키는 것으로 등록하는 등록수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 생체 식별 수단은, 상기 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도로서 표준 편차를 각각 구하고, 그 모든 표준 편차가 소정의 임계치 미만인 경우, 상기 등록 대상자의 상기 소정 부위가 상기 비생체인 것을 식별하는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 화상 엔트로피 산출수단은, 상기 생체 식별 대상 화상 중 상기 소정 부위 이외의 촬상 영역을 마스크 처리 한 후 상기 화상 엔트로피를 산출하는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 촬상 수단은, 상기 생체 식별 대상으로서 혈관을 촬상함으로써 상기 생체 식별 대상 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 등록장치.
  11. 등록 대상자에 있어서의 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 소정 시간 내에 복수 촬상함으로써 복수의 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 스텝과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 복수의 특징 파라미터를 각각 추출하는 특징 파라미터 추출 스텝과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 의거하여 복수의 화상 엔트로피를 각각 산출하는 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 복수의 화상 엔트로피에 대해서 패턴이 다른 복수 종류의 가중을 시행하는 것으로 복수 종류의 가중 화상 엔트로피를 산출하는 가중 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도를 각각 구하고, 그 불균형 정도에 의거하여 상기 등록 대상자의 상기 소정 부위가 상기 생체인지 또는 비생체인지를 식별하는 생체 식별 스텝과,
    상기 생체 식별 스텝에서 상기 소정 부위가 상기 생체라고 식별했을 때만, 상기 특징 파라미터와 상기 화상 엔트로피를 한 쌍으로 하는 등록자 식별 정보를 생성하고, 이것을 소정의 기억 수단에 기억시키는 것으로 등록하는 등록 스텝을 갖추는 것을 특징으로 하는 등록방법.
  12. 소정의 정보처리 장치에 대해서,
    등록 대상자에 있어서의 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 소정 시간 내에 복수 촬상함으로써 복수의 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 스텝과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 복수의 특징 파라미터를 각각 추출하는 특징 파라미터 추출 스텝과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 의거하여 복수의 화상 엔트로피를 각각 산출하는 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 복수의 화상 엔트로피에 대해서 패턴이 다른 복수 종류의 가중을 시행하는 것으로 복수 종류의 가중 화상 엔트로피를 산출하는 가중 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도를 각각 구하고, 그 불균형 정도에 의거하여 상기 등록 대상자의 상기 소정 부위가 상기 생체인지 또는 비생체인지를 식별하는 생체 식별 스텝과,
    상기 생체 식별 스텝에서 상기 소정 부위가 상기 생체라고 식별했을 때만, 상기 특징 파라미터와 상기 화상 엔트로피를 한 쌍으로 하는 등록자 식별 정보를 생성하고, 이것을 소정의 기억 수단에 기억시키는 것으로 등록하는 등록 스텝을 실행시키는 것을 특징으로 하는 등록 프로그램.
  13. 인증 대상자에 있어서의 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 소정 시간 내에 복수 촬상함으로써 복수의 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 수단과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 복수의 특징 파라미터를 각각 추출하는 특징 파라미터 추출 수단과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 의거하여 복수의 화상 엔트로피를 각각 산출하는 화상 엔트로피 산출수단과,
    상기 복수의 화상 엔트로피에 대해서 패턴이 다른 복수 종류의 가중을 시행하는 것으로 복수 종류의 가중 화상 엔트로피를 산출하는 가중 화상 엔트로피 산출수단과,
    상기 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도를 각각 구하고, 그 불균형 정도에 의거하여 상기 인증 대상자의 상기 소정 부위가 상기 생체인지 또는 비생체인지를 식별하는 생체 식별 수단과,
    상기 생체 식별 수단에 의해서 상기 소정 부위가 상기 비생체라고 식별한 시점에서 상기 인증 대상자의 정당성을 부인하고, 상기 소정 부위가 상기 생체라고 인식했을 때만 인증 처리를 행하는 것으로 상기 인증 대상자의 정당성을 판정하는 인증수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 인증수단은, 상기 인증 처리로서, 상기 화상 엔트로피 산출수단에 의해서 산출된 상기 인증 대상자의 상기 화상 엔트로피와, 미리 등록되어 있는 등록자 식별 정보의 화상 엔트로피를 비교함으로써 상기 인증 대상자의 정당성을 판정한 후, 상기 특징 파라미터 추출 수단에 의해서 추출된 상기 인증 대상자의 상기 특징 파라미터와, 상기 등록자 식별 정보의 화상 엔트로피를 조합함으로써, 상기 인증 대상자의 정당성을 최종적으로 판정하는 것을 특징으로 하는 인증장치.
  15. 인증 대상자에 있어서의 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 소정 시간 내에 복수 촬상함으로써 복수의 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 스텝과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 복수의 특징 파라미터를 각각 추출하는 특징 파라미터 추출 스텝과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 의거하여 복수의 화상 엔트로피를 각각 산출하는 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 복수의 화상 엔트로피에 대해서 패턴이 다른 복수 종류의 가중을 시행하는 것으로 복수 종류의 가중 화상 엔트로피를 산출하는 가중 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도를 각각 구하고, 그 불균형 정도에 의거하여 상기 인증 대상자의 상기 소정 부위가 상기 생체인지 또는 비생체인지를 식별하는 생체 식별 스텝과,
    상기 생체 식별 스텝에서 상기 소정 부위가 상기 비생체라고 식별한 시점에서 상기 인증 대상자의 정당성을 부인하고, 상기 소정 부위가 상기 생체라고 인식했을 때만 인증 처리를 행하는 것으로 상기 인증 대상자의 정당성을 판정하는 인증 스텝을 갖추는 것을 특징으로 하는 인증방법.
  16. 소정의 정보처리 장치에 대해서,
    인증 대상자에 있어서의 생체의 소정 부위에 있어서의 생체 식별 대상을 소정 시간 내에 복수 촬상함으로써 복수의 생체 식별 대상 화상을 생성하는 촬상 스텝과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 대해서 소정의 특징 추출 처리를 시행하는 것으로 상기 생체 식별 대상에 대한 복수의 특징 파라미터를 각각 추출하는 특징 파라미터 추출 스텝과,
    상기 복수의 생체 식별 대상 화상에 의거하여 복수의 화상 엔트로피를 각각 산출하는 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 복수의 화상 엔트로피에 대해서 패턴이 다른 복수 종류의 가중을 시행하는 것으로 복수 종류의 가중 화상 엔트로피를 산출하는 가중 화상 엔트로피 산출 스텝과,
    상기 복수 종류의 가중 화상 엔트로피에 대한 불균형 정도를 각각 구하고, 그 불균형 정도에 의거하여 상기 인증 대상자의 상기 소정 부위가 상기 생체인지 또는 비생체인지를 식별하는 생체 식별 스텝과,
    상기 생체 식별 스텝에서 상기 소정 부위가 상기 비생체라고 식별한 시점에서 상기 인증 대상자의 정당성을 부인하고, 상기 소정 부위가 상기 생체라고 인식했을 때만 인증 처리를 행하는 것으로 상기 인증 대상자의 정당성을 판정하는 인증 스텝을 실행시키는 것을 특징으로 하는 인증프로그램.
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