KR20120023083A - 생체 인증 장치, 생체 인증 방법 및 생체 인증용 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능한 기록매체 - Google Patents

생체 인증 장치, 생체 인증 방법 및 생체 인증용 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능한 기록매체 Download PDF

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Abstract

생체 인증 장치는, 이용자의 생체 정보를 취득하여, 그 생체 정보를 나타내는 제1 입력 생체 화상을 생성하는 생체 정보 취득부와, 미리 등록된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보에 관한 데이터를 기억하는 기억부와, 처리부를 갖는다. 그 처리부는, 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보를 등록 생체 정보와의 대조에 사용하기 위해서, 제1 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판정하는 양부 판정 기능과, 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 등록 생체 정보 중, 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택하는 선택 기능과, 생체 정보 취득부가 이용자의 생체 정보를 재취득함으로써 생성된 제2 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 선택된 등록 생체 정보를 대조하는 대조 처리 기능을 실현한다.

Description

생체 인증 장치, 생체 인증 방법 및 생체 인증용 컴퓨터 프로그램{BIOMETRIC AUTHENTICATION DEVICE, BIOMETRIC AUTHENTICATION METHOD AND COMPUTER PROGRAM FOR BIOMETRIC AUTHENTICATION}
여기에 개시되는 실시 형태는, 생체 화상에 나타내어진 생체 정보를 미리 등록된 생체 정보와 대조함으로써, 대상자를 인증할지의 여부를 판정하는 생체 인증 장치, 생체 인증 방법 및 생체 인증용 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
최근, 손 또는 손가락의 정맥의 패턴, 지문 또는 손금 등의 생체 정보를 나타낸 생체 화상에 기초하여, 장치 또는 시스템의 이용자를 인증하는 생체 인증 기술이 개발되고 있다. 그와 같은 생체 인증 기술을 이용한 생체 인증 장치는, 예를 들면, 생체 인증 장치를 사용하려고 하는 이용자의 생체 정보를 나타내는 생체 화상을 입력 생체 화상으로서 취득한다. 그리고 생체 인증 장치는, 입력 생체 화상에 나타내어진 이용자의 입력 생체 정보를, 미리 등록된 등록 이용자의 생체 화상에 나타내어진 생체 정보인 등록 생체 정보와 대조한다. 생체 인증 장치는, 대조 처리의 결과에 기초하여, 입력 생체 정보와 등록 생체 정보가 일치한다고 판정한 경우, 그 이용자를 정당한 권한을 갖는 등록 이용자로서 인증한다. 그리고 생체 인증 장치는, 인증된 이용자가 생체 인증 장치가 내장된 장치 또는 생체 인증 장치와 접속된 다른 장치를 사용하는 것을 허가한다.
이와 같은 생체 인증 기술은, 고정밀도로 이용자를 대조하기 위해서, 생체 화상에서, 생체 정보의 특징적인 구조가 선명하게 찍혀 있는 것이 바람직하다. 그러나, 생체 정보를 입력하기 위한 센서에 대한, 대조에 이용되는 생체 정보를 포함하는 인체의 부위의 포지셔닝에 따라서는, 생체 화상에서, 대조에 사용되어야 할 생체 정보의 일부가 찍혀 있지 않거나, 혹은 생체 정보가 불선명하게 된다.
예를 들면, 생체 인증 장치가, 생체 정보를 나타내는 생체 화상으로서 이용자의 손의 정맥 패턴이 촬상된 화상을 취득하는 경우, 센서의 촬상 범위 내에 손 전체가 포함되어 있지 않으면, 얻어진 화상에는 손의 정맥 패턴의 일부밖에 찍히지 않게 된다. 혹은, 센서에 대한 이상적인 손의 위치보다도 멀리서 손이 비추어지면, 얻어진 화상에 나타내어진 손의 정맥 패턴의 상은 작고, 그 결과, 화상상에서 그 정맥 패턴의 세부가 불선명하게 된다.
이와 같이, 생체 화상에 나타내어진 생체 정보의 일부가 결락되어 있거나, 또는 생체 정보가 불선명하면, 생체 인증 장치는, 그 결락된 부분 혹은 불선명한 부분의 정보를 대조에 사용할 수 없게 된다. 그 때문에, 생체 인증 장치는, 그 결락된 부분 혹은 불선명한 부분에 관하여, 미리 등록된 화상에 나타내어진 정맥 패턴과 입력된 화상에 나타내어진 정맥 패턴과의 일치 정도를 정확하게 조사할 수 없게 된다. 그 결과로서 대조 정밀도가 저하되게 된다.
따라서, 생체 화상이 적정한지의 여부를 판단하고, 적정하지 않다고 판단한 경우에는, 이용자에 대하여 생체 화상을 재입력시키는 기술이 개발되고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특개평 8-161491호 공보 [특허 문헌 2] 일본 특개 2003-337949호 공보
한편, 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 요하는 시간이 길어지면, 생체 인증 장치는, 이용자의 편리성을 손상시키게 된다. 그리고, 생체 화상의 재입력이 필요로 되면, 그만큼 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 요하는 시간이 길어지게 된다. 특히, 입력 생체 정보가, 생체 인증 장치에 미리 기억되어 있는 복수의 등록 생체 화상의 각각에 나타내어진 등록 생체 정보와 대조되는, 소위 1대N 대조 방식이 채용되는 경우, 생체 인증 장치는 복수회의 생체 인증 처리를 실행해야만 한다. 그 때문에, 상기의 기술을 채용한 생체 인증 장치는, 이용자의 생체 정보를 다시 판독하고, 그 다시 판독하여 생성한 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판단한 후에, 복수회의 생체 인증 처리를 실행하게 된다. 그 때문에, 이 생체 인증 장치는, 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 요하는 시간이 길어지게 된다. 그리고, 생체 인증 장치에 등록되어 있는 등록 생체 화상의 수가 많을수록, 생체 인증 처리의 실행 횟수도 많아진다. 그 때문에, 생체 인증 장치에 다수의 등록 생체 화상이 등록되어 있으면, 모든 생체 인증 처리가 종료될 때까지의 이용자의 대기 시간이 현저하게 증대하고, 그 결과로서 이용자의 편리성이 현저하게 손상되게 될 우려가 있었다.
따라서, 본 명세서는, 복수의 등록 생체 화상이 등록되어 있어도, 생체 인증 처리에 요하는 시간을 단축 가능한 생체 인증 장치, 생체 인증 방법 및 생체 인증용 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시 형태에 따르면, 생체 인증 장치가 제공된다. 이 생체 인증 장치는, 이용자의 생체 정보를 취득하여, 그 생체 정보를 나타내는 제1 입력 생체 화상을 생성하는 생체 정보 취득부와, 미리 등록된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보에 관한 데이터를 기억하는 기억부와, 처리부를 갖는다. 그 처리부는, 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보를 등록 생체 정보와의 대조에 사용하기 위해서, 제1 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판정하는 양부 판정 기능과, 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택하는 선택 기능과, 생체 정보 취득부가 이용자의 생체 정보를 재취득함으로써 생성된 제2 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 선택된 등록 생체 정보를 대조하는 대조 처리 기능을 실현한다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 생체 인증 방법이 제공된다. 이 생체 인증 방법은, 이용자의 생체 정보를 취득하여, 그 생체 정보를 나타내는 제1 입력 생체 화상을 생성하고, 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보를 미리 등록된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보와의 대조에 사용하기 위해서, 제1 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판정하고, 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 등록 생체 정보 중, 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택하고, 이용자의 생체 정보를 재취득함으로써 제2 입력 생체 화상을 생성하고, 제2 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 선택된 등록 생체 정보를 대조하는 것을 포함한다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 이용자의 생체 정보를 미리 등록된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보와 대조함으로써, 이용자를 인증할지의 여부를 판정하는 생체 인증을 컴퓨터에 행하게 하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 이 컴퓨터 프로그램은, 생체 정보 취득부에 의해 생성된 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 이용자의 생체 정보를 기억부에 기억된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보와의 대조에 사용하기 위해서, 제1 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판정하고, 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 등록 생체 정보 중, 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택하고, 생체 정보 취득부에 의해 생성된 제2 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 선택된 등록 생체 정보를 대조하는 것을 컴퓨터에 실행시키는 명령을 갖는다.
본 발명의 목적 및 이점은, 청구항에서 특히 지적된 엘리먼트 및 조합에 의해 실현되고, 또한 달성된다.
상기의 일반적인 기술 및 하기의 상세한 기술 모두, 예시적 또한 설명적인 것이며, 청구항과 같이, 본 발명을 한정하는 것이 아닌 것을 이해해야 한다.
본 명세서에 개시된 생체 인증 장치, 생체 인증 방법 및 생체 인증용 컴퓨터 프로그램은, 복수의 등록 생체 화상이 등록되어 있어도, 생체 인증 처리에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 생체 인증 장치의 개략 구성도이다.
도 2의 (a)?(c)는 생체 정보 취득부의 촬영 영역과 손의 위치 관계의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3의 (a)?(c)는 생체 정보 취득부의 촬영 영역과 손의 위치 관계의 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른, 이용자에 대한 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 실현되는 기능을 나타내는, 생체 인증 장치가 갖는 처리부의 기능 블록도이다.
도 5는 처리부 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 의해 제어되는, 생체 인증 처리의 동작 플로우차트를 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 요하는 시간과 종래 기술에 의한 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 요하는 시간과의 비교를 도시하는 개념도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 일 실시 형태에 따른, 생체 인증 장치에 대하여 설명한다.
이 생체 인증 장치는, 이용자에 대한 생체 인증 처리를 실행할 때, 이용자의 생체 정보를 나타낸 화상인 입력 생체 화상을 취득한다. 그리고 이 생체 인증 장치는, 입력 생체 화상에 나타내어진 이용자의 생체 정보인 입력 생체 정보를, 생체 인증 장치에 미리 등록된 복수의 등록 이용자의 생체 정보인 등록 생체 정보의 각각과 대조한다. 이 생체 인증 장치는, 대조 처리의 결과에 기초하여, 입력 생체 정보와 어느 하나의 등록 생체 정보가 일치한다고 판정한 경우, 이용자를, 입력 생체 정보와 일치한다고 판정된 등록 생체 정보에 대응하는 등록 이용자로서 인증한다.
여기서, 이 생체 인증 장치는, 입력 생체 화상에 나타내어진 입력 생체 정보가 불선명하거나, 입력 생체 화상에 대조에 사용되어야 할 생체 정보의 일부밖에 찍혀 있지 않은 등, 입력 생체 정보가 불완전한 경우, 이용자에 대하여 생체 정보의 재입력을 지시한다. 한편, 이 생체 인증 장치는, 미리 등록되어 있는 모든 등록 생체 화상으로부터, 그 불완전한 입력 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보가 나타내어진 등록 생체 화상을 선택한다. 그리고 이 생체 인증 장치는, 이용자가 생체 정보를 다시 판독시킴으로써 얻어진 적정한 입력 생체 화상에 나타내어진 입력 생체 정보와, 선택된 등록 생체 화상에 나타내어진 등록 생체 정보만을 대조한다. 이에 의해, 이 생체 인증 장치는, 입력 생체 화상의 재입력 후에 생체 인증 처리를 실행하는 등록 생체 화상의 수를 줄임으로써, 생체 인증 처리 전체의 실행에 요하는 처리 시간을 단축한다.
본 실시 형태에서는, 생체 인증 장치는, 생체 인증의 대상으로 되는 생체 정보로서 손 또는 손가락의 정맥 패턴을 이용한다. 그러나, 생체 인증의 대상으로 되는 생체 정보는, 지문, 손금 또는 비문 등, 다른 생체 정보이어도 된다.
또한, 본 명세서에서, 「대조 처리」라고 하는 용어는, 입력 생체 정보와 등록 생체 정보의 유사 정도를 나타내는 유사도를 산출하는 처리를 나타내기 위해서 사용된다. 또한, 「생체 인증 처리」라고 하는 용어는, 대조 처리뿐만 아니라, 대조 처리에 의해 구해진 유사도를 이용하여, 이용자를 인증할지의 여부를 결정하는 처리를 포함하는, 인증 처리 전체를 나타내기 위해서 사용된다.
도 1은 생체 인증 장치의 개략 구성도를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이 생체 인증 장치(1)는, 표시부(2)와, 생체 정보 취득부(3)와, 기억부(4)와, 처리부(5)를 갖는다. 생체 인증 장치(1)는, 이용자의 손 또는 손가락의 정맥 패턴을 나타내는 혈관 화상을 이용하여 생체 인증 처리를 실행한다. 그리고 생체 인증 장치(1)는, 생체 인증 처리의 결과, 이용자를 생체 인증 장치(1)에 미리 등록된 등록 이용자 중 어느 하나로서 인증한 경우, 생체 인증 장치(1)가 실장된 장치를 그 이용자가 사용하는 것을 허가한다. 혹은, 생체 인증 장치(1)는, 도시하지 않은 다른 장치에, 이용자가 인증되었다는 취지를 나타내는 신호를 송신하여, 그 이용자가 다른 장치를 사용하는 것을 허가한다.
또한, 생체 인증 장치(1)는, 예를 들면, 키보드, 마우스, 또는 터치 패드 등의 입력부(6)를 갖고 있어도 된다. 그리고 생체 인증 장치(1)는, 입력부(6)를 통하여 이용자에 의해 입력된 커맨드, 데이터, 혹은 이용자의 식별 정보를 취득하고, 그 커맨드, 데이터 혹은 이용자의 식별 정보를 처리부(5)에 전달해도 된다. 단, 이용자가 생체 정보 이외의 정보를 생체 인증 장치(1)에 대하여 입력할 필요가 없는 경우, 이 입력부(6)는 생략되어도 된다.
표시부(2)는, 예를 들면, 액정 디스플레이 또는 CRT 모니터 등의 표시 장치를 갖는다. 그리고 표시부(2)는, 생체 정보 취득부(3)가 적정한 혈관 화상을 취득가능한 위치로, 손 또는 손가락을 배치시키기 위한 가이던스 메시지를 이용자에 대하여 표시한다. 또한 표시부(2)는, 처리부(5)에 의해 실행된 어플리케이션에 관련되는 각종 정보 등을 표시한다.
생체 정보 취득부(3)는, 이용자의 손 또는 손가락의 정맥 패턴을 나타내는 입력 혈관 화상을 생성한다. 그를 위해서, 생체 정보 취득부(3)는, 예를 들면, 2차원 센서와, 소정의 촬영 영역에 배치된 물체의 상을 2차원 센서 상에 결상하도록 배치된 광학계를 갖는다. 그리고 생체 정보 취득부(3)는, 생성된 입력 혈관 화상을 처리부(5)에 전달한다. 또한, 생체 정보 취득부(3)는, 이용자의 손 또는 손가락에 대하여 근적외광을 조사하는 조명 광원을 더 갖고 있어도 된다.
또한, 표시부(2)와 생체 정보 취득부(3)는, 일체적으로 형성되어 있어도 된다.
기억부(4)는, 예를 들면, 반도체 메모리, 자기 디스크 장치, 또는 광 디스크 장치 중의 적어도 어느 하나를 갖는다. 그리고 기억부(4)는, 생체 인증 장치(1)에서 사용되는 어플리케이션 프로그램, 적어도 1명의 등록 이용자의 식별 정보 및 개인 설정 정보, 각종 데이터 등을 기억한다. 또한 기억부(4)는, 생체 인증 처리를 실행하기 위한 프로그램을 기억한다. 또한 기억부(4)는, 등록 이용자 각각에 대하여, 등록 이용자의 등록 생체 정보인 손 또는 특정한 손가락의 정맥 패턴에 관한 데이터를 기억한다. 이 등록 생체 정보에 관한 데이터는, 예를 들면, 등록 이용자의 좌우 어느 하나의 손 또는 특정한 손가락의 정맥 패턴을 촬영한 화상인 등록 혈관 화상으로 할 수 있다. 혹은, 이 등록 생체 정보에 관한 데이터는, 등록 혈관 화상 그 자체 또는 그 부분 영역으로부터 추출된 대조 처리용의 특징량이어도 된다.
또한 기억부(4)는, 각 등록 생체 정보에 관한 데이터의 하나로서, 대조 처리용의 특징량과는 별개로, 등록 혈관 화상으로부터 추출된, 후술하는 선택 처리용의 유효 생체 정보를 기억해도 된다.
또한 기억부(4)는, 생체 정보 취득부(3)가 적정한 혈관 화상을 취득 가능한 위치로, 손 또는 손가락을 배치시키기 위한 가이던스 메시지를 기억한다.
처리부(5)는, 1개 또는 복수개의 프로세서 및 그 주변 회로를 갖는다. 그리고 처리부(5)는, 생체 정보 취득부(3)로부터 취득한, 그 이용자의 정맥 패턴이 나타내어진 입력 혈관 화상을 이용한 생체 인증 처리를 실행한다.
생체 정보 취득부(3)에 대하여 적정한 위치에 이용자의 손 또는 손가락이 배치되지 않으면, 얻어진 입력 혈관 화상에서는, 대조에 사용되어야 할 정맥 패턴의 일부가 결락되거나, 또는 불선명하게 된다. 그 때문에, 생체 정보 취득부(3)에 대하여 적정하지 않은 위치에 놓여진 손 또는 손가락을 촬영한 입력 혈관 화상을 이용하면, 생체 인증 장치(1)는, 정확한 대조 처리를 실행할 수 없다.
도 2의 (a)?(c)는, 생체 정보 취득부(3)의 촬영 영역과 손의 위치 관계의 일례를 도시하는 도면이다. 이 예에서는, 생체 정보 취득부(3)의 촬영 영역(200)에 대하여, 이용자가 자신의 손을 향하게 하여 왼쪽으로부터 수평 방향으로 이동시키고 있다. 도 2의 (a)에서는, 촬영 영역(200) 내에 이용자의 손(210)이 절반 정도 밖에 들어가 있지 않다. 그 때문에, 도 2의 (a)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상에는, 손바닥 부분의 정맥 패턴 중의 약 절반밖에 찍혀 있지 않다. 이 결과, 처리부(5)는, 도 2의 (a)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상을 이용하여 대조 처리를 행하면, 손바닥의 정맥 패턴의 약 절반의 정보가 결락되어 있기 때문에, 이용자의 정맥 패턴을 등록 이용자의 정맥 패턴과 정확하게 대조할 수 없을 가능성이 있다.
또한, 도 2의 (b)에서는, 촬영 영역(200)에 포함되는 이용자의 손(210)의 범위가, 도 2의 (a)보다도 넓게 되어 있지만, 아직 엄지 손가락 근방의 정맥 패턴이 촬영 영역(200)으로부터 벗어나 있다. 그 때문에, 처리부(5)는, 도 2의 (b)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상을 이용하여 대조 처리를 행하면, 도 2의 (a)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상을 이용하는 것보다도 대조 정밀도의 향상을 기대할 수 있다. 그러나 처리부(5)는, 이용자의 정맥 패턴을 등록 이용자의 정맥 패턴과 정확하게 대조할 수 없을 가능성이 있다.
이에 대하여, 도 2의 (c)에서는, 촬영 영역(200) 내에, 이용자의 손(210)의 대략 전체 영역이 포함되어 있다. 그 때문에, 도 2의 (c)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상에는, 손바닥 부분의 정맥 패턴의 전부가 찍힌다. 이 결과, 처리부(5)는, 도 2의 (c)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상을 이용하여 대조 처리를 행함으로써, 이용자의 정맥 패턴을 등록 이용자의 정맥 패턴과 정확하게 대조할 수 있다.
도 3의 (a)?(c)는, 생체 정보 취득부(3)의 촬영 영역과 손의 위치 관계의 다른 일례를 도시하는 도면이다. 이 예에서는, 이용자가, 생체 정보 취득부(3)의 센서면에 대하여 직교하는 방향을 따라서, 자신의 손을 생체 정보 취득부(3)에 접근시키도록 이동시키고 있다. 도 3의 (a)에서는, 촬영 영역(300)에 차지하는 이용자의 손(310)의 면적이, 이용자의 손이 적정한 위치에 놓여진 경우의 면적의 절반 이하로 되어 있다. 또한, 생체 정보 취득부(3)와 이용자의 손이 떨어져 있기 때문에, 입력 혈관 화상에 중첩되는 노이즈 성분이 많아질 우려가 있다. 그 때문에, 도 3의 (a)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상에서는, 손바닥 부분의 정맥 패턴의 미세 구조가 불선명하게 된다. 이 결과, 처리부(5)는, 도 3의 (a)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상을 이용하여 대조 처리를 행하면, 정맥 패턴의 미세 구조에 관한 정보를 이용할 수 없다. 그 때문에, 처리부(5)는, 이용자의 정맥 패턴을 등록 이용자의 정맥 패턴과 정확하게 대조할 수 없을 가능성이 있다.
또한, 도 3의 (b)에서는, 촬영 영역(300)에 차지하는 이용자의 손(310)의 면적이, 도 3의 (a)보다도 커져 있지만, 손(310)의 면적은, 이용자의 손이 적정한 위치에 놓여진 경우의 손의 면적보다도 작다. 그 때문에, 처리부(5)는, 도 3의 (b)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상을 이용하여 대조 처리를 행하면, 도 3의 (a)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상을 이용하는 것보다도 대조 정밀도의 향상을 기대할 수 있다. 그러나 처리부(5)는, 이용자의 정맥 패턴을 등록 이용자의 정맥 패턴과 정확하게 대조할 수 없을 가능성이 있다.
이에 대하여, 도 3의 (c)에서는, 이용자의 손이 적정한 위치에 놓여져 있기 때문에, 촬영 영역(300) 내에 차지하는 이용자의 손(310)의 면적이 충분히 커져 있다. 그 때문에, 도 3의 (c)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상에서는, 손바닥 부분의 정맥 패턴의 미세 구조도 판별 가능하게 되어 있다. 이 결과, 처리부(5)는, 도 3의 (c)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상을 이용하여 대조 처리를 행함으로써, 이용자의 정맥 패턴을 등록 이용자의 정맥 패턴과 정확하게 대조할 수 있다.
그러나, 도 2의 (a) 또는 도 2의 (b), 혹은 도 3의 (a) 또는 도 3의 (b)에 도시된 상태에서 취득된 입력 혈관 화상에도, 정맥 패턴의 적어도 일부의 구조는 찍혀 있다. 또한, 정맥 패턴은 개인차가 크다. 그 때문에, 처리부(5)는, 이용자의 정맥 패턴의 일부분만을 등록 이용자의 정맥 패턴과 비교해도, 대다수의 등록 이용자의 정맥 패턴은 이용자의 정맥 패턴과 일치하지 않는다고 정확하게 판정할 수 있다. 따라서 처리부(5)는, 이용자의 손이 부적정한 위치에 놓여진 상태에서 촬영된 부적정한 입력 혈관 화상이 얻어진 경우에는, 그 부적정한 입력 혈관 화상에 나타내어진 이용자의 손에 관한 생체 정보를, 등록 이용자의 손에 관한 생체 정보와 대조한다. 그리고 처리부(5)는, 모든 등록 이용자의 정맥 패턴에 관한 데이터 중, 부적정한 입력 혈관 화상에 나타내어진 손에 관한 생체 정보와 어느 정도 일치하는 생체 정보에 대응하는 등록 이용자의 정맥 패턴에 관한 데이터만을 선택한다. 그리고 처리부(5)는, 이용자의 손이 적정한 위치에 놓여진 상태에서 촬영된 입력 혈관 화상이 얻어졌을 때에, 선택된 등록 이용자의 정맥 패턴에 관한 데이터만을 대상으로 하여 대조 처리를 실행한다.
도 4는 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 실현되는 기능을 나타내는 처리부(5)의 기능 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 처리부(5)는, 양부 판정부(11)와, 가이던스 처리부(12)와, 유효 생체 정보 추출부(13)와, 유효 생체 정보 대조부(14)와, 선택부(15)와, 특징량 추출부(16)와, 대조부(17)와, 인증 판정부(18)를 갖는다. 처리부(5)가 갖는 이들 각 부는, 처리부(5)가 갖는 프로세서 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 의해 실장되는 기능 모듈이다. 혹은, 처리부(5)가 갖는 이들 각 부는, 펌웨어로서 생체 인증 장치(1)에 실장되어도 된다.
양부 판정부(11)는, 생체 정보 취득부(3)에 의해 생성된 입력 혈관 화상이, 대조 처리에 사용되기 위해서 적정한지의 여부를 판정한다.
예를 들면, 양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상의 각 화소의 화소값을 2치화 임계값과 비교함으로써, 입력 혈관 화상을 2치화한다. 2치화 임계값은, 예를 들면, 입력 혈관 화상의 화소값의 평균값으로 할 수 있다. 그리고, 입력 혈관 화상에서, 이용자의 손이 찍혀 있는 영역에 포함되는 화소값이 높고, 아무것도 찍혀 있지 않은 배경 영역에 포함되는 화소값이 낮은 경우, 양부 판정부(11)는, 화소값이 2치화 임계값보다도 높은 경우, 그 화소를 손 영역 후보 화소로 한다. 그리고 양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상 전체에 대하여 얻어진 손 영역 후보 화소에 대하여 라벨링 처리를 행하고, 손 영역 후보 화소가 연결된 영역을, 대조에 사용되는 정맥 패턴을 포함하는 부위의 상(像)인 손 영역으로서 검출한다.
또한, 이용자의 손이 찍혀 있는 영역에 포함되는 화소의 값이 배경 영역에 포함되는 화소의 값보다 높아질지 낮아질지는, 생체 정보 취득부(3)의 구성에 의해 결정된다. 그 때문에, 이용자의 손이 찍혀 있는 영역에 포함되는 화소의 값이 배경 영역에 포함되는 화소의 값보다 낮아지는 경우, 양부 판정부(11)는, 2치화 임계값보다도 낮은 화소값을 갖는 화소를 손 영역 후보 화소로 하면 된다.
양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상은 대조 처리에 사용되기 위해서 적정한지의 여부를 판정하기 위한 지표인 양부 판정 지표를 구한다. 그리고 양부 판정부(11)는, 어느 하나의 양부 판정 지표가, 입력 혈관 화상에 찍혀 있는 이용자의 손 또는 손가락의 상이 정맥 패턴의 세부를 판별하는 것이 어려울 만큼 작은 것을 나타내는 경우, 입력 혈관 화상은 부적정하다고 판정한다. 또한 양부 판정부(11)는, 어느 하나의 양부 판정 지표가, 대조에 이용되는 정맥 패턴이 포함되는 손 또는 손가락의 상의 적어도 일부가 입력 혈관 화상에서 결락되어 있는 것을 나타내는 경우, 입력 혈관 화상은 부적정하다고 판정한다. 한편, 양부 판정부(11)는, 어느 것의 양부 판정 지표도, 입력 혈관 화상에 찍혀 있는 이용자의 손 또는 손가락의 상으로부터 대조에 이용되는 정맥 패턴을 식별할 수 있는 것을 나타내는 경우, 입력 혈관 화상은 적정하다고 판정한다.
이하에서는, 부적정하다고 판정된 입력 혈관 화상을 부적정 입력 혈관 화상이라고 부르고, 한편, 적정하다고 판정된 입력 혈관 화상을 적정 입력 혈관 화상이라고 부른다.
본 실시 형태에서는, 양부 판정부(11)는, 양부 판정 지표의 일례로서, 손 영역의 면적 및 무게 중심 위치를 산출한다. 또한 양부 판정부(11)는, 양부 판정 지표의 다른 일례로서, 손 영역에 포함되는 화소 중, 입력 혈관 화상의 각 화상단에 접촉하고 있는 화소의 수를 산출해도 된다. 예를 들면, 양부 판정부(11)는, 손 영역의 무게 중심 위치가, 입력 혈관 화상의 어느 하나의 화상단으로부터 소정 거리 이내에 있는 경우, 입력 혈관 화상은 부적정하다고 판정한다. 이 소정 거리는, 예를 들면, 사람의 손 또는 손가락이 생체 정보 취득부(3)에 대하여 적정한 위치에 놓여졌을 때의 입력 혈관 화상 상의 손 영역의 폭의 평균적인 값의 절반으로 할 수 있다.
또한, 양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상의 좌우 중 어느 한쪽의 화상단에 접촉하고 있는 손 영역 내의 화소수와, 다른 쪽의 화상단에 접촉하고 있는 손 영역 내의 화소수와의 차가 소정의 임계값 이상인 경우, 입력 혈관 화상은 부적정하다고 판정해도 된다. 이 소정의 임계값은, 예를 들면, 입력 혈관 화상 상의 손 영역의 상하 방향의 길이의 1/3 혹은 1/4로 할 수 있다.
또한, 양부 판정부(11)는, 손 영역의 면적이, 사람의 손 또는 손가락이 생체 정보 취득부(3)에 대하여 적정한 위치에 놓여졌을 때의 입력 혈관 화상 상의 손 영역의 평균적인 면적인 기준 면적에 소정의 계수를 곱한 값인 최소 허용 면적보다도 작으면, 입력 혈관 화상은 부적정하다고 판정해도 된다. 이 최소 허용 면적은, 대조 처리에 이용되는 정맥 패턴의 세부가 입력 혈관 화상 상에서 판별 가능한 손 영역의 면적의 최소값에 대응하고, 예를 들면, 기준 면적에 0.5?0.8을 곱한 값의 범위에 포함되는 값으로 할 수 있다.
양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상은 부적정하다고 판정한 경우, 그 부적정하게 된 원인을 추정한다. 예를 들면, 손 영역의 무게 중심 위치가, 입력 혈관 화상의 화상의 좌단으로부터 소정 거리 이내에 있는 경우, 양부 판정부(11)는, 부적정하게 된 원인은 이용자의 손 또는 손가락의 위치가 생체 정보 취득부(3)에 대하여 우측으로 지나치게 치우쳐 있는 것이라고 추정한다. 또한, 입력 혈관 화상의 좌단에 접촉하고 있는 손 영역 내의 화소수가 입력 혈관 화상의 우단에 접촉하고 있는 손 영역 내의 화소수보다도 소정의 임계값 이상 많은 경우도 있다. 이 경우도, 양부 판정부(11)는, 부적정하게 된 원인은 손 또는 손가락의 위치가 생체 정보 취득부(3)에 대하여 우측으로 지나치게 치우쳐 있는 것이라고 추정한다. 한편, 손 영역의 무게 중심 위치가, 입력 혈관 화상의 화상의 우단으로부터 소정 거리 이내에 있는 경우, 양부 판정부(11)는, 부적정하게 된 원인은 손 또는 손가락의 위치가 생체 정보 취득부(3)에 대하여 좌측으로 지나치게 치우쳐 있는 것이라고 추정한다. 또한, 입력 혈관 화상의 우단에 접촉하고 있는 손 영역 내의 화소수가 입력 혈관 화상의 좌단에 접촉하고 있는 손 영역 내의 화소수보다도 소정의 임계값 이상 많은 경우도 있다. 이 경우도, 양부 판정부(11)는, 부적정하게 된 원인은 손 또는 손가락의 위치가 생체 정보 취득부(3)에 대하여 좌측으로 지나치게 치우쳐 있는 것이라고 추정한다.
또한, 손 영역의 무게 중심 위치 및 화상단과 접촉하는 손 영역 내의 화소수가, 입력 혈관 화상을 부적정으로 판정하는 기준을 충족시키지 않고, 또한 손 영역의 면적이 작기 때문에 입력 혈관 화상이 부적정으로 판정되는 경우도 있다. 이 경우, 양부 판정부(11)는, 부적정하게 된 원인은 손 또는 손가락의 위치가 생체 정보 취득부(3)에 대하여 지나치게 먼 것이라고 추정한다.
양부 판정부(11)는, 양부 판정 결과를 나타내는 정보를 처리부(5)에 전달한다. 또한 양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상이 부적정하다고 판정한 경우에는, 부적정한 것의 원인을 나타내는 원인 정보 및 입력 혈관 화상 중의 손 영역을 나타내는 정보를 처리부(5)에 전달한다.
가이던스 처리부(12)는, 처리부(5)로부터 통지된 원인 정보에 따른 가이던스 메시지를 기억부(4)로부터 읽어낸다. 예를 들면, 가이던스 처리부(12)는, 원인 정보가, 손 또는 손가락의 위치가 생체 정보 취득부(3)에 대하여 좌측으로 지나치게 치우쳐 있는 것을 나타내는 경우, 기억부(4)로부터 그 원인에 대응하는 가이던스 메시지를 읽어들인다. 그 가이던스 메시지는, 예를 들면, 「손을 좀더 우측으로 옮겨서, 다시 한번 해 주십시오.」 라고 하는, 입력 혈관 화상이 부적정하게 된 원인을 제거하는 것을 이용자에게 재촉하는 메시지로 할 수 있다. 또한, 가이던스 처리부(12)는, 원인 정보가, 손 또는 손가락의 위치가 생체 정보 취득부(3)에 대하여 지나치게 먼 것을 나타내는 경우, 기억부(4)로부터 그 원인에 대응하는 가이던스 메시지를 읽어들인다. 그 가이던스 메시지는, 예를 들면, 「손을 좀더 센서에 가까이 대어, 다시 한번 해 주십시오.」 라고 하는 메시지로 할 수 있다.
가이던스 처리부(12)는, 읽어들인 가이던스 메시지를 표시부(2)에 표시시킴으로써, 이용자에 대하여, 손 또는 손가락을 적정한 위치로 이동한 후에, 정맥 패턴의 판독을 재시행하는 것을 재촉한다. 또한, 가이던스 처리부(12)는, 생체 인증 장치(1)가 스피커를 갖고 있는 경우, 가이던스 메시지를, 스피커를 통하여 음성에 의해 이용자에게 통지시켜도 된다.
유효 생체 정보 추출부(13)는, 처리부(5)가 입력 혈관 화상은 부적정하다고 판정한 경우에, 부적정 입력 혈관 화상으로부터, 등록 생체 정보의 선택에 이용되는 정보인 유효 생체 정보를 추출한다.
다시 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)를 참조하면, 촬영 영역(200) 내에 포함되는 이용자의 손(210)의 일부분에도, 정맥 패턴(220)의 일부가 존재한다. 또한, 다시 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)를 참조하면, 촬영 영역(300) 내에 차지하는 이용자의 손(310)의 면적이 작아도, 굵은 정맥은 판별 가능하다. 그 때문에, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 이와 같은 부적정한 위치에 놓여진 손을 촬영함으로써 얻어진 부적정 입력 혈관 화상으로부터도, 정맥 패턴에 관한 정보를 추출할 수 있다.
따라서, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 예를 들면, 처리부(5)로부터 수취한 부적정 입력 혈관 화상 중의 손 영역을 나타내는 정보에 기초하여, 손 영역 내에 존재하는 정맥 패턴에 관한 특징점을 유효 생체 정보로서 추출한다.
유효 생체 정보 추출부(13)는, 예를 들면, 혈관의 분기점 및 단점(端点) 등을 특징점으로서 추출한다. 따라서 유효 생체 정보 추출부(13)는, 혈관의 분기점 및 단점을 부적정 입력 혈관 화상으로부터 추출하기 위해서, 예를 들면, 국소 임계값법을 이용하여, 부적정 입력 혈관 화상의 손 영역을 2치화한다. 다음으로, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 2치화된 손 영역에 대하여 세선화 처리를 행한다. 그 후, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 복수의 마스크 패턴을 이용하여 세선화된 손 영역을 주사함으로써, 어느 하나의 마스크 패턴과 일치할 때의, 부적정 입력 혈관 화상 상의 위치를 검출한다. 그리고 유효 생체 정보 추출부(13)는, 검출된 위치의 중심 화소를, 특징점으로서 추출한다. 또한, 마스크 패턴은, 예를 들면, 3×3화소로 나타내어지고, 혈관의 분기점 또는 단점에 대응하는 2치 패턴을 갖는다.
또한, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 다른 유효 생체 정보로서, 예를 들면, 일본 특개 2007-249339호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 손 영역으로부터, 혈관상의 만곡 방향의 분포와, 혈관상의 줄기의 방향의 분포 혹은 혈관상에서의 줄기의 간격 및 개수를 나타내는 주파수를 추출해도 된다. 예를 들면, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 손 영역 내에서 엣지 검출 처리 및 세선화 처리를 행함으로써 혈관상을 추출한다. 그리고 유효 생체 정보 추출부(13)는, 추출된 혈관상을 절선 근사한다. 유효 생체 정보 추출부(13)는, 절선 근사된 혈관상을, 2개의 선분을 포함하는 세그먼트 단위로 분할한다. 유효 생체 정보 추출부(13)는, 2개의 선분의 연결점으로부터, 2개의 선분의 단점을 연결하는 직선으로의 수선의 방향 벡터를 만곡 방향으로서 산출한다. 그리고 유효 생체 정보 추출부(13)는, 복수의 세그먼트의 각각에 대하여 산출된 만곡 방향의 히스토그램을, 혈관상의 만곡 방향의 분포로 한다. 또한 유효 생체 정보 추출부(13)는, 예를 들면, 손 영역을 고속 푸리에 변환함으로써, 혈관상의 줄기의 방향의 분포 혹은 혈관상에서의 줄기의 간격 및 개수를 나타내는 주파수를 구할 수 있다.
또한, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 손 영역의 상(像)에 관한 주파수 성분을 유효 생체 정보로서 추출해도 된다. 이 경우, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 손 영역의 면적이, 사람의 손 또는 손가락이 생체 정보 취득부(3)에 대하여 적정한 위치에 놓여진 경우의 손 영역의 평균적인 면적인 기준 면적과 일치하도록, 부적정 입력 혈관 화상을 확대 보정한다. 또한, 기준 면적은 미리 결정되어, 기억부(4)에 기억된다.
그리고 유효 생체 정보 추출부(13)는, 확대 보정된 부적정 입력 혈관 화상에 대하여, 고속 푸리에 변환 혹은 웨이블릿 변환 등의 주파수 변환 처리를 실행한다. 유효 생체 정보 추출부(13)는, 주파수 변환 처리에 의해 얻어진 부적정 입력 혈관 화상에 포함되는 상(像)의 적어도 하나의 소정의 주파수 대역의 주파수 성분을 유효 생체 정보로 한다. 또한, 소정의 주파수 대역은, 예를 들면, 손 영역의 윤곽 형상 혹은 정맥 패턴이 상이하면 주파수 성분이 변화하는 주파수 대역으로 할 수 있다. 또한 유효 생체 정보 추출부(13)는, 부적정 입력 혈관 화상 혹은 확대 보정된 부적정 입력 혈관 화상에 대하여 엣지 검출 처리를 행하여, 손 영역의 윤곽 및 정맥이 검출된 엣지 화상을 작성하고, 그 엣지 화상에 대하여 주파수 변환 처리를 행해도 된다.
또한 유효 생체 정보 추출부(13)는, 손 영역에 대하여 외접하는 소정의 형상의 영역, 또는 손 영역에 대하여 내접하는 소정의 형상의 영역을 유효 생체 정보로 해도 된다. 또한, 소정의 형상의 영역은, 손 영역 내의 정맥 패턴을 포함하고, 또한 손 영역 이외의 대조 처리에 있어서 사용하지 않는 부분을 극력 포함하지 않도록 하는 형상으로 할 수 있다. 예를 들면, 소정의 형상은, 사각형 혹은 타원형으로 할 수 있다.
유효 생체 정보 추출부(13)는, 입력 혈관 화상이 부적정하게 된 원인에 따라서, 상이한 유효 생체 정보를 추출해도 된다. 예를 들면, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 처리부(5)로부터 부적정한 것의 원인을 나타내는 원인 정보를 수취한다. 그리고 그 원인 정보가, 손 또는 손가락이 생체 정보 취득부(3)의 촬영 범위와 어긋나 있어, 대조에 사용되어야 할 생체 정보의 일부가 결락되어 있는 것을 나타내고 있는 경우, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 손 영역 내의 특징점을 유효 생체 정보로서 추출한다. 한편, 원인 정보가, 손 또는 손가락이 생체 정보 취득부(3)에 대하여 지나치게 먼 것을 나타내고 있는 경우, 유효 생체 정보 추출부(13)는, 손 영역의 상(像)에 관한 주파수 성분을 유효 생체 정보로서 추출한다.
유효 생체 정보 추출부(13)는, 얻어진 유효 생체 정보를 유효 생체 정보 대조부(14)에 전달한다.
또한, 각 등록 혈관 화상에 관해서도, 부적정 혈관 화상에 대한 상기의 유효 생체 정보 추출부(13)의 처리와 마찬가지의 처리가 미리 실시된다. 그리고 각 등록 혈관 화상에 대하여 유효 생체 정보가 산출된다. 각 등록 혈관 화상에 대하여 산출된 유효 생체 정보는, 기억부(4)에, 대응하는 등록 이용자의 등록 생체 정보에 관한 데이터의 하나로서 기억된다. 단, 유효 생체 정보가, 후술하는 대조용의 특징량과 동일한 경우에는, 그 대조용의 특징량이 등록 생체 정보에 관한 유효 생체 정보로서 사용된다. 그 때문에, 기억부(4)는, 등록 생체 정보에 관한 유효 생체 정보를, 등록 생체 정보에 관한 대조용의 특징량과 별개로 기억하지 않아도 된다.
유효 생체 정보 대조부(14)는, 유효 생체 정보 추출부(13)로부터 수취한, 부적정 입력 혈관 화상으로부터 얻어진 유효 생체 정보를, 기억부(4)에 기억되어 있는 각 등록 생체 정보에 관한 유효 생체 정보와 대조한다. 그리고 유효 생체 정보 대조부(14)는, 부적정 입력 혈관 화상으로부터 얻어진 유효 생체 정보와 각 등록 생체 정보에 관한 유효 생체 정보의 유사도를 산출한다.
예를 들면, 유효 생체 정보로서 혈관의 단점 혹은 분기점 등의 특징점이 구해져 있는 경우, 유효 생체 정보 대조부(14)는, 부적정 입력 혈관 화상의 손 영역의 무게 중심 부근에 위치하는 특징점을, 제1 기준 특징점으로서 선택한다. 또한 유효 생체 정보 대조부(14)는, 주목하는 등록 혈관 화상으로부터 추출된 특징점 중의 하나를 제2 기준 특징점으로서 선택한다. 그리고 유효 생체 정보 대조부(14)는, 제2 기준 특징점을 제1 기준 특징점과 일치시키도록, 등록 혈관 화상을 평행 이동시킨다. 그 후, 유효 생체 정보 대조부(14)는, 등록 혈관 화상을 회전시키면서, 부적정 입력 혈관 화상의 특징점과 일치하는 등록 혈관 화상의 특징점의 개수를 구한다. 유효 생체 정보 대조부(14)는, 제1 기준 특징점과 제2 기준 특징점의 조합을 변화시키면서, 상기의 처리를 반복하여, 부적정 입력 혈관 화상의 특징점과 일치하는 등록 혈관 화상의 특징점의 개수의 최대값을 구한다.
마지막으로, 유효 생체 정보 대조부(14)는, 일치한 특징점의 개수의 최대값을, 입력 혈관 화상으로부터 추출된 특징점의 총수로 나눈 값을 유사도로서 구한다. 따라서, 이 경우, 유사도는 0?1의 값을 갖고, 부적정 입력 혈관 화상에 나타내어진 정맥 패턴과 등록 혈관 화상에 나타내어진 정맥 패턴의 유사 정도가 높을수록, 유사도의 값은 1에 근접한다.
또한, 유효 생체 정보로서 정맥 패턴 혹은 손 영역의 형상에 관한 특징량이 얻어져 있는 경우, 유효 생체 정보 대조부(14)는, 부적정 입력 혈관 화상으로부터 얻어진 각 특징량과, 주목하는 등록 혈관 화상으로부터 얻어진 대응하는 특징량의 차의 절대값의 합계를 산출한다.
예를 들면, 유효 생체 정보 대조부(14)는, 혈관상의 만곡 방향의 분포, 혈관상의 줄기의 방향의 분포 혹은 혈관상에서의 줄기의 간격 및 개수를 나타내는 주파수의 각각에 대하여, 부적정 입력 혈관 화상으로부터 얻어진 값과 주목하는 등록 혈관 화상으로부터 얻어진 값의 차의 절대값을 구한다. 그리고 유효 생체 정보 대조부(14)는, 얻어진 차의 절대값을 합계함으로써 얻어진 값을 유사도로 한다.
혹은, 유효 생체 정보 대조부(14)는, 부적정 입력 혈관 화상으로부터 얻어진 소정의 주파수 대역의 주파수 성분과 주목하는 등록 혈관 화상으로부터 얻어진 대응하는 주파수 대역의 주파수 성분의 차의 절대값을 구한다. 그리고 유효 생체 정보 대조부(14)는, 얻어진 차의 절대값을 합계함으로써 얻어진 값을 유사도로 한다.
이 경우, 부적정 입력 혈관 화상에 나타내어진 손 영역의 형상 또는 정맥 패턴과, 등록 혈관 화상에 나타내어진 손 영역의 형상 또는 정맥 패턴의 유사 정도가 높을수록, 유사도의 값은 0에 근접한다.
또한, 손 영역에 대하여 외접하는 소정의 형상의 영역, 또는 손 영역에 대하여 내접하는 소정의 형상의 영역이 유효 생체 정보인 경우, 유효 생체 정보 대조부(14)는, 유효 생체 정보인 영역을 템플릿으로 하고, 주목하는 등록 혈관 화상과의 패턴 매칭에 의해 유사도를 산출한다.
이 경우, 유효 생체 정보 대조부(14)는, 템플릿과 등록 혈관 화상의 상대적인 위치를 다양하게 변화시키면서, 하기의 수학식을 이용하여, 템플릿과 등록 혈관 화상간의 상관값 c(i, j)를 산출한다.
Figure pct00001
여기서, I(x, y)는, 등록 혈관 화상에 포함되는, 수평 좌표 x, 수직 좌표 y의 화소의 화소값을 나타낸다. 또한 T(x-i, y-j)는, 템플릿에 포함되는, 수평 좌표 (x-i), 수직 좌표 (y-j)의 화소의 화소값을 나타낸다. 또한, Iav는, 등록 혈관 화상에 포함되는 화소의 평균 화소값이고, Tav는, 템플릿에 포함되는 화소의 평균 화소값이다. 또한, i 및 j는, 각각, 등록 혈관 화상과 템플릿의 수평 방향 및 수직 방향의 어긋남량을 나타낸다. 또한 c(i, j)는, 등록 혈관 화상이, 템플릿에 대하여 수평 방향으로 i화소 또한 수직 방향으로 j화소 어긋나 있을 때의 상관값을 나타낸다. 이 상관값 c(i, j)는, -1?1의 사이에 포함되는 값을 취할 수 있다. 등록 혈관 화상과 템플릿이 완전히 일치하고 있는 경우, 상관값 c(i, j)는 1로 된다. 한편, 등록 혈관 화상과 템플릿이 완전히 반전되어 있는 경우, 상관값 c(i, j)는 -1로 된다.
유효 생체 정보 대조부(14)는, 각 등록 생체 정보에 대하여 산출된 유사도를, 그 유사도에 대응하는 등록 생체 정보에 관한 등록 이용자의 식별 정보와 함께 선택부(15)에 전달한다.
선택부(15)는, 부적정 입력 혈관 화상에 나타내어진 입력 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택한다. 그를 위해서, 선택부(15)는, 등록 생체 정보의 각각에 대하여 산출된 유사도가 소정의 선택 조건을 충족시키는지의 여부를 판정한다. 그리고 유사도가 선택 조건을 충족시키는 경우, 선택부(15)는, 그 유사도에 대응하는 등록 생체 정보를, 생체 정보 취득부(3)에 의해 재취득된 적정 입력 혈관 화상과의 대조 처리에 이용하기 위해서 선택한다.
선택 조건은, 상기한 바와 같이, 유사도가 부적정 입력 혈관 화상의 특징점과 일치하는 등록 혈관 화상의 특징점의 개수의 최대값에 관한 값인 경우, 혹은, 패턴 매칭에 의해 얻어진 상관값인 경우, 예를 들면, 유사도가 선택용 임계값 이상으로 되는 것이다.
또한, 선택 조건은, 상기한 바와 같이, 유사도가 부적정 입력 혈관 화상으로부터 추출된 특징량과 등록 혈관 화상으로부터 추출된 특징량의 차의 절대값 합인 경우, 예를 들면, 유사도가 선택용 임계값 이하로 되는 것이다.
선택용 임계값은, 이용자가 특정한 등록 이용자일 가능성이 전혀 없다고 판단되는 경우에, 그 특정한 등록 이용자에 대응하는 등록 생체 정보가 선택부(15)에 의해 선택되지 않게 되도록 하는 값으로 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 선택용 임계값은, 후술하는, 이용자의 인증에 성공하였다고 판정하는 조건에 관하여 규정되는 대조 임계값과 동일한 값으로 설정된다. 혹은, 선택용 임계값은, 인증 판정부(18)가 인증에 성공하였다고 판정하는 조건보다도, 등록 생체 정보가 선택되는 조건이 완화되도록 하는 값으로 설정되어도 된다.
선택부(15)는, 유효 생체 정보 대조부(14)로부터 수취한 등록 생체 정보에 대응하는 등록 이용자의 식별 정보를 참조함으로써, 소정의 조건을 충족시킨다고 판정된 유사도에 대응하는 등록 생체 정보에 관한 데이터에, 선택된 것을 나타내는 선택 플래그를 관련짓는다. 그리고 선택부(15)는, 그 선택 플래그를 기억부(4)에 기억한다. 혹은, 선택부(15)는, 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터를, 모든 등록 생체 정보에 관한 데이터가 기억되어 있는 기억 영역과는 별개의 기억 영역에 복제해도 된다. 이 경우, 선택부(15)는, 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터를, 모든 등록 생체 정보에 관한 데이터가 기억되어 있는 기억 영역보다도 처리부(5)가 고속으로 액세스 가능한 기억 영역에 기억하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 모든 등록 생체 정보에 관한 데이터가 자기 디스크 장치 혹은 광 디스크 장치 등의 2차 기억 장치에 기억되어 있는 경우, 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터는, 반도체 메모리 등의 주기억 장치에 기억된다. 이에 의해, 처리부(5)는, 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터를 이용한 대조 처리를 고속화할 수 있다.
특징량 추출부(16)는, 대조 처리의 실행시에, 적정 입력 혈관 화상으로부터 대조 처리용의 특징량을 추출한다.
특징량 추출부(16)는, 예를 들면, 유효 생체 정보 추출부(13)와 마찬가지로, 손 영역으로부터 혈관의 분기점 및 단점 등의 특징점을 특징량으로서 추출한다. 혹은, 특징량 추출부(16)는, 손 영역으로부터, 혈관상의 만곡 방향의 분포와, 혈관상의 줄기의 방향의 분포 혹은 혈관상에서의 줄기의 간격 및 개수를 나타내는 주파수를 특징량으로서 추출한다. 어느 경우도, 특징량 추출부(16)는, 유효 생체 정보 추출부(13)에 관하여 설명한 방법과 마찬가지의 방법을 이용하여 특징량을 추출할 수 있다. 그 때문에, 여기서는, 특징점의 추출 방법의 상세한 설명을 생략한다.
또한, 특징량 추출부(16)가 추출하는 특징량은, 유효 생체 정보 추출부(13)가 추출하는 특징량과 동일한 종류의 특징량이어도 되고, 혹은 상이한 종류의 특징량이어도 된다. 예를 들면, 유효 생체 정보 추출부(13)가 혈관의 분기점 및 단점 등의 특징점을 특징량으로서 추출하는 한편, 특징량 추출부(16)는 혈관상의 만곡 방향의 분포와, 혈관상의 줄기의 방향의 분포 혹은 혈관상에서의 줄기의 간격 및 개수를 나타내는 주파수를 특징량으로서 추출해도 된다. 또한, 유효 생체 정보 추출부(13) 및 특징량 추출부(16)의 양방 모두, 혈관의 분기점 및 단점 등의 특징점을 특징량으로서 추출해도 된다. 유효 생체 정보와 대조용의 특징량이 동일한 경우, 등록 생체 정보에 관한 데이터로서, 어느 한쪽만이 기억되면 되므로, 기억부(4)에 기억되는 데이터량이 적어도 된다. 한편, 유효 생체 정보와 대조용의 특징량이 상이한 경우, 처리부(5)는, 상이한 종류의 정보를 이용하여 입력 생체 정보와 등록 생체 정보를 대조할 수 있으므로, 단일 종류의 정보를 이용하는 것보다도 인증 정밀도를 향상시킬 수 있다.
특징량 추출부(16)는, 적정 입력 혈관 화상으로부터 추출한 복수의 특징점 등의 특징량을 대조부(17)에 전달한다.
또한, 각 등록 혈관 화상에 관해서도, 적정 혈관 화상에 관한 상기의 특징량 추출부(16)의 처리와 마찬가지의 처리가 미리 실시된다. 그리고 각 등록 혈관 화상에 대해서도 특징량이 산출된다. 각 등록 혈관 화상에 대하여 산출된 특징량은, 기억부(4)에, 대응하는 등록 생체 정보에 관한 데이터의 하나로서 기억된다.
또한, 후술하는 바와 같이, 대조부(17)가, 특징량을 사용하지 않는 대조 방법, 예를 들면, 패턴 매칭을 이용하여 대조 처리를 실행하는 경우, 특징량 추출부(16)는 생략되어도 된다.
대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상에 나타내어진 입력 생체 정보인 정맥 패턴과, 미리 등록된 등록 생체 정보인 정맥 패턴을 대조한다. 그리고 대조부(17)는, 대조 처리의 결과로서, 입력 생체 정보가 등록 생체 정보에 유사한 정도를 나타내는 유사도를 구한다.
예를 들면, 대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상으로부터 추출된 특징점 중, 등록 혈관 화상으로부터 추출된 특징점과 일치하는 특징점의 개수를 조사함으로써, 유사도를 산출할 수 있다. 혹은, 대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상으로부터 추출된 특징량과, 등록 혈관 화상으로부터 추출된 특징량의 차의 절대값 합을 구함으로써, 유사도를 산출할 수 있다. 혹은 또한, 대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상에 포함되는 손 영역에 내접 또는 외접하는 영역과, 등록 혈관 화상과의 패턴 매칭에 의해 유사도를 구할 수 있다. 어느 경우도, 대조부(17)는, 유효 생체 정보 대조부(14)에 관하여 설명한 방법과 마찬가지의 방법을 이용하여 대조 처리를 실행할 수 있다. 그 때문에, 여기서는, 대조 처리의 상세한 설명을 생략한다.
대조부(17)는, 산출된 유사도 중, 입력 생체 정보와 등록 생체 정보가 가장 유사한 것을 나타내는 최고 유사도를 구한다. 그리고 대조부(17)는, 최고 유사도를, 그 최고 유사도에 대응하는 등록 생체 정보에 관한 등록 이용자의 식별 정보와 함께 인증 판정부(18)에 전달한다.
단, 특징량 추출부(16) 및 대조부(17)는, 선택부(15)에 의해, 입력 생체 정보와의 유사도가 높다고 추정되는 등록 생체 정보에 관한 데이터가 선택되어 있는 경우, 그 선택된 등록 생체 정보만을 대조 처리의 대상으로 한다. 즉, 특징량 추출부(16) 및 대조부(17)는, 선택 플래그가 관련지어져 있는 등록 생체 정보에 관한 데이터만을 대조 처리에 사용한다. 이에 의해, 특징량 추출부(16) 및 대조부(17)는, 일단 입력된 입력 혈관 화상이 부적정하여, 다시 입력 혈관 화상이 취득된 경우에는, 입력 혈관 화상의 재입력 후에서 대조 처리가 행해지는 횟수를 줄일 수 있다. 그 때문에, 처리부(5)는, 생체 인증 처리 전체에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
인증 판정부(18)는, 대조부(17)에 의해 산출된 최고 유사도가 소정의 인증 조건을 충족시키는지의 여부를 판정한다.
인증 조건은, 최고 유사도가, 상기한 바와 같이, 적정 입력 혈관 화상의 특징점과 일치하는 등록 혈관 화상의 특징점의 개수의 최대값에 관한 값인 경우, 또는 패턴 매칭에 의해 얻어진 상관값인 경우, 예를 들면, 최고 유사도가 인증 판정 임계값 이상으로 되는 것이다. 또한, 인증 조건은, 최고 유사도가, 상기한 바와 같이, 적정 입력 혈관 화상으로부터 추출된 특징량과 등록 혈관 화상으로부터 추출된 특징량의 차의 절대값 합인 경우, 예를 들면, 최고 유사도가 인증 판정 임계값 이하로 되는 것이다.
인증 판정부(18)는, 최고 유사도가 인증 조건을 충족시키는 경우, 입력 생체 정보와 등록 생체 정보는 일치한다고 판정한다. 그리고 인증 판정부(18)는, 이용자를, 입력 생체 정보와 일치한다고 판정된 등록 생체 정보에 대응하는 등록 이용자로서 인증한다. 인증 판정부(18)는, 이용자를 인증하면, 그 인증 결과를 처리부(5)에 통지한다. 그리고 처리부(5)는, 인증된 이용자가 생체 인증 장치(1)가 실장된 장치 혹은 생체 인증 장치(1)가 접속된 장치를 이용하는 것을 허가한다.
한편, 인증 판정부(18)는, 최고 유사도가 인증 조건을 충족시키지 않는 경우, 입력 생체 정보와 등록 생체 정보는 일치하지 않는다고 판정한다. 이 경우에는, 인증 판정부(18)는, 이용자를 인증하지 않는다. 인증 판정부(18)는, 이용자의 인증에 실패한 것을 나타내는 인증 결과를 처리부(5)에 통지한다. 그리고 처리부(5)는, 인증되지 않았던 이용자가 생체 인증 장치(1)가 실장된 장치 혹은 생체 인증 장치(1)가 접속된 장치를 사용하는 것을 거부한다. 또한 처리부(5)는, 표시부(2)에, 인증에 실패한 것을 나타내는 메시지를 표시시킨다.
인증 판정 임계값은, 등록 이용자 본인이 이용자인 경우에만, 인증 판정부(18)가 인증에 성공하도록 하는 값으로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고 인증 판정 임계값은, 등록 이용자와는 다른 타인이 이용자인 경우에는, 인증 판정부(18)가 인증에 실패하도록 하는 값으로 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 인증 판정 임계값은, 유사도가 취할 수 있는 최대값과 최소값의 차에 0.7을 곱한 값을, 유사도의 최소값에 더한 값으로 할 수 있다.
도 5는 처리부(5) 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 의해 제어되는, 생체 인증 처리의 동작 플로우차트를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 처리부(5)는, 생체 정보 취득부(3)로부터, 이용자의 생체 정보인 이용자의 손 또는 손가락의 정맥 패턴을 나타내는 입력 혈관 화상을 취득한다(스텝 S101). 그리고 처리부(5)의 양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상이 대조 처리에 이용하기 위해서 적정한지의 여부를 판정한다(스텝 S102). 양부 판정부(11)는, 예를 들면, 입력 혈관 화상으로부터 추출한 손 영역의 사이즈 또는 무게 중심 위치에 기초하여, 입력 혈관 화상이 적정한지의 여부를 판정할 수 있다. 입력 혈관 화상이 대조 처리에 이용하기에는 부적정한 부적정 입력 혈관 화상인 경우(스텝 S102-아니오), 양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상이 부적정하게 된 원인을 특정한다(스텝 S103). 그리고 양부 판정부(11)는, 입력 혈관 화상이 부적정하게 된 원인을 나타내는 원인 정보를 처리부(5)에 전달한다. 또한 양부 판정부(11)는, 양부 판정에 이용된, 부적정 입력 혈관 화상 중의 손 영역을 나타내는 정보도 처리부(5)에 전달한다.
다음으로, 처리부(5)의 가이던스 처리부(12)는, 처리부(5)로부터 원인 정보라고 통지되면, 그 원인 정보에 따라서, 부적정하게 된 원인에 대응하는 가이드 메시지를 기억부(4)로부터 읽어들인다. 그리고 가이던스 처리부(12)는, 읽어들인 가이드 메시지를 표시부(2)에 표시시킨다(스텝 S104).
또한, 처리부(5)의 유효 생체 정보 추출부(13)는, 부적정 입력 혈관 화상으로부터 유효 생체 정보를 추출한다(스텝 S105). 그리고 유효 생체 정보 추출부(13)는, 추출한 유효 생체 정보를 처리부(5)의 유효 생체 정보 대조부(14)에 전달한다. 유효 생체 정보 대조부(14)는, 부적정 입력 혈관 화상으로부터 추출된 유효 생체 정보와, 기억부(4)에 미리 기억되어 있는, 모든 등록 생체 정보에 관한 유효 생체 정보를 대조함으로써 유사도를 각각 산출한다(스텝 S106). 그리고 유효 생체 정보 대조부(14)는, 각 등록 생체 정보에 대하여 산출된 유사도를, 그 유사도에 대응하는 등록 생체 정보에 관한 등록 이용자의 식별 정보와 함께 처리부(5)의 선택부(15)에 전달한다.
선택부(15)는, 선택 조건을 충족시키는 유사도에 대응하는 등록 생체 정보를 선택한다(스텝 S107). 그리고 선택부(15)는, 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터를 식별하는 선택 플래그를 기억부(4)에 기억하거나, 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터를 모든 등록 생체 정보에 관한 데이터로 별개의 기억 영역에 복제한다.
한편, 입력 혈관 화상이 대조 처리에 이용하는 데에 적정한 적정 입력 혈관 화상인 경우(스텝 S102-예), 처리부(5)의 특징량 추출부(16)는, 적정 입력 혈관 화상으로부터 대조용 특징량을 추출한다(스텝 S108). 그리고 특징량 추출부(16)는, 추출한 특징량을 처리부(5)의 대조부(17)에 전달한다.
대조부(17)는, 선택부(15)에 의해 선택된 등록 생체 정보가 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S109). 선택된 등록 생체 정보가 있으면(스텝 S109-예), 대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상으로부터 추출된 대조용 특징량과 선택된 등록 생체 정보에 관한 대조용 특징량을 대조한다. 그리고 대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상에 나타내어진 입력 생체 정보와 선택된 각 등록 생체 정보의 유사도를 각각 산출한다(스텝 S110).
한편, 선택된 등록 생체 정보가 없으면(스텝 S109-아니오), 대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상으로부터 추출된 대조용 특징량과 모든 등록 생체 정보에 관한 대조용 특징량을 대조한다. 그리고 대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상에 나타내어진 입력 생체 정보와 모든 등록 생체 정보의 유사도를 각각 산출한다(스텝 S111).
스텝 S110 또는 S111 후, 대조부(17)는, 산출된 유사도 중, 입력 생체 정보와 등록 생체 정보가 가장 유사한 것을 나타내는 최고 유사도를 결정한다(스텝 S112). 그리고 대조부(18)는, 최고 유사도를, 그 최고 유사도에 대응하는 등록 생체 정보에 관한 등록 이용자의 식별 정보와 함께 처리부(5)의 인증 판정부(18)에 전달한다.
인증 판정부(18)는, 최고 유사도가 인증 조건을 충족시키는지의 여부를 판정한다(스텝 S113). 최고 유사도가 인증 조건을 충족시키는 경우(스텝 S113-예), 인증 판정부(18)는 이용자를 최고 유사도에 대응하는 등록 이용자로서 인증한다(스텝 S114).
한편, 최고 유사도가 인증 조건을 충족시키지 않는 경우(스텝 S113-아니오), 인증 판정부(18)는 이용자를 인증하지 않는다(스텝 S115).
스텝 S114 또는 S115 후, 처리부(5)는, 생체 인증 처리를 종료한다.
또한, 처리부(5)는, 스텝 S103 및 S104의 처리의 실행 후에, 생체 정보 취득부(3)가 입력 혈관 화상을 다시 생성하고 있는 동안에, 스텝 S105?S107의 처리를 실행해도 된다. 혹은, 처리부(5)는, 스텝 S103 및 S104의 처리와, 스텝 S105?S107의 처리를 병행하여 실행해도 된다. 혹은 또한, 처리부(5)는, 스텝 S103 및 S104의 처리와, 스텝 S105?S107의 처리의 순서를 교체해도 된다.
또한, 처리부(5)는, 부적정 입력 혈관 화상으로부터, 등록 생체 정보를 선택하기 위해서 충분한 유효 생체 정보가 얻어지지 않을 때에는, 스텝 S105?S107의 처리를 생략해도 된다. 예를 들면 스텝 S102 후에, 처리부(5)는, 양부 판정부(11)에 의해 구해진 부적정 입력 혈관 화상에 차지하는 손 영역의 면적을, 사람의 손 또는 손가락이 생체 정보 취득부(3)에 대하여 적정한 위치에 놓여졌을 때의 입력 혈관 화상 상의 손 영역의 평균적인 면적인 기준 면적과 비교한다. 그리고 처리부(5)는, 기준 면적에 대한 손 영역의 면적의 비가, 유효 생체 정보의 추출에 최저한 필요한 면적비 미만인 경우, 스텝 S105?S107의 처리를 생략한다. 또한, 유효 생체 정보의 추출에 최저한 필요한 면적비는, 예를 들면, 0.3?0.5의 범위에 포함되는 어느 하나의 값으로 할 수 있다.
또한 스텝 S109에서, 선택된 등록 생체 정보가 하나밖에 존재하지 않았던 경우, 처리부(5)는, 이용자를 그 선택된 등록 생체 정보에 대응하는 이용자로서 인증해도 된다. 이 경우, 처리부(5)는, 적정한 입력 혈관 화상을 다시 취득하지 않아도, 입력 생체 정보와 일치할 가능성이 있는 등록 생체 정보가 그 외에 존재하지 않으므로, 이용자를 정확하게 인증할 수 있기 때문이다. 이 경우, 스텝 S110?S113 및 S115의 처리는 생략되어도 된다. 그 때문에, 처리부(5)는, 생체 인증 처리 전체에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
또한 상기한 바와 같이, 대조 처리로서 패턴 매칭이 사용되는 경우, 대조부(17)는 혈관 화상으로부터 추출된 특징량을 사용하지 않으므로, 상기의 스텝 S108의 처리는 생략되어도 된다. 이 경우, 스텝 S110 및 S111에서는, 대조부(17)는, 적정 입력 혈관 화상과 선택된 등록 혈관 화상 혹은 모든 등록 혈관 화상과의 패턴 매칭을 실행한다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 요하는 시간과 종래 기술에 의한 생체 인증 처리를 실행하기 위해서 요하는 시간과의 비교를 도시하는 개념도이다. 도 6에서, 횡축은 경과 시간을 나타낸다. 블록 열(600)은, 최초로 얻어진 입력 혈관 화상이 적정한 경우에서의 생체 인증 처리의 시간을 나타낸다. 또한 블록 열(610)은, 종래의 생체 인증 장치가, 최초로 얻어진 입력 혈관 화상이 부적정한 경우에, 입력 혈관 화상을 재취득한 후에, 모든 등록 생체 정보에 대한 대조 처리를 실행한 경우에서의 생체 인증 처리의 시간을 나타낸다. 한편, 블록 열(620)은, 생체 인증 장치(1)가, 최초로 얻어진 입력 혈관 화상이 부적정한 경우에, 그 부적정한 입력 혈관 화상에 기초하여 대조 처리의 대상으로 되는 등록 생체 정보를 선택한 것에 의한 생체 인증 처리의 시간을 나타낸다.
또한, 각 블록 열에서, 블록(601)은, 입력 혈관 화상을 취득하기 위해서 요하는 시간을 나타낸다. 또한 블록(602)은, 취득된 입력 혈관 화상의 양부를 판정하기 위해서 요하는 시간을 나타낸다. 또한 블록(603)은, 입력 혈관 화상으로부터 정맥 패턴에 관한 특징량을 추출하기 위해서 요하는 시간을 나타낸다. 또한 블록(604)은, 모든 등록 생체 정보를 대상으로 하는 대조 처리에 요하는 시간을 나타낸다. 한편, 블록(605)은, 부적정한 입력 혈관 화상에 기초하여 선택된 등록 생체 정보만을 대상으로 하는 대조 처리에 요하는 시간을 나타낸다. 또한, 블록(606)은, 부적정한 입력 혈관 화상으로부터 정맥 패턴 혹은 손 영역에 관한 유효 생체 정보를 추출하기 위해서 요하는 시간을 나타낸다. 블록(607)은, 부적정한 입력 혈관 화상에 기초하여 등록 생체 정보로부터 일부의 등록 생체 정보를 선택하기 위해서 요하는 시간을 나타낸다. 그리고 블록(608)은, 인증 판정 처리에 요하는 시간을 나타낸다.
최초로 얻어진 입력 혈관 화상이 적정한 경우, 블록 열(600)에 나타내어지는 바와 같이, 종래 기술에 의한 생체 인증 장치도, 본 실시 형태에 따른 생체 인증 장치(1)도, 모든 등록 생체 정보에 대하여 대조 처리를 행한다. 그 때문에, 종래 기술에 의한 생체 인증 장치가 생체 인증 처리 전체를 실행하는 데에 요하는 시간은, 본 실시 형태에 따른 생체 인증 장치(1)가 생체 인증 처리 전체를 실행하는 데에 요하는 시간과 동일하다.
그러나, 최초로 얻어진 입력 혈관 화상이 부적정한 경우, 종래 기술에 의한 생체 인증 장치는, 입력 혈관 화상이 재취득되고, 그 재취득된 입력 혈관 화상에 대한 특징량 추출 처리가 종료될 때까지, 대조 처리를 실행할 수 없다. 또한, 종래 기술에 의한 생체 인증 처리는, 특징량 추출 처리의 종료 후에, 모든 등록 생체 정보를 대상으로 하여 대조 처리를 실행해야만 한다.
이에 대하여, 생체 정보 취득부(3)에 의한 입력 혈관 화상의 재취득 처리의 실행 중, 그 재취득 처리에 대한 처리부(5)의 처리 부하는 적다. 그 때문에, 생체 인증 장치(1)가 입력 혈관 화상을 재취득하고, 재취득된 입력 혈관 화상에 대하여 양부 판정 처리를 실행하고 있는 동안에, 처리부(5)는, 부적정한 입력 혈관 화상에 기초하여 등록 생체 정보로부터 일부의 등록 생체 정보를 선택하는 처리를 실행할 수 있다. 이 결과, 생체 인증 장치(1)는, 재취득된 입력 혈관 화상에 대한 특징량 추출 처리가 종료된 후에, 선택된 등록 생체 정보만을 대상으로 하여 대조 처리를 실행하면 된다. 따라서, 블록(604)에 나타내어지는 대조 처리의 시간과 블록(605)에 나타내어지는 대조 처리의 시간의 차만큼, 생체 인증 장치(1)는, 종래 기술에 의한 생체 인증 장치보다도 생체 인증 처리 전체에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
이상에 설명해 온 바와 같이, 일 실시 형태에 따른, 생체 인증 장치는, 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보의 일부가 결락되어 있거나, 혹은 생체 정보가 불선명한 경우, 이용자에 대하여 생체 정보의 재입력을 지시한다. 한편, 이 생체 인증 장치는, 미리 등록되어 있는 모든 등록 생체 정보로부터, 그 불완전한 입력 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택한다. 그리고 이 생체 인증 장치는, 이용자가 생체 정보를 다시 생체 정보 취득부에 판독시킴으로써 얻어진 적정한 입력 생체 화상에 나타내어진 입력 생체 정보와, 선택된 등록 생체 정보만을 대조한다. 이에 의해, 이 생체 인증 장치는, 입력 생체 화상의 재입력 후에 생체 인증 처리를 실행하는 등록 생체 정보의 수를 줄임으로써, 생체 인증 처리 전체의 실행에 요하는 처리 시간의 증대를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기억부는, 이전에 실행된 선택 처리에 의해, 이미 선택되어 있는 등록 생체 정보가 존재하는 경우, 전회 취득시의 부적정 입력 혈관 화상으로부터 추출된 유효 생체 정보를 전회 유효 생체 정보로서 기억해 두어도 된다. 그리고, 처리부의 유효 생체 정보 대조부는, 새롭게 취득된 입력 혈관 화상이 양부 판정부에 의해 부적정으로 판정된 경우, 그 새롭게 취득된 입력 혈관 화상으로부터 취득된 유효 생체 정보인 최신 유효 생체 정보를, 전회 유효 생체 정보와 대조한다. 그리고 유효 생체 정보 대조부는, 전회 유효 생체 정보와 최신 유효 생체 정보의 유사도를 산출한다. 또한 처리부의 선택부는, 전회 유효 생체 정보와 최신 유효 생체 정보의 유사도가 소정의 선택 조건을 충족시키지 않아, 최신 유효 생체 정보가 전회 유효 생체 정보와 일치하지 않는다고 판정한 경우, 이미 선택되어 있는 등록 생체 정보 모두를 미선택으로 한다. 예를 들면, 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터에, 선택 플래그가 관련지어져 있는 경우, 선택부는, 그 선택 플래그를 소거한다. 혹은, 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터가, 다른 등록 생체 정보가 기억되어 있는 기억 영역과 별개의 기억 영역에 기억되어 있는 경우, 선택부는, 그 별개의 기억 영역으로부터 선택된 등록 생체 정보에 관한 데이터를 소거한다. 이 이유는, 생체 인증 장치에 대하여 생체 인증하려고 하는 이용자가, 전회의 입력 혈관 화상 취득시부터 최신의 입력 혈관 화상 취득시까지의 사이에, 다른 이용자로 바뀌었을 가능성이 있기 때문이다. 이미 선택되어 있는 모든 등록 생체 정보를 일단 미선택으로 한 후, 처리부의 유효 생체 정보 대조부는, 모든 등록 생체 정보의 각각에 관한 유효 생체 정보와, 최신 유효 생체 정보를 대조함으로써, 각각 유사도를 산출한다. 그리고 선택부는, 선택 조건을 충족시킨 유사도에 대응하는 등록 생체 정보를 다시 선택한다.
한편, 선택부는, 최신 유효 생체 정보가 전회 유효 생체 정보와 일치한다고 판정한 경우, 이미 선택된 등록 생체 정보를 그대로 유지해도 된다.
또한, 이미 선택되어 있는 등록 생체 정보에 대하여 구해진 유사도 모두가 선택 조건을 충족시키지 않는 경우도, 생체 인증 장치에 대하여 생체 인증하려고 하는 이용자가, 다른 이용자로 바뀌었을 가능성이 있다. 이 경우도, 유효 생체 정보 대조부는, 선택되어 있지 않은 등록 생체 정보의 각각에 관한 유효 생체 정보와, 최신 유효 생체 정보를 대조한다. 그리고 선택부는, 이미 선택되어 있는 모든 등록 생체 정보를 미선택으로 하고, 대신에, 선택 조건을 충족시킨 유사도에 대응하는 등록 생체 정보를 선택한다.
또한, 이미 선택되어 있는 등록 생체 정보가 존재하는 경우에서, 처리부가 생체 정보 취득부에 의해 생성된 입력 혈관 화상으로부터 손 영역을 검출할 수 없었던 경우도, 이미 선택되어 있는 모든 등록 생체 정보를 미선택으로 한다. 이 경우도, 생체 정보 취득부에 비추어져 있던 손이 빠져나간 것으로 상정되므로, 생체 인증 장치에 대하여 생체 인증하려고 하는 이용자가, 다른 이용자로 대체될 가능성이 있기 때문이다. 그리고 유효 생체 정보 대조부 및 선택부는, 모든 등록 생체 정보의 각각에 관한 유효 생체 정보와, 최신 유효 생체 정보를 대조함으로써, 등록 생체 정보를 재선택한다.
또한 처리부는, 처리부가 갖는 각 부의 처리에서 어떠한 에러가 발생한 경우, 혹은, 선택된 등록 생체 정보를 클리어하는 커맨드가 입력부를 통하여 입력된 경우도, 이미 선택되어 있는 모든 등록 생체 정보를 미선택으로 해도 된다.
또한, 처리부의 인증 판정부는, 대조부가 어느 하나의 등록 생체 정보에 대응하는 유사도를 산출할 때마다, 그 유사도가 인증 조건을 충족시키는지의 여부를 판정해도 된다. 이 경우, 인증 판정부는, 이용자를, 최초로 인증 조건을 충족시킨다고 판정된 유사도에 대응하는 등록 이용자로서 인정한다. 이 변형예에 따르면, 처리부는, 입력 생체 정보를, 선택된 등록 생체 정보 모두와 대조하지 않아도 되는 경우도 있으므로, 생체 인증 처리 전체에 요하는 시간을 더욱 단축할 수 있을 가능성이 있다.
또한, 다른 실시 형태에 따르면, 생체 인증 장치는, 입력부를 통하여 이용자의 식별 정보를 취득함으로써, 그 식별 정보에 의해 특정되는 등록 생체 정보만을, 이용자의 입력 생체 정보와 대조해도 된다. 이 경우, 생체 인증 장치는, 대조 처리에 이용하기에는 부적정한 입력 혈관 화상으로부터 추출된 유효 생체 정보와 특정된 등록 생체 정보에 관한 유효 생체 정보와의 대조 결과를, 그 후에 취득된 적정한 입력 혈관 화상에 나타내어진 입력 생체 정보와 등록 생체 정보와의 대조에 기초하는 생체 인증 처리를 보조하기 위해서 이용해도 된다.
이 경우도, 생체 인증 장치는, 처리부의 양부 판정부에 의해 입력 혈관 화상이 대조 처리에 이용하기에 부적정하다고 판정된 경우, 처리부의 유효 생체 정보 추출부 및 유효 생체 정보 대조부에 의한 처리를 실행한다. 그리고 생체 인증 장치는, 부적정한 입력 혈관 화상으로부터 추출된 유효 생체 정보와 이용자의 식별 정보에 의해 특정된 등록 생체 정보에 관한 유효 생체 정보와의 유사도를 구해 둔다. 또한, 처리부의 대조부는, 그 후에 얻어진 적정한 입력 혈관 화상에 나타내어진 입력 생체 정보와, 이용자의 식별 정보에 의해 특정된 등록 생체 정보를 대조함으로써 유사도를 산출한다. 그리고 처리부의 인증 판정부는, 대조부에 의해 산출된 유사도가 상술한 인증 조건을 충족시키고, 또한 유효 생체 정보 대조부에 의해 산출된 유사도가, 상술한 선택 조건을 충족시키는 경우에, 이용자를 인증해도 된다. 이에 의해, 다른 실시 형태에 따른 생체 인증 장치는, 상이한 조건에서 촬영된 복수의 입력 혈관 화상을 이용하여 생체 인증 처리를 실행할 수 있으므로, 인증 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우도, 최초로 부적정한 입력 혈관 화상이 얻어진 경우에는, 입력 혈관 화상이 재취득되고 있는 동안에, 생체 인증 장치는, 그 부적정한 입력 혈관 화상을 이용한 대조 처리를 실행할 수 있다. 그 때문에, 이 생체 인증 장치는, 복수의 입력 혈관 화상을 생체 인증 처리에 이용함에도 불구하고, 생태 인증 처리에 요하는 시간이 증대되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 생체 인증 장치 및 생체 인증 방법은, 이용자가 어떠한 조작을 행하기 위해서, 이용자의 생체 정보와, 미리 등록된 생체 정보간에서 생체 인증 처리를 실행하는, 각종 장치 또는 시스템에 적용 가능하다. 예를 들면, 그와 같은 장치 또는 시스템에는, 1대 이상의 단말기와 서버가 통신 네트워크를 통하여 접속된 컴퓨터 시스템, 혹은 출입 관리 시스템이 포함된다. 이 경우, 각 단말기에 생체 정보 취득부가 설치되고, 그 생체 정보 취득부에 의해 취득된 생체 화상은, 서버에 송신된다. 그리고 서버는, 상기의 실시 형태의 처리부의 기능을 실행함으로써, 생체 화상의 등록 처리 혹은 생체 인증 처리를 실행한다. 혹은, 생체 정보 취득부와, 기억부와, 처리부와, Universal Serial Bus 등의 규격에 준한 데이터 전송용 인터페이스가 일체로서 형성된 가반 메모리 장치의 처리부가, 상기의 실시 형태에서의 컴퓨터의 처리부의 각 기능을 갖고 있어도 된다.
여기에 든 모든 예 및 특정한 용어는, 독자가, 본 발명 및 해당 기술의 촉진에 대한 본 발명자에 의해 기여된 개념을 이해하는 것을 돕는, 교시적인 목적에서 의도된 것이며, 본 발명의 우위성 및 열등성을 나타내는 것에 관한, 본 명세서의 어떠한 예의 구성, 그와 같은 특정한 들어진 예 및 조건에 한정되지 않도록 해석되어야 할 것이다. 본 발명의 실시 형태는 상세하게 설명되어 있지만, 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고, 다양한 변경, 치환 및 수정을 이것에 가하는 것이 가능한 것이 이해되어야 한다.
1 : 생체 인증 장치
2 : 표시부
3 : 생체 정보 취득부
4 : 기억부
5 : 처리부
6 : 입력부
11 : 양부 판정부
12 : 가이드 처리부
13 : 유효 생체 정보 추출부
14 : 유효 생체 정보 대조부
15 : 선택부
16 : 특징량 추출부
17 : 대조부
18 : 인증 판정부

Claims (10)

  1. 이용자의 생체 정보를 취득하여, 그 생체 정보를 나타내는 제1 입력 생체 화상을 생성하는 생체 정보 취득부와,
    미리 등록된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보에 관한 데이터를 기억하는 기억부와,
    처리부로서,
    상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보를 상기 등록 생체 정보와의 대조에 사용하기 위해서, 상기 제1 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판정하는 양부 판정 기능과,
    상기 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 상기 등록 생체 정보 중, 상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택하는 선택 기능과,
    상기 생체 정보 취득부가 이용자의 생체 정보를 재취득함으로써 생성된 제2 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 선택된 상기 등록 생체 정보를 대조하는 대조 처리 기능
    을 실현하는 처리부
    를 갖는 생체 인증 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 생체 정보 취득부가 상기 제2 입력 생체 화상을 생성하고 있는 동안에, 상기 선택 기능에 의해 상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택하는 생체 인증 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 양부 판정 기능은, 상기 제1 입력 생체 화상으로부터 대조에 사용되는 생체 정보를 포함하는 이용자의 부위의 상을 검출하고, 상기 제1 입력 생체 화상에서의 그 상의 위치에 기초하여, 상기 대조에 사용되는 생체 정보의 적어도 일부가 상기 제1 입력 생체 화상에서 결락되어 있다고 판정될 때, 상기 제1 입력 생체 화상은 부적정하다고 판정하는 생체 인증 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 양부 판정 기능은, 상기 제1 입력 생체 화상으로부터, 대조에 사용되는 생체 정보를 포함하는 이용자의 부위의 상을 검출하고, 그 상이 상기 제1 입력 생체 화상에 차지하는 면적이 소정의 최소 허용 면적 이하인 경우, 상기 제1 입력 생체 화상은 부적정하다고 판정하는 생체 인증 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 선택된 등록 생체 정보가 하나만인 경우, 이용자를 그 등록 생체 정보에 대응하는 등록 이용자로서 인증하는 생체 인증 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 그 제1 입력 생체 화상으로부터, 이용자의 생체 정보에 관한 특징량인 유효 생체 정보를 추출하는 유효 생체 정보 추출 기능과,
    상기 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 상기 유효 생체 정보를 상기 등록 생체 정보의 각각에 관한 데이터와 대조함으로써, 상기 등록 생체 정보의 각각과, 상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와의 유사도를 산출하는 유효 생체 정보 대조 기능
    을 더 실현하고,
    상기 선택 기능은, 상기 등록 생체 정보 중, 소정의 선택 조건을 충족시키는 상기 유사도에 대응하는 등록 생체 정보를 선택하는 생체 인증 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유효 생체 정보 추출 기능은, 상기 제1 입력 생체 화상으로부터 추출된 상기 유효 생체 정보를 전회 유효 생체 정보로서 상기 기억부에 기억함과 함께, 상기 제1 입력 생체 화상이 생성된 후에, 상기 생체 정보 취득부에 의해 생성된 제3 입력 생체 화상이 상기 양부 판정 기능에 의해 부적정하다고 판정된 경우, 그 제3 입력 생체 화상으로부터 상기 유효 생체 정보를 추출하고,
    상기 선택 기능은, 상기 제3 입력 생체 화상으로부터 추출된 상기 유효 생체 정보와 상기 전회 유효 생체 정보가 일치하는지의 여부를 판정하고, 상기 유효 생체 정보와 상기 전회 유효 생체 정보가 일치하지 않는다고 판정한 경우, 선택된 등록 생체 정보를 미선택으로 하는 생체 인증 장치.
  8. 이용자의 생체 정보를 취득하여, 그 생체 정보를 나타내는 제1 입력 생체 화상을 생성하고,
    상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보를 기억부에 기억된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보와의 대조에 사용하기 위해서, 상기 제1 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판정하고,
    상기 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 상기 등록 생체 정보 중, 상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택하고,
    이용자의 생체 정보를 재취득함으로써 제2 입력 생체 화상을 생성하고,
    상기 제2 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 선택된 상기 등록 생체 정보를 대조하는 것
    을 포함하는 생체 인증 방법.
  9. 생체 정보 취득부에 의해 생성된 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 이용자의 생체 정보를, 기억부에 기억된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보와의 대조에 사용하기 위해서, 상기 제1 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판정하고,
    상기 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 상기 등록 생체 정보 중, 상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 유사한 등록 생체 정보를 선택하고,
    상기 생체 정보 취득부에 의해 생성된 제2 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 선택된 상기 등록 생체 정보를 대조하는 것
    을 컴퓨터에 실행시키는 생체 인증용 컴퓨터 프로그램.
  10. 이용자의 생체 정보를 취득하여, 그 생체 정보를 나타내는 제1 입력 생체 화상을 생성하는 생체 정보 취득부와,
    미리 등록된 적어도 1명의 등록 이용자의 등록 생체 정보에 관한 데이터를 등록 이용자의 식별 정보와 함께 기억하는 기억부와,
    이용자의 식별 정보를 취득하는 입력부와,
    처리부로서,
    상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보를 상기 등록 생체 정보와의 대조에 사용하기 위해서, 상기 제1 입력 생체 화상이 적정한지의 여부를 판정하는 양부 판정 기능과,
    상기 제1 입력 생체 화상이 부적정하다고 판정된 경우, 상기 입력부를 통하여 입력된 이용자의 식별 정보에 의해 특정된 등록 생체 정보와, 상기 제1 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와의 제1 유사도를 산출하는 유효 생체 정보 대조 기능과,
    상기 생체 정보 취득부가 이용자의 생체 정보를 재취득함으로써 생성된 제2 입력 생체 화상에 나타내어진 생체 정보와 상기 이용자의 식별 정보에 의해 특정된 등록 생체 정보를 대조함으로써, 제2 유사도를 산출하는 대조 처리 기능과,
    상기 제1 유사도 및 상기 제2 유사도가 각각 소정의 인증 조건을 충족시키는 경우, 이용자를 상기 이용자의 식별 정보에 의해 특정된 등록 생체 정보에 대응하는 등록 이용자로서 인증하는 인증 기능
    을 실현하는 처리부
    를 갖는 생체 인증 장치.
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