TWI437501B - 基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法 - Google Patents

Description

基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法

本發明是有關於一種身分驗證裝置及其方法，特別是有關於一種基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法。

一直以來使用鑰匙或個人密碼作為安全防護的工具容易因小偷、駭客入侵或遺忘密碼而使安全出現漏洞及不便性。

隨著生物特徵辨識技術日益的進步，使用生物特徵作為辨識個人身分的方式相當普及。目前習知的生物特徵辨識方法多為利用圖樣比對(pattern matching)或特徵點比對(minutiae matching)此兩種方式進行身分辨識。然而利用圖樣比對之生物特徵辨識技術，其缺點在於圖像的資料量大，且於比對過程中還有位移、旋轉角度及圖形形變等問題需要處理，故比對速度緩慢，容易浪費使用者等待身分驗證的時間。

另一方面，利用特徵點比對之生物特徵辨識技術，其優點雖較圖樣比對快速，但缺點在於當使用者的習慣改變(以指紋為例但不限於：按壓或滑動的角度/速度)或環境改變(譬如但不限於：溫溼度)，則可能造成所擷取的特徵點數量不足，故難以藉由特徵點比對之生物特徵辨識技術取得身分驗證，如此一來，不僅造成 使用者的不便，更失去了利用獨特的生物特徵作為身分驗證的優勢。

綜上所述，習知的生物特徵辨識技術無法快速而有效的辨識一待辨識標的，以進行身分驗證的動作，因此基於上述原因考量，本發明之發明人思索並設計一種基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法，以期針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法，以解決圖樣比對過慢且資料量大以及特徵點過少而無法利用特徵點比對法通過身分驗證的問題。

根據本發明之目的，提出一種基於生物特徵之身分驗證裝置，其包括一儲存單元、一影像擷取單元、一生物特徵擷取單元以及一處理單元。儲存單元係儲存一第一生物特徵圖像及對應之一第一特徵點資訊。影像擷取單元係對一待驗證標的擷取一第二生物特徵圖像。生物特徵擷取單元係分析第二生物特徵圖像之複數個特徵點並對應提供一第二特徵點資訊。處理單元係分別電性連接儲存單元、影像擷取單元以及生物特徵擷取單元。處理單元係比對第一特徵點資訊與第二特徵點資訊，以得出一第一比對結果及一對位資訊，根據對位資訊進行第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的對位，再進行第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的圖樣比對，以得出一第二比對結果，然後根據第一比對結果與第二比對結果判斷待驗證標的是否通過身分驗證。

其中，處理單元更根據一預設權重比例，將第一比對結果與第二比對結果透過一運算式計算一第三比對結果，並根據第三比對結果與一門檻值，判斷待驗證標的是否通過身分驗證。

其中，處理單元更根據第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的相似度得出第二比對結果，並根據第二比對結果透過一運算式計算一門檻值，再根據第一比對結果與門檻值，判斷待驗證標的是否通過身分驗證，其中運算式係使第二比對結果對應之相似度與門檻值呈負相關。

其中，處理單元係根據對位資訊對位第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像，特徵擷取單元更根據第二特徵點資訊辨識出第二生物特徵圖像之一奇異點(Singular Point)，處理單元以奇異點為中心向四周展開一特定區域範圍，並以圖樣比對的方式比對特定區域範圍內之第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像，而得到第二比對結果。

其中，處理單元係根據對位資訊對位第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像，並以縮圖的方式進行第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的圖樣比對，而得到第二比對結果。

根據本發明之目的，再提出一種基於生物特徵之身分驗證方法。基於生物特徵之身分驗證方法適用於一基於生物特徵之身分驗證裝置，此基於生物特徵之身分驗證裝置包含一儲存單元、一影像擷取單元、一生物特徵擷取單元以及一處理單元。基於生物特徵之身分驗證方法包含下列步驟：首先以儲存單元儲存第一生物特徵圖像及對應之第一特徵點資訊；然後利用影像擷取單元對一待 驗證標的擷取一第二生物特徵圖像；再藉由生物特徵擷取單元分析第二生物特徵圖像之複數個特徵點並對應提供一第二特徵點資訊；接著透過處理單元比對第一特徵點資訊與第二特徵點資訊，以得出一第一比對結果及一對位資訊；接下來以處理單元根據對位資訊進行第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的對位，再進行第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的圖樣比對，以得出一第二比對結果；以及利用處理單元根據第一比對結果與第二比對結果判斷待驗證標的是否通過身分驗證。

其中，基於生物特徵之身分驗證方法更包含下列步驟：根據一預設權重比例，利用處理單元將第一比對結果與第二比對結果透過一運算式計算一第三比對結果；然後藉由處理單元根據第三比對結果與一門檻值，判斷待驗證標的是否通過身分驗證。

其中，基於生物特徵之身分驗證方法更包含下列步驟：利用處理單元根據第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的相似度得出第二比對結果；並以處理單元根據第二比對結果透過一運算式計算一門檻值；以及藉由處理單元根據第一比對結果與門檻值，判斷待驗證標的是否通過身分驗證。其中，運算式係使第二比對結果對應之相似度與門檻值呈負相關。

其中，以處理單元進行圖樣比對之步驟中，更包含下列步驟：利用處理單元根據對位資訊對位第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像；然後以特徵擷取單元根據第二特徵點資訊辨識出第二生物特徵圖像之一奇異點(Singular Point)；以及利用處理單元以奇異點為中心向四周展開一特定區域範圍，並以圖樣比對的方式比對特定區域範圍內之第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像，而 得到第二比對結果。

其中，以處理單元進行圖樣比對之步驟中，更包含下列步驟：利用處理單元根據對位資訊對位第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像；以及透過處理單元以縮圖的方式進行第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的圖樣比對，而得到第二比對結果。

承上所述，依本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)此基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法可藉由特徵點比對所得到的對位資訊進行兩圖像對位，因特徵點的資訊量比圖樣的資訊量少，故以特徵點(minutiae)對位較圖樣(pattern)對位快，藉此可解決先前技術以圖樣對位兩圖像所造成的耗時問題。

(2)此基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法可藉由處理單元依據不同的權重比例，將第一比對結果與第二比對結果帶入一運算式以計算得出一第三比對結果，藉此可解決先前技術用特徵點比對法進行身分驗證所造成特徵點不足而無法通過身分驗證的缺點。

(3)此基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法可藉由圖樣比對的結果動態調整特徵點比對的門檻值，且由於上述兩者呈負相關，藉此可解決使用者特徵點過少仍得以通過身分驗證的問題。

(4)此基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法可藉由比對一特定區域範圍內的圖樣，減少先前技術中圖樣比對所造成資料量過大的問題，藉此提高比對的速度，再藉由特徵點比對與圖樣比對達到身分驗證的精準度。

1‧‧‧基於生物特徵之身分驗證裝置

10‧‧‧儲存單元

100‧‧‧第一生物特徵圖像

101‧‧‧第一特徵點資訊

11‧‧‧影像擷取單元

110‧‧‧第二生物特徵圖像

111‧‧‧第二特徵點資訊

12‧‧‧生物特徵擷取單元

13‧‧‧處理單元

130‧‧‧第一比對結果

131‧‧‧對位資訊

132‧‧‧第二比對結果

133‧‧‧第三比對結果

134‧‧‧門檻值

2‧‧‧待驗證標的

30‧‧‧面積式指紋感測器

31‧‧‧手指

32‧‧‧主機

33‧‧‧指紋圖像

330‧‧‧奇異點

331‧‧‧特定區域範圍

40‧‧‧掃掠式指紋感測器

41‧‧‧指紋圖像

S10~S15、S20~S21、S30~S32、S40~S42、S50~S5‧‧‧步驟

第1圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的第一實施例的方塊圖。

第2圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的第一實施例的示意圖。

第3圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的第二實施例的方塊圖。

第4圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的第二實施例的示意圖。

第5圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法的流程圖。

第6圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法的另一流程圖。

第7圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法的再一流程圖。

第8圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法之比對特定區域範圍的圖像之流程圖。

第9圖係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法之以縮圖方式進行圖樣比對的流程圖。

請參閱第1圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的第一實施例的方塊圖。如圖所示，基於生物特徵之身分驗證裝置1包含一儲存單元10、一影像擷取單元11、一生物特徵擷取單元12以及一處理單元13，其中處理單元13係可為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)或微處理器(Micro-Processing Unit)，並分別電性連接儲存單元10、影像 擷取單元11以及生物特徵擷取單元12，儲存單元10係可為各式儲存媒體如內嵌式記憶體、外接式記憶卡(體)、磁碟片或光碟片等，並儲存一第一生物特徵圖像100及對應之一第一特徵點資訊101，但所儲存的第一生物特徵圖像及對應之第一特徵點資訊的數量並不以此為限，也就是說，儲存單元10可儲存複數個第一生物特徵圖像及對應之複數個第一特徵點資訊。

當使用者以一待驗證標的2(如：指紋、虹膜、人臉或手紋)進行身分驗證時，此基於生物特徵之身分驗證裝置1係先利用影像擷取單元11對待驗證標的2擷取第二生物特徵圖像110。接著，處理單元13控制生物特徵擷取單元12分析第二生物特徵圖像110的複數個特徵點，藉此取得對應第二生物特徵圖像110的第二特徵點資訊111。然後，處理單元13以特徵點比對法(minutiae matching)比對第一特徵點資訊101與第二特徵點資訊111，以得出一第一比對結果130及一對位資訊131。接下來，處理單元13根據對位資訊131進行第一生物特徵圖像100與第二生物特徵圖像110的對位，當對位完成後，處理單元13以圖樣比對法(pattern matching)比對第一生物特徵圖像100與第二生物特徵圖像110，以得出一第二比對結果132，並根據第一比對結果130與第二比對結果132判斷待驗證標的2是否通過身分驗證。

承上所述，處理單元13係根據一預設權重比例，將第一比對結果130與第二比對結果132帶入一運算式，經過計算後得到第三比對結果133，又處理單元13係設定一門檻值134，並根據第三比對結果133與門檻值134判斷待驗證標的2是否通過身分驗證。

其中，影像擷取單元11係可為各式可擷取影像之裝置，例如：指 紋感測器、虹膜感測器、攝影機或相機等。另外，處理單元13及生物特徵擷取單元12可為個別獨立的運算晶片，也可以整合成同一運算晶片。

請參閱第2圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的第一實施例的示意圖。如圖所示，影像擷取單元係以一面積式指紋感測器30來實施，儲存單元、生物特徵擷取單元以及處理單元係以一主機32來實施。當使用者以手指31按壓在面積式指紋感測器30時，首先面積式指紋感測器30擷取手指31的指紋圖像33，並傳送指紋圖像33至主機32。接著，生物特徵擷取單元分析指紋圖像33之複數個特徵點，並對應提供第二特徵點資訊。

儲存單元可儲存複數個第一指紋圖像以及各個第一指紋圖像對應的第一特徵點資訊，處理單元係進行第二特徵點資訊與第一特徵點資訊的特徵點比對(minutiae matching)，並得出一第一比對結果及一對位資訊，其中對位資訊至少包含一旋轉角度及一位移量。處理單元係根據第二特徵點資訊與第一特徵點資訊的相似度得出第一比對結果，在本實施例中，第一比對結果係為一比對分數，例如：相似度達30%則比對分數為30分。

當處理單元得出第一比對結果後，則根據特徵點比對所得到的對位資訊進行第一指紋圖像與指紋圖像33的對位，且由於特徵點資訊的資料量較圖像的資料量小，因此以特徵點比對法對位圖像係比以圖樣比對法對位圖像來的快速，如此一來，藉由本發明以特徵點比對所得到的對位資訊進行圖像的對位，可減少進行圖樣比對前的圖像對位時間。

其中，第一特徵點資訊及第二特徵點資訊至少包含各特徵點之類型資訊、坐標資訊、角度資訊、曲率資訊或方向資訊，類型資訊包含各個特徵點的端點(Endings)、分岔點(Bifurcations)、核心(Core)或三角點(Delta)。

當處理單元完成第一指紋圖像與指紋圖像33的對位後，處理單元即根據第一指紋圖像與指紋圖像33進行圖樣比對(pattern matching)。值得一提的是，在進行圖樣比對的過程中，為了減少全指紋的圖樣比對所造成的耗時問題，本發明之發明人特別提出由特徵擷取單元根據第二特徵點資訊辨識出第二生物特徵圖像之一奇異點330(Singular Point)，亦即特徵擷取單元可根據核心或三角點等特徵點的類型分析複數個特徵點而決定一奇異點330，處理單元再以奇異點330為中心向四周展開一特定區域範圍331，並根據特定區域範圍331內之指紋圖像33與第一指紋圖像進行圖樣比對，而得出一第二比對結果，藉此可縮短圖樣比對的速度並可減少所儲存之圖像的資料量，又因該特定區域範圍內之指紋圖像的形變機率小於全指紋圖像的形變機率，故可藉由比對特定區域範圍內之指紋圖像減低全指紋圖像比對時，若有圖形形變所造成的驗證問題。

值得注意的是，雖然前述之特定區域範圍係以方形為例說明本發明之概念，但熟悉此項技藝者當可輕易理解並可延伸至圓形、橢圓形或多邊形，端看使用者之設定。

然後，處理單元可根據第一指紋圖像與指紋圖像33的相似度得出第二比對結果，在本實施例中，第二比對結果係為一比對分數，例如：相似度達80%則比對分數為80分。

接下來，本發明之發明人可依據經驗對應特徵點比對所得到的第一比對結果給予一第一權重值，並對應圖樣比對所得到的第二比對結果給予一第二權重值。在本實施例中，處理單元設定第一權重值與第二權重值皆為0.5，但並不以此為限。此外，處理單元更設定一門檻值為45分，並透過一運算式計算一第三比對結果，如下所示：30×0.5+80×0.5=55

如上式可得出第三比對結果為55分，然後處理單元再判斷第三比對結果是否大於門檻值，由於第三比對結果為55分大於門檻值為45分，故處理單元判定此使用者通過身分驗證。

如上述實施例可檢視出在先前技術中以特徵點比對法所無法通過身分驗證的待驗證標的，可藉由本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置根據特徵點比對法及圖樣比對法所得到的比對結果，給予預設權重比例，藉此提高身份驗證的準確率，也可避免因待辨識標的使用習慣改變(例如但不限於：當使用者站立時所擷取到的指紋多為指尖、當使用者坐著時所擷取到的指紋多為指腹、滑動時速度過快或過慢、滑動時角度偏移等)或環境改變(譬如但不限於：溫溼度、感測器過髒或老舊等)，造成所擷取的特徵點資訊不足而無法利用特徵點比對法進行身分驗證的問題。

請參閱第3圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的第二實施例的方塊圖。圖中，其架構大致與第一實施例雷同，兩者之差異在於，處理單元13係根據第二比對結果132透過一運算式，經過計算以得出一門檻值134，故此門檻值134係隨著第二比 對結果132而動態調整，且此運算式係使第二比對結果132對應之相似度與門檻值134呈負相關，也就是說當相似度越高，則門檻值134越低，反之當相似度越低，則門檻值134越高。接著，當處理單元13計算出門檻值134後，處理單元13即根據第一比對結果130與門檻值134判斷待驗證標的2是否通過身分驗證。

請參閱第4圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的第二實施例的示意圖。如圖所示，影像擷取單元係以一掃掠式指紋感測器40來實施，但並不以此為限。當使用者將手指31以滑動的方式滑過掃掠式指紋感測器40時，掃掠式指紋感測器40即擷取複數個指紋圖像片段，並經過處理單元分析複數個指紋圖像片段之重合部份，並合成為完整的指紋圖像41。值得注意的是，本實施例與第一實施例的差異在於，處理單元係以縮圖的方式進行第一指紋圖像與指紋圖像41的圖樣比對，而得到第二比對結果。其中縮圖的方式可包含縮小圖像的尺寸並可搭配改變圖像的解析度等，且以縮圖的方式進行圖樣比對的優點在於可節省儲存單元的儲存空間並可藉由縮圖有效加快圖樣比對過程中位移及旋轉的速率。

此外，處理單元係根據第一指紋圖像100與指紋圖像41的相似度得出第二比對結果，在本實施例中，第二比對結果係為一比對分數，假設比對分數為70分。接著，處理單元將第二比對結果帶入一運算式計算一門檻值，得到門檻值為21分，如下所示：70×0.3=21

處理單元係根據第一比對結果與門檻值判斷使用者的指紋是否得 以通過身分驗證，亦即當第一比對結果超過門檻值的21分，處理單元則判斷該使用者通過身分驗證，反之，當第一比對結果小於門檻值的21分，處理單元則判斷該使用者身分驗證失敗。

承上所述，運算式係使第二比對結果對應之相似度與門檻值呈負相關，如下表所示：

如表所示，當第二比對結果越高，經過運算式計算後，所得出的門檻值則越低，亦即當以圖樣比對的相似度越高，則可容許以特徵點比對的相似度較低，由於第二比對結果與門檻值呈負相關，故處理單元可根據第二比對結果動態調整門檻值，除了克服先前技術當以特徵點比對時所擷取的特徵點數量不足而無法通過身分認證的困擾，還可藉由以特徵點比對所得到的對位資訊克服以圖像對位所造成的耗時問題，且更藉由縮圖的方式提高圖樣比對的速率。

儘管前述在說明本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置的過程中，亦已同時說明本發明之基於生物特徵之身分驗證方法的概念，但為求清楚起見，以下仍另繪示流程圖詳細說明。

請參閱第5圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法的流程圖。如圖所示，本發明之基於生物特徵之身分驗證方法適用於一基於生物特徵之身分驗證裝置，其包含一儲存單元、一影像擷取單元、一生物特徵擷取單元以及一處理單元，基於生物特徵之身分驗證方法包含下列步驟：S10：以儲存單元儲存第一生物特徵圖像及對應之第一特徵點資訊；S11：利用影像擷取單元對一待驗證標的擷取第二生物特徵圖像；S12：藉由生物特徵擷取單元分析第二生物特徵圖像之複數個特徵點並對應提供第二特徵點資訊；S13：透過處理單元比對第一特徵點資訊與第二特徵點資訊，以得出第一比對結果及對位資訊，S14：以處理單元根據對位資訊進行第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的對位再進行兩者的圖樣比對，以得出第二比對結果；以及S15：利用處理單元根據第一比對結果與第二比對結果判斷待驗證標的是否通過身分驗證。

請參閱第6圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法的 另一流程圖。如圖所示，本發明之基於生物特徵之身分驗證方法更包含下列步驟：S20：根據一預設權重比例，利用處理單元將第一比對結果與第二比對結果透過運算式計算第三比對結果；以及S21：藉由處理單元根據第三比對結果與門檻值，判斷待驗證標的是否通過身分驗證。

請參閱第7圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法的再一流程圖。如圖所示，本發明之基於生物特徵之身分驗證方法更包含下列步驟：S30：利用處理單元根據第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的相似度得出第二比對結果；S31：以處理單元根據第二比對結果透過一運算式計算一門檻值，其中運算式係使第二比對結果對應之相似度與門檻值呈負相關；以及S32：藉由處理單元根據第一比對結果與門檻值，判斷待驗證標的是否通過身分驗證。

請參閱第8圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法之比對特定區域範圍的圖像之流程圖。如圖所示，本發明之基於生物特徵之身分驗證方法於處理單元進行圖樣比對之步驟中，更包含下列步驟：S40：利用處理單元根據對位資訊對位第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像； S41：以特徵擷取單元根據第二特徵點資訊辨識出第二生物特徵圖像之一奇異點(Singular Point)；以及S42：利用處理單元以奇異點為中心向四周展開一特定區域範圍，並以圖樣比對的方式比對特定區域範圍內之第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像，而得到第二比對結果。

請參閱第9圖，其係為本發明之基於生物特徵之身分驗證方法之以縮圖方式進行圖樣比對的流程圖。如圖所示，本發明之基於生物特徵之身分驗證方法於處理單元進行圖樣比對之步驟中，更包含下列步驟：S50：利用處理單元根據對位資訊對位第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像；以及S51：以處理單元藉由縮圖的方式進行第一生物特徵圖像與第二生物特徵圖像的圖樣比對，而得到第二比對結果。

上述的各步驟之詳細實施方式已於前面的基於生物特徵之身分驗證裝置的敘述中詳細說明過了，在此便不再贅述。

綜上所述，本發明所提出之基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法可藉由比對資料量較小的特徵點資訊以得出對位資訊，並根據此對位資訊進行圖像的對位，藉此解決了先前技術中兩圖像對位所造成的耗時問題；又無論比對特定區域範圍內的圖像或以縮圖的方式進行圖樣比對，皆可提高比對的速率，減低系統運算的資源消耗，並達到節省儲存空間的目的。

此外，根據以圖樣比對法所得出的比對結果調整門檻值，可避免 單一比對法所造成身份無法辨識的問題，尤其對於使用者習慣改變或環境改變，造成所擷取出的特徵點過少而難以驗證等問題，更可透過本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法順利地通過身分驗證，且可達到極高的準確率。

值得一提的是，本發明之發明人亦關注身分驗證的安全性與便利性問題。一般而言，熟悉此項技藝者係以錯誤拒絕率(FRR,False Rejection Rate)及錯誤接收率(FAR,False Acceptance Rate)作為辨識系統的辨識能力指標。錯誤拒絕率(FRR)代表應該辨識通過的卻沒通過，另一種錯誤接收率(FAR)代表應該不能通過辨識的卻通過了。習知技術係僅用單一比對法及單一門檻值作為身分通過與否的標準，有時為了考慮使用者的方便性，便降低門檻值，雖能讓使用者較易通過驗證，卻也增加錯誤接收率(FAR)，讓不該通過的也通過，反而造成安全上的漏洞；另一方面，對於高度管制的區域，為考慮其安全性，便提高門檻值，雖能顧及安全性，卻容易讓應該允許通過的使用者有較高無法通過驗證的機會，即較高的錯誤拒絕率(FRR)，反而造成使用者的不便，由此可知，習知技術難以兼顧安全性與便利性。

然而，根據本發明所提出之基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法可藉由圖樣比對法所得出的比對結果調整門檻值，當圖樣比對法所得出的比對結果高，則降低特徵點比對法的門檻值；反之，則提高特徵點比對法的門檻值，並根據經驗法則動態調整該門檻值，使能兼顧錯誤拒絕率(FRR)與錯誤接收率(FAR)。如此一來，本發明之基於生物特徵之身分驗證裝置及其方法不僅可提高身份驗證的安全性，更可兼顧使用者的使用便利性，克服了先前技術 僅能顧及錯誤拒絕率(FRR)或錯誤接收率(FAR)的其中之一，進而達到同時改善錯誤拒絕率(FRR)及錯誤接收率(FAR)的目的。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧基於生物特徵之身分驗證裝置

10‧‧‧儲存單元

100‧‧‧第一生物特徵圖像

101‧‧‧第一特徵點資訊

11‧‧‧影像擷取單元

110‧‧‧第二生物特徵圖像

111‧‧‧第二特徵點資訊

12‧‧‧生物特徵擷取單元

13‧‧‧處理單元

130‧‧‧第一比對結果

131‧‧‧對位資訊

132‧‧‧第二比對結果

133‧‧‧第三比對結果

134‧‧‧門檻值

2‧‧‧待驗證標的

Claims (10)

1. 一種基於生物特徵之身分驗證方法，其包含下列步驟：以一儲存單元儲存一第一生物特徵圖像及對應之一第一特徵點資訊；利用一影像擷取單元對一待驗證標的擷取一第二生物特徵圖像；藉由一生物特徵擷取單元分析該第二生物特徵圖像之複數個特徵點並對應提供一第二特徵點資訊；透過一處理單元比對該第一特徵點資訊與該第二特徵點資訊，以得出一第一比對結果及一對位資訊；以該處理單元根據該對位資訊進行該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像的對位再進行兩者的圖樣比對，以得出一第二比對結果；以及利用該處理單元根據由比對該第一特徵點資訊及該第二特徵點資訊之相似度所得到之該第一比對結果與比對該第一生物特徵圖像及該第二生物特徵圖像之相似度所得到之該第二比對結果進行計算，並據以判斷該待驗證標的是否通過身分驗證。
2. 如申請專利範圍第1項所述之基於生物特徵之身分驗證方法，其更包含：根據一預設權重比例，利用該處理單元將該第一比對結果與該第二比對結果透過一運算式計算一第三比對結果；以及藉由該處理單元根據該第三比對結果與一門檻值，判斷該待驗證標的是否通過身分驗證。
3. 如申請專利範圍第1項所述之基於生物特徵之身分驗證方法，其更包含：利用該處理單元根據該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像的相似度得出該第二比對結果；以該處理單元根據該第二比對結果透過一運算式計算一門檻值；以及藉由該處理單元根據該第一比對結果與該門檻值，判斷該待驗證標的是否通過身分驗證；其中，該運算式係使該第二比對結果對應之相似度與該門檻值呈負相關。
4. 如申請專利範圍第1項所述之基於生物特徵之身分驗證方法，其中，以該處理單元進行圖樣比對之步驟中，更包含：利用該處理單元根據該對位資訊對位該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像；以該特徵擷取單元根據該第二特徵點資訊辨識出該第二生物特徵圖像之一奇異點(Singular Point)；以及利用該處理單元以該奇異點為中心向四周展開一特定區域範圍，並以圖樣比對的方式比對該特定區域範圍內之該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像，而得到該第二比對結果。
5. 如申請專利範圍第1項所述之基於生物特徵之身分驗證方法，其中，以該處理單元進行圖樣比對之步驟中，更包含：利用該處理單元根據該對位資訊對位該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像；以及透過該處理單元以縮圖的方式進行該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像的圖樣比對，而得到該第二比對結果。
6. 一種基於生物特徵之身分驗證裝置，其包含：一儲存單元，係儲存一第一生物特徵圖像及對應之一第一特徵點資訊；一影像擷取單元，係對一待驗證標的擷取一第二生物特徵圖像；一生物特徵擷取單元，分析該第二生物特徵圖像之複數個特徵點並對應提供一第二特徵點資訊；以及一處理單元，連接該儲存單元、該影像擷取單元以及該生物特徵擷取單元，比對該第一特徵點資訊與該第二特徵點資訊，以得出一第一比對結果及一對位資訊，根據該對位資訊進行該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像的對位再進行兩者的圖樣比對，以得出一第二比對結果，該處理模組係根據由比對該第一特徵點資訊及該第二特徵點資訊之相似度所得到之該第一比對結果與比對該第一生物特徵圖像及該第二生物特徵圖像之相似度所得到之該第二比對結果進行計算，並據以判斷該待驗證標的是否通過身分驗證。
7. 如申請專利範圍第6項所述之基於生物特徵之身分驗證裝置，其中，該處理單元更根據一預設權重比例，將該第一比對結果與該第二比對結果透過一運算式計算一第三比對結果，並根據該第三比對結果與一門檻值，判斷該待驗證標的是否通過身分驗證。
8. 如申請專利範圍第6項所述之基於生物特徵之身分驗證裝置，其中，該處理單元更根據該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像的相似度得出該第二比對結果，並根據該第二比對結果透過一運算式計算一門檻值，再根據該第一比對結果與該門檻值，判斷該待驗證標的是否通過身分驗證，其中該運算式係使該第二比對結果對應之相似度與該門檻值呈負相關。
9. 如申請專利範圍第6項所述之基於生物特徵之身分驗證裝置，其中，該處理單元係根據該對位資訊對位該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像，該特徵擷取單元更根據該第二特徵點資訊辨識出該第二生物特徵圖像之一奇異點(Singular Point)，該處理單元以該奇異點為中心向四周展開一特定區域範圍，並以圖樣比對的方式比對該特定區域範圍內之該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像，而得到該第二比對結果。
10. 如申請專利範圍第8項所述之基於生物特徵之身分驗證裝置，其中，該處理單元係根據該對位資訊對位該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像，並以縮圖的方式進行該第一生物特徵圖像與該第二生物特徵圖像的圖樣比對，而得到該第二比對結果。