WO2016047006A1 - 指紋認証システム、指紋認証プログラムおよび指紋認証方法 - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、高速処理を実現できる指紋認証システム、指紋認証プログラムおよび指紋認証方法を提供することである。指紋認証システム１００は、複数の階層（ｎ+１）を有する索引データと、索引データに応じて指紋データＦＤを指紋データＴＦＤとして登録する登録部４００と、索引データに応じて指紋データＦＤを登録された指紋データＴＦＤと照合する照合装置６００と、を含むものである。グループ毎に指紋データＴＦＤを区分することができるので、登録された指紋データＴＦＤの登録個数が多い場合でも、処理スピードを速めることができる。

Description

指紋認証システム、指紋認証プログラムおよび指紋認証方法

　本発明は、指紋認証システム、指紋認証プログラムおよび指紋認証方法に関する。

　従来から、指紋認証システムについて、種々の研究開発が行われている。現在において、「パターン（画像）マッチング方式」「特徴点（マニューシャ：Minutia）方式」「特徴点とリレーション方式」および「周波数解析方式」等が用いられている。

　例えば、「パターンマッチング方式」は、指紋の特定のエリアを限定し、そのエリアにおける隆線模様を重ね合わせながら照合していく手法である。
　また、「特徴点方式」は、指紋画像を採取した際の隆線の途切れた端点または、隆線が枝分かれしている分岐点の２０か所から３０か所の情報を抽出登録させて照合を行う手法である。

　また、「特徴点とリレーション方式」は、特徴点およびリレーション情報の両者が同一とならない限り同一指紋と見なさない手法である。
　さらに、「周波数解析方式」は、指紋紋様パターンをスライスした断面を波形として、波形スペクトル系列を特徴情報として利用し、最大相関を求めて照合を行う手法である。

　その他、例えば、特許文献１（特開２０１１－８６１３０号公報）には、多数の利用者が利用する指紋認証システムにおける認証処理の高速化について開示されている。特許文献１記載の指紋認証システムにおける認証処理の高速化は、複数の指紋センサを有する指紋認証システムであって、指紋データが入力された場合、当該指紋データが入力された指紋センサに応じて、当該指紋データが属するグループを特定するグループ特定手段と、指紋データの登録の場合、入力された指紋データを、前記グループ特定手段により特定されたグループと関連付けて記憶装置に登録する登録手段と、指紋データの認証の場合、入力された指紋データと、前記記憶装置に登録された指紋データのうち当該入力された指紋データと同一のグループに関連付けられた指紋データとを照合する照合手段とを備えるものである。

　また、特許文献２（特開２００９－１６４６８０号公報）には、無線通信端末を予め登録された特定の複数の端末使用者しか使用することができない高度なセキュリティ機能を有する無線通信端末および端末使用者識別方法について開示されている。

　特許文献２記載の無線通信端末および端末使用者識別方法は、ＰＴＴスイッチを備えた無線通信端末において、前記ＰＴＴスイッチに設けた指紋読取部と、複数の端末使用者の指紋データとその指紋データを登録した端末使用者毎に設定された少なくとも使用ＩＤ番号を含むＩＤ番号情報を登録できる記憶部と、前記指紋読取部で読み取った指紋データと前記記憶部の登録指紋データとを照合する指紋認証部と、前記指紋認証部の照合結果に基づき前記無線通信端末を動作させる手段と、前記指紋認証部の照合結果に基づき前記記憶部から１つのＩＤ番号情報を取得する手段と、を備えたものである。

　さらに、特許文献３（特開２００６－２７７４１５号公報）には、身体的特徴の異なる利用者に適合する指紋認証システムの登録装置について開示されている。特許文献３記載の登録装置は、登録対象の生体情報を入力する入力部と、生体情報から所定の特徴抽出方法にしたがって第１の特徴データを抽出する事前抽出部と、前記第１の特徴データを利用して前記生体情報を複数のグループのいずれかに分類するための分類データを決定する分類部と、前記複数のグループにそれぞれ対応した特徴抽出方法で前記生体情報から第２の特徴データを抽出する特徴抽出部と、第１の特徴データ、第２の特徴データ、分類データを関連付けて参照生体情報として登録する登録部と、を備えるものである。

特開２０１１－８６１３０号公報 特開２００９－１６４６８０号公報 特開２００６－２７７４１５号公報

　しかしながら、特許文献１乃至３の技術は、所定人数に対する指紋照合を行うことが可能であるものの、登録された指紋データの母数が多くなると、処理時間がかかるという問題がある。そのため、特許文献１の技術のグループ情報、または特許文献２の技術のＩＤ番号のような情報をユーザが入力しなければならないという問題がある。しかし、特許文献１または特許文献２の技術において、当該グループ情報またはＩＤ番号を失念した場合、指紋認証が機能しないという問題が生じる。

　本発明の目的は、高速処理を実現できる指紋認証システム、指紋認証プログラムおよび指紋認証方法を提供することである。
　本発明の他の目的は、母数に左右されることなく、高速処理できる指紋認証システム、指紋認証プログラムおよび指紋認証方法を提供することである。

（１）
　一局面に従う指紋認証システムは、複数の階層を有する索引と、索引に応じて指紋データを登録する登録部を含むものである。

　この場合、索引（インデックス）は、複数の階層により形成される。例えば、第１段階における索引が三種類あり、第２段階における索引が三種類ある場合、登録部の各グループに登録される指紋データの個数を、平均的に１１．１％にすることができる。
　すなわち、第１段階における索引により、１００％を、それぞれ約３３．３％ずつにグループ分けして登録でき、第２段階における索引により、約１１．１％ずつにグループ分けすることができる。その結果、登録部における指紋データを有効にグループ分けすることができる。

（２）
　他の局面に従う指紋認証システムは、複数の階層を有する索引と、索引に応じて指紋データを登録する登録部と、索引に応じて指紋データを照合する照合部と、を含むものである。

　この場合、索引（インデックス）は、複数の階層により形成される。例えば、第１段階における索引が三種類あり、第２段階における索引が三種類ある場合、登録部の各グループに登録される指紋データの個数を、平均的に１１．１％にすることができる。
　さらに、照合部において、照合すべき指紋データが、複数の階層により１１．１％の登録された指紋データの個数と照合することにより、短時間で指紋データの照合を行うことができる。
　特に、第ｎ段階（ｎ：正の整数）の索引を形成することにより、指紋データの母数が数億個または数千万個ある場合においても、索引によりグループ分けされた数千個の指紋データと照合するだけで照合処理を行うことができるので、照合速度を短くすることができる。

（３）
　第３の発明に係る指紋認証システムは、一局面または他の局面に従う指紋認証システムにおいて、索引は、指紋データの特質または特徴に基づいてもよい。

　この場合、索引は、指紋データの特質または特徴に基づくものであるので、指紋データの特質または特徴ごとにグループ化することができる。

（４）
　第４の発明に係る指紋認証システムは、一局面から第３の発明に係る指紋認証システムにおいて、登録部は、索引に応じて所定数以下の指紋データグループを作成してもよい。

　この場合、索引に応じて所定数以下の指紋データのグループを作成するので、登録部における指紋データ数を整理することができる。その結果、登録されたすべての指紋データを照合等に使用する場合と比較し、一部の登録された指紋データのみを用いるので、アクセススピードを速めて処理の負荷を低減することができる。

（５）
　第５の発明に係る指紋認証システムは、一局面から第４の発明に係る指紋認証システムにおいて、索引は、指紋データの紋様のパターンを含んでもよい。

　指紋認証データは、指紋の紋様のパターン、すなわち、少なくともＬＯＯＰ、ＷＨＯＲＬまたはＡＲＣＨの３種類に大きく区分することができるので、この場合、索引として有効に利用することができる。

（６）
　第６の発明に係る指紋認証システムは、一局面から第５の発明に係る指紋認証システムにおいて、索引は、指紋データの少なくとも短線、棒線、毛線および島形線のうちいずれかに対する、少なくとも数、線の間隔、線の角度のいずれかを含んでもよい。

　指紋データは、短線、棒線、毛線および島形線のうちいずれかに対する、数、線の間隔、線の角度によって大きく区分することができるので、この場合、索引として有効に利用することができる。

（７）
　第７の発明に係る指紋認証システムは、一局面から第６の発明に係る指紋認証システムにおいて、索引は、指紋データの少なくとも分岐点、終止点、点、開始点および接合点のいずれかを含んでもよい。

　指紋データは、少なくとも分岐点、終止点、点、開始点および接合点のいずれかによって区分することができるので、この場合、索引として有効に利用することができる。

（８）
　第８の発明に係る指紋認証システムは、他の局面から第７の発明に係る指紋認証システムにおいて、照合部は、複数の階層の最終段における指紋データの照合を、少なくとも周波数解析方式、ハイブリッド方式、マニューシャ方式、およびパターンマッチング方式のいずれかにより照合してもよい。

　この場合、照合部は、複数の階層の最終段における指紋データの照合のみ、負荷がかかる周波数解析方式、ハイブリッド方式、マニューシャ方式、およびパターンマッチング方式のいずれかを用いて照合するため、照合スピードを向上させつつ、処理の負荷を最小限にすることができる。

（９）
　さらに他の局面に従う指紋認証プログラムは、複数の階層を形成する索引処理と、索引処理に応じて指紋データを登録する登録処理を含むものである。

　この場合、索引（インデックス）処理は、複数の階層を形成する。例えば、第１段階における索引が三種類あり、第２段階における索引が三種類ある場合、登録処理で各グループに登録される指紋データの個数を、平均的に１１．１％にすることができる。
　すなわち、第１段階における索引処理により、１００％を、それぞれ約３３．３％ずつにグループ分けして登録でき、第２段階における索引処理により、約１１．１％ずつにグループ分けすることができる。その結果、登録処理における指紋データを有効にグループ分けすることができる。

（１０）
　さらに他の局面に従う指紋認証プログラムは、複数の階層を形成する索引処理と、索引処理に応じて指紋データを登録する登録処理と、索引処理に応じて指紋データを照合する照合処理と、を含むものである。

　この場合、索引（インデックス）処理は、複数の階層を形成する。例えば、第１段階における索引が三種類あり、第２段階における索引が三種類ある場合、登録処理で各グループに登録される指紋データの個数を、平均的に１１．１％にすることができる。
　さらに、照合処理において、照合すべき指紋データが、複数の階層により１１．１％の登録された指紋データの個数と照合することにより、短時間で指紋データの照合を行うことができる。
　特に、第ｎ段階（ｎ：正の整数）の索引を形成することにより、指紋データの母数が数億個または数千万個ある場合においても、索引によりグループ分けされた数千個の登録された指紋データと照合するだけで照合処理を行うことができるので、照合速度を短くすることができる。

（１１）
　さらに他の局面に従う指紋認証方法は、複数の階層を形成する索引工程と、索引工程に応じて指紋データを登録する登録工程を含むものである。

　この場合、索引（インデックス）工程は、複数の階層を形成する。例えば、第１段階における索引が三種類あり、第２段階における索引が三種類ある場合、登録工程で各グループに登録される指紋データの個数を、平均的に１１．１％にすることができる。
　すなわち、第１段階における索引により、１００％を、それぞれ約３３．３％ずつにグループ分けして登録でき、第２段階における索引により、約１１．１％ずつにグループ分けすることができる。その結果、登録工程における指紋データを有効にグループ分けすることができる。

（１２）
　さらに他の局面に従う指紋認証方法は、複数の階層を形成する索引工程と、索引工程に応じて指紋データを登録する登録工程と、索引工程に応じて指紋データを照合する照合工程と、を含むものである。

　この場合、索引（インデックス）工程は、複数の階層を形成する。例えば、第１段階における索引が三種類あり、第２段階における索引が三種類ある場合、登録工程で各グループに登録される指紋データの個数を、平均的に１１．１％にすることができる。
　さらに、照合工程において、照合すべき指紋データが、複数の階層により１１．１％の登録された指紋データの個数と照合することにより、短時間で指紋データの照合を行うことができる。
特に、第ｎ段階（ｎ：正の整数）の索引を形成することにより、指紋データの母数が数億個または数千万個ある場合においても、索引によりグループ分けされた数千個の登録された指紋データと照合するだけで照合処理を行うことができるので、照合速度を短くすることができる。

本実施の形態に係る指紋認証システムの概略構成の一例を示す模式図である。 指紋登録装置の一例を示す模式図である。 本実施の形態における指紋登録処理の動作を示すフローチャートである。 指紋データにおけるＬＯＯＰ、ＷＨＯＲＬ、ＡＲＣＨを説明するための模式図である。 指紋データにおける特質または特徴の一例を説明するための模式図である。 本実施の形態における指紋照合処理の動作を示すフローチャートである。 指紋照合処理における照合の一例を示す模式図である。

１００　指紋認証システム
３３１、～、３３Ｐ　第ｎ索引判定装置
４００　登録部
６００　照合装置
ＦＤ、ＴＦＤ　指紋データ

　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

　＜実施の形態＞
（指紋認証システム１００）
　図１は、指紋認証システム１００の概略構成の一例を示す模式図である。

　図１に示すように、指紋認証システム１００は、指紋データ取得装置２００、第１～第ｎ索引判定装置３００、登録部４００、選定データ取得装置５００、照合装置６００、および判定結果表示部７００を含む。

（指紋登録処理）
　最初に、指紋登録処理について説明を行う。
　指紋登録処理においては、指紋登録装置９００を用いる。指紋登録装置９００は、指紋データ取得装置２００、第１～第ｎ索引判定装置３００および登録部４００を含む。
　まず、指紋データ取得装置２００により指紋データＦＤが取得される。指紋データ取得装置２００は、取得した指紋データＦＤを第１～第ｎ索引判定装置３００に与える。

　第１～第ｎ索引判定装置３００は、後述する複数の段階を有する索引に応じて指紋データＦＤの判定を行う。第１～第ｎ索引判定装置３００は、索引の情報（以下、索引データと呼ぶ）と指紋データＦＤとを結び付けて登録部４００に与える。登録部４００は、指紋データＦＤを指紋データＴＦＤとして、索引データに応じたグループへ登録を行う。当該グループについては、後述する。

（指紋照合処理）
　次いで、指紋照合処理について説明を行う。指紋照合処理においては、指紋認証システム１００を用いる。
　したがって、指紋照合処理においては、指紋データ取得装置２００、第１～第ｎ索引判定装置３００、登録部４００、選定データ取得装置５００、照合装置６００、および判定結果表示部７００を用いる。
　指紋照合処理の場合、指紋データ取得装置２００により指紋データＦＤが取得される。指紋データ取得装置２００は、取得した指紋データＦＤを第１～第ｎ索引判定装置３００に与える。

　第１～第ｎ索引判定装置３００は、後述する複数の段階を有する索引データに応じて指紋データＦＤの判定を行う。第１～第ｎ索引判定装置３００は、指紋データＦＤから当該索引データを列挙し、判定する。第１～第ｎ索引判定装置３００は、選定データ取得装置５００に当該索引データを与える。
　選定データ取得装置５００は、当該索引データに応じて登録部４００内の当該索引データに該当する登録された指紋データＴＦＤを抽出する。

　選定データ取得装置５００は、登録部４００から抽出した指紋データＴＦＤと、指紋データ取得装置２００からの指紋データＦＤとを、照合装置６００に与える。
　照合装置６００は、登録部４００から抽出した指紋データＴＦＤと、指紋データ取得装置２００からの指紋データＦＤとのパターンマッチングを行ない、判定結果を判定結果表示部７００に与える。
　判定結果表示部７００は、内蔵された表示部（図示せず）に判定結果を表示する。
　なお、上記においては、判定結果表示部７００に内蔵された表示部を例示したが、これに限定されず、判定結果を信号出力する信号出力部を有してもよい。

（指紋登録装置の一例）
　次に、図２は、指紋登録装置９００の一例を示す模式図である。図２に示すように、第１～第ｎ索引判定装置３００は、ｎ+１個の段数を有する索引判定装置からなる（ｎは、任意の正の整数）。
　例えば、第１索引判定装置３１０は、指紋データ取得装置２００から指紋データＦＤを受け取り、３種類に判定し、区分して送信する。
　具体的に、第１索引判定装置３１０は、指紋データＦＤの特徴または特質からＬＯＯＰ、ＷＨＯＲＬまたはＡＲＣＨの３種類に大きく区分することができる。当該区分の詳細については、後述する。

図２に示すように、第１索引判定装置３１０の下位に、第２索引判定装置３２０、第２索引判定装置３２１、および第２索引判定装置３２２が設けられる。
　さらに、第２索引判定装置３２０の下位には、第ｎ索引判定装置３３１、および第ｎ索引判定装置３３２が設けられる。
　同様に、第２索引判定装置３２１の下位には、第ｎ索引判定装置が複数設けられ（図示省略）、第２索引判定装置３３２の下位には、第ｎ索引判定装置３３Ｐ（Ｐは、任意の正の整数）が設けられる。
　このように、第１～第ｎ索引判定装置３００においては、複数の索引判定装置が複数の段階（ｎ+１の段）で設けられている。

　続いて、図１に示すように、指紋登録装置９００には、登録部４００が設けられている。図２に示すように、登録部４００は、第１グループ４０１から第ｍ+２グループ４０ｍ+２（ｍは、任意の正の整数）までの複数のグループを有する。

　第ｎ索引判定装置３３１の下位に、登録部４００の第１グループ４０１、第２グループ４０２、第３グループ４０３が設けられる。
　同様に、第ｎ索引判定装置３３２の下位に、登録部４００の第４グループ４０４、第５グループ４０５、第６グループ４０６が設けられる。
　同様に、第ｎ索引判定装置３３Ｐの下位に、登録部４００の第ｍグループ４０ｍ、第ｍ+１グループ４０ｍ+１、第ｍ+２グループ４０ｍ+２が設けられる。

（指紋登録処理を示すフローチャート）
　図３は、本実施の形態における指紋登録処理を示すフローチャートである。また、図４は、指紋データにおけるＬＯＯＰ、ＷＨＯＲＬ、ＡＲＣＨを説明するための模式図であり、図５は、指紋データにおける特質または特徴の一例を説明するための模式図である。

　図３に示すように、指紋登録処理においては、指紋データ取得装置２００により指紋データＦＤを取得する（ステップＳ１）。
　次いで、指紋データ取得装置２００により取得された指紋データＦＤを第１索引判定装置３１０に送信し、第１索引判定装置３１０は、第１索引判定結果が、ＬＯＯＰに該当するか、ＷＨＯＲＬに該当するか、ＡＲＣＨに該当するか、を判定する（ステップＳ２）。

　また、図４に示すように、指紋データＦＤのＬＯＯＰは、指紋の模様がループ状になっており、指紋データＦＤのＷＨＯＲＬは、指紋の模様が円状になっており、指紋データＦＤのＡＲＣＨは、指紋の模様が弓状になっている。
　第１索引判定装置３１０は、ステップＳ２の処理において、指紋データＦＤがいずれに該当するかを判定する。

　ここで、例えばステップＳ２の処理において指紋データがＬＯＯＰに該当すると判定した場合、第２索引判定装置３２０は、指紋データＦＤにおける特質または特徴について、さらに２Ａ条件、２Ｂ条件、２Ｃ条件に該当するか判定する（ステップＳ３）。

　ここで、図５に示すように、指紋データＦＤは、表皮断面において凸部が隆線として表れ、凹部が隆線溝として表れる。図５に示すように、指紋データＦＤは、毛線Ｃ１、終止点Ｃ２、分岐点Ｃ３、短線Ｃ４、棒線Ｃ５、点Ｃ６、開始点Ｃ７、接合点Ｃ８、島形線Ｃ９等の特徴または特質を有する。
　ここで、毛線Ｃ１は、隆線の太さが所定値の半分以下のものを意味し、短線Ｃ４は５ｍｍ未満の隆線を意味し、棒線Ｃ５は５ｍｍ以上の隆線を意味し、点Ｃ６は太さと長さが同じ隆線を意味する。

　第２索引判定装置３２０は、ステップのＳ３の処理において、２Ａ条件として棒線が３０本未満であること、２Ｂ条件として棒線が３０本以上７０本未満であること、２Ｃ条件として棒線が７０本以上であること、等と設定し、指紋データＦＤがいずれに該当するか判定する。

　続いて、ステップＳ３の処理において指紋データＦＤが２Ａ条件に該当すると判定した場合、第ｎ索引判定装置３３１は、指紋データＦＤが所定の条件に該当するか否かを判定する（ステップＳｎ）。

　第ｎ索引判定装置３３１は、３Ａ条件に該当する場合には、第１グループ４０１に指紋データＦＤを指紋データＴＦＤとして登録し、３Ｂ条件に該当する場合には、第２グループ４０２に指紋データＦＤを指紋データＴＦＤとして登録し、３Ｃ条件に該当する場合には、第３グループ４０３に指紋データＦＤを指紋データＴＦＤとして登録する（ステップＳｎ+１）。

　このように、指紋登録装置９００は、指紋データＦＤを最終的に第１グループから第ｍ+２グループに区分して指紋データＴＦＤとして登録を行う。その結果、第１グループから第ｍ+２グループの個々に登録された指紋データＴＦＤの数を減らすことができる。例えば、数億個の指紋データＦＤを、数十段の索引データを用いることで、１グループの登録された指紋データＴＦＤの個数を、数千個以下にすることができる。

（指紋照合処理の動作を示すフローチャート）
　図６は、本実施の形態における指紋照合処理の動作を示すフローチャートであり、図７は、指紋照合処理における照合の一例を示す模式図である。

　まず、図６に示すように、指紋照合処理においては、指紋データ取得装置２００により指紋データＦＤを取得する（ステップＳ１）。
　次いで、指紋データ取得装置２００により取得された指紋データＦＤを第１索引判定装置３１０に送信し、第１索引判定装置３１０は、第１索引判定結果が、ＬＯＯＰに該当するか、ＷＨＯＲＬに該当するか、ＡＲＣＨに該当するか（図４参照）、を判定する（ステップＳ２）。

　ここで、例えばステップＳ２の処理において指紋データＦＤがＬＯＯＰに該当すると判定した場合、第２索引判定装置３２０は、指紋データＦＤにおける特質または特徴について、さらに２Ａ条件、２Ｂ条件、２Ｃ条件に該当するか（図５参照）を判定する（ステップＳ３）。

　続いて、ステップＳ３の処理において指紋データＦＤが２Ａ条件に該当すると判定した場合、第ｎ索引判定装置３３１は、指紋データＦＤが所定の条件に該当するか否かを判定する（ステップＳｎ）。

　第ｎ索引判定装置３３１は、指紋データＦＤが３Ａ条件に該当すると判定した場合、選定データ取得装置５００に指紋データＦＤと、ＬＯＯＰ、２Ａ条件、３Ａ条件の索引データとを受け渡す。すなわち、索引データとは、ＬＯＯＰ、２Ａ条件、３Ａ条件である。
　そして、選定データ取得装置５００は、索引データに応じて、登録部４００の第１グループ４０１から第ｍ+２グループ４０ｍ+２までのいずれか１つの該当するグループに所定のグループに登録された全ての指紋データＴＦＤを取得する（ステップＳｎ+１）。

　続いて、選定データ取得装置５００は、所定のグループに登録された全ての指紋データＴＦＤと、照合対象の指紋データＦＤとを、照合装置６００に受け渡す。
　図７に示すように、照合装置６００は、所定のグループに登録された全ての指紋データＴＦＤと、照合対象の指紋データＦＤとをパターンマッチング照合させる（ステップＳ２１）。

　なお、本実施の形態においては、説明上、所定のグループに登録された全ての指紋データＴＦＤを受け渡すこととしたが、これに限定されず、受け渡すことなく、当該グループに登録された指紋データＴＦＤに対して照合装置６００が照合を行いに行ってもよい。

　次いで、照合装置６００は、ステップＳ２１の処理において、所定のグループの登録された全指紋データＴＦＤと、照合対象の指紋データＦＤとが、一致しないと判定した場合、判定結果表示部７００に不一致表示を表示させる（ステップＳ２３）。
　一方、照合装置６００は、ステップＳ２１の処理において、所定のグループの登録された全指紋データＴＦＤの中から、照合対象の指紋データＦＤと一致すると判定した場合、判定結果表示部７００に一致表示を表示させる（ステップＳ２２）。

　このように、照合装置６００は、索引データに応じてグループ毎に区分して登録された所定数の指紋データＴＦＤを用いてパターンマッチング処理を行うため、処理スピードが長時間かかることを防止することができる。すなわち、数十、数百、数千件の登録された指紋データＴＦＤと照合すべき指紋データＦＤとは、数秒で照合を行うことが可能である。

　仮に、索引データに応じてグループ毎に区分して登録しない場合、数億または数千万件の登録された指紋データＴＦＤと照合すべき指紋データＦＤとを照合するため、数万秒かかる、すなわち、照合時間として３時間ほどかかるため、個人認証、カード等の代用として利用することができない。

　なお、上記の実施の形態においては、判定結果表示部７００を用いることとしたが、これに限定されず、判定結果を信号出力として出力させる等、任意の手法を用いてもよい。

　さらに、指紋認証システム１００の構成要素、指紋登録装置９００の構成要素の個々が同じ場所に配設される必要はなく、インターネット、クラウド等を介してそれぞれ接続されてもよい。

　なお、本実施の形態においては、照合装置６００においてパターンマッチング処理を例示したが、これに限定されず、マニューシャ法、周波数解析法、ハイブリッド指紋認証方法等を用いてもよい。

　以上のように、本発明に係る指紋認証システム１００においては、索引データ（インデックス）が、複数の階層（ｎ+１）により形成される。その結果、登録部４００における指紋データＦＤを指紋データＴＦＤとして有効にグループ分けして登録することができる。
　さらに、照合装置６００において、照合すべき指紋データが、複数の階層（ｎ+１）により区分され、当該索引データに応じて、予め登録部４００に登録された指紋データＴＦＤと照合されることにより、短時間で指紋データＦＤの照合を行うことができる。
　特に、第ｎ+１段階（ｎ：正の整数）の索引を形成することにより、指紋データＴＦＤの母数が数億個または数千万個ある場合においても、索引データによりグループ分けされた数千個の指紋データＴＦＤと照合するだけで照合処理を行うことができるので、照合速度を短くすることができる。

　また、索引データが、指紋データＦＤの特質または特徴に基づくものであるので、指紋データＦＤの特質または特徴ごとにグループ化することができる。特に、所定のグループに登録された全ての指紋データＴＦＤを照合等に使用する場合と比較し、アクセススピードを速めて処理の負荷を低減することができる。
　また、索引データは、ＬＯＯＰ、ＷＨＯＲＬ、ＡＲＣＨ、短線、棒線、毛線、島形線のうちいずれかに対する、数、線の間隔、線の角度によって、大きく区分して索引データとして有効に利用することができる。
　さらに、分岐点、終止点、点、開始点および接合点のいずれかに区分することができるので、この場合、索引データとして有効に利用することができる。

　本発明においては、索引データが、「索引」に相当し、指紋データＦＤ、指紋データＴＦＤが「指紋データ」に相当し、登録部４００が「登録部」に相当し、指紋認証システム１００が「指紋認証システム」に相当し、照合装置６００が「照合部」に相当し、第１グループ、第２グループ、～、第ｍ+２グループが、「指紋データグループ」に相当し、第ｎ索引判定装置３３１、～、３３Ｐが「複数の階層の最終段」に相当し、フローチャートが、「指紋認証プログラムまたは指紋認証方法」に相当する。

　本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

Claims (12)

1. 　複数の階層を有する索引と、
   　前記索引に応じて指紋データを登録する登録部を含む、指紋認証システム。
2. 　複数の階層を有する索引と、
   　前記索引に応じて指紋データを登録する登録部と、
   　前記索引に応じて指紋データを照合する照合部と、を含む指紋認証システム。
3. 　前記索引は、前記指紋データの特質または特徴に基づく、請求項１または２に記載の指紋認証システム。
4. 　前記登録部は、前記索引に応じて所定数以下の指紋データグループを作成する、請求項１から３のいずれか１項に記載の指紋認証システム。
5. 　前記索引は、指紋データの紋様のパターンを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の指紋認証システム。
6. 　前記索引は、指紋データの少なくとも短線、棒線、毛線および島形線のうちいずれかに対する、少なくとも数、線の間隔、線の角度のいずれかを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の指紋認証システム。
7. 　前記索引は、指紋データの少なくとも分岐点、終止点、点、開始点および接合点のいずれかを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の指紋認証システム。
8. 　前記照合部は、前記複数の階層の最終段における指紋データの照合を、少なくとも周波数解析方式、ハイブリッド方式、マニューシャ方式、およびパターンマッチング方式のいずれかにより照合する、請求項２から７のいずれか１項に記載の指紋認証システム。
9. 複数の階層を形成する索引処理と、
   　前記索引処理に応じて指紋データを登録する登録処理を含む、指紋認証プログラム。
10. 　複数の階層を形成する索引処理と、
    　前記索引処理に応じて指紋データを登録する登録処理と、
    　前記索引処理に応じて指紋データを照合する照合処理と、を含む指紋認証プログラム。
11. 複数の階層を形成する索引工程と、
    　前記索引工程に応じて指紋データを登録する登録工程を含む、指紋認証方法。
12. 　複数の階層を形成する索引工程と、
    　前記索引工程に応じて指紋データを登録する登録工程と、
    　前記索引工程に応じて指紋データを照合する照合工程と、を含む指紋認証方法。

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