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個人認証装置および個人認証表示方法
説明

個人認証装置および個人認証表示方法

【課題】
入力ミスをし易い人に対する操作の指導、管理維持のための管理者の作業低減、あるいは誤認証の検証に有利な個人認証装置および方法を提供する。
【解決手段】
画像演算部によって、抽出された指静脈パターンと登録された指静脈パターンの比較から同一性を判定し、また該同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報が入力されているかを判定し、同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報がないと判定したときに、指の設置位置もしくは設置角度のいずれかに原因があるかを究明し、該究明原因を撮像ガイド出力部に出力して、音声ガイド部もしくは画像ガイド部からの指の設置位置もしくは設置角度についての撮像ガイドを行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は個人認証装置およびこの個人認証装置による個人認証表示方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、生体情報(個人の身体的特徴)を使った本人認証技術としては、指紋、顔、声紋、虹彩、網膜、手の甲の静脈に基づく方法がある。例えば指紋であれば、スキャナから指紋画像を読込み、指紋の線の分岐点や端点を特徴情報として登録し、照合する指紋画像から抽出した特徴情報と比較して、類似度が高ければ本人、低ければ他人と判断して本人認証を行うものである。顔や声紋や他の種類の生体情報に関しても、登録した特徴情報と照合する特徴情報を比較して、類似度により本人を識別している。
【0003】
指の血管パターンを利用した本人認証装置としては、特許文献1に記載の「個体識別装置」や特許文献2に記載の「個人認証装置及び個人認証方法」などがある。特許文献1は、複数のCCDカメラから得られた血管画像に基づき、3次元の血管パターンを認識することにより1回の識別動作で精度の高い識別を実現するものである。また、上述の特許文献2には、不鮮明な位置ずれのある指静脈パターン画像を利用しながらも、高精度な個人認証を実現することが記述されている。
【0004】
特許文献3には、生体の撮像箇所に対して光を照射する光源と、前記撮像箇所からの透過光を検出して生体の撮像を行う撮像部と、前記撮像部により変換された画像から前記生体の血管走行パターンを抽出して予め登録された血管パターンと比較する画像演算部とを有し、前記光源から照射される光量は撮像された画像の画像情報に応じて最適化されるようにした個人認証装置が記載されている。
【0005】
特許文献4には、顔撮像手段および目撮像手段の設置場所周辺の画像を撮像する監視用撮像手段が記載されている。
【0006】
特許文献5には、監視カメラで撮影したユーザの顔画像データがデータベースに登録されているか否かを検索して、登録されていれば警報信号を出力することが記載されている。
【0007】
特許文献6には個人の掌形を基に本人の認証を行う掌形認証方法において、自由な向きに置いた非固定の掌形かた掌形画像データを検出し、この掌形画像データから掌の回転角度を検出し、予め本人の掌形を検出して登録した登録掌形画像を同様に処理して得た登録掌の回転角度と前記検出した掌形画像の回転角度との位置ずれを補正し、前記位置ずれ補正した掌形画像と登録掌形画像との間の誤差を基にした照合で本人に認証を行う掌形認証方法が記載されている。
【0008】
【特許文献1】特開2001−273497号公報
【特許文献2】特開2002−83298号公報
【特許文献3】特開2004−139612号公報
【特許文献4】特開2004−297518号公報
【特許文献5】特開2001−312469号公報
【特許文献6】特開2002−117405号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
生体の静脈パターン、例えば指静脈パターンによって個人認証することは、その識別性が高いことから、益々普及することが予測される。そして、指静脈パターンによる識別判定に要する時間が解決され、近時極めて短時間の内に個人の同一性を判定することが行われるようになった。
【0010】
このような、個人認証装置において、生体の特徴情報を取得する時に、入力ミスをし易い人に対する操作の指導、管理維持のための管理者の作業低減、あるいは誤認証が何故生じたのかの検証、確認が求められるようになってきた。
【0011】
本発明はかかる点に鑑みて、上述した課題を解決するに有効な監視手段を設けることのできる個人認証装置および個人認証方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、生体の指に対して光を照射する光照射部と、前記生体の指からの透過光を検出して生体の指の静脈の撮像を行う撮像部と、前記撮像部によって取得された画像から指静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された指静脈パターンを予め登録された指静脈パターンと比較する画像演算部とを有する指静脈パターンによる個人認証装置において、
前記画像演算部は、前記抽出された指静脈パターンと前記登録された指静脈パターンの比較から同一性を判定する手段および該同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報が入力されているかを判定する手段を有し、同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報がないと判定したときに、指の設置位置もしくは設置角度のいずれかの原因を究明する手段を有し、該究明原因を撮像がイド出力部に出力して、音声ガイド部もしくは画像ガイド部から撮像ガイドを行うこと
を特徴とする個人認証装置を提供する。
【0013】
また、本発明は生体の指に対して光を照射する光照射部と、前記生体の指からの透過光を検出して生体の指の静脈の撮像を行う撮像部と、前記撮像部によって取得された画像から指静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された指静脈パターンを予め登録された指静脈パターンと比較する画像演算部とを有する指静脈パターンによる個人認証装置による個人認証方法において、
前記画像演算部によって、前記抽出された指静脈パターンと前記登録された指静脈パターンの比較から同一性を判定し、また該同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報が入力されているかを判定し、同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報がないと判定したときに、指の設置位置もしくは設置角度のいずれかに原因があるかを究明し、該究明原因を撮像がイド出力部に出力して、音声ガイド部もしくは画像ガイド部から指の設置位置もしくは設置角度についての撮像ガイドを行うこと
を特徴とする個人認証方法を提供する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、認証のための同一性判定を行い、同一性判定に関連づけて撮像装置による監視撮像を行い、撮像画像データを取得しているので、生体の特徴情報を取得する時に入力ミスを犯し易い人に対する操作の指導、管理維持のための管理者の作業低減あるいは誤認証が何故生じたのかの検証、確認に有効な個人認証装置および個人認証方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【0016】
図1は、本発明の実施例である個人認証装置をブロック図で示す。図1において、個人認証装置100は、画像入力装置1、操作入力装置2、画像処理部3、記憶部(記憶手段)4、表示装置5およびその他の出力装置6からなる。画像入力装置1は、光源部11、指13を収納する収納部14および撮像部12を有し、操作入力装置2の指示によって認証対象の個人に指13を収納部14に置くことを求め、光源部(光照射部)11から光を照射し、透過光によって撮像部12で指の静脈パターンの撮像を行う。記憶部4には予め認証対象となる個人の指静脈パターンを上述の画像入力装置1を使用して取得された静脈パターンが記憶される。他の機械によって撮像して取得した撮像情報を記憶するようにしてもよい。
【0017】
画像処理部3は、指静脈パターン抽出手段31、画像演算部32および出力部33を有しており、撮像部12が撮像して取得した指静脈についての撮像情報を入力し、指静脈パターン抽出手段31によって認証を求める個人の指静脈の特徴あるパターンを予め定められた手法に従って抽出する。
【0018】
画像演算部32は、抽出された指静脈パターンと予め記憶部4に登録(記憶)された指静脈パターンとの比較を行う。抽出された指静脈パターンと登録された指静脈パターンの比較から、両者の同一性を判定することを行う。すなわち、画像演算部32は、画像比較(特徴項目比較でもある)による同一性判定手段として機能し、瞬時に同一性の判定を行うことができる。同一性判定には、同一である,同一でない、判定不可の概念が含まれる。ここでは、同一でない、判定不可の場合を同一性の認証の否定と表現する。
【0019】
画像演算部32は、認証を求めている人物40について、撮像(監視画像の撮影)の時点の特定を行う。撮像の時点として、少なくとも判定時毎回行うこと、同一性が否定された時および判定時に用いたしきい値に対して予め設定した近い値で認定された場合が設定されており、いずれの時点で撮像を実行するかは管理者によって予め設定される。尚、しきい値を定めて類否性判定をすることについては、いくつもの案が知られている。従って、画像演算部32は、少なくとも判定時毎回撮像、同一性が否定された時撮像もしくは判定時に用いたしきい値に対して予め設定した近い値で認証された場合撮像のいずれの撮像を実行するかを予め設定された指示によって行う。特に、同一性が否定された時の撮像は重要であり、画像演算部32には、同一性が否定された時をもって撮像を行うように予め設定しておくことができる。
【0020】
例えば同一性認証の否定がなされた時には、画像演算部32は撮像指示出力部34に撮像実行信号を伝える。撮像指示出力部34は、監視装置として機能する。撮像装置36に対して、今、本人認証を求めている人物、すなわち生体の人物に対する撮像、特に顔についての撮像を指示する。当該人物は画像入力装置1の近傍周辺に位置して操作を行っており、この撮像は簡単、確実になされることになる。
【0021】
撮像装置36は、撮像によって取得した撮像画像データを撮像画像データ入力部(入力手段)35に入力する。入力された撮像画像データは画像演算部32によって、撮像のトリガーとなった指静脈に関連づけられて記憶部4に記憶することを行う。特に、認証が否定された場合の撮像画像データは重要となる。
【0022】
記憶部4に記憶された撮像画像データは、単独で、もしくは認証が否定された指静脈パターンと共に、更には登録されている指静脈パターンと共に表示装置5の表示部51に画面として表示指示に従って表示されることになる。
【0023】
このような撮像を行い、画像表示することによって、画像入力装置1に対するイタズラ防止、画像入力装置1での入力ミスをし易い人物に対する操作指導、管理者の作業低減あるいは誤認証の確認に役立つことになる。
【0024】
上述の判定結果は、出力部33に伝えられる。出力部33からの出力指示は、2つに分けられる。その1つは、表示装置(表示部)5に伝達されるが、認証結果の表示を遅延して行うことを表示装置5に求めるようにしてもよい。この出力指示は、表示装置5への指示を遅らせて行うようにしてもよいし、表示装置5自体に表示を遅らせるようにした回路を設けるようにしてもよい。
【0025】
また、遅延手段による遅延指示によって表示装置5における表示は認証結果の生成の時から遅延して行われるようにしてもよい。この遅延時間は1〜10秒とすることができるが、2〜5秒程度とすることが望ましい。余りに長いと認証を求める個人に不安を抱かせることになるし、余りに短いと遅延させた意味がなくなる。遅延時間は通常の使用方法において予め定めた一定時間を採用するが、場所と目的に対応して時間調整できるものとするのがよい。このような遅延時間の調整は、通常手段の採用によって容易に可能である。
【0026】
表示装置5は、画面表示部51および音声表示部52からなり、認証結果は画面によって、および音声によって表示が可能とされる。双方は必ずしも要さない場合には一方の表示部を設置するものとしてもよい。画面表示部51、音声表示部52は、画像入力装置1の近辺に設けられるのがよい。表示結果には、本人認証した,本人認証できないとの表示は当然に含まれるが、認証を前提とした次のステップによる表示も含まれる。
【0027】
このようにして認証が行われ、表示されることによって、例えば認証が否定された場合には、人物の特定を容易に行うことができることになる。出力信号を表示以外の他の目的に使用される場合には、操作を遅らせる必要はない。このため、その他の出力装置(出力部)6への出力は直ちに行うようにする。すなわち、同一性が認証されたときに、認証によって生成された認証信号に基づく次のステップの動作開始を直ちに行うように出力することを行う。
【0028】
抽出された指静脈パターンと登録された指静脈パターンが比較されるが、比較をして同一性判定を行うには充分な情報が抽出されていないと判定された場合には、前述したように撮像装置(1)36への撮像指示がなされるが、更に他の撮像装置(2)38による指13の設置状況の撮像がなされる。撮像装置(1)38を設けないようにしてもよい。画像演算部32による充分な情報が抽出されていないとの判定の結果は、撮像ガイド出力部37に出力される。この場合に、撮像ガイド出力部37からの出力信号は撮像装置(2)38に伝えられて指13の設置状況が撮像され、撮像画像データが生成される。この撮像装置(2)38は各認証操作毎に撮像画像データを得るようにしてもよい。画像処理部3では、指設置状態検出手段41から検出状態が抽出されて画像演算部32に伝えられる。抽出された指静脈パターンと登録された指静脈パターンとの比較において欠如している指静脈パターンについての欠如情報が記憶部4に記憶された指静脈パターンとの比較において、指の設置位置に原因があるのか、あるいは指の設置角度において原因があるのかが究明される。この原因究明によって認証を求めている人物40に指の設置について与えるガイドが撮像ガイド出力部37に出力される。このガイドは、指の設置位置に関するものかあるいは指の設置角度に関するものかになる。このガイドに関する出力信号は画像入力装置1の近辺に設置された音声ガイド装置39あるいは画面ガイド装置40、または双方の装置に配信され、ガイドがなされる。このガイドによって人物40は指13の設置状態を変更し、抽出された指静脈パターンについての充分な情報を提供することになる。
【0029】
このような撮像を行い、音声ガイドあるいは画像ガイドを行うことによって、画像入力装置1での入力ミスをし易い人物に対する操作指導、管理者の作業低減あるいは誤認証の確認に役立つことになる。
【0030】
図2は記憶情報のフォーマットおよびその具体例を示した記憶手段の例である。例では、登録者氏名、指の血管パターンの画素数、血管パターンが記憶される。1行目には、登録者の氏名が日立愛子、指面積が2210、指の太さが27、25、血管パターンの画素数が230、血管パターンは日立愛子に相当する血管パターン1が格納されていることが判る。処理を高速化させるために、これらの情報は、指面積の値が昇順となるように並べられるようにしてもよい。
【0031】
図3に血管パターン300の例を示す。ただし、本願実施例は図3に示す例に限定されない。図3(a)は正常状態での血管パターン300を示し、図3(b)は指の設置位置が正常でない場合の血管パターン300を示し、図3(c)は指の設置角度が正常でない場合の血管パターンを示す。
【0032】
次に、図4を参照して本人認証処理の手続について説明する。
最初にステップS11で、登録者の氏名などの登録情報と入力した指透過光画像の分類情報値や血管パターンを登録者の数だけ登録する本人登録処理を行う。次にステップS12で照合者の分類情報値を使って登録者の中から類似する血管パターンを複数抽出して、照合者(人物40)の血管パターンと照合する本人照合処理を行う。大きくこの2つの流れで処理が行われる。
【0033】
次に、図5を参照して本人認証処理および表示の手順について説明する。
最初に、ステップ21の入力処理で、キーボード、マウスなどの入力装置を使い、登録者の氏名やCCDカメラなどの入力措置を使い、登録者の指透過光画像を入力する。
【0034】
次に、ステップS22の抽出処理で、入力された指透過光画像に画像処理を施し、血管パターンを抽出する。次にステップS23の比較処理で、抽出された血管パターンと記憶部4に登録された血管パターンとの比較を行う。
【0035】
次に、比較処理S23によって同一性が判定され、望ましくはその結果の表示をするに当って認証の時から遅延出力処理S24を行う。この遅延出力処理S24によって遅延された(例えば2〜5秒)認証結果の表示(遅延表示S25)がなされる。認証が否定されると、撮像指示S26がなされて、認証を求めている人物の撮像S27が行われる。これによって撮像画像データの生成S28が行われ、撮像画像データの入力S29がなされる。この撮像画像データは抽出された指静脈パターン、登録された指静脈パターンと関連づけられて記憶部に記憶S30される。
【0036】
前述した抽出された指静脈パターンと登録された指静脈パターンが比較される(S23)。比較をして同一性判定を行うには充分な情報が抽出されていないと判定(S31)されると(不充分情報)、指の設置位置もしくは設置角度に原因があるのかが究明され(S32)、この原因に対する改善方法が記憶部から抽出される。このようにして得られた判定結果は撮像ガイド出力部37に出力され(S33)、撮像ガイドとなって(S34)、音声ガイド装置39あるいは画面ガイド装置40,またはそれらの双方に伝えられて人物40に対する指設置についてのガイドがなされる。
【0037】
以上のように、例えば認証が否定された場合に限って認証を求める人物を撮像し、撮像画像データとして確保でき、またこの撮像画像データの確保は認証が否定された場合に限定することができるので、撮像画像データの保持を少なくして、しかも必要とされる場合に限定して、すなわち撮像回数を少なくして行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の実施例の概要を示すブロック図。
【図2】記憶情報の具体例について説明する図。
【図3】透過光画像と血管パターンの例を示す図。
【図4】本人認証の手順を示すフローチャート図。
【図5】本人認証処理および表示の手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【0039】
1…画像入力装置、2…操作入力装置、3…画像処理部、4…記憶部、5…表示装置(表示部)、6…その他の出力装置、11…光源部(光照射部)、12…撮像部、14…収納部、31…指静脈パターン抽出手段、32…画像演算部、33…出力部、34…撮像指示出力部、35…撮像画像データ入力部、36…撮像装置(1)、37…撮像ガイド出力部、38…撮像装置(2)、39…音声ガイド装置、40…画面ガイド装置、51…画面表示部、52…音声表示部、100…個人認証装置。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体の指に対して光を照射する光照射部と、前記生体の指からの透過光を検出して生体の指の静脈の撮像を行う撮像部と、前記撮像部によって取得された画像から指静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された指静脈パターンを予め登録された指静脈パターンと比較する画像演算部とを有する指静脈パターンによる個人認証装置において、
前記画像演算部は、前記抽出された指静脈パターンと前記登録された指静脈パターンの比較から同一性を判定する手段および該同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報が入力されているかを判定する手段を有し、同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報がないと判定したときに、指の設置位置もしくは設置角度のいずれかの原因を究明する手段を有し、該究明原因を撮像がイド出力部に出力して、音声ガイド部もしくは画像ガイド部から撮像ガイドを行うこと
を特徴とする個人認証装置。
【請求項2】
生体の指に対して光を照射する光照射部と、前記生体の指からの透過光を検出して生体の指の静脈の撮像を行う撮像部と、前記撮像部によって取得された画像から指静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された指静脈パターンを予め登録された指静脈パターンと比較する画像演算部とを有する指静脈パターンによる個人認証装置による個人認証方法において、
前記画像演算部によって、前記抽出された指静脈パターンと前記登録された指静脈パターンの比較から同一性を判定し、また該同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報が入力されているかを判定し、同一性の判定を行うに抽出された指静脈パターンについての充分な情報がないと判定したときに、指の設置位置もしくは設置角度のいずれかに原因があるかを究明し、該究明原因を撮像がイド出力部に出力して、音声ガイド部もしくは画像ガイド部から指の設置位置もしくは設置角度についての撮像ガイドを行うこと
を特徴とする個人認証方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−58525(P2007−58525A)
【公開日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−242617(P2005−242617)
【出願日】平成17年8月24日(2005.8.24)
【出願人】(390023928)日立エンジニアリング株式会社 (134)
【Fターム(参考)】