生体情報認証装置および認証方法
【課題】
指静脈認証等の生体認証装置において、外光等の環境の影響や、指の置き方、生体情報の状態に問題があっても認証性能が低下しないようにする。
【解決手段】
生体認証に不適当な条件で撮像したパターン情報の特徴点を記憶する少なくともひとつの不正テンプレートを設け、認証情報の登録時には、生体情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレート情報を照合して、類似度が小さいときに照合テンプレート情報を認証用テンプレートに記憶するようにした。認証時には照合テンプレートと前記不正テンプレート情報を照合して、類似度が大きいときには認証処理を行わないようにする。さらに、前記照合テンプレート情報と前記不正テンプレート情報が類似度が大きいときに、使用者に問題解決のためのガイダンスメッセージを表示する。
指静脈認証等の生体認証装置において、外光等の環境の影響や、指の置き方、生体情報の状態に問題があっても認証性能が低下しないようにする。
【解決手段】
生体認証に不適当な条件で撮像したパターン情報の特徴点を記憶する少なくともひとつの不正テンプレートを設け、認証情報の登録時には、生体情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレート情報を照合して、類似度が小さいときに照合テンプレート情報を認証用テンプレートに記憶するようにした。認証時には照合テンプレートと前記不正テンプレート情報を照合して、類似度が大きいときには認証処理を行わないようにする。さらに、前記照合テンプレート情報と前記不正テンプレート情報が類似度が大きいときに、使用者に問題解決のためのガイダンスメッセージを表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認証装置に係り、特に、静脈パターンの認証情報をする認証装置の認証率の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、PC等の情報処理装置の普及に伴い、盗難や紛失により悪意のある第3者に装置が渡り、PCに記録されている情報が漏洩することが問題となっている。また、金融機関では、キャッシュカードの不正使用が問題となっている。このため、PC等の情報処理装置やキャッシュカードの使用者の個人認証をおこなうことが望まれている。
【０００３】
個人認証技術には多くの種類があるが、特に、使用者の生体情報を認証情報とする認証技術が注目されている。例えば、静脈パターンを利用する静脈認証技術は、より安全で使い勝手の良い生体認証装置を実現することができる。その中でも、指の静脈パターンを使用した認証装置は、手の平等他の静脈認証装置と比較して小型化が可能であり、様々な情報機器への内蔵化が可能である。
【０００４】
特許文献１には、指の静脈パターンを利用した指静脈認証技術が開示され、特に、指の静脈パターンを利用した個人認証装置において、撮像された指画像を元に光源の光照射量を最適化し、認証のための画像演算において静脈パターンの強調処理を行う技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、指静脈認証装置の一例が開示され、指の位置が特定の位置に自然に誘導され、撮影画像に対して、位置合わせや回転補正を行う必要のない安定した照合を行うことができると共に、指の圧迫等による血管パターンの欠落のない認証の精度を向上させることができる指認証装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開2002-092616号公報
【特許文献２】特開2005-128936号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
指静脈認証技術では、認証の基準情報となる予め登録された静脈パターンと認証時に撮像される静脈パターンのマッチングにより認証をおこなう技術であり、一般に認証率は、 本人拒否率や他人受入れ率の数値により示されている。この認証率に影響を与える要因には、登録された静脈パターンの精度と撮像される静脈パターンの再現性があり、特許文献１や特許文献２にその解決手段の一例が開示されている。
【０００８】
指静脈認証装置の適用装置の拡大に伴い認証装置の小型化がおこなわれ、使用環境の拡大や利用者の増加がおこなわれている。このため、上記の先行技術とは異なる使用環境や操作状況の変化に対応した静脈パターンの精度向上が必要となってきている。
【０００９】
また、静脈認証技術では撮像した静脈パターンにより認証をおこなっているため、画面に静脈パターンを表示すると秘匿性低下する可能性がある。このため、使用者は撮像がうまくいったか画面で確認することができず、操作性が悪い問題がある。
【００１０】
本発明は、静脈パターンの登録や認証時に、精度の高く・再現性が高い静脈パターンの撮像がおこなえる認証装置と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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の生体情報認証装置は、生体情報をパターン情報として取得するパターン撮像部と、前記パターン撮像部により取得したパターン情報から特徴点を抽出してテンプレート情報を生成する特徴データ抽出部と、生体認証の基準となるテンプレート情報を記憶する認証用テンプレートと、生体認証に不適当な条件で撮像したパターン情報の特徴点を記憶する少なくともひとつの不正テンプレートと、前記特徴データ抽出部により前記パターン撮像部で取得したパターン情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレートに記憶された不正テンプレート情報の類似度を求め、いずれの類似度も所定の第一の判定しきい値より小さいときに、前記照合テンプレート情報を前記認証用テンプレートに記憶する認証用テンプレートの登録手段と、前記特徴データ抽出部により前記パターン撮像部で取得したパターン情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレートに記憶された不正テンプレート情報の類似度を求め、いずれの類似度も所定の第一の判定しきい値より小さいときに、前記照合テンプレート情報と前記認証用テンプレートの認証用テンプレートの類似度を求め、類似度と所定の第二の判定しきい値と比較して認証処理をおこなう認証手段とを備える構成とした。
【００１２】
さらに、有効な照合テンプレートを生成したことを示す表示や不正テンプレートに対応する前記ガイダンスメッセージを表示するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、静脈認証の認証用静脈パターンの登録時や認証処理時の静脈パターンの撮像時に、外乱や操作バラツキによる不正な静脈パターンによる認証処理を除くことができるので、使用者の使い勝手が向上するとともに、高認証率の認証装置や認証方法を提供することができる。
【００１４】
また、利用環境に応じて棄却テンプレートを用意すればよいので、可用性の高い認証装置や認証方法を提供することができる。
【００１５】
さらに、認証時に、認証処理状況を使用者が確認できまた誤った操作をおこなった場合には、対応方法を指示するので、使い勝手のより認証装置や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】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面をもちいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１、図２、図3、図11により、本発明をノートＰＣに搭載されるフラットタイプの指静脈認証装置に適用した一例を説明する。これ以外に、詳細を後述するが、図4や図5の構造の静脈認証装置にも、本発明を同様に適用することができる。
【００１８】
ノートＰＣでは、本体のパームレスト部にフラットタイプの指静脈認証装置を搭載している。図１はこのフラットタイプの指静脈認証装置の上面外観図である。図２はこの指静脈認証装置に指を配置して静脈パターンを撮像する様子を説明する図である。
【００１９】
指の腹側の２カ所に近赤外光照射部１が設けられ、この近赤外光照射部１から近赤外光を指内部に入射する。指静脈認証装置は、指の内部で散乱した光が体外へ放射する際の放射光を撮像する。このとき、血液の近赤外線吸収率の差により、静脈部とそれ以外の部分で近赤外線の放射量が変わり、近赤外線の撮像をおこなうことにより、静脈パターンが撮像できる。
【００２０】
図2に指静脈認証装置のより詳細な構成を示す。指4を指静脈認証装置に配置したときに、指の上下に対応する位置に近赤外光照射部１を設ける。この近赤外光照射部１から出力される近赤外光は指に投射され、指内部を拡散する。この拡散光は、指から放射され、撮像窓2とミラー5を介してカメラ3に入力される。先に述べたとおり、血液の近赤外線吸収率の差により静脈パターンを撮像するために、近赤外線域の分光感度が高いカメラ3を使用したり、撮像窓2に近赤外光が透過するフィルタを設けたりして、静脈パターンを撮像する。
【００２１】
図3は、上記構成により撮像した指の静脈パターンの一例をしめす図である。近赤外光の光量が多い部分が白く（明るく）表されている。静脈部や指の周囲部は近赤外光の光量が少ないので、黒く（暗く）撮像される。これにより、指の輪郭と指内部の静脈パターンを認識することができる。
【００２２】
ノートＰＣに指静脈認証装置を組み込んだときのブロック図を図１１に示す。指静脈認証装置は、指に近赤外光を照射し静脈を撮像するカメラモジュール１０と、カメラモジュールをコントロールし、撮像した画像をＰＣに送るＭＰＵ１１で構成されている。認証データの登録ソフトウェアは、ノートＰＣのメモリ１２上で実行され、指静脈認証装置で撮像した静脈画像から認証用テンプレートを作成し、ＨＤＤ１３に保存するものとする。同じく、認証ソフトウェアはノートＰＣのメモリ上で実行され、指静脈認証装置で撮像した静脈画像から照合用テンプレートを作成し、その照合用テンプレートとＨＤＤに保存されている認証用テンプレートを照合し、認証を行う。
【００２３】
ここで、認証用テンプレートや照合用テンプレートは、撮像した静脈パターンから特徴点を抽出したデータである。秘匿性を高めるためにテンプレートを暗号化するようにしてもよい。認証は、認証用テンプレートや照合用テンプレートの類似度により判断する。このため、判定しきい値を設け、テンプレートの類似度がこのしきい値より大きいときに一致と判断するようにする。判定しきい値は、認証ソフトウェアのパラメータとしてもいいし、認証用テンプレートと同様にＨＤＤに保存するようにしてもよい。
【００２４】
図１２に本発明の実施例における登録ソフトウェアのソフトウェア構成と登録時のフローを示す。指静脈認証装置と上位ソフトウェアである登録ソフトウェアのインターフェイスとして静脈認証ソフトウェアがある。静脈認証ソフトウェアは、ハードウェアとのインターフェイスであり静脈画像を取得するカメラコントロールモジュールと、取得した静脈画像から認証用に静脈だけを抽出してその抽出された静脈パターンをテンプレートとし作成する画像処理モジュールと、２枚のテンプレートを比較してその一致度合いの検証結果を数値（類似度）として出力する認証エンジンを備えている。
【００２５】
登録ソフトウェアは、認証用テンプレートを作成するために、指静脈認証ソフトウェアに静脈パターンの撮像を要求し、静脈パターンを取得する。つぎに登録ソフトウェアは、取得した画像を指静脈ソフトウェアに送り、指静脈ソフトウェアの画像処理モジュールで特徴量が抽出されて照合用テンプレートに変換される。このテンプレートをＨＤＤに保存されている不正テンプレート（詳細後述）と共に指静脈ソフトウェアの認証エンジンに送る。認証エンジンは照合用テンプレートと不正テンプレートの照合を行い、照合結果が数値（類似度）として登録ソフトウェアに回答される。
【００２６】
本実施例では、結果としての数値（類似度）が大きいほどテンプレート同士が似通っているものとする。照合結果は、あらかじめ設定されたしきい値と比較され、しきい値よりも小さいと不正テンプレートと一致しなかったと判定し、作成したテンプレートを認証用テンプレートとしてＨＤＤに保存する。照合結果がしきい値よりも大きい場合は、不正テンプレートと一致したと判定し、作成したテンプレートを棄却して認証用テンプレートとしてＨＤＤに保存しない。
【００２７】
この照合用テンプレートと不正テンプレートの比較は、ＨＤＤに保存されている不正テンプレートの数分繰り返し、すべての不正テンプレートに撮像して生成したテンプレートが一致しなかったときに、そのテンプレートを認証用テンプレートとする。不正テンプレートをＨＤＤに保存するようにしたので、使用環境に適した不正パターンに修正・追加が容易になる特徴がある。
【００２８】
上記のように、予め保存してある不正テンプレートと照合して認証用テンプレートを作成しているので、つぎに説明するような環境や操作をおこなっても、無条件に認証用テンプレートを生成しないので、精度の高い認証用テンプレートの登録が可能となる。
【００２９】
まず、撮像窓から外光が入射するような環境での不正テンプレートの例について説明する。図6は、指を静脈認証装置に載置したときの指方向の断面をあらわす図であり、指4の側部の撮像窓2から外光が入光するようすを示している。直射日光が当たっている等の明るい場所では、外光に含まれる近赤外光がカメラに直接入射する逆光状態となり、カメラの露出補正機能により映像が暗くなってします。このため、図７に示すような被写体である指が黒く写り、静脈が写っていない画像になってしまう可能性がある。
【００３０】
このような画像から作成したテンプレートが登録されている装置で、上記と同様に周囲が明るい場所において、直射日光などが撮像窓２と指４の間から入射するような状況で認証すると、テンプレートを登録した本人以外の他人の指を置いても、登録時と同じように指全体が黒く撮影されてしまうため、登録されているパターンと同一と判定される可能性が高くなる。つまり、周囲が明るく直射日光などが撮像窓２と指４の間から入射するような状況で登録すると、他人受入率が高くなってしまう可能性がある。
【００３１】
これを防止するために、予め図7の静脈パターンに対応するテンプレートを求めて、不正テンプレート１としてＨＤＤに保存するようにする。そして先に説明したように、このような環境では、認証用テンプレートを生成しないようにする。
【００３２】
つぎに、他の不正テンプレートの例について説明する。図8は、指を静脈認証装置に載置したときに、指の載置位置が不正の場合の様子を説明する図である。実施例の静脈認証装置では、指の上下に対応する位置に近赤外光照射部１を設け、２つの近赤外光照射部１の間の指の静脈パターンを、近赤外光照射部１から放射される近赤外光の拡散光で検出している。このため、図8にしめすように一方の近赤外光照射部１だけに、指が載置されている状態では、図9にしめすような静脈パターンが撮像される。図9の静脈パターンからテンプレートを作成しても、静脈パターンの特徴点情報が少ないテンプレートとなり、認証用テンプレートとしては不適切なデータである。
【００３３】
指の載置位置が不正の場合としては、指の先端側の近赤外光照射部１にのみ指が載置される場合も同様である。
【００３４】
指の載置位置が不正の場合を防止するために、予め図６の静脈パターンに対応するテンプレートを求めて、不正テンプレート２としてＨＤＤに保存するようにする。そして先に説明したように、このような環境では、認証用テンプレートを生成しないようにする。
【００３５】
さらに、指の静脈が細くて見えにくい部分等、なんらかの理由で静脈がほとんど写っていない場合は、図１０のように静脈パターンが少なく、ほぼ指の輪郭だけが撮影される。このような静脈パターンからテンプレートを作成しても、静脈パターンの特徴点情報が少ないテンプレートとなり、認証用テンプレートとしては不適切なデータである。このような画像から作成したテンプレートを不正テンプレート３として記憶部に記憶しておく。
【実施例２】
【００３６】
上記実施例１では認証用テンプレートの登録プログラムで、予め登録してある不正テンプレートと照合をおこない、テンプレート登録に不適当な使用環境や操作で認証用テンプレートの登録をおこなわないようにする実施例を説明した。認証プログラムでも、この不正テンプレートと撮像した静脈パターンのテンプレートと照合をおこなう処理を適用することができる。図13により、詳細に説明する。
【００３７】
図13の指静脈認証装置と指静脈認証ソフトウェアの構成は、図12で説明した登録プログラムの場合と同様のため、ここでは説明を省略する。
【００３８】
認証プログラムは、使用者の認証をおこなうために、指静脈認証ソフトウェアに静脈パターンの撮像を要求し、静脈パターンを取得する。つぎに認証ソフトウェアは、取得した画像を指静脈ソフトウェアに送り、指静脈ソフトウェアの画像処理モジュールで特徴量が抽出されて照合用テンプレートに変換される。このテンプレートをＨＤＤに保存されている不正テンプレートと共に指静脈ソフトウェアの認証エンジンに送る。認証エンジンは照合用テンプレートと不正テンプレートの照合を行い、照合結果が数値（類似度）として認証ソフトウェアに回答される。このテンプレート照合をＨＤＤに保存されている不正テンプレートの数分繰り返す。
【００３９】
照合テンプレートと不正テンプレートの照合時に、類似度が高く一致と判断した場合には、認証に不適当な指静脈パターンが撮像された場合であるため、使用者に問題解決のためのガイダンス表示をおこない、再度認証プログラムを起動して指静脈パターンの撮像をおこなうようにする。
【００４０】
ガイダンス表示は、不正テンプレートの種類に応じてガイダンスメッセージを用意し、不正テンプレートに対応させてＨＤＤに保存しておく。例えば、不正テンプレート１には「使用環境が明るすぎます。認証装置を遮光してください」、不正テンプレート２には「指を正しくおいてください」、不正パターン３には「認証情報を取得できませんでした。認証をやりなおしてください」のメッセージを用意しておく。
【００４１】
照合テンプレートと不正テンプレートの照合時に、類似度が低く不一致と判断した場合には照合テンプレートは認証に適当な静脈パターンが撮像できた場合であり、認証プログラムは、当該照合テンプレートとＨＤＤに保存されている認証テンプレートを指静脈ソフトウェアの認証エンジンに送る。認証エンジンは照合テンプレートと認証用テンプレートの照合を行い、照合結果が数値（類似度）として認証ソフトウェアに回答される。
【００４２】
照合テンプレートと認証用テンプレートの類似度が判定しきい値より大きいときには、照合テンプレートと認証用テンプレートが一致したと判断し、指静脈認証装置の使用者を認証する。照合テンプレートと認証用テンプレートの類似度が判定しきい値より小さいときには、照合テンプレートと認証用テンプレートが不一致と判断し、指静脈認証装置の使用者を認証しない。
【００４３】
上記実施例によれば、認証用テンプレートと不正テンプレートをそれぞれテンプレートとして保存しているので、使用者の認証と静脈パターンの有効性を同じ認証エンジンにより判断できるので、処理プログラムの効率化をはかることができる。
【００４４】
また、認証時の照合テンプレートと認証用テンプレートの類似度の判定しきい値と、パターンチェック時の照合テンプレートと不正テンプレートの類似度の判定しきい値を個別に設けて、パターンチェック時の判定しきい値を認証時の判定しきい値より小さな値に設定することが望ましい。これにより、認証テンプレートの登録時に認証テンプレートに不適当な静脈パターンを広範囲に棄却でき、認識率の向上を図ることができる。
【実施例３】
【００４５】
次に本発明を指静脈認証装置の指静脈パターンの撮影のタイミングを決定する際に用いる実施例を示す。
【００４６】
指静脈パターンをきれいに撮影するためには、指内を拡散、通過した近赤外光を撮影する必要がある。このため、指がＬＥＤから離れていて指内に十分な近赤外を拡散させることができない場合や、指内からの近赤外光以外の周辺からの近赤外光（外光）が多い場合には指静脈パターンをきれいに撮影することができない。そこで、指静脈パターンの登録や指認証のために指静脈パターンを撮影する際に、うまく指静脈パターンを撮影できる状況かそうでないかを調べ、うまく撮影できない状況の場合にそのことをユーザに知らせることが望ましい。
【００４７】
図１４に本実施例で指静脈パターンを登録する際に、うまく撮影できない状況の場合にそのことをユーザに知らせるためのＰＣの画面を示す。指が指静脈認証装置に適切に置かれる前の状態では図１４（ａ）に示されているように、登録ボタンを押下できない状態にし、ユーザにうまく撮影できない状況にあることを知らせている。指が指静脈認証装置に適切に置かれると図１４（ｂ）に示されるように、登録ボタンを押下できる状態にすることによってユーザにうまく撮影できる状況にあることを知らせている。
【００４８】
図１５を用いて指置きを確認するフローを追加した指静脈パターン登録手順を示す。
ステップＳＴ０１では、まず、登録ボタンを非表示にしている。
【００４９】
ステップＳＴ０２では、指認証装置に指が置かれたかを確認するために指置き確認用の撮影をする。指置き確認用の撮影では、単に指が置かれているかどうかが判定できればよいため、静脈パターンを取るための撮影に必要な精度は要求されない。むしろ、１秒間に数回の撮影できるようにすることを優先する。
【００５０】
ステップＳＴ０３では、指置きを確認するために撮影されたパターンを解析し、適切に指が置かれているか否かを判定する。
【００５１】
図１６に示すように、指が指認証装置から離れている場合には、指を拡散、通過した近赤外光がないため、図１７に示すように全面が一様に暗い像が得られる。また、指の先端や一部が離れて置かれている場合には指内を拡散、通過した近赤外光は部分的にしか得らないため、図９に示すような像が得られる。
【００５２】
図１７や図９のパターンの場合に指が適切に置かれていないと判断できるため、これらの数種類の不正パターン用い、これらのパターンに一致する場合には指が置かれていないと判定することで、指が適切に置かれていないことを確認することができる。判定結果が否（不適切）ならばステップＳＴ０５に進み、図１４（ｂ）に示されるように登録ボタンを押下できないように表示し、再度指置きを確認するためにステップＳＴ０２に戻る。判定結果が適切ならばステップＳＴ０４に進み、図１４（ａ）に示されているように登録ボタンを押下できるよう表示し、ステップＳＴ０６で登録ボタンの押下を確認する。
【００５３】
登録ボタンが押下されていない場合には指が離れていないことを確認する必要があるため、再度指置きを確認するためにステップＳＴ０２に戻り、押下されている場合にはステップＳＴ０７で、指静脈パターン登録用の撮影を行う。
【００５４】
指静脈パターン登録用の撮影では、ＬＥＤの強度の調整などを行いながら複数回の撮影をする。実施例１から実施例３で示した方法で撮影した像が指静脈パターンとして登録するのに適切か否かをステップＳＴ０８で判定し、不適切と判断された場合には、ステップＳＴ１０で登録に不適切な像であることを知らせるメッセージを表示し、再度指置きを確認するステップＳＴ０２に戻る。指静脈パターンとして登録するのに適切と判断された場合には、ステップＳＴ０９で認証用のパターンとして登録される。
【００５５】
次に、図１８を用いて指置きを確認するフローを追加した指静脈認証手順を示す。ステップＳＮ０１ではメッセージを表示することで指静脈認証装置に指を置くことをユーザに促す。
【００５６】
ステップＳＮ０２、ＳＮ０３は登録時と同様に（図１５のＳＴ０２、ＳＴ０３）、ステップＳＮ０２では、指認証装置に指が置かれたかを確認するために指置き確認用の撮影をし、ステップＳＮ０３では、指置きを確認するために撮影されたパターンを解析し、適切に指が置かれているか否かを判定する。
【００５７】
判定結果が否（不適切）ならば、再度指置きを確認するためにステップＳＮ０２に戻る。判定結果が適切ならばステップＳＮ０４に進み、認証用の撮影、実施例１から実施例３で示した方法で認証処理が行われる。また、同時にＳＮ０１で表示したメッセージを非表示にする。
【００５８】
図１８の認証処理と同様の手順で、登録ボタンを用いないで指静脈パターンの登録処理をすることも可能である。図１８のＳＮ０４の処理を登録用撮影、登録処理、指置き指示を非表示に変更すればよい。
【００５９】
上記実施例は、指の腹側の２カ所から近赤外光を入射して指内部で散乱した近赤外光を指の腹側から撮像するフラットタイプの指静脈認証装置について説明したが、指静脈認証装置には、図４にしめすような指の側部から近赤外光を入射して指内部で散乱した近赤外光を指の腹側から撮像する横入射方式の指静脈認証装置や、図５にしめすような指の背部から近赤外光を入射して指内部で透過した近赤外光を指の腹側から撮像する上入射方式の指静脈認証装置がある。
【００６０】
これらの方式の指静脈認証装置でも本発明を適用することができる。本発明を適用した場合、図４の横入射方式の指静脈認証装置では、不正テンプレートとして不正テンプレート１〜３を適用できる。また、図５の上入射方式の指静脈認証装置では、外光を遮光する構造のため不正テンプレート１で棄却する静脈パターンが撮像されることはなく、不正テンプレートとして不正テンプレート２〜３を適用する。
【００６１】
また、本発明は、指静脈認証装置に限らず他の部位の静脈パターンにより認証をおこなう認証装置に適用可能であり、また、静脈パターン以外の生体情報をつかった認証装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】フラットタイプ指静脈認証装置の上面図である。
【図２】フラットタイプ指静脈認証装置の断面図である。
【図３】正常時の指静脈パターンの一例を示す図である。
【図４】横入射方式の指静脈認証装置の構造を説明する断面図である。
【図５】上入射方式の指静脈認証装置の構造を説明する断面図である。
【図６】外光が入射した場合の撮像状況を説明する模式図である。
【図７】外光の影響を受けたときの指静脈パターンを説明する図である。
【図８】指の置き方が不正な場合の撮像状況を説明する模式図である。
【図９】指の置き方が不正な場合の指静脈パターンを説明する図である。
【図１０】静脈がほとんど写っていないときの指静脈パターンを説明する図である。
【図１１】指静脈認証装置の制御ブロック図である。
【図１２】認証処理ソフトウェアの全体構成と登録時の動作フロー図である。
【図１３】認証処理ソフトウェアの全体構成と認証時の動作フロー図である。
【図１４】登録プログラムのPC画面の一例を示す図である。
【図１５】登録ボタンの表示・非表示をおこなう登録プログラムの動作フロー図である。
【図１６】指が指静脈認証装置から離れているときの撮像状況を説明する模式図である。
【図１７】指が指静脈認証装置から離れているときの指静脈パターンを説明する図である。
【図１８】指置き指示を表示する認証プログラムの動作フロー図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…近赤外光照射部、２…撮像窓、３…カメラ、４…指、５…ミラー、６…静脈、
７…近赤外光が透過した指、８…背景部分、９…感度低下により黒くなった部分、
１０…カメラモジュール、１１…ＭＰＵ、１２…メモリ、１３…ＨＤＤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認証装置に係り、特に、静脈パターンの認証情報をする認証装置の認証率の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、PC等の情報処理装置の普及に伴い、盗難や紛失により悪意のある第3者に装置が渡り、PCに記録されている情報が漏洩することが問題となっている。また、金融機関では、キャッシュカードの不正使用が問題となっている。このため、PC等の情報処理装置やキャッシュカードの使用者の個人認証をおこなうことが望まれている。
【０００３】
個人認証技術には多くの種類があるが、特に、使用者の生体情報を認証情報とする認証技術が注目されている。例えば、静脈パターンを利用する静脈認証技術は、より安全で使い勝手の良い生体認証装置を実現することができる。その中でも、指の静脈パターンを使用した認証装置は、手の平等他の静脈認証装置と比較して小型化が可能であり、様々な情報機器への内蔵化が可能である。
【０００４】
特許文献１には、指の静脈パターンを利用した指静脈認証技術が開示され、特に、指の静脈パターンを利用した個人認証装置において、撮像された指画像を元に光源の光照射量を最適化し、認証のための画像演算において静脈パターンの強調処理を行う技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、指静脈認証装置の一例が開示され、指の位置が特定の位置に自然に誘導され、撮影画像に対して、位置合わせや回転補正を行う必要のない安定した照合を行うことができると共に、指の圧迫等による血管パターンの欠落のない認証の精度を向上させることができる指認証装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開2002-092616号公報
【特許文献２】特開2005-128936号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
指静脈認証技術では、認証の基準情報となる予め登録された静脈パターンと認証時に撮像される静脈パターンのマッチングにより認証をおこなう技術であり、一般に認証率は、 本人拒否率や他人受入れ率の数値により示されている。この認証率に影響を与える要因には、登録された静脈パターンの精度と撮像される静脈パターンの再現性があり、特許文献１や特許文献２にその解決手段の一例が開示されている。
【０００８】
指静脈認証装置の適用装置の拡大に伴い認証装置の小型化がおこなわれ、使用環境の拡大や利用者の増加がおこなわれている。このため、上記の先行技術とは異なる使用環境や操作状況の変化に対応した静脈パターンの精度向上が必要となってきている。
【０００９】
また、静脈認証技術では撮像した静脈パターンにより認証をおこなっているため、画面に静脈パターンを表示すると秘匿性低下する可能性がある。このため、使用者は撮像がうまくいったか画面で確認することができず、操作性が悪い問題がある。
【００１０】
本発明は、静脈パターンの登録や認証時に、精度の高く・再現性が高い静脈パターンの撮像がおこなえる認証装置と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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の生体情報認証装置は、生体情報をパターン情報として取得するパターン撮像部と、前記パターン撮像部により取得したパターン情報から特徴点を抽出してテンプレート情報を生成する特徴データ抽出部と、生体認証の基準となるテンプレート情報を記憶する認証用テンプレートと、生体認証に不適当な条件で撮像したパターン情報の特徴点を記憶する少なくともひとつの不正テンプレートと、前記特徴データ抽出部により前記パターン撮像部で取得したパターン情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレートに記憶された不正テンプレート情報の類似度を求め、いずれの類似度も所定の第一の判定しきい値より小さいときに、前記照合テンプレート情報を前記認証用テンプレートに記憶する認証用テンプレートの登録手段と、前記特徴データ抽出部により前記パターン撮像部で取得したパターン情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレートに記憶された不正テンプレート情報の類似度を求め、いずれの類似度も所定の第一の判定しきい値より小さいときに、前記照合テンプレート情報と前記認証用テンプレートの認証用テンプレートの類似度を求め、類似度と所定の第二の判定しきい値と比較して認証処理をおこなう認証手段とを備える構成とした。
【００１２】
さらに、有効な照合テンプレートを生成したことを示す表示や不正テンプレートに対応する前記ガイダンスメッセージを表示するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、静脈認証の認証用静脈パターンの登録時や認証処理時の静脈パターンの撮像時に、外乱や操作バラツキによる不正な静脈パターンによる認証処理を除くことができるので、使用者の使い勝手が向上するとともに、高認証率の認証装置や認証方法を提供することができる。
【００１４】
また、利用環境に応じて棄却テンプレートを用意すればよいので、可用性の高い認証装置や認証方法を提供することができる。
【００１５】
さらに、認証時に、認証処理状況を使用者が確認できまた誤った操作をおこなった場合には、対応方法を指示するので、使い勝手のより認証装置や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】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面をもちいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１、図２、図3、図11により、本発明をノートＰＣに搭載されるフラットタイプの指静脈認証装置に適用した一例を説明する。これ以外に、詳細を後述するが、図4や図5の構造の静脈認証装置にも、本発明を同様に適用することができる。
【００１８】
ノートＰＣでは、本体のパームレスト部にフラットタイプの指静脈認証装置を搭載している。図１はこのフラットタイプの指静脈認証装置の上面外観図である。図２はこの指静脈認証装置に指を配置して静脈パターンを撮像する様子を説明する図である。
【００１９】
指の腹側の２カ所に近赤外光照射部１が設けられ、この近赤外光照射部１から近赤外光を指内部に入射する。指静脈認証装置は、指の内部で散乱した光が体外へ放射する際の放射光を撮像する。このとき、血液の近赤外線吸収率の差により、静脈部とそれ以外の部分で近赤外線の放射量が変わり、近赤外線の撮像をおこなうことにより、静脈パターンが撮像できる。
【００２０】
図2に指静脈認証装置のより詳細な構成を示す。指4を指静脈認証装置に配置したときに、指の上下に対応する位置に近赤外光照射部１を設ける。この近赤外光照射部１から出力される近赤外光は指に投射され、指内部を拡散する。この拡散光は、指から放射され、撮像窓2とミラー5を介してカメラ3に入力される。先に述べたとおり、血液の近赤外線吸収率の差により静脈パターンを撮像するために、近赤外線域の分光感度が高いカメラ3を使用したり、撮像窓2に近赤外光が透過するフィルタを設けたりして、静脈パターンを撮像する。
【００２１】
図3は、上記構成により撮像した指の静脈パターンの一例をしめす図である。近赤外光の光量が多い部分が白く（明るく）表されている。静脈部や指の周囲部は近赤外光の光量が少ないので、黒く（暗く）撮像される。これにより、指の輪郭と指内部の静脈パターンを認識することができる。
【００２２】
ノートＰＣに指静脈認証装置を組み込んだときのブロック図を図１１に示す。指静脈認証装置は、指に近赤外光を照射し静脈を撮像するカメラモジュール１０と、カメラモジュールをコントロールし、撮像した画像をＰＣに送るＭＰＵ１１で構成されている。認証データの登録ソフトウェアは、ノートＰＣのメモリ１２上で実行され、指静脈認証装置で撮像した静脈画像から認証用テンプレートを作成し、ＨＤＤ１３に保存するものとする。同じく、認証ソフトウェアはノートＰＣのメモリ上で実行され、指静脈認証装置で撮像した静脈画像から照合用テンプレートを作成し、その照合用テンプレートとＨＤＤに保存されている認証用テンプレートを照合し、認証を行う。
【００２３】
ここで、認証用テンプレートや照合用テンプレートは、撮像した静脈パターンから特徴点を抽出したデータである。秘匿性を高めるためにテンプレートを暗号化するようにしてもよい。認証は、認証用テンプレートや照合用テンプレートの類似度により判断する。このため、判定しきい値を設け、テンプレートの類似度がこのしきい値より大きいときに一致と判断するようにする。判定しきい値は、認証ソフトウェアのパラメータとしてもいいし、認証用テンプレートと同様にＨＤＤに保存するようにしてもよい。
【００２４】
図１２に本発明の実施例における登録ソフトウェアのソフトウェア構成と登録時のフローを示す。指静脈認証装置と上位ソフトウェアである登録ソフトウェアのインターフェイスとして静脈認証ソフトウェアがある。静脈認証ソフトウェアは、ハードウェアとのインターフェイスであり静脈画像を取得するカメラコントロールモジュールと、取得した静脈画像から認証用に静脈だけを抽出してその抽出された静脈パターンをテンプレートとし作成する画像処理モジュールと、２枚のテンプレートを比較してその一致度合いの検証結果を数値（類似度）として出力する認証エンジンを備えている。
【００２５】
登録ソフトウェアは、認証用テンプレートを作成するために、指静脈認証ソフトウェアに静脈パターンの撮像を要求し、静脈パターンを取得する。つぎに登録ソフトウェアは、取得した画像を指静脈ソフトウェアに送り、指静脈ソフトウェアの画像処理モジュールで特徴量が抽出されて照合用テンプレートに変換される。このテンプレートをＨＤＤに保存されている不正テンプレート（詳細後述）と共に指静脈ソフトウェアの認証エンジンに送る。認証エンジンは照合用テンプレートと不正テンプレートの照合を行い、照合結果が数値（類似度）として登録ソフトウェアに回答される。
【００２６】
本実施例では、結果としての数値（類似度）が大きいほどテンプレート同士が似通っているものとする。照合結果は、あらかじめ設定されたしきい値と比較され、しきい値よりも小さいと不正テンプレートと一致しなかったと判定し、作成したテンプレートを認証用テンプレートとしてＨＤＤに保存する。照合結果がしきい値よりも大きい場合は、不正テンプレートと一致したと判定し、作成したテンプレートを棄却して認証用テンプレートとしてＨＤＤに保存しない。
【００２７】
この照合用テンプレートと不正テンプレートの比較は、ＨＤＤに保存されている不正テンプレートの数分繰り返し、すべての不正テンプレートに撮像して生成したテンプレートが一致しなかったときに、そのテンプレートを認証用テンプレートとする。不正テンプレートをＨＤＤに保存するようにしたので、使用環境に適した不正パターンに修正・追加が容易になる特徴がある。
【００２８】
上記のように、予め保存してある不正テンプレートと照合して認証用テンプレートを作成しているので、つぎに説明するような環境や操作をおこなっても、無条件に認証用テンプレートを生成しないので、精度の高い認証用テンプレートの登録が可能となる。
【００２９】
まず、撮像窓から外光が入射するような環境での不正テンプレートの例について説明する。図6は、指を静脈認証装置に載置したときの指方向の断面をあらわす図であり、指4の側部の撮像窓2から外光が入光するようすを示している。直射日光が当たっている等の明るい場所では、外光に含まれる近赤外光がカメラに直接入射する逆光状態となり、カメラの露出補正機能により映像が暗くなってします。このため、図７に示すような被写体である指が黒く写り、静脈が写っていない画像になってしまう可能性がある。
【００３０】
このような画像から作成したテンプレートが登録されている装置で、上記と同様に周囲が明るい場所において、直射日光などが撮像窓２と指４の間から入射するような状況で認証すると、テンプレートを登録した本人以外の他人の指を置いても、登録時と同じように指全体が黒く撮影されてしまうため、登録されているパターンと同一と判定される可能性が高くなる。つまり、周囲が明るく直射日光などが撮像窓２と指４の間から入射するような状況で登録すると、他人受入率が高くなってしまう可能性がある。
【００３１】
これを防止するために、予め図7の静脈パターンに対応するテンプレートを求めて、不正テンプレート１としてＨＤＤに保存するようにする。そして先に説明したように、このような環境では、認証用テンプレートを生成しないようにする。
【００３２】
つぎに、他の不正テンプレートの例について説明する。図8は、指を静脈認証装置に載置したときに、指の載置位置が不正の場合の様子を説明する図である。実施例の静脈認証装置では、指の上下に対応する位置に近赤外光照射部１を設け、２つの近赤外光照射部１の間の指の静脈パターンを、近赤外光照射部１から放射される近赤外光の拡散光で検出している。このため、図8にしめすように一方の近赤外光照射部１だけに、指が載置されている状態では、図9にしめすような静脈パターンが撮像される。図9の静脈パターンからテンプレートを作成しても、静脈パターンの特徴点情報が少ないテンプレートとなり、認証用テンプレートとしては不適切なデータである。
【００３３】
指の載置位置が不正の場合としては、指の先端側の近赤外光照射部１にのみ指が載置される場合も同様である。
【００３４】
指の載置位置が不正の場合を防止するために、予め図６の静脈パターンに対応するテンプレートを求めて、不正テンプレート２としてＨＤＤに保存するようにする。そして先に説明したように、このような環境では、認証用テンプレートを生成しないようにする。
【００３５】
さらに、指の静脈が細くて見えにくい部分等、なんらかの理由で静脈がほとんど写っていない場合は、図１０のように静脈パターンが少なく、ほぼ指の輪郭だけが撮影される。このような静脈パターンからテンプレートを作成しても、静脈パターンの特徴点情報が少ないテンプレートとなり、認証用テンプレートとしては不適切なデータである。このような画像から作成したテンプレートを不正テンプレート３として記憶部に記憶しておく。
【実施例２】
【００３６】
上記実施例１では認証用テンプレートの登録プログラムで、予め登録してある不正テンプレートと照合をおこない、テンプレート登録に不適当な使用環境や操作で認証用テンプレートの登録をおこなわないようにする実施例を説明した。認証プログラムでも、この不正テンプレートと撮像した静脈パターンのテンプレートと照合をおこなう処理を適用することができる。図13により、詳細に説明する。
【００３７】
図13の指静脈認証装置と指静脈認証ソフトウェアの構成は、図12で説明した登録プログラムの場合と同様のため、ここでは説明を省略する。
【００３８】
認証プログラムは、使用者の認証をおこなうために、指静脈認証ソフトウェアに静脈パターンの撮像を要求し、静脈パターンを取得する。つぎに認証ソフトウェアは、取得した画像を指静脈ソフトウェアに送り、指静脈ソフトウェアの画像処理モジュールで特徴量が抽出されて照合用テンプレートに変換される。このテンプレートをＨＤＤに保存されている不正テンプレートと共に指静脈ソフトウェアの認証エンジンに送る。認証エンジンは照合用テンプレートと不正テンプレートの照合を行い、照合結果が数値（類似度）として認証ソフトウェアに回答される。このテンプレート照合をＨＤＤに保存されている不正テンプレートの数分繰り返す。
【００３９】
照合テンプレートと不正テンプレートの照合時に、類似度が高く一致と判断した場合には、認証に不適当な指静脈パターンが撮像された場合であるため、使用者に問題解決のためのガイダンス表示をおこない、再度認証プログラムを起動して指静脈パターンの撮像をおこなうようにする。
【００４０】
ガイダンス表示は、不正テンプレートの種類に応じてガイダンスメッセージを用意し、不正テンプレートに対応させてＨＤＤに保存しておく。例えば、不正テンプレート１には「使用環境が明るすぎます。認証装置を遮光してください」、不正テンプレート２には「指を正しくおいてください」、不正パターン３には「認証情報を取得できませんでした。認証をやりなおしてください」のメッセージを用意しておく。
【００４１】
照合テンプレートと不正テンプレートの照合時に、類似度が低く不一致と判断した場合には照合テンプレートは認証に適当な静脈パターンが撮像できた場合であり、認証プログラムは、当該照合テンプレートとＨＤＤに保存されている認証テンプレートを指静脈ソフトウェアの認証エンジンに送る。認証エンジンは照合テンプレートと認証用テンプレートの照合を行い、照合結果が数値（類似度）として認証ソフトウェアに回答される。
【００４２】
照合テンプレートと認証用テンプレートの類似度が判定しきい値より大きいときには、照合テンプレートと認証用テンプレートが一致したと判断し、指静脈認証装置の使用者を認証する。照合テンプレートと認証用テンプレートの類似度が判定しきい値より小さいときには、照合テンプレートと認証用テンプレートが不一致と判断し、指静脈認証装置の使用者を認証しない。
【００４３】
上記実施例によれば、認証用テンプレートと不正テンプレートをそれぞれテンプレートとして保存しているので、使用者の認証と静脈パターンの有効性を同じ認証エンジンにより判断できるので、処理プログラムの効率化をはかることができる。
【００４４】
また、認証時の照合テンプレートと認証用テンプレートの類似度の判定しきい値と、パターンチェック時の照合テンプレートと不正テンプレートの類似度の判定しきい値を個別に設けて、パターンチェック時の判定しきい値を認証時の判定しきい値より小さな値に設定することが望ましい。これにより、認証テンプレートの登録時に認証テンプレートに不適当な静脈パターンを広範囲に棄却でき、認識率の向上を図ることができる。
【実施例３】
【００４５】
次に本発明を指静脈認証装置の指静脈パターンの撮影のタイミングを決定する際に用いる実施例を示す。
【００４６】
指静脈パターンをきれいに撮影するためには、指内を拡散、通過した近赤外光を撮影する必要がある。このため、指がＬＥＤから離れていて指内に十分な近赤外を拡散させることができない場合や、指内からの近赤外光以外の周辺からの近赤外光（外光）が多い場合には指静脈パターンをきれいに撮影することができない。そこで、指静脈パターンの登録や指認証のために指静脈パターンを撮影する際に、うまく指静脈パターンを撮影できる状況かそうでないかを調べ、うまく撮影できない状況の場合にそのことをユーザに知らせることが望ましい。
【００４７】
図１４に本実施例で指静脈パターンを登録する際に、うまく撮影できない状況の場合にそのことをユーザに知らせるためのＰＣの画面を示す。指が指静脈認証装置に適切に置かれる前の状態では図１４（ａ）に示されているように、登録ボタンを押下できない状態にし、ユーザにうまく撮影できない状況にあることを知らせている。指が指静脈認証装置に適切に置かれると図１４（ｂ）に示されるように、登録ボタンを押下できる状態にすることによってユーザにうまく撮影できる状況にあることを知らせている。
【００４８】
図１５を用いて指置きを確認するフローを追加した指静脈パターン登録手順を示す。
ステップＳＴ０１では、まず、登録ボタンを非表示にしている。
【００４９】
ステップＳＴ０２では、指認証装置に指が置かれたかを確認するために指置き確認用の撮影をする。指置き確認用の撮影では、単に指が置かれているかどうかが判定できればよいため、静脈パターンを取るための撮影に必要な精度は要求されない。むしろ、１秒間に数回の撮影できるようにすることを優先する。
【００５０】
ステップＳＴ０３では、指置きを確認するために撮影されたパターンを解析し、適切に指が置かれているか否かを判定する。
【００５１】
図１６に示すように、指が指認証装置から離れている場合には、指を拡散、通過した近赤外光がないため、図１７に示すように全面が一様に暗い像が得られる。また、指の先端や一部が離れて置かれている場合には指内を拡散、通過した近赤外光は部分的にしか得らないため、図９に示すような像が得られる。
【００５２】
図１７や図９のパターンの場合に指が適切に置かれていないと判断できるため、これらの数種類の不正パターン用い、これらのパターンに一致する場合には指が置かれていないと判定することで、指が適切に置かれていないことを確認することができる。判定結果が否（不適切）ならばステップＳＴ０５に進み、図１４（ｂ）に示されるように登録ボタンを押下できないように表示し、再度指置きを確認するためにステップＳＴ０２に戻る。判定結果が適切ならばステップＳＴ０４に進み、図１４（ａ）に示されているように登録ボタンを押下できるよう表示し、ステップＳＴ０６で登録ボタンの押下を確認する。
【００５３】
登録ボタンが押下されていない場合には指が離れていないことを確認する必要があるため、再度指置きを確認するためにステップＳＴ０２に戻り、押下されている場合にはステップＳＴ０７で、指静脈パターン登録用の撮影を行う。
【００５４】
指静脈パターン登録用の撮影では、ＬＥＤの強度の調整などを行いながら複数回の撮影をする。実施例１から実施例３で示した方法で撮影した像が指静脈パターンとして登録するのに適切か否かをステップＳＴ０８で判定し、不適切と判断された場合には、ステップＳＴ１０で登録に不適切な像であることを知らせるメッセージを表示し、再度指置きを確認するステップＳＴ０２に戻る。指静脈パターンとして登録するのに適切と判断された場合には、ステップＳＴ０９で認証用のパターンとして登録される。
【００５５】
次に、図１８を用いて指置きを確認するフローを追加した指静脈認証手順を示す。ステップＳＮ０１ではメッセージを表示することで指静脈認証装置に指を置くことをユーザに促す。
【００５６】
ステップＳＮ０２、ＳＮ０３は登録時と同様に（図１５のＳＴ０２、ＳＴ０３）、ステップＳＮ０２では、指認証装置に指が置かれたかを確認するために指置き確認用の撮影をし、ステップＳＮ０３では、指置きを確認するために撮影されたパターンを解析し、適切に指が置かれているか否かを判定する。
【００５７】
判定結果が否（不適切）ならば、再度指置きを確認するためにステップＳＮ０２に戻る。判定結果が適切ならばステップＳＮ０４に進み、認証用の撮影、実施例１から実施例３で示した方法で認証処理が行われる。また、同時にＳＮ０１で表示したメッセージを非表示にする。
【００５８】
図１８の認証処理と同様の手順で、登録ボタンを用いないで指静脈パターンの登録処理をすることも可能である。図１８のＳＮ０４の処理を登録用撮影、登録処理、指置き指示を非表示に変更すればよい。
【００５９】
上記実施例は、指の腹側の２カ所から近赤外光を入射して指内部で散乱した近赤外光を指の腹側から撮像するフラットタイプの指静脈認証装置について説明したが、指静脈認証装置には、図４にしめすような指の側部から近赤外光を入射して指内部で散乱した近赤外光を指の腹側から撮像する横入射方式の指静脈認証装置や、図５にしめすような指の背部から近赤外光を入射して指内部で透過した近赤外光を指の腹側から撮像する上入射方式の指静脈認証装置がある。
【００６０】
これらの方式の指静脈認証装置でも本発明を適用することができる。本発明を適用した場合、図４の横入射方式の指静脈認証装置では、不正テンプレートとして不正テンプレート１〜３を適用できる。また、図５の上入射方式の指静脈認証装置では、外光を遮光する構造のため不正テンプレート１で棄却する静脈パターンが撮像されることはなく、不正テンプレートとして不正テンプレート２〜３を適用する。
【００６１】
また、本発明は、指静脈認証装置に限らず他の部位の静脈パターンにより認証をおこなう認証装置に適用可能であり、また、静脈パターン以外の生体情報をつかった認証装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】フラットタイプ指静脈認証装置の上面図である。
【図２】フラットタイプ指静脈認証装置の断面図である。
【図３】正常時の指静脈パターンの一例を示す図である。
【図４】横入射方式の指静脈認証装置の構造を説明する断面図である。
【図５】上入射方式の指静脈認証装置の構造を説明する断面図である。
【図６】外光が入射した場合の撮像状況を説明する模式図である。
【図７】外光の影響を受けたときの指静脈パターンを説明する図である。
【図８】指の置き方が不正な場合の撮像状況を説明する模式図である。
【図９】指の置き方が不正な場合の指静脈パターンを説明する図である。
【図１０】静脈がほとんど写っていないときの指静脈パターンを説明する図である。
【図１１】指静脈認証装置の制御ブロック図である。
【図１２】認証処理ソフトウェアの全体構成と登録時の動作フロー図である。
【図１３】認証処理ソフトウェアの全体構成と認証時の動作フロー図である。
【図１４】登録プログラムのPC画面の一例を示す図である。
【図１５】登録ボタンの表示・非表示をおこなう登録プログラムの動作フロー図である。
【図１６】指が指静脈認証装置から離れているときの撮像状況を説明する模式図である。
【図１７】指が指静脈認証装置から離れているときの指静脈パターンを説明する図である。
【図１８】指置き指示を表示する認証プログラムの動作フロー図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…近赤外光照射部、２…撮像窓、３…カメラ、４…指、５…ミラー、６…静脈、
７…近赤外光が透過した指、８…背景部分、９…感度低下により黒くなった部分、
１０…カメラモジュール、１１…ＭＰＵ、１２…メモリ、１３…ＨＤＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め記録した認証用生体情報と認証時の照合用生体情報の比較により認証をおこなう生体情報認証装置において、
生体情報をパターン情報として取得するパターン撮像部と、
前記パターン撮像部により取得したパターン情報から特徴点を抽出してテンプレート情報を生成する特徴データ抽出部と、
生体認証の基準となるテンプレート情報を記憶する認証用テンプレートと、
生体認証に不適当な条件で撮像したパターン情報の特徴点を記憶する少なくともひとつの不正テンプレートと、
前記特徴データ抽出部により前記パターン撮像部で取得したパターン情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレートに記憶された不正テンプレート情報の類似度を求め、いずれの類似度も所定の第一の判定しきい値より小さいときに、前記照合テンプレート情報を前記認証用テンプレートに記憶する認証用テンプレートの登録手段とを備えたことを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項２】
予め記録した認証用生体情報と認証時の照合用生体情報の比較により認証をおこなう生体情報認証装置において、
生体情報をパターン情報として取得するパターン撮像部と、
前記パターン撮像部により取得したパターン情報から特徴点を抽出してテンプレート情報を生成する特徴データ抽出部と、
生体認証の基準となるテンプレート情報を記憶する認証用テンプレートと、
生体認証に不適当な条件で撮像したパターン情報の特徴点を記憶する少なくともひとつの不正テンプレートと、
前記特徴データ抽出部により前記パターン撮像部で取得したパターン情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレートに記憶された不正テンプレート情報の類似度を求め、いずれの類似度も所定の第一の判定しきい値より小さいときに、前記照合テンプレート情報と前記認証用テンプレートの認証用テンプレートの類似度を求め、類似度と所定の第二の判定しきい値と比較し、類似度が前記第二の判定しきい値より大きいときに一致とする認証処理をおこなう認証手段とを備えたことを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項３】
請求項１あるいは２に記載の生体情報認証装置において、
有効な照合テンプレートを生成したことを示す表示手段を有し、
前記認証用テンプレートの登録手段あるいは前記認証処理をおこなう認証手段は、前記照合テンプレートと前記不正テンプレートの類似度が小さいときに、前記表示手段により照合テンプレートが有効であることを表示することを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項４】
請求項１あるいは２に記載の生体情報認証装置において、
前記不正テンプレートは、外光が入射する撮像条件の場合あるいは生体情報取得位置が不適切な場合あるいはパターン情報の特徴点が少ない場合のテンプレート情報のいずれかを含むことを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項５】
請求項１あるいは２に記載の生体情報認証装置において、
前記不正テンプレートは、不正テンプレート情報に対応して 使用者に問題解決のためのガイダンスメッセージを含み、
前記認証用テンプレートの登録手段あるいは前記認証処理をおこなう認証手段は、前記照合テンプレートと前記不正テンプレートの類似度が前記第一の判定しきい値より大きいときに、前記不正テンプレートに対応する前記ガイダンスメッセージを表示することを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項６】
請求項２に記載の生体情報認証装置において、
前記第一の判定しきい値は、前記第二の判定しきい値より小さな値であることを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項１】
予め記録した認証用生体情報と認証時の照合用生体情報の比較により認証をおこなう生体情報認証装置において、
生体情報をパターン情報として取得するパターン撮像部と、
前記パターン撮像部により取得したパターン情報から特徴点を抽出してテンプレート情報を生成する特徴データ抽出部と、
生体認証の基準となるテンプレート情報を記憶する認証用テンプレートと、
生体認証に不適当な条件で撮像したパターン情報の特徴点を記憶する少なくともひとつの不正テンプレートと、
前記特徴データ抽出部により前記パターン撮像部で取得したパターン情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレートに記憶された不正テンプレート情報の類似度を求め、いずれの類似度も所定の第一の判定しきい値より小さいときに、前記照合テンプレート情報を前記認証用テンプレートに記憶する認証用テンプレートの登録手段とを備えたことを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項２】
予め記録した認証用生体情報と認証時の照合用生体情報の比較により認証をおこなう生体情報認証装置において、
生体情報をパターン情報として取得するパターン撮像部と、
前記パターン撮像部により取得したパターン情報から特徴点を抽出してテンプレート情報を生成する特徴データ抽出部と、
生体認証の基準となるテンプレート情報を記憶する認証用テンプレートと、
生体認証に不適当な条件で撮像したパターン情報の特徴点を記憶する少なくともひとつの不正テンプレートと、
前記特徴データ抽出部により前記パターン撮像部で取得したパターン情報から特徴点を抽出して生成した照合テンプレート情報と前記不正テンプレートに記憶された不正テンプレート情報の類似度を求め、いずれの類似度も所定の第一の判定しきい値より小さいときに、前記照合テンプレート情報と前記認証用テンプレートの認証用テンプレートの類似度を求め、類似度と所定の第二の判定しきい値と比較し、類似度が前記第二の判定しきい値より大きいときに一致とする認証処理をおこなう認証手段とを備えたことを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項３】
請求項１あるいは２に記載の生体情報認証装置において、
有効な照合テンプレートを生成したことを示す表示手段を有し、
前記認証用テンプレートの登録手段あるいは前記認証処理をおこなう認証手段は、前記照合テンプレートと前記不正テンプレートの類似度が小さいときに、前記表示手段により照合テンプレートが有効であることを表示することを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項４】
請求項１あるいは２に記載の生体情報認証装置において、
前記不正テンプレートは、外光が入射する撮像条件の場合あるいは生体情報取得位置が不適切な場合あるいはパターン情報の特徴点が少ない場合のテンプレート情報のいずれかを含むことを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項５】
請求項１あるいは２に記載の生体情報認証装置において、
前記不正テンプレートは、不正テンプレート情報に対応して 使用者に問題解決のためのガイダンスメッセージを含み、
前記認証用テンプレートの登録手段あるいは前記認証処理をおこなう認証手段は、前記照合テンプレートと前記不正テンプレートの類似度が前記第一の判定しきい値より大きいときに、前記不正テンプレートに対応する前記ガイダンスメッセージを表示することを特徴とする生体情報認証装置。
【請求項６】
請求項２に記載の生体情報認証装置において、
前記第一の判定しきい値は、前記第二の判定しきい値より小さな値であることを特徴とする生体情報認証装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２７２５０１（Ｐ２００７−２７２５０１Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９６４０７（Ｐ２００６−９６４０７）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]