生体認証システム、生体認証方法および生体認証装置
【課題】同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能な、生体認証システム、生体認証方法および生体認証装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る生体認証システムに、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出し、認証情報とする入出力ユニットと、認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、認証情報に含まれる生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと、を設けた。各スレッドには、特徴量情報を認証する認証ユニットと、生体情報を認証する認証ユニットとを設けた。
【解決手段】本発明に係る生体認証システムに、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出し、認証情報とする入出力ユニットと、認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、認証情報に含まれる生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと、を設けた。各スレッドには、特徴量情報を認証する認証ユニットと、生体情報を認証する認証ユニットとを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認証システム、生体認証方法および生体認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばある場所の入退室を管理するシステム等のように、複数の登録情報をメモリ等に登録し、登録された登録情報と一致する情報を入力した者が登録者であるか否かを検索する場合がある。この場合、入力される認証対象の情報を、メモリ等に登録された複数の登録情報それぞれと照合する、いわゆる「１対Ｎ認証」が行われる。
【０００３】
ここで、上述の１対Ｎ認証において、パーソナルコンピュータや携帯電話等の情報家電のセキュリティ用途や、小規模なオフィスの入退室管理など、１台のセンサを用いたシステムの場合には、１対Ｎ認証におけるＮが大きな数になることは少なく、認証時間の長さが問題になることはない。
【０００４】
例えば、出入り制御の場合、数十人が働くオフィス等では、扉の外に設置される一台のセンサを用いて同時に一人しか入退室が生じないという設定の元でも、十分に対応することが可能である。出入りの際、登録者は自分の指静脈画像や指紋画像や顔画像や虹彩画像等の生体画像を入力する。オフィスの中に設置されているコンピュータは、保存されている全ての登録データと入力データとの１対Ｎ認証を行って、入室を認めるか否かを判断する。登録者の数Ｎが少ない場合には、比較するデータの数が少ないため、登録者を待たせることなく、認証処理を簡単に実行可能である。ノートパソコンや携帯電話等の場合であっても、例えば静脈認証や指紋認証などの場合にはユーザが複数本の指を予め登録しておくことで、登録者の利便性を損なうことなく、１対Ｎ認証を実行できる。
【０００５】
しかしながら、大規模な生体認証システムが必要な場合、１対Ｎ認証のＮが大きくなり、ある一つの入力に対して必要な認証時間が、莫大な長さになる。また、例えば、同じ建物の複数階にオフィスがあるような場合には、複数のセンサを設置することとなるが、同時または微小時間の間に、複数人に対して認証処理を行う必要が生じることも多い。よって、一台の装置で全ての登録者のデータを管理すると、一人に対する認証時間が長くなり、かつ、認証処理待ちの長いキュー（Ｑｕｅｕｅ）が発生しうる。これは、入退場を行う登録者にとっても、システム全体にとっても好ましくない状況である。
【０００６】
このようなシステムでは、登録情報として、テンプレートと呼ばれる画像データが用いられるが、このテンプレートと入力された情報とを比較するマッチング処理を高速化することができれば、認証時間を短くすることが可能となる。以下に示す特許文献１では、マッチング処理に要する時間を短縮するために、マッチング処理をいくつかのジョブに分け、分けられたジョブを順次並列処理する方法（いわゆるジョブ数方向に並列化する一次元並列化）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３６２１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の方法では、ジョブ数方向にのみ並列化しているため、同時に複数の入力がなされた場合には、認証時間の短縮を図ることができないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能な、生体認証システム、生体認証方法および生体認証装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する生体情報抽出部と、前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する特徴量抽出部と、前記生体情報および前記特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される認証情報格納部と、前記生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する認証結果情報取得部と、を有する入出力ユニットと；前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと；を備え、それぞれの前記スレッドは、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含む、生体認証システムが提供される。
【００１１】
かかる構成によれば、入出力ユニットの生体情報抽出部は、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する。また、入出力ユニットの特徴量抽出部は、生体情報から生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する。また、入出力ユニットの認証情報格納部には、生体情報および特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される。また、入出力ユニットの認証結果情報取得部は、生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する。また、特徴量情報を認証する認証ユニットと、生体情報を認証する認証ユニットとを含む複数のスレッドは、認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、認証情報に含まれる生体情報を段階的に認証する。
【００１２】
前記入出力ユニットは、前記認証情報格納部に格納された前記認証情報の認証要請を前記スレッドに伝送する認証要請伝送部を更に備え、前記認証要請伝送部は、前記認証情報を前記複数のスレッド全てに伝送してもよい。
【００１３】
前記入出力ユニットは、前記認証情報格納部に格納された前記認証情報の認証要請を前記スレッドに伝送する認証要請伝送部を更に備え、前記認証要請伝送部は、前記認証情報を前記複数のスレッドのうち何れかに伝送してもよい。
【００１４】
前記複数のスレッドそれぞれは、各スレッドにおける認証処理に利用されるデータベースを有しており、前記データベースには、前記生体認証システムに登録されている前記登録生体情報の一部が記録されていてもよい。
【００１５】
前記複数のスレッドは、各スレッドにおける認証処理に利用される共通のデータベースを利用して、前記各スレッドにおける認証処理を実行してもよい。
【００１６】
前記生体認証システムに登録されている前記登録生体情報には、前記スレッドによって認証される際の優先順位が規定されていてもよい。
【００１７】
前記それぞれのスレッドは、前記生体情報のサムネイル画像を認証する認証ユニットを更に備えてもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する入出力ユニットが、前記生体情報を抽出するステップと、前記入出力ユニットが、前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出するステップと、前記入出力ユニットが、前記生体情報および前記特徴量情報を、当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けて認証情報として格納するステップと、前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証するものであり、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含むスレッドが、前記生体情報の認証を行うステップと、を含む、生体認証方法が提供される。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する生体情報抽出部と、前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する特徴量抽出部と、前記生体情報および前記特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される認証情報格納部と、前記生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する認証結果情報取得部と、を有する入出力ユニットと、前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと、を備え、それぞれの前記スレッドは、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含む、生体認証装置が提供される。
【００２０】
前記入出力ユニットおよび前記複数のスレッドは、マルチコアＣＰＵを構成する各コアにより実現されてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【図３】登録生体情報を各データベースに分割する例を示した説明図である。
【図４】同実施形態に係る入出力ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図５】同実施形態に係る第１認証処理ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図６】同実施形態に係る第２認証処理ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図７】同実施形態に係る第３認証処理ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図８Ａ】通過情報の伝送方法について説明するための説明図である。
【図８Ｂ】通過情報の伝送方法について説明するための説明図である。
【図９】同実施形態に係る生体認証方法について説明するための流れ図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【図１１】同実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る入出力ユニットのハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
以下の説明では、生体認証の一例として、静脈認証を例にとって説明を行なうものとする。しかしながら、本発明は、静脈認証のみに限定されるわけではなく、指紋認証、顔認証、虹彩認証など、他の様々な生体認証についても適用することが可能である。
【００２５】
なお、説明は、以下の順序で行うものとする。
（１）生体認証システムの全体構成について
（２）第１の実施形態
（２−１）生体認証システムについて
（２−２）入出力ユニットのについて
（２−３）スレッドの構成について
第１認証処理ユニットの構成について
第２認証処理ユニットの構成について
第３認証処理ユニットの構成について
（２−４）通過情報の伝送方法について
（２−５）生体認証方法について
（３）第２の実施形態
（３−１）生体認証システムについて
（３−２）入出力ユニットについて
（３−３）スレッドについて
（４）本発明の各実施形態に係る入出力ユニットのハードウェア構成について
（５）まとめ
【００２６】
（生体認証システムの全体構成について）
まず、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る生体認証システムの構成について、詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る生体認証システムを説明するための説明図である。
【００２７】
本発明の実施形態に係る生体認証システム１は、例えば図１に示したように、入出力ユニット１０と、Ｍ個のスレッド２０Ａ，２０Ｂ，・・・，２０Ｍ（以下、スレッド２０とも称する。）と、を有する。
【００２８】
入出力ユニット１０には、生体認証システム１の使用者（ユーザ）により、指などの体表面ＢＳがかざされる。入出力ユニット１０は、体表面を撮像し、撮像の結果得られた生体撮像データから、ユーザの身体的な特徴を表した固有の情報である生体情報を生成する。入出力ユニット１０は、後述するスレッド２０に対して、生成した生体情報の認証処理を要請する。なお、入出力ユニット１０は、以下で詳細に説明するように、複数のスレッド２０Ａ〜２０Ｍに対して、同一の生体情報の認証処理を要請してもよく、複数のスレッド２０Ａ〜２０Ｍに対して、互いに異なる生体情報の認証処理を要請してもよい。
【００２９】
それぞれのスレッド２０は、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、生成された生体情報の認証を行う。各スレッド２０は、生体情報に固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を認証する認証ユニットと、生体情報を認証する認証ユニットと、を含む。また、各スレッド２０は、生体情報を表す画像のサムネイルを認証する認証ユニットを更に備えてもよい。
【００３０】
図１に示した例では、各スレッド２０が、特徴量情報を認証する認証ユニットと、サムネイルを認証する認証ユニットと、生体情報を認証する認証ユニットとを備える例について図示している。図１において、第１認証ユニット３０が特徴量情報を認証する認証ユニットであり、第２認証ユニット４０がサムネイルを認証する認証ユニットであり、第３認証ユニット５０が生体情報を認証する認証ユニットである。以下では、第１認証ユニットにおける認証処理を、第１階層における認証処理と称し、第２認証ユニットにおける認証処理を、第２階層における認証処理と称し、第３認証ユニットにおける認証処理を、第３階層における認証処理と称することとする。
【００３１】
各スレッド２０は、互いに独立に並列処理を実施する。また、何れかのスレッド２０で生体情報の認証が取れた場合、認証が取れたスレッド２０は、他の全てのスレッド２０に対して認証結果を通知し、認証の取れた生体情報に関する処理を終了させる。
【００３２】
ここで、第１階層における認証処理に要する時間、第２階層における認証処理に要する時間および第３階層における認証処理に要する時間は、互いに等しいことが望ましい。このような認証時間の関係を実現するために、各認証処理ユニットは、１つの情報処理装置そのものであってもよく、マルチコアＣＰＵにおける１つのコアから構成されていてもよく、複数の情報処理装置やコアから構成されていてもよい。このような認証時間の関係を実現することで、生体認証システム１に生体情報を入力したユーザの待ち時間を少なくすることができる。
【００３３】
本発明の実施形態に係る生体認証システムでは、第１階層における認証処理から第３階層における認証処理へと進むにつれて、演算負荷の大きな認証処理が行われる。演算負荷の小さな認証処理において、生成された生体情報と一致する可能性のある登録生体情報の個数を絞り込むことで、演算負荷の大きな認証処理で照合する登録生体情報の個数を削減することができる。その結果、生体認証処理に要する時間を短縮することができる。
【００３４】
（第１の実施形態）
＜生体認証システムについて＞
次に、先に説明した生体認証システムの全体構成を踏まえながら、図２を参照することにより、本発明の第１の実施形態に係る生体認証システムについて説明する。図２は、本実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【００３５】
本実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッド２０は、例えば図２に示したように、第１認証処理ユニット３０と、第２認証処理ユニット４０と、第３認証処理ユニット５０と、登録生体情報データベース６０と、を備える。本実施形態に係る生体認証システム１は、このような構成を有するスレッド２０が、Ｍ個並列に存在している。
【００３６】
第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０に格納されている認証情報（認証の際に利用される情報）のうち特徴量に関する情報（特徴量情報）を取得する。また、第１認証処理ユニット３０は、スレッド２０内に設けられた登録生体情報データベース６０から、予め登録されている全ての特徴量情報を取得する。第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報を、登録生体情報データベース６０から取得した登録特徴量情報と照合し、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報を抽出する。
【００３７】
ここで、スレッド２０内に設けられている登録生体情報データベース６０には、生体認証システム１に登録されている登録生体情報のうちの一部が格納されている。すなわち、生体認証システム１に登録されている登録生体情報がＮ人分のデータであり、生体認証システム１に設けられたスレッドがＭ個であるとすると、各スレッド２０に設けられたデータベース６０には、（Ｎ／Ｍ）人分の登録生体情報が格納されている。また、登録生体情報は、登録特徴量情報と、登録サムネイル情報と、テンプレートとを含み、各登録生体情報には、固有の識別情報（例えば、識別番号）が関連付けられている。
【００３８】
第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報が存在する場合には、類似していると判断された全ての登録特徴量情報に関連付けられた識別情報を、第２認証処理ユニットに伝送する。また、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報が存在しない場合には、第１認証処理ユニット３０は、当該スレッド２０における認証処理は失敗したと判断する。
【００３９】
第２認証処理ユニット４０は、第１認証処理ユニット３０で認証処理が行われた特徴量情報に対応するサムネイル情報を、入出力ユニット１０から取得する。また、第２認証処理ユニット４０は、第１認証処理ユニット３０から伝送された識別情報が関連付けられた登録サムネイル情報を、スレッド内に設けられた登録生体情報データベース６０から取得する。第２認証処理ユニット４０は、入出力ユニット１０から取得したサムネイルに類似している登録サムネイル情報に関連付けられた識別情報を特定し、第３認証処理ユニット５０に伝送する。また、入出力ユニット１０から取得したサムネイルに類似した登録サムネイル情報が存在しない場合には、第２認証処理ユニット４０は、当該スレッド２０における認証処理は失敗したと判断する。
【００４０】
第３認証処理ユニット５０は、第２認証処理ユニット４０で認証処理が行われたサムネイルに対応する生体情報を、入出力ユニット１０から取得する。また、第３認証処理ユニット５０は、第２認証処理ユニット４０から伝送された識別情報が関連付けられたテンプレートを、スレッド内に設けられた登録生体情報データベース６０から取得する。ここで、テンプレートとは、予め登録されている生体情報を意味する。第３認証処理ユニット５０は、入出力ユニット１０から取得した生体情報に類似しているテンプレートが存在するか否かを判断し、判断結果を認証結果とする。すなわち、第３認証処理ユニット５０は、入出力ユニット１０から取得した生体情報に類似したテンプレートが存在した場合には、当該スレッド２０における認証処理は成功したと判断し、存在しない場合には認証処理は失敗したと判断する。
【００４１】
なお、各認証処理ユニットは、自ユニットにおける認証処理が終了すると、他の認証情報に関する認証処理を開始する。その結果、スレッド２０内において、各認証処理ユニットは、互いに異なる認証情報を処理することが可能となる。
【００４２】
なお、各登録生体情報データベース６０に格納される登録生体情報は、以下のようにして各データベース６０に分配される。
まず、登録生体情報間で優先順位等が設定されていない場合には、登録生体情報に付与された識別情報（例えば、識別番号等）順に、構成スレッド数で分割される。システム全体としてＮ個の登録生体情報が登録されており、構成スレッド数がＭ個である場合を考える。この場合、各データベース６０には、（１〜Ｎ／Ｍ）、（（Ｎ／Ｍ）＋１〜２Ｎ／Ｍ），・・・，（（Ｍ−１）×（Ｎ／Ｍ）＋１〜Ｍ）のように登録生体情報が分割される。
【００４３】
また、登録生体情報間に、何らかの統計的なデータに基づいて優先順位等が設定されている場合には、上述のように単純な分割により各データベース６０を構成してしまうと、あるスレッド２０に負荷が集中してしまう可能性がある。そのため、このような場合には、以下のようにして各データベース６０に格納される登録生体情報の組み換えを行う。ここで、Ｎ個の登録生体情報が何らかの優先順位に基づいて配列されており、構成スレッドがＭ個である場合を考える。この場合、各データベース６０には、（１，Ｍ＋１，２Ｍ＋１，・・・），（２，２Ｍ＋２，２Ｍ＋２，・・・），・・・，（Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，・・・）のように、識別情報がＭ個おきの登録生体情報が格納される。
【００４４】
図３は、優先順位が付与された登録生体情報を３つのデータベースに分割する場合の例を示した説明図である。図３に示したように、登録生体情報に識別情報として識別番号が付与されており、ユーザ１、ユーザ５、ユーザ８・・・のように優先順位が高いものから順に登録生体情報が配列している場合を考える。この場合、第１スレッドには、ユーザ１から始まって３個おきの登録生体情報が格納されることとなり、ユーザ１、ユーザ３、ユーザ２・・・の登録生体情報が格納されることとなる。また、第２スレッドには、優先順位が２番目のユーザ５から始まって３個おきの登録生体情報が格納されることとなり、ユーザ５、ユーザ９、ユーザ７・・・の登録生体情報が格納されることとなる。また、第３スレッドには、優先順位が３番目のユーザ８から始まって３個おきの登録生体情報が格納されることとなり、ユーザ８、ユーザ４、ユーザ６・・・の登録生体情報が格納されることとなる。
【００４５】
＜入出力ユニットの構成について＞
続いて、図４を参照しながら、本実施形態に係る入出力ユニット１０の構成について、詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る入出力ユニット１０の構成を説明するためのブロック図である。
【００４６】
本実施形態に係る入出力ユニット１０は、例えば図４に示したように、撮像部１０１と、撮像制御部１０３と、生体情報抽出部１０５と、特徴量抽出部１０７と、認証情報格納部１０９と、認証要請伝送部１１１と、認証結果情報取得部１１３と、を備える。また、本実施形態に係る入出力ユニット１０は、更に、表示制御部１１５と、記憶部１１７と、を備える。
【００４７】
撮像部１０１は、体表面ＢＳに対して所定の波長帯域を有する近赤外光を照射する光源部と、撮像素子およびレンズ等の光学素子から構成される光学系と、を含む。
【００４８】
近赤外光は、身体組織に対して透過性が高い一方で、血液中のヘモグロビン（還元ヘモグロビン）に吸収されるという特徴を有するため、近赤外光を指や手のひらや手の甲に照射すると、指や手のひらや手の甲の内部に分布している静脈が影となって画像に現れる。画像に表れる静脈の影を、静脈パターンという。このような静脈パターンを良好に撮像するために、発光ダイオード等の光源部は、約６００ｎｍ〜１３００ｎｍ程度の波長、好ましくは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度の波長を有する近赤外光を照射する。
【００４９】
ここで、光源部が照射する近赤外光の波長が６００ｎｍ未満または１３００ｎｍ超過である場合には、血液中のヘモグロビンに吸収される割合が小さくなるため、良好な静脈パターンを得ることが困難となる。また、光源部が照射する近赤外光の波長が７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度である場合には、近赤外光は、脱酸素化ヘモグロビンと酸素化ヘモグロビンの双方に対して特異的に吸収されるため、良好な静脈パターンを得ることができる。
【００５０】
光源部から射出された近赤外光は、体表面ＢＳに向かって伝搬し、直接光として、生体の側面などから内部に入射する。ここで、人体は良好な近赤外光の散乱体であるため、生体内に入射した直接光は四方に散乱しながら伝搬する。生体内を透過した近赤外光は、光学系を構成する光学素子に入射することとなる。
【００５１】
撮像部１０１を構成する光学系は、１または複数の光学素子と、１または複数の撮像素子と、から構成される。
【００５２】
人体の皮膚は、表皮層、真皮層および皮下組織層の３層構造となっていることが知られているが、静脈の存在する静脈層は、真皮層に存在している。真皮層は、指表面に対して０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の位置から２ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚みで存在している層である。したがって、このような真皮層の存在位置（例えば、指表面から１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の位置）にレンズ等の光学素子の焦点位置を設定することで、静脈層を透過した透過光を、効率よく集光することが可能となる。
【００５３】
光学素子によって集光された静脈層を透過した透過光は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子に結像されて、静脈撮像データとなる。生成された静脈撮像データは、後述する生体情報抽出部１０５に伝送される。
【００５４】
撮像制御部１０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。撮像制御部１０３は、光源部、光学系および撮像素子を制御して、撮像データを生成する。
【００５５】
撮像制御部１０３は、撮像素子によって生成された撮像データを、後述する生体情報抽出部１０５に出力させる。また、撮像制御部１０３は、得られた撮像データを、後述する認証情報格納部１０９や記憶部１１７等に記録してもよい。また、認証情報格納部１０９や記憶部１１７等への記録に際して、撮像制御部１０３は、生成した撮像データに撮像日や撮像時刻等を関連づけてもよい。なお、生成される撮像データは、ＲＧＢ（Ｒｅｄ−Ｇｒｅｅｎ−Ｂｌｕｅ）信号であってもよいし、それ以外の色やグレースケール等の画像データであってもよい。
【００５６】
生体情報抽出部１０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。生体情報抽出部１０５は、撮像部１０１から伝送された近赤外撮像データのなかから、ユーザの静脈パターンを表す情報である生体情報（静脈情報）を抽出する。この生体情報抽出部１０５は、例えば、画像平滑化部、輪郭抽出部、マスク画像生成部、切出部、静脈平滑化部、２値化部、太線化部、細線化部、サムネイル画像生成部といった処理部を更に有する。
【００５７】
画像平滑化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。画像平滑化部は、撮像制御部１０３から撮像結果として与えられる静脈撮像データに対して、例えばガウシアンと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈撮像データに対応する静脈画像を平滑化する。
【００５８】
輪郭抽出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。輪郭抽出部は、画像平滑化部によって平滑化された静脈画像に対して、例えばＬｏｇ（Ｌａｐｌａｃｉａｎ ｏｆ Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルタと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈画像における輪郭を強調して浮き彫りにする。
【００５９】
マスク画像生成部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。マスク画像生成部は、輪郭抽出部によって輪郭が強調された静脈画像から、背景部分とのコントラストを基に、指輪郭などの輪郭線を検出する。また、マスク画像生成部は、検出された輪郭線に囲まれる指領域と、それ以外の領域とを、２値で示す画像（以下、これをマスク画像とも称する。）を生成する。
【００６０】
切出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。切出部は、輪郭抽出部によって輪郭が強調された静脈画像から、マスク画像生成部によって生成されたマスク画像を用いて、指輪郭に囲まれる指領域を含む所定サイズの画像を切り出す。
【００６１】
静脈平滑化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。静脈平滑部は、切出部によって切り出された静脈画像に対して、例えばメディアンと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈画像における静脈部分を平滑化する。
【００６２】
２値化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。２値化部は、静脈平滑化部によって静脈部分が平滑化された静脈画像を、設定された輝度レベルを基準として、２値レベルに変換する。ここで、仮に、静脈が平滑化される前の静脈画像を２値化対象の画像とした場合、実際には一本の静脈が、２値化によって２本の静脈として分離される確率が高くなる。したがって、静脈が平滑化された静脈画像を２値化対象とすることで、実際の静脈に近似する状態での２値化が可能となる。
【００６３】
太線化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。太線化部は、２値化部によって２値化された静脈画像に対して、例えばダイレーションと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈画像に含まれる静脈を太線化する。この結果、本来連結された静脈箇所であるにもかかわらず途切れていた静脈箇所が連結される。
【００６４】
細線化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。細線化部は、太線化部によって静脈部分が太線化された静脈画像に対して、例えばエロージョンと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈部分の静脈幅を一定とする。
【００６５】
サムネイル画像生成部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。サムネイル画像生成部は、静脈幅が一定となった静脈部分と、背景部分とを２値で示す静脈画像を細線化部から取得し、この静脈画像から、縦横サイズをｎ分の１倍に圧縮した画像であるサムネイル画像を生成する。
【００６６】
このようにして生体情報抽出部１０５は、静脈幅が一定とされる静脈部分と、背景部分とを２値で示す画像を、生体情報として抽出する。生体情報抽出部１０５は、抽出された生体情報およびサムネイル画像と、生体情報抽出部１０５が備える各処理部が生成した各種の情報とを、後述する特徴量抽出部１０７に伝送する。また、生体情報抽出部１０５は、抽出した静脈情報およびサムネイル画像を、これら生体情報に固有の識別情報（例えば、識別番号等）と関連付けて認証情報とし、後述する認証情報格納部１０９に格納する。
【００６７】
特徴量抽出部１０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。特徴量抽出部１０７は、生体情報抽出部１０５から伝送された生体情報や、各種の情報に基づいて、ユーザの静脈パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する。ユーザの静脈パターンに固有な特徴量として、例えば、体の一部（例えば指等）の輪郭に関する情報や、静脈画像の輝度分布に関する情報や、静脈画像の血管量に関する情報等がある。この特徴量抽出部１０７は、例えば、輪郭形状抽出部、度数分布抽出部、血管量抽出部等を更に有する。
【００６８】
輪郭形状抽出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。輪郭形状抽出部は、ノイズ成分の除去段階で生成される静脈画像を用いて、体の一部（例えば、指等）の輪郭形状を表す情報を抽出する。
【００６９】
この抽出手法の具体的な一例を説明する。輪郭形状抽出部は、マスク画像生成部からマスク画像を取得し、取得したマスク画像から、指輪郭（指枠を構成する画素）の一部を含む特定領域を切り出す。
【００７０】
その後、輪郭形状抽出部は、特定領域を、縦横サイズがｎ分の１倍となるように圧縮し、圧縮された特定領域に含まれる指輪郭（指枠を構成する画素）の位置を、特定領域での基準（例えば、左端）からの距離を示す座標値（ｘ座標値）として抽出する。
【００７１】
度数分布抽出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。度数分布抽出部は、ノイズ成分の除去段階で生成される静脈画像を用いて、指などの体の一部の輪郭に囲まれる生体領域の度数分布を表す情報を抽出する。
【００７２】
この抽出手法の具体的な一例を説明する。度数分布抽出部は、画像平滑化部から、平滑化された静脈画像を取得するとともに、マスク画像生成部からマスク画像を取得する。
【００７３】
そして度数分布抽出部は、平滑化された静脈画像から、マスク画像を用いて体の部分に該当する領域（例えば指領域）を認識し、体の部分に該当する領域から、設定された輝度階級ごとの画素数を抽出する。
【００７４】
血管量抽出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。血管量抽出部は、２値画像における静脈の太線化段階で生成される静脈画像を用いて、指等の体の一部の輪郭に囲まれる領域内の静脈量を表す情報を抽出する。この抽出手法の具体的な一例を説明する。血管量抽出部は、静脈が太線化された２値の静脈画像を太線化部から取得し、静脈画像から、静脈を構成する画素の数（血管量）を表す情報を抽出する。
【００７５】
特徴量抽出部１０７は、輪郭形状を表す情報、度数分布を表す情報、および血管量を表す情報等を対応する生体情報に関連付けて、後述する認証情報格納部１０９に格納する。
【００７６】
認証情報格納部１０９は、本実施形態に係る生体情報抽出部１０５、特徴量抽出部１０７および後述する認証要請伝送部１１１と、生体認証システム１が有する各スレッド２０とがアクセス可能な記憶部である。
【００７７】
認証情報格納部１０９には、生体情報抽出部１０５によって抽出された生体情報およびサムネイル情報と、特徴量抽出部１０７によって抽出された特徴量情報とが互いに関連付けられ、認証情報として格納される。また、この認証情報には、当該認証情報に固有の識別情報（例えば、識別番号等）が関連付けられる。また、認証情報格納部１０９には、各スレッド２０の各階層における認証処理の状況を表した情報や、認証結果に関する情報である認証結果情報が格納される。この認証情報格納部１０９に格納された各種の情報は、本実施形態に係る生体認証システム１を構成する各ユニット間で共有される。従って、本実施形態に係る生体認証システム１では、この認証情報格納部１０９を利用することにより、いわゆるファイルシェアリングを実現することが可能である。
【００７８】
認証要請伝送部１１１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証要請伝送部１１１は、認証情報格納部１０９に新たな認証情報が格納されると、格納された新たな認証情報の認証要請を、生体認証システム１に設けられた各スレッド２０に伝送する。
【００７９】
認証要請伝送部１１１は、新たな認証情報が格納されたか否かを、所定の時間間隔毎に認証情報格納部１０９を参照することでチェックしてもよい。また、認証情報格納部１０９に認証情報を格納した生体情報抽出部１０５や特徴量抽出部１０７等が、認証要請伝送部１１１に対して、新たな認証情報が格納された旨を伝送するようにしてもよい。
【００８０】
認証結果情報取得部１１３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。認証結果情報取得部１１３は、認証情報格納部１０９から、生体情報の入力を行ったユーザの認証結果に関する情報である認証結果情報を取得する。
【００８１】
後述するように、本実施形態に係る生体認証システム１は、生体情報の認証処理を、互いに独立した複数のスレッド２０で並行して行っている。それぞれのスレッド２０は、自スレッド内における認証結果情報を認証情報格納部１０９に記録するが、ユーザが登録されている正規のユーザである場合には、何れかのスレッド２０から認証に成功した旨の認証結果情報が記録されることとなる。そのため、認証結果情報取得部１１３は、全てのスレッド２０からの認証結果情報が認証失敗を表すものであった場合には、認証に失敗したと判断し、認証成功を表す認証結果情報が存在する場合には、認証に成功したと判断する。
【００８２】
認証結果情報取得部１１３は、認証結果情報に記載されているユーザの認証結果に応じて、後述する表示制御部１１５に、入出力ユニット１０が備える表示部（図示せず。）に認証結果を表示させるように要請する。
【００８３】
表示制御部１１５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。表示制御部１１５は、入出力ユニット１０が備える表示部（図示せず。）が表示する表示内容の表示制御を行う。より詳細には、表示制御部１１５は、認証結果情報取得部１１３から伝送された要請に応じて、表示部（図示せず。）に、生体情報の入力を行ったユーザの認証結果を表示させる。また、表示制御部１１５は、撮像制御部１０３から伝送された要請に応じて、表示部（図示せず。）に、生体情報の入力の際に表示する各種のメッセージ等を表示させる。
【００８４】
記憶部１１７には、本実施形態に係る入出力ユニット１０が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベース等が、適宜記録される。この記憶部１１７は、撮像部１０１、撮像制御部１０３、生体情報抽出部１０５、特徴量抽出部１０７、認証要請伝送部１１１、認証結果情報取得部１１３、表示制御部１１５等が、自由に読み書きを行うことが可能である。
【００８５】
また、本実施形態に係る生体認証システム１のユーザは、本実施形態に係る入出力ユニット１０の生体情報抽出部１０５および特徴量抽出部１０７と同様の機能を有する装置を用いて、予め、生体情報、サムネイル画像、各種の特徴量に関する情報等を登録可能である。
【００８６】
以上、本実施形態に係る入出力ユニット１０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００８７】
なお、上述のような本実施形態に係る入出力ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、撮像部を備えたパーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【００８８】
＜スレッドの構成について＞
［第１認証処理ユニットの構成について］
続いて、図５〜図７を参照しながら、本実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッド２０の構成について、詳細に説明する。まず、図５を参照しながら、本実施形態に係る第１認証処理ユニット３０の構成について、詳細に説明する。図５は、本実施形態に係る第１認証処理ユニット３０の構成を説明するためのブロック図である。
【００８９】
本実施形態に係る第１認証処理ユニット３０は、例えば図５に示したように、認証情報取得部３０１と、登録データ取得部３０３と、認証部３０５と、通過情報伝送部３０７と、を主に備える。
【００９０】
認証情報取得部３０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証情報取得部３０１は、新たに抽出された生体情報の認証要請が入出力ユニット１０から伝送されると、認証要請に記載されていた生体情報に対応する特徴量情報を、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９から取得する。認証情報取得部３０１は、入出力ユニット１０から認証すべき特徴量情報を取得すると、取得した特徴量情報を、後述する認証部３０５に伝送する。
【００９１】
登録データ取得部３０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。登録データ取得部３０３は、生体情報の認証要請が入出力ユニット１０から伝送されると、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた登録生体情報データベース６０から、当該データベース６０に登録されている全ての登録特徴量情報を取得する。その後、登録データ取得部３０３は、取得した登録特徴量情報を、後述する認証部３０５に伝送する。
【００９２】
認証部３０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。認証部３０５は、認証情報取得部３０１から伝送された認証情報（特徴量情報）と、登録データ取得部３０３から伝送された登録特徴量情報と、を用いて、第一次認証処理を行う。特徴量に関する情報は、上述のように、輪郭形状に関する情報、度数分布に関する情報、血管量に関する情報等がある。認証部３０５は、これらの特徴量を表す情報の中から、いずれか一つを用いて第一次認証処理を行ってもよく、特徴量を表す情報を複数用いて第一次認証処理を行ってもよい。
【００９３】
認証部３０５は、登録データ取得部３０３から伝送された登録特徴量情報を用いて、認証情報の認証処理を行う。認証処理の結果、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報と登録特徴量情報との類似度が所定の閾値以上であった場合に、認証部３０５は、伝送された認証情報の第一次認証が成功したと判断する。
【００９４】
認証部３０５は、認証情報（特徴量情報）が登録特徴量情報に類似していると判断した場合には、該当する登録特徴量情報に関連づけられている識別情報を、通過情報として後述する通過情報伝送部３０７に伝送する。
【００９５】
通過情報伝送部３０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。通過情報伝送部３０７は、認証部３０５から伝送された通過情報を、自ユニットが属するスレッド内の第２認証処理ユニット４０へと伝送する。この際、通過情報伝送部３０７は、伝送する通過情報のヘッダ等に認証を行った特徴量情報に関連付けられた識別情報を記載してもよく、通過情報のファイル名等に特徴量情報に関連付けられた識別情報を記載してもよい。このようにすることで、第２認証処理ユニット４０は、当該第２認証処理ユニット４０で処理すべき認証情報の特定が容易となる。また、認証部３０５から伝送された通過情報が存在しない場合には、通過情報伝送部３０７は、入出力ユニット１０に対して、自ユニットでの認証処理が失敗した旨を通知する。なお、通過情報伝送部３０７は、通過情報を第２認証処理ユニット４０へ伝送するとともに、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９に、該当する認証情報の第一次認証処理が終了した旨を表す情報を書き込んでもよい。
【００９６】
以上、本実施形態に係る第１認証処理ユニット３０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００９７】
なお、上述のような本実施形態に係る第１認証処理ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【００９８】
［第２認証処理ユニットの構成について］
続いて、図６を参照しながら、本実施形態に係る第２認証処理ユニット４０の構成について、詳細に説明する。図６は、本実施形態に係る第２認証処理ユニット４０の構成を説明するためのブロック図である。
【００９９】
本実施形態に係る第２認証処理ユニット４０は、例えば図６に示したように、認証情報取得部４０１と、登録データ取得部４０３と、認証部４０５と、通過情報伝送部４０７と、を主に備える。
【０１００】
認証情報取得部４０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証情報取得部４０１は、第１認証処理ユニット３０から通過情報が伝送されると、第１認証処理ユニット３０が認証を行った特徴量情報に対応するサムネイル情報を、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９から取得する。認証情報取得部４０１は、入出力ユニット１０から認証すべきサムネイル情報を取得すると、取得したサムネイル情報を、後述する認証部４０５に伝送する。また、認証情報取得部４０１は、取得した通過情報を、後述する登録データ取得部４０３に伝送する。
【０１０１】
登録データ取得部４０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。登録データ取得部４０３は、認証情報取得部４０１から通過情報が伝送されると、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた登録生体情報データベース６０から、通過情報に記載されている識別情報が関連付けられた登録サムネイル情報を取得する。通過情報に記載されている識別情報は、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた第１認証処理ユニット３０で認証に成功した登録生体情報に関連付けられた識別情報である。そのため、データベース６０に登録されている登録生体情報のうち、かかる識別情報が関連付けられた登録サムネイル情報のみを利用することで、第２認証処理ユニット４０が照合すべき登録生体情報の個数を削減することができる。登録データ取得部４０３は、取得した登録サムネイル情報を、後述する認証部４０５に伝送する。
【０１０２】
認証部４０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。認証部４０５は、認証情報取得部４０１から伝送された認証情報（サムネイル情報）と、登録データ取得部４０３から伝送された登録サムネイル情報と、を用いて、第二次認証処理を行う。
【０１０３】
認証部４０５は、登録データ取得部４０３から伝送された登録サムネイル情報を用いて、認証情報の認証処理を行う。認証処理の結果、入出力ユニット１０から取得したサムネイル情報と登録サムネイル情報との類似度が所定の閾値以上であった場合に、認証部４０５は、伝送された認証情報の第二次認証が成功したと判断する。
【０１０４】
認証部４０５は、認証情報（サムネイル情報）が登録サムネイル情報に類似していると判断した場合には、該当する登録サムネイル情報に関連づけられている識別情報を、通過情報として後述する通過情報伝送部４０７に伝送する。
【０１０５】
通過情報伝送部４０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。通過情報伝送部４０７は、認証部４０５から伝送された通過情報を、自ユニットが属するスレッド内の第３認証処理ユニット５０へと伝送する。この際、通過情報伝送部４０７は、伝送する通過情報のヘッダ等に認証を行ったサムネイル情報に関連付けられた識別情報を記載してもよく、通過情報のファイル名等にサムネイル情報に関連付けられた識別情報を記載してもよい。このようにすることで、第３認証処理ユニット５０は、当該第３認証処理ユニット５０で処理すべき認証情報の特定が容易となる。また、認証部４０５から伝送された通過情報が存在しない場合には、通過情報伝送部４０７は、入出力ユニット１０に対して、自ユニットでの認証処理が失敗した旨を通知する。なお、通過情報伝送部４０７は、通過情報を第３認証処理ユニット５０へ伝送するとともに、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９に、該当する認証情報の第二次認証処理が終了した旨を表す情報を書き込んでもよい。
【０１０６】
以上、本実施形態に係る第２認証処理ユニット４０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【０１０７】
なお、上述のような本実施形態に係る第２認証処理ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【０１０８】
［第３認証処理ユニットの構成について］
続いて、図７を参照しながら、本実施形態に係る第３認証処理ユニット５０の構成について、詳細に説明する。図７は、本実施形態に係る第３認証処理ユニット５０の構成を説明するためのブロック図である。
【０１０９】
本実施形態に係る第３認証処理ユニット５０は、例えば図７に示したように、認証情報取得部５０１と、登録データ取得部５０３と、認証部５０５と、認証結果伝送部５０７と、を主に備える。
【０１１０】
認証情報取得部５０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証情報取得部５０１は、第２認証処理ユニット４０から通過情報が伝送されると、第２認証処理ユニット４０が認証を行ったサムネイル情報に対応する生体情報（静脈に関する画像情報）を、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９から取得する。認証情報取得部５０１は、入出力ユニット１０から認証すべき生体情報を取得すると、取得した生体情報を、後述する認証部５０５に伝送する。また、認証情報取得部５０１は、取得した通過情報を、後述する登録データ取得部５０３に伝送する。
【０１１１】
登録データ取得部５０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。登録データ取得部５０３は、認証情報取得部５０１から通過情報が伝送されると、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた登録生体情報データベース６０から、通過情報に記載されている識別情報が関連付けられたテンプレートを取得する。通過情報に記載されている識別情報は、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた第２認証処理ユニット４０で認証に成功した登録生体情報に関連付けられた識別情報である。そのため、データベース６０に登録されている登録生体情報のうち、かかる識別情報が関連付けられたテンプレートのみを利用することで、第３認証処理ユニット５０が照合すべき登録生体情報の個数を削減することができる。登録データ取得部５０３は、取得したテンプレートを、後述する認証部５０５に伝送する。
【０１１２】
認証部５０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。認証部５０５は、認証情報取得部５０１から伝送された認証情報（生体情報）と、登録データ取得部５０３から伝送されたテンプレートと、を用いて、最終認証処理を行う。
【０１１３】
認証部５０５は、登録データ取得部５０３から伝送されたテンプレートを用いて、認証情報の認証処理を行う。認証処理の結果、入出力ユニット１０から取得した生体情報とテンプレートとの類似度が所定の閾値以上であった場合に、認証部５０５は、伝送された認証情報の最終認証が成功したと判断する。また、生体情報とテンプレートとの類似度が所定の閾値未満であった場合には、認証部５０５は、伝送された認証情報の認証に失敗したと判断する。
【０１１４】
認証部５０５は、認証情報（生体情報）の認証結果を記載した情報を認証結果情報として、後述する認証結果伝送部５０７に伝送する。
【０１１５】
認証結果伝送部５０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証結果伝送部５０７は、認証部５０５から伝送された認証結果情報を、入出力ユニット１０へ（より詳細には、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９へ）と伝送する。この際、認証結果伝送部５０７は、伝送する認証結果情報のヘッダ等に認証を行った生体情報に関連付けられた識別情報を記載してもよく、認証結果情報のファイル名等にサムネイル情報に関連付けられた識別情報を記載してもよい。
【０１１６】
また、認証結果伝送部５０７は、認証結果が得られた認証情報に関して、最終的な認証結果が得られたことを表す情報を、入出力ユニット１０へ（より詳細には、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９へ）記録してもよい。このような情報を記録することで、各スレッド２０は、該当する認証情報に対する認証処理を実行する必要があるのか否かを、容易に判断することができる。
【０１１７】
以上、本実施形態に係る第３認証処理ユニット５０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【０１１８】
なお、上述のような本実施形態に係る第３認証処理ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【０１１９】
＜通過情報の伝送方法について＞
次に、図８Ａおよび図８Ｂを参照しながら、本実施形態に係る生体認証システム１における通過情報の伝送方法について説明する。図８Ａおよび図８Ｂは、通過情報の伝送方法について説明するための説明図である。
【０１２０】
本実施形態に係る生体認証システム１が有する複数のスレッド２０では、スレッド２０内に設けられた各認証処理ユニット間で、認証処理に成功した登録生体情報の識別情報が伝送される。ここで、各認証処理ユニット間で伝送される通過情報は、図８Ａに示したように、伝送元の認証処理ユニットで認証に成功した登録生体情報の識別情報一つから構成されていてもよい。識別情報を一つずつ伝送することで、伝送先の認証処理ユニットでは、識別情報に対応する登録生体情報を用いた認証処理に素早く着手することができ、認証処理ユニットのアイドルタイムを削減することが可能となる。
【０１２１】
また、各認証処理ユニット間で伝送される通過情報には、図８Ｂに示したように、認証に成功した登録生体情報の識別情報が複数記載されていてもよい。このようなバッチ処理を行う場合には、各認証処理ユニットは、例えば、認証に成功した登録生体情報が所定の個数となるまで、次ユニットへの通過情報の伝送を実施しないようにする。このようなバッチ処理を実施することで、認証処理ユニット間で発生する通過情報のトラフィック量を削減することが可能となり、スレッドにかかる負荷を削減することができる。
【０１２２】
ここで、上述の説明では、認証処理ユニット間で通過情報を伝送する場合について説明したが、いわゆるファイルシェアリングの手法を利用して、通過情報を認証処理ユニット間で伝送することも可能である。具体的には、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９に、第１認証処理ユニット３０から第２認証処理ユニット４０への通過情報に相当するファイルと、第２認証処理ユニット４０から第３認証処理ユニット５０への通過情報に相当するファイルとを作成する。伝送元の認証処理ユニットが、これらのファイルに認証に成功した登録生体情報の識別情報を書き込み、伝送先の認証処理ユニットが、該当するファイルを参照することで、実際に通過情報を伝送する場合と同様の機能を実現することができる。
【０１２３】
なお、図８Ｂに示したような複数の情報をまとめて伝送する手法は、入出力ユニット１０と各スレッド２０との間で行われる認証情報の伝送にも適用可能である。
【０１２４】
＜生体認証方法について＞
続いて、図９を参照しながら、本実施形態に係る生体認証方法の流れについて、詳細に説明する。図９は、本実施形態に係る生体認証方法の流れを説明するための流れ図である。なお、以下では、各認証処理ユニット間でファイルシェアリングの手法を用いて通過情報を伝送する場合について説明する。
【０１２５】
本実施形態に係る生体認証方法では、まず、入出力ユニット１０の撮像部１０１により生体の一部の撮像が行われ、生体情報抽出部１０５および特徴量抽出部１０７により抽出された各種情報に基づき、認証情報が生成される（ステップＳ１０１）。生成された認証情報は、入出力ユニット１０の特定の箇所（例えば、認証情報格納部１０９）に格納される（ステップＳ１０３）。その後、入出力ユニット１０の認証要請伝送部１１１により、生成された認証情報の認証要請がスレッド２０へと伝送される。
【０１２６】
認証要請を取得したスレッド２０は、認証要請に基づいて、入出力ユニット１０の所定の箇所（例えば、認証情報格納部１０９）の検索を行い（ステップＳ１０５）、所定の箇所に通過情報に関するデータ（ファイル）が存在するかを確認する（ステップＳ１０７）。
【０１２７】
通過情報に関するデータが存在しない場合には、認証要請を取得したスレッド２０は、第１階層における認証処理用のデータ（すなわち、特徴量情報）が存在するかを確認する（ステップＳ１０９）。第１階層における認証処理用のデータが存在する場合、当該スレッド２０の第１認証処理ユニットは、第１階層における認証処理を実施し（ステップＳ１１１）、認証処理が終了すると、後述するステップＳ１１５を実施する。
【０１２８】
他方、第１階層における認証処理用のデータが存在しない場合、スレッド２０に含まれる上位階層の処理を行う各認証処理ユニットは、自ユニットの直前の階層における処理が終了しているか否かを確認する（ステップＳ１１３）。この確認は、所定の箇所（例えば、認証情報格納部１０９）に、該当する階層における認証処理が終了したことを表すファイルが存在するか否かを確認することで実行できる。直前の階層の処理が終了している場合には、各スレッド２０は、後述するステップＳ１１５を実施する。また、直前の階層が終了していない場合には、各スレッド２０は、ステップＳ１０５まで戻って処理を再開する。
【０１２９】
第１階層における認証処理が終了した場合、または、直前の階層における認証処理が終了している場合、スレッド２０が有する各認証処理ユニットは、階層処理が終了したことを表す情報である階層処理終了報告情報を生成する（ステップＳ１１５）。
【０１３０】
他方、ステップＳ１０７において通過情報に関するデータが存在する場合、第２階層以上の認証処理ユニットは、取得した通過情報に関する認証処理を実行し（ステップＳ１１７）、認証に成功した識別情報（識別ＩＤ）の有無を確認する（ステップＳ１１９）。
【０１３１】
認証に成功した識別ＩＤが存在しない場合には、ステップＳ１０５まで戻って処理を再開する。また、認証に成功した識別ＩＤが存在する場合には、認証に成功したのが最上位階層の認証処理ユニットか否かを判断する（ステップＳ１２１）。認証に成功したのが最上位階層の認証処理ユニットではない場合には、認証処理ユニットは、次階層用ファイルに識別ＩＤを書き込んで（ステップＳ１２３）、ステップＳ１０５まで戻って処理を再開する。
【０１３２】
他方、最上位階層において認証に成功した識別ＩＤが存在する場合には、最上位階層の認証処理ユニットは認証結果情報を生成し（ステップＳ１２５）、入出力ユニット１０の所定の箇所（例えば、認証情報格納部１０９）に記録する。
【０１３３】
かかる流れで生体認証処理を行うことで、同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能である。
【０１３４】
（第２の実施形態）
＜生体認証システムについて＞
次に、先に説明した生体認証システムの全体構成を踏まえながら、図１０および図１１を参照することにより、本発明の第２の実施形態に係る生体認証システムについて説明する。図１０および図１１は、本実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【０１３５】
本実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッド２０は、例えば図１０に示したように、第１認証処理ユニット３０と、第２認証処理ユニット４０と、第３認証処理ユニット５０と、を備える。本実施形態に係る生体認証システム１は、このような構成を有するスレッド２０が、Ｍ個並列に存在している。また、本実施形態に係る生体認証システム１は、各スレッド２０において共通して利用される全ての登録生体情報が格納された登録生体情報データベース７０を有する。
【０１３６】
各スレッド２０は、自身のスレッドにおける認証処理が終了すると、入出力ユニット１０に対して、認証処理を実施すべき認証情報を伝送するように要請する。認証すべき認証情報が存在する場合には、入出力ユニット１０は、要請のあったスレッド２０に対して、認証要請を伝送する。
【０１３７】
第１認証処理ユニット３０は、認証要請に基づき、入出力ユニット１０に格納されている認証情報（認証の際に利用される情報）のうち特徴量に関する情報（特徴量情報）を取得する。また、第１認証処理ユニット３０は、登録生体情報データベース７０から、予め登録されている全ての特徴量情報を取得する。第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報を、登録生体情報データベース７０から取得した登録特徴量情報と照合し、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報を抽出する。
【０１３８】
ここで、登録生体情報データベース７０には、生体認証システム１に登録されている登録生体情報の全てが格納されている。この登録生体情報データベース７０は、各スレッド２０に同様のものが個別に設けられていてもよく、各スレッド２０が参照する共通の登録生体情報データベース７０が、スレッド２０の外部に一つまたは複数設けられていてもよい。また、登録生体情報は、登録特徴量情報と、登録サムネイル情報と、テンプレートとを含み、各登録生体情報には、固有の識別情報（例えば、識別番号）が関連付けられている。また、登録生体情報には、何らかの統計的なデータに基づいて優先順位等が設定されていてもよい。
【０１３９】
第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報が存在する場合には、類似していると判断された全ての登録特徴量情報に関連付けられた識別情報を、第２認証処理ユニットに伝送する。また、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報が存在しない場合には、第１認証処理ユニット３０は、当該スレッド２０における認証処理は失敗したと判断する。
【０１４０】
第２認証処理ユニット４０は、第１認証処理ユニット３０で認証処理が行われた特徴量情報に対応するサムネイル情報を、入出力ユニット１０から取得する。また、第２認証処理ユニット４０は、第１認証処理ユニット３０から伝送された識別情報が関連付けられた登録サムネイル情報を、登録生体情報データベース７０から取得する。第２認証処理ユニット４０は、入出力ユニット１０から取得したサムネイルに類似している登録サムネイル情報に関連付けられた識別情報を特定し、第３認証処理ユニット５０に伝送する。また、入出力ユニット１０から取得したサムネイルに類似した登録サムネイル情報が存在しない場合には、第２認証処理ユニット４０は、当該スレッド２０における認証処理は失敗したと判断する。
【０１４１】
第３認証処理ユニット５０は、第２認証処理ユニット４０で認証処理が行われたサムネイルに対応する生体情報を、入出力ユニット１０から取得する。また、第３認証処理ユニット５０は、第２認証処理ユニット４０から伝送された識別情報が関連付けられたテンプレートを、登録生体情報データベース７０から取得する。第３認証処理ユニット５０は、入出力ユニット１０から取得した生体情報に類似しているテンプレートが存在するか否かを判断し、判断結果を認証結果とする。すなわち、第３認証処理ユニット５０は、入出力ユニット１０から取得した生体情報に類似したテンプレートが存在した場合には、当該スレッド２０における認証処理は成功したと判断し、存在しない場合には認証処理は失敗したと判断する。
【０１４２】
＜入出力ユニットについて＞
本実施形態に係る入出力ユニット１０は、撮像部と、撮像制御部と、生体情報抽出部と、特徴量抽出部と、認証情報格納部と、認証要請伝送部と、認証結果情報取得部と、表示制御部と、記憶部と、を主に備える。
【０１４３】
ここで、本実施形態に係る撮像部、撮像制御部、生体情報抽出部、特徴量抽出部、認証情報格納部、認証結果情報取得部、表示制御部および記憶部は、本発明の第１の実施形態に係る入出力ユニット１０の各処理部と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。従って、詳細な説明は省略する。
【０１４４】
本実施形態に係る入出力ユニット１０が備える認証要請伝送部は、本実施形態に係るスレッド２０から新たな認証情報の伝送要請が送信されると、伝送要請を送信したスレッド２０に対して、格納された新たな認証情報の認証要請を伝送する。このように、本実施形態に係る入出力ユニット１０は、自ユニットにおいて抽出された認証情報を蓄積しておき、認証要請伝送部は、伝送要請のあったスレッド２０に蓄積されている認証情報を分配する機能を有する。
【０１４５】
なお、本実施形態に係る認証要請伝送部は、新たな認証情報が格納されたか否かを、所定の時間間隔毎に認証情報格納部を参照することでチェックしてもよい。また、認証情報格納部に認証情報を格納した生体情報抽出部や特徴量抽出部等が、認証要請伝送部に対して、新たな認証情報が格納された旨を伝送するようにしてもよい。
【０１４６】
以上、本実施形態に係る入出力ユニット１０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【０１４７】
なお、上述のような本実施形態に係る入出力ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、撮像部を備えたパーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【０１４８】
＜スレッドについて＞
本実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッドは、本発明の第１の実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッドと同様の構成を有し、同様の効果を奏する。従って、詳細な説明は省略する。
【０１４９】
このように、本発明の第１の実施形態に係る生体認証システム１では、抽出された生体情報を含む認証情報が全てのスレッドに伝送されたのに対し、本実施形態に係る生体認証システム１では、認証情報の伝送要請を送信したスレッドに対して認証情報が伝送される。そのため、本実施形態に係る生体認証システム１では、各スレッド２０内において階層毎に異なる入力データ（認証情報）を処理可能なだけでなく、各スレッド２０間で異なる入力データを処理可能となる。
【０１５０】
また、本実施形態に係る生体認証システム１においては、システム全体で共通の登録生体情報データベースを利用しており、かつ、認証情報の伝送要請を送信したスレッドに対して、入出力ユニット１０が認証情報の伝送を行う。そのため、何らかの理由で一部のスレッドが停止した場合であっても、システム全体の機能が停止することはなく、より安全性の高いシステムを実現することが可能である。
【０１５１】
（ハードウェア構成について）
次に、図１２を参照しながら、本発明の実施形態に係る入出力ユニット１０がコンピュータ等の情報処理装置を用いて実現される場合における入出力ユニット１０のハードウェア構成について、詳細に説明する。図１２は、本発明の実施形態に係る入出力ユニット１０のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【０１５２】
入出力ユニット１０は、撮像部１０１に設けられた光源部、光学系および撮像素子に加えて、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、入出力ユニット１０は、更に、ホストバス９０７と、ブリッジ９０９と、外部バス９１１と、インターフェース９１３と、入力装置９１５と、出力装置９１７と、ストレージ装置９１９と、ドライブ９２１と、接続ポート９２３と、通信装置９２５とを備える。
【０１５３】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、またはリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、入出力ユニット１０内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。
【０１５４】
ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９１１に接続されている。
【０１５５】
入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、入出力ユニット１０の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器９２９であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。入出力ユニット１０のユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、入出力ユニット１０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【０１５６】
出力装置９１７は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１７は、例えば、入出力ユニット１０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、入出力ユニット１０が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【０１５７】
ストレージ装置９１９は、入出力ユニット１０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１９は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１９は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【０１５８】
ドライブ９２１は、記録媒体用リーダライタであり、入出力ユニット１０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２７は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、メモリースティック、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
【０１５９】
接続ポート９２３は、機器を入出力ユニット１０に直接接続するためのポートである。接続ポート９２３の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、ｉ．Ｌｉｎｋ等のＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。接続ポート９２３の別の例として、ＲＳ−２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。この接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、入出力ユニット１０は、外部接続機器９２９から直接各種データを取得したり、外部接続機器９２９に各種データを提供したりする。
【０１６０】
通信装置９２５は、例えば、通信網９３１に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９２５は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９２５に接続される通信網９３１は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
【０１６１】
以上、本発明の実施形態に係る入出力ユニット１０の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【０１６２】
＜まとめ＞
以上説明したように、本発明の実施形態に係る生体認証システム１では、複数の認証処理ユニットから構成されるスレッド２０が複数存在する。本生体認証システム１では、第１階層において処理が行われた情報が、同一のスレッド内で処理される。そのため、他のスレッド２０から情報が流れ込むことがなく、スレッド内のトラフィックの混雑が生じる可能性を抑制することができる。その結果、同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能である。
【０１６３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１６４】
例えば、上述の説明では、各認証処理ユニットにおいて、類似度が所定の閾値以上となったか否か（すなわち、一次元相互相関法や位相限定相関法等の相関を用いて２つの情報の類似度を判定する場合）について説明した。しかしながら、上述の例に限定されるわけではなく、差分の総和を用いて類似度を判定してもよい。差分の総和を用いる方法の例として、差分絶対値和（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ＳＡＤ）および差分自乗和（Ｓｕｍ ｏｆ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ＳＳＤ）がある。差分の総和を用いて類似度を判定する場合には、算出した総和が所定の閾値以下となったか否かに基づいて、類似度の判定を行う。
【符号の説明】
【０１６５】
１ 生体認証システム
１０ 入出力ユニット
２０ スレッド
３０ 第１認証処理ユニット
４０ 第２認証処理ユニット
５０ 第３認証処理ユニット
６０，７０ 登録生体情報データベース
１０１ 撮像部
１０３ 撮像制御部
１０５ 生体情報抽出部
１０７ 特徴量抽出部
１０９ 認証情報格納部
１１１ 認証要請伝送部
１１３ 認証結果情報取得部
１１５ 表示制御部
１１７ 記憶部
３０１，４０１，５０１ 認証情報取得部
３０３，４０３，５０３ 登録データ取得部
３０５，４０５，５０５ 認証部
３０７，４０７ 通過情報伝送部
５０７ 認証結果伝送部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認証システム、生体認証方法および生体認証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばある場所の入退室を管理するシステム等のように、複数の登録情報をメモリ等に登録し、登録された登録情報と一致する情報を入力した者が登録者であるか否かを検索する場合がある。この場合、入力される認証対象の情報を、メモリ等に登録された複数の登録情報それぞれと照合する、いわゆる「１対Ｎ認証」が行われる。
【０００３】
ここで、上述の１対Ｎ認証において、パーソナルコンピュータや携帯電話等の情報家電のセキュリティ用途や、小規模なオフィスの入退室管理など、１台のセンサを用いたシステムの場合には、１対Ｎ認証におけるＮが大きな数になることは少なく、認証時間の長さが問題になることはない。
【０００４】
例えば、出入り制御の場合、数十人が働くオフィス等では、扉の外に設置される一台のセンサを用いて同時に一人しか入退室が生じないという設定の元でも、十分に対応することが可能である。出入りの際、登録者は自分の指静脈画像や指紋画像や顔画像や虹彩画像等の生体画像を入力する。オフィスの中に設置されているコンピュータは、保存されている全ての登録データと入力データとの１対Ｎ認証を行って、入室を認めるか否かを判断する。登録者の数Ｎが少ない場合には、比較するデータの数が少ないため、登録者を待たせることなく、認証処理を簡単に実行可能である。ノートパソコンや携帯電話等の場合であっても、例えば静脈認証や指紋認証などの場合にはユーザが複数本の指を予め登録しておくことで、登録者の利便性を損なうことなく、１対Ｎ認証を実行できる。
【０００５】
しかしながら、大規模な生体認証システムが必要な場合、１対Ｎ認証のＮが大きくなり、ある一つの入力に対して必要な認証時間が、莫大な長さになる。また、例えば、同じ建物の複数階にオフィスがあるような場合には、複数のセンサを設置することとなるが、同時または微小時間の間に、複数人に対して認証処理を行う必要が生じることも多い。よって、一台の装置で全ての登録者のデータを管理すると、一人に対する認証時間が長くなり、かつ、認証処理待ちの長いキュー（Ｑｕｅｕｅ）が発生しうる。これは、入退場を行う登録者にとっても、システム全体にとっても好ましくない状況である。
【０００６】
このようなシステムでは、登録情報として、テンプレートと呼ばれる画像データが用いられるが、このテンプレートと入力された情報とを比較するマッチング処理を高速化することができれば、認証時間を短くすることが可能となる。以下に示す特許文献１では、マッチング処理に要する時間を短縮するために、マッチング処理をいくつかのジョブに分け、分けられたジョブを順次並列処理する方法（いわゆるジョブ数方向に並列化する一次元並列化）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３６２１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の方法では、ジョブ数方向にのみ並列化しているため、同時に複数の入力がなされた場合には、認証時間の短縮を図ることができないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能な、生体認証システム、生体認証方法および生体認証装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する生体情報抽出部と、前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する特徴量抽出部と、前記生体情報および前記特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される認証情報格納部と、前記生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する認証結果情報取得部と、を有する入出力ユニットと；前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと；を備え、それぞれの前記スレッドは、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含む、生体認証システムが提供される。
【００１１】
かかる構成によれば、入出力ユニットの生体情報抽出部は、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する。また、入出力ユニットの特徴量抽出部は、生体情報から生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する。また、入出力ユニットの認証情報格納部には、生体情報および特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される。また、入出力ユニットの認証結果情報取得部は、生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する。また、特徴量情報を認証する認証ユニットと、生体情報を認証する認証ユニットとを含む複数のスレッドは、認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、認証情報に含まれる生体情報を段階的に認証する。
【００１２】
前記入出力ユニットは、前記認証情報格納部に格納された前記認証情報の認証要請を前記スレッドに伝送する認証要請伝送部を更に備え、前記認証要請伝送部は、前記認証情報を前記複数のスレッド全てに伝送してもよい。
【００１３】
前記入出力ユニットは、前記認証情報格納部に格納された前記認証情報の認証要請を前記スレッドに伝送する認証要請伝送部を更に備え、前記認証要請伝送部は、前記認証情報を前記複数のスレッドのうち何れかに伝送してもよい。
【００１４】
前記複数のスレッドそれぞれは、各スレッドにおける認証処理に利用されるデータベースを有しており、前記データベースには、前記生体認証システムに登録されている前記登録生体情報の一部が記録されていてもよい。
【００１５】
前記複数のスレッドは、各スレッドにおける認証処理に利用される共通のデータベースを利用して、前記各スレッドにおける認証処理を実行してもよい。
【００１６】
前記生体認証システムに登録されている前記登録生体情報には、前記スレッドによって認証される際の優先順位が規定されていてもよい。
【００１７】
前記それぞれのスレッドは、前記生体情報のサムネイル画像を認証する認証ユニットを更に備えてもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する入出力ユニットが、前記生体情報を抽出するステップと、前記入出力ユニットが、前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出するステップと、前記入出力ユニットが、前記生体情報および前記特徴量情報を、当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けて認証情報として格納するステップと、前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証するものであり、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含むスレッドが、前記生体情報の認証を行うステップと、を含む、生体認証方法が提供される。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する生体情報抽出部と、前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する特徴量抽出部と、前記生体情報および前記特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される認証情報格納部と、前記生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する認証結果情報取得部と、を有する入出力ユニットと、前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと、を備え、それぞれの前記スレッドは、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含む、生体認証装置が提供される。
【００２０】
前記入出力ユニットおよび前記複数のスレッドは、マルチコアＣＰＵを構成する各コアにより実現されてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【図３】登録生体情報を各データベースに分割する例を示した説明図である。
【図４】同実施形態に係る入出力ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図５】同実施形態に係る第１認証処理ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図６】同実施形態に係る第２認証処理ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図７】同実施形態に係る第３認証処理ユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図８Ａ】通過情報の伝送方法について説明するための説明図である。
【図８Ｂ】通過情報の伝送方法について説明するための説明図である。
【図９】同実施形態に係る生体認証方法について説明するための流れ図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【図１１】同実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る入出力ユニットのハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
以下の説明では、生体認証の一例として、静脈認証を例にとって説明を行なうものとする。しかしながら、本発明は、静脈認証のみに限定されるわけではなく、指紋認証、顔認証、虹彩認証など、他の様々な生体認証についても適用することが可能である。
【００２５】
なお、説明は、以下の順序で行うものとする。
（１）生体認証システムの全体構成について
（２）第１の実施形態
（２−１）生体認証システムについて
（２−２）入出力ユニットのについて
（２−３）スレッドの構成について
第１認証処理ユニットの構成について
第２認証処理ユニットの構成について
第３認証処理ユニットの構成について
（２−４）通過情報の伝送方法について
（２−５）生体認証方法について
（３）第２の実施形態
（３−１）生体認証システムについて
（３−２）入出力ユニットについて
（３−３）スレッドについて
（４）本発明の各実施形態に係る入出力ユニットのハードウェア構成について
（５）まとめ
【００２６】
（生体認証システムの全体構成について）
まず、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る生体認証システムの構成について、詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る生体認証システムを説明するための説明図である。
【００２７】
本発明の実施形態に係る生体認証システム１は、例えば図１に示したように、入出力ユニット１０と、Ｍ個のスレッド２０Ａ，２０Ｂ，・・・，２０Ｍ（以下、スレッド２０とも称する。）と、を有する。
【００２８】
入出力ユニット１０には、生体認証システム１の使用者（ユーザ）により、指などの体表面ＢＳがかざされる。入出力ユニット１０は、体表面を撮像し、撮像の結果得られた生体撮像データから、ユーザの身体的な特徴を表した固有の情報である生体情報を生成する。入出力ユニット１０は、後述するスレッド２０に対して、生成した生体情報の認証処理を要請する。なお、入出力ユニット１０は、以下で詳細に説明するように、複数のスレッド２０Ａ〜２０Ｍに対して、同一の生体情報の認証処理を要請してもよく、複数のスレッド２０Ａ〜２０Ｍに対して、互いに異なる生体情報の認証処理を要請してもよい。
【００２９】
それぞれのスレッド２０は、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、生成された生体情報の認証を行う。各スレッド２０は、生体情報に固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を認証する認証ユニットと、生体情報を認証する認証ユニットと、を含む。また、各スレッド２０は、生体情報を表す画像のサムネイルを認証する認証ユニットを更に備えてもよい。
【００３０】
図１に示した例では、各スレッド２０が、特徴量情報を認証する認証ユニットと、サムネイルを認証する認証ユニットと、生体情報を認証する認証ユニットとを備える例について図示している。図１において、第１認証ユニット３０が特徴量情報を認証する認証ユニットであり、第２認証ユニット４０がサムネイルを認証する認証ユニットであり、第３認証ユニット５０が生体情報を認証する認証ユニットである。以下では、第１認証ユニットにおける認証処理を、第１階層における認証処理と称し、第２認証ユニットにおける認証処理を、第２階層における認証処理と称し、第３認証ユニットにおける認証処理を、第３階層における認証処理と称することとする。
【００３１】
各スレッド２０は、互いに独立に並列処理を実施する。また、何れかのスレッド２０で生体情報の認証が取れた場合、認証が取れたスレッド２０は、他の全てのスレッド２０に対して認証結果を通知し、認証の取れた生体情報に関する処理を終了させる。
【００３２】
ここで、第１階層における認証処理に要する時間、第２階層における認証処理に要する時間および第３階層における認証処理に要する時間は、互いに等しいことが望ましい。このような認証時間の関係を実現するために、各認証処理ユニットは、１つの情報処理装置そのものであってもよく、マルチコアＣＰＵにおける１つのコアから構成されていてもよく、複数の情報処理装置やコアから構成されていてもよい。このような認証時間の関係を実現することで、生体認証システム１に生体情報を入力したユーザの待ち時間を少なくすることができる。
【００３３】
本発明の実施形態に係る生体認証システムでは、第１階層における認証処理から第３階層における認証処理へと進むにつれて、演算負荷の大きな認証処理が行われる。演算負荷の小さな認証処理において、生成された生体情報と一致する可能性のある登録生体情報の個数を絞り込むことで、演算負荷の大きな認証処理で照合する登録生体情報の個数を削減することができる。その結果、生体認証処理に要する時間を短縮することができる。
【００３４】
（第１の実施形態）
＜生体認証システムについて＞
次に、先に説明した生体認証システムの全体構成を踏まえながら、図２を参照することにより、本発明の第１の実施形態に係る生体認証システムについて説明する。図２は、本実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【００３５】
本実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッド２０は、例えば図２に示したように、第１認証処理ユニット３０と、第２認証処理ユニット４０と、第３認証処理ユニット５０と、登録生体情報データベース６０と、を備える。本実施形態に係る生体認証システム１は、このような構成を有するスレッド２０が、Ｍ個並列に存在している。
【００３６】
第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０に格納されている認証情報（認証の際に利用される情報）のうち特徴量に関する情報（特徴量情報）を取得する。また、第１認証処理ユニット３０は、スレッド２０内に設けられた登録生体情報データベース６０から、予め登録されている全ての特徴量情報を取得する。第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報を、登録生体情報データベース６０から取得した登録特徴量情報と照合し、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報を抽出する。
【００３７】
ここで、スレッド２０内に設けられている登録生体情報データベース６０には、生体認証システム１に登録されている登録生体情報のうちの一部が格納されている。すなわち、生体認証システム１に登録されている登録生体情報がＮ人分のデータであり、生体認証システム１に設けられたスレッドがＭ個であるとすると、各スレッド２０に設けられたデータベース６０には、（Ｎ／Ｍ）人分の登録生体情報が格納されている。また、登録生体情報は、登録特徴量情報と、登録サムネイル情報と、テンプレートとを含み、各登録生体情報には、固有の識別情報（例えば、識別番号）が関連付けられている。
【００３８】
第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報が存在する場合には、類似していると判断された全ての登録特徴量情報に関連付けられた識別情報を、第２認証処理ユニットに伝送する。また、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報が存在しない場合には、第１認証処理ユニット３０は、当該スレッド２０における認証処理は失敗したと判断する。
【００３９】
第２認証処理ユニット４０は、第１認証処理ユニット３０で認証処理が行われた特徴量情報に対応するサムネイル情報を、入出力ユニット１０から取得する。また、第２認証処理ユニット４０は、第１認証処理ユニット３０から伝送された識別情報が関連付けられた登録サムネイル情報を、スレッド内に設けられた登録生体情報データベース６０から取得する。第２認証処理ユニット４０は、入出力ユニット１０から取得したサムネイルに類似している登録サムネイル情報に関連付けられた識別情報を特定し、第３認証処理ユニット５０に伝送する。また、入出力ユニット１０から取得したサムネイルに類似した登録サムネイル情報が存在しない場合には、第２認証処理ユニット４０は、当該スレッド２０における認証処理は失敗したと判断する。
【００４０】
第３認証処理ユニット５０は、第２認証処理ユニット４０で認証処理が行われたサムネイルに対応する生体情報を、入出力ユニット１０から取得する。また、第３認証処理ユニット５０は、第２認証処理ユニット４０から伝送された識別情報が関連付けられたテンプレートを、スレッド内に設けられた登録生体情報データベース６０から取得する。ここで、テンプレートとは、予め登録されている生体情報を意味する。第３認証処理ユニット５０は、入出力ユニット１０から取得した生体情報に類似しているテンプレートが存在するか否かを判断し、判断結果を認証結果とする。すなわち、第３認証処理ユニット５０は、入出力ユニット１０から取得した生体情報に類似したテンプレートが存在した場合には、当該スレッド２０における認証処理は成功したと判断し、存在しない場合には認証処理は失敗したと判断する。
【００４１】
なお、各認証処理ユニットは、自ユニットにおける認証処理が終了すると、他の認証情報に関する認証処理を開始する。その結果、スレッド２０内において、各認証処理ユニットは、互いに異なる認証情報を処理することが可能となる。
【００４２】
なお、各登録生体情報データベース６０に格納される登録生体情報は、以下のようにして各データベース６０に分配される。
まず、登録生体情報間で優先順位等が設定されていない場合には、登録生体情報に付与された識別情報（例えば、識別番号等）順に、構成スレッド数で分割される。システム全体としてＮ個の登録生体情報が登録されており、構成スレッド数がＭ個である場合を考える。この場合、各データベース６０には、（１〜Ｎ／Ｍ）、（（Ｎ／Ｍ）＋１〜２Ｎ／Ｍ），・・・，（（Ｍ−１）×（Ｎ／Ｍ）＋１〜Ｍ）のように登録生体情報が分割される。
【００４３】
また、登録生体情報間に、何らかの統計的なデータに基づいて優先順位等が設定されている場合には、上述のように単純な分割により各データベース６０を構成してしまうと、あるスレッド２０に負荷が集中してしまう可能性がある。そのため、このような場合には、以下のようにして各データベース６０に格納される登録生体情報の組み換えを行う。ここで、Ｎ個の登録生体情報が何らかの優先順位に基づいて配列されており、構成スレッドがＭ個である場合を考える。この場合、各データベース６０には、（１，Ｍ＋１，２Ｍ＋１，・・・），（２，２Ｍ＋２，２Ｍ＋２，・・・），・・・，（Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，・・・）のように、識別情報がＭ個おきの登録生体情報が格納される。
【００４４】
図３は、優先順位が付与された登録生体情報を３つのデータベースに分割する場合の例を示した説明図である。図３に示したように、登録生体情報に識別情報として識別番号が付与されており、ユーザ１、ユーザ５、ユーザ８・・・のように優先順位が高いものから順に登録生体情報が配列している場合を考える。この場合、第１スレッドには、ユーザ１から始まって３個おきの登録生体情報が格納されることとなり、ユーザ１、ユーザ３、ユーザ２・・・の登録生体情報が格納されることとなる。また、第２スレッドには、優先順位が２番目のユーザ５から始まって３個おきの登録生体情報が格納されることとなり、ユーザ５、ユーザ９、ユーザ７・・・の登録生体情報が格納されることとなる。また、第３スレッドには、優先順位が３番目のユーザ８から始まって３個おきの登録生体情報が格納されることとなり、ユーザ８、ユーザ４、ユーザ６・・・の登録生体情報が格納されることとなる。
【００４５】
＜入出力ユニットの構成について＞
続いて、図４を参照しながら、本実施形態に係る入出力ユニット１０の構成について、詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る入出力ユニット１０の構成を説明するためのブロック図である。
【００４６】
本実施形態に係る入出力ユニット１０は、例えば図４に示したように、撮像部１０１と、撮像制御部１０３と、生体情報抽出部１０５と、特徴量抽出部１０７と、認証情報格納部１０９と、認証要請伝送部１１１と、認証結果情報取得部１１３と、を備える。また、本実施形態に係る入出力ユニット１０は、更に、表示制御部１１５と、記憶部１１７と、を備える。
【００４７】
撮像部１０１は、体表面ＢＳに対して所定の波長帯域を有する近赤外光を照射する光源部と、撮像素子およびレンズ等の光学素子から構成される光学系と、を含む。
【００４８】
近赤外光は、身体組織に対して透過性が高い一方で、血液中のヘモグロビン（還元ヘモグロビン）に吸収されるという特徴を有するため、近赤外光を指や手のひらや手の甲に照射すると、指や手のひらや手の甲の内部に分布している静脈が影となって画像に現れる。画像に表れる静脈の影を、静脈パターンという。このような静脈パターンを良好に撮像するために、発光ダイオード等の光源部は、約６００ｎｍ〜１３００ｎｍ程度の波長、好ましくは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度の波長を有する近赤外光を照射する。
【００４９】
ここで、光源部が照射する近赤外光の波長が６００ｎｍ未満または１３００ｎｍ超過である場合には、血液中のヘモグロビンに吸収される割合が小さくなるため、良好な静脈パターンを得ることが困難となる。また、光源部が照射する近赤外光の波長が７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度である場合には、近赤外光は、脱酸素化ヘモグロビンと酸素化ヘモグロビンの双方に対して特異的に吸収されるため、良好な静脈パターンを得ることができる。
【００５０】
光源部から射出された近赤外光は、体表面ＢＳに向かって伝搬し、直接光として、生体の側面などから内部に入射する。ここで、人体は良好な近赤外光の散乱体であるため、生体内に入射した直接光は四方に散乱しながら伝搬する。生体内を透過した近赤外光は、光学系を構成する光学素子に入射することとなる。
【００５１】
撮像部１０１を構成する光学系は、１または複数の光学素子と、１または複数の撮像素子と、から構成される。
【００５２】
人体の皮膚は、表皮層、真皮層および皮下組織層の３層構造となっていることが知られているが、静脈の存在する静脈層は、真皮層に存在している。真皮層は、指表面に対して０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の位置から２ｍｍ〜３ｍｍ程度の厚みで存在している層である。したがって、このような真皮層の存在位置（例えば、指表面から１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の位置）にレンズ等の光学素子の焦点位置を設定することで、静脈層を透過した透過光を、効率よく集光することが可能となる。
【００５３】
光学素子によって集光された静脈層を透過した透過光は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子に結像されて、静脈撮像データとなる。生成された静脈撮像データは、後述する生体情報抽出部１０５に伝送される。
【００５４】
撮像制御部１０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。撮像制御部１０３は、光源部、光学系および撮像素子を制御して、撮像データを生成する。
【００５５】
撮像制御部１０３は、撮像素子によって生成された撮像データを、後述する生体情報抽出部１０５に出力させる。また、撮像制御部１０３は、得られた撮像データを、後述する認証情報格納部１０９や記憶部１１７等に記録してもよい。また、認証情報格納部１０９や記憶部１１７等への記録に際して、撮像制御部１０３は、生成した撮像データに撮像日や撮像時刻等を関連づけてもよい。なお、生成される撮像データは、ＲＧＢ（Ｒｅｄ−Ｇｒｅｅｎ−Ｂｌｕｅ）信号であってもよいし、それ以外の色やグレースケール等の画像データであってもよい。
【００５６】
生体情報抽出部１０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。生体情報抽出部１０５は、撮像部１０１から伝送された近赤外撮像データのなかから、ユーザの静脈パターンを表す情報である生体情報（静脈情報）を抽出する。この生体情報抽出部１０５は、例えば、画像平滑化部、輪郭抽出部、マスク画像生成部、切出部、静脈平滑化部、２値化部、太線化部、細線化部、サムネイル画像生成部といった処理部を更に有する。
【００５７】
画像平滑化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。画像平滑化部は、撮像制御部１０３から撮像結果として与えられる静脈撮像データに対して、例えばガウシアンと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈撮像データに対応する静脈画像を平滑化する。
【００５８】
輪郭抽出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。輪郭抽出部は、画像平滑化部によって平滑化された静脈画像に対して、例えばＬｏｇ（Ｌａｐｌａｃｉａｎ ｏｆ Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルタと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈画像における輪郭を強調して浮き彫りにする。
【００５９】
マスク画像生成部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。マスク画像生成部は、輪郭抽出部によって輪郭が強調された静脈画像から、背景部分とのコントラストを基に、指輪郭などの輪郭線を検出する。また、マスク画像生成部は、検出された輪郭線に囲まれる指領域と、それ以外の領域とを、２値で示す画像（以下、これをマスク画像とも称する。）を生成する。
【００６０】
切出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。切出部は、輪郭抽出部によって輪郭が強調された静脈画像から、マスク画像生成部によって生成されたマスク画像を用いて、指輪郭に囲まれる指領域を含む所定サイズの画像を切り出す。
【００６１】
静脈平滑化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。静脈平滑部は、切出部によって切り出された静脈画像に対して、例えばメディアンと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈画像における静脈部分を平滑化する。
【００６２】
２値化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。２値化部は、静脈平滑化部によって静脈部分が平滑化された静脈画像を、設定された輝度レベルを基準として、２値レベルに変換する。ここで、仮に、静脈が平滑化される前の静脈画像を２値化対象の画像とした場合、実際には一本の静脈が、２値化によって２本の静脈として分離される確率が高くなる。したがって、静脈が平滑化された静脈画像を２値化対象とすることで、実際の静脈に近似する状態での２値化が可能となる。
【００６３】
太線化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。太線化部は、２値化部によって２値化された静脈画像に対して、例えばダイレーションと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈画像に含まれる静脈を太線化する。この結果、本来連結された静脈箇所であるにもかかわらず途切れていた静脈箇所が連結される。
【００６４】
細線化部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。細線化部は、太線化部によって静脈部分が太線化された静脈画像に対して、例えばエロージョンと呼ばれる空間フィルタを用いてフィルタ処理を施し、静脈部分の静脈幅を一定とする。
【００６５】
サムネイル画像生成部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。サムネイル画像生成部は、静脈幅が一定となった静脈部分と、背景部分とを２値で示す静脈画像を細線化部から取得し、この静脈画像から、縦横サイズをｎ分の１倍に圧縮した画像であるサムネイル画像を生成する。
【００６６】
このようにして生体情報抽出部１０５は、静脈幅が一定とされる静脈部分と、背景部分とを２値で示す画像を、生体情報として抽出する。生体情報抽出部１０５は、抽出された生体情報およびサムネイル画像と、生体情報抽出部１０５が備える各処理部が生成した各種の情報とを、後述する特徴量抽出部１０７に伝送する。また、生体情報抽出部１０５は、抽出した静脈情報およびサムネイル画像を、これら生体情報に固有の識別情報（例えば、識別番号等）と関連付けて認証情報とし、後述する認証情報格納部１０９に格納する。
【００６７】
特徴量抽出部１０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。特徴量抽出部１０７は、生体情報抽出部１０５から伝送された生体情報や、各種の情報に基づいて、ユーザの静脈パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する。ユーザの静脈パターンに固有な特徴量として、例えば、体の一部（例えば指等）の輪郭に関する情報や、静脈画像の輝度分布に関する情報や、静脈画像の血管量に関する情報等がある。この特徴量抽出部１０７は、例えば、輪郭形状抽出部、度数分布抽出部、血管量抽出部等を更に有する。
【００６８】
輪郭形状抽出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。輪郭形状抽出部は、ノイズ成分の除去段階で生成される静脈画像を用いて、体の一部（例えば、指等）の輪郭形状を表す情報を抽出する。
【００６９】
この抽出手法の具体的な一例を説明する。輪郭形状抽出部は、マスク画像生成部からマスク画像を取得し、取得したマスク画像から、指輪郭（指枠を構成する画素）の一部を含む特定領域を切り出す。
【００７０】
その後、輪郭形状抽出部は、特定領域を、縦横サイズがｎ分の１倍となるように圧縮し、圧縮された特定領域に含まれる指輪郭（指枠を構成する画素）の位置を、特定領域での基準（例えば、左端）からの距離を示す座標値（ｘ座標値）として抽出する。
【００７１】
度数分布抽出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。度数分布抽出部は、ノイズ成分の除去段階で生成される静脈画像を用いて、指などの体の一部の輪郭に囲まれる生体領域の度数分布を表す情報を抽出する。
【００７２】
この抽出手法の具体的な一例を説明する。度数分布抽出部は、画像平滑化部から、平滑化された静脈画像を取得するとともに、マスク画像生成部からマスク画像を取得する。
【００７３】
そして度数分布抽出部は、平滑化された静脈画像から、マスク画像を用いて体の部分に該当する領域（例えば指領域）を認識し、体の部分に該当する領域から、設定された輝度階級ごとの画素数を抽出する。
【００７４】
血管量抽出部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。血管量抽出部は、２値画像における静脈の太線化段階で生成される静脈画像を用いて、指等の体の一部の輪郭に囲まれる領域内の静脈量を表す情報を抽出する。この抽出手法の具体的な一例を説明する。血管量抽出部は、静脈が太線化された２値の静脈画像を太線化部から取得し、静脈画像から、静脈を構成する画素の数（血管量）を表す情報を抽出する。
【００７５】
特徴量抽出部１０７は、輪郭形状を表す情報、度数分布を表す情報、および血管量を表す情報等を対応する生体情報に関連付けて、後述する認証情報格納部１０９に格納する。
【００７６】
認証情報格納部１０９は、本実施形態に係る生体情報抽出部１０５、特徴量抽出部１０７および後述する認証要請伝送部１１１と、生体認証システム１が有する各スレッド２０とがアクセス可能な記憶部である。
【００７７】
認証情報格納部１０９には、生体情報抽出部１０５によって抽出された生体情報およびサムネイル情報と、特徴量抽出部１０７によって抽出された特徴量情報とが互いに関連付けられ、認証情報として格納される。また、この認証情報には、当該認証情報に固有の識別情報（例えば、識別番号等）が関連付けられる。また、認証情報格納部１０９には、各スレッド２０の各階層における認証処理の状況を表した情報や、認証結果に関する情報である認証結果情報が格納される。この認証情報格納部１０９に格納された各種の情報は、本実施形態に係る生体認証システム１を構成する各ユニット間で共有される。従って、本実施形態に係る生体認証システム１では、この認証情報格納部１０９を利用することにより、いわゆるファイルシェアリングを実現することが可能である。
【００７８】
認証要請伝送部１１１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証要請伝送部１１１は、認証情報格納部１０９に新たな認証情報が格納されると、格納された新たな認証情報の認証要請を、生体認証システム１に設けられた各スレッド２０に伝送する。
【００７９】
認証要請伝送部１１１は、新たな認証情報が格納されたか否かを、所定の時間間隔毎に認証情報格納部１０９を参照することでチェックしてもよい。また、認証情報格納部１０９に認証情報を格納した生体情報抽出部１０５や特徴量抽出部１０７等が、認証要請伝送部１１１に対して、新たな認証情報が格納された旨を伝送するようにしてもよい。
【００８０】
認証結果情報取得部１１３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。認証結果情報取得部１１３は、認証情報格納部１０９から、生体情報の入力を行ったユーザの認証結果に関する情報である認証結果情報を取得する。
【００８１】
後述するように、本実施形態に係る生体認証システム１は、生体情報の認証処理を、互いに独立した複数のスレッド２０で並行して行っている。それぞれのスレッド２０は、自スレッド内における認証結果情報を認証情報格納部１０９に記録するが、ユーザが登録されている正規のユーザである場合には、何れかのスレッド２０から認証に成功した旨の認証結果情報が記録されることとなる。そのため、認証結果情報取得部１１３は、全てのスレッド２０からの認証結果情報が認証失敗を表すものであった場合には、認証に失敗したと判断し、認証成功を表す認証結果情報が存在する場合には、認証に成功したと判断する。
【００８２】
認証結果情報取得部１１３は、認証結果情報に記載されているユーザの認証結果に応じて、後述する表示制御部１１５に、入出力ユニット１０が備える表示部（図示せず。）に認証結果を表示させるように要請する。
【００８３】
表示制御部１１５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。表示制御部１１５は、入出力ユニット１０が備える表示部（図示せず。）が表示する表示内容の表示制御を行う。より詳細には、表示制御部１１５は、認証結果情報取得部１１３から伝送された要請に応じて、表示部（図示せず。）に、生体情報の入力を行ったユーザの認証結果を表示させる。また、表示制御部１１５は、撮像制御部１０３から伝送された要請に応じて、表示部（図示せず。）に、生体情報の入力の際に表示する各種のメッセージ等を表示させる。
【００８４】
記憶部１１７には、本実施形態に係る入出力ユニット１０が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベース等が、適宜記録される。この記憶部１１７は、撮像部１０１、撮像制御部１０３、生体情報抽出部１０５、特徴量抽出部１０７、認証要請伝送部１１１、認証結果情報取得部１１３、表示制御部１１５等が、自由に読み書きを行うことが可能である。
【００８５】
また、本実施形態に係る生体認証システム１のユーザは、本実施形態に係る入出力ユニット１０の生体情報抽出部１０５および特徴量抽出部１０７と同様の機能を有する装置を用いて、予め、生体情報、サムネイル画像、各種の特徴量に関する情報等を登録可能である。
【００８６】
以上、本実施形態に係る入出力ユニット１０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００８７】
なお、上述のような本実施形態に係る入出力ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、撮像部を備えたパーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【００８８】
＜スレッドの構成について＞
［第１認証処理ユニットの構成について］
続いて、図５〜図７を参照しながら、本実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッド２０の構成について、詳細に説明する。まず、図５を参照しながら、本実施形態に係る第１認証処理ユニット３０の構成について、詳細に説明する。図５は、本実施形態に係る第１認証処理ユニット３０の構成を説明するためのブロック図である。
【００８９】
本実施形態に係る第１認証処理ユニット３０は、例えば図５に示したように、認証情報取得部３０１と、登録データ取得部３０３と、認証部３０５と、通過情報伝送部３０７と、を主に備える。
【００９０】
認証情報取得部３０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証情報取得部３０１は、新たに抽出された生体情報の認証要請が入出力ユニット１０から伝送されると、認証要請に記載されていた生体情報に対応する特徴量情報を、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９から取得する。認証情報取得部３０１は、入出力ユニット１０から認証すべき特徴量情報を取得すると、取得した特徴量情報を、後述する認証部３０５に伝送する。
【００９１】
登録データ取得部３０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。登録データ取得部３０３は、生体情報の認証要請が入出力ユニット１０から伝送されると、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた登録生体情報データベース６０から、当該データベース６０に登録されている全ての登録特徴量情報を取得する。その後、登録データ取得部３０３は、取得した登録特徴量情報を、後述する認証部３０５に伝送する。
【００９２】
認証部３０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。認証部３０５は、認証情報取得部３０１から伝送された認証情報（特徴量情報）と、登録データ取得部３０３から伝送された登録特徴量情報と、を用いて、第一次認証処理を行う。特徴量に関する情報は、上述のように、輪郭形状に関する情報、度数分布に関する情報、血管量に関する情報等がある。認証部３０５は、これらの特徴量を表す情報の中から、いずれか一つを用いて第一次認証処理を行ってもよく、特徴量を表す情報を複数用いて第一次認証処理を行ってもよい。
【００９３】
認証部３０５は、登録データ取得部３０３から伝送された登録特徴量情報を用いて、認証情報の認証処理を行う。認証処理の結果、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報と登録特徴量情報との類似度が所定の閾値以上であった場合に、認証部３０５は、伝送された認証情報の第一次認証が成功したと判断する。
【００９４】
認証部３０５は、認証情報（特徴量情報）が登録特徴量情報に類似していると判断した場合には、該当する登録特徴量情報に関連づけられている識別情報を、通過情報として後述する通過情報伝送部３０７に伝送する。
【００９５】
通過情報伝送部３０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。通過情報伝送部３０７は、認証部３０５から伝送された通過情報を、自ユニットが属するスレッド内の第２認証処理ユニット４０へと伝送する。この際、通過情報伝送部３０７は、伝送する通過情報のヘッダ等に認証を行った特徴量情報に関連付けられた識別情報を記載してもよく、通過情報のファイル名等に特徴量情報に関連付けられた識別情報を記載してもよい。このようにすることで、第２認証処理ユニット４０は、当該第２認証処理ユニット４０で処理すべき認証情報の特定が容易となる。また、認証部３０５から伝送された通過情報が存在しない場合には、通過情報伝送部３０７は、入出力ユニット１０に対して、自ユニットでの認証処理が失敗した旨を通知する。なお、通過情報伝送部３０７は、通過情報を第２認証処理ユニット４０へ伝送するとともに、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９に、該当する認証情報の第一次認証処理が終了した旨を表す情報を書き込んでもよい。
【００９６】
以上、本実施形態に係る第１認証処理ユニット３０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００９７】
なお、上述のような本実施形態に係る第１認証処理ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【００９８】
［第２認証処理ユニットの構成について］
続いて、図６を参照しながら、本実施形態に係る第２認証処理ユニット４０の構成について、詳細に説明する。図６は、本実施形態に係る第２認証処理ユニット４０の構成を説明するためのブロック図である。
【００９９】
本実施形態に係る第２認証処理ユニット４０は、例えば図６に示したように、認証情報取得部４０１と、登録データ取得部４０３と、認証部４０５と、通過情報伝送部４０７と、を主に備える。
【０１００】
認証情報取得部４０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証情報取得部４０１は、第１認証処理ユニット３０から通過情報が伝送されると、第１認証処理ユニット３０が認証を行った特徴量情報に対応するサムネイル情報を、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９から取得する。認証情報取得部４０１は、入出力ユニット１０から認証すべきサムネイル情報を取得すると、取得したサムネイル情報を、後述する認証部４０５に伝送する。また、認証情報取得部４０１は、取得した通過情報を、後述する登録データ取得部４０３に伝送する。
【０１０１】
登録データ取得部４０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。登録データ取得部４０３は、認証情報取得部４０１から通過情報が伝送されると、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた登録生体情報データベース６０から、通過情報に記載されている識別情報が関連付けられた登録サムネイル情報を取得する。通過情報に記載されている識別情報は、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた第１認証処理ユニット３０で認証に成功した登録生体情報に関連付けられた識別情報である。そのため、データベース６０に登録されている登録生体情報のうち、かかる識別情報が関連付けられた登録サムネイル情報のみを利用することで、第２認証処理ユニット４０が照合すべき登録生体情報の個数を削減することができる。登録データ取得部４０３は、取得した登録サムネイル情報を、後述する認証部４０５に伝送する。
【０１０２】
認証部４０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。認証部４０５は、認証情報取得部４０１から伝送された認証情報（サムネイル情報）と、登録データ取得部４０３から伝送された登録サムネイル情報と、を用いて、第二次認証処理を行う。
【０１０３】
認証部４０５は、登録データ取得部４０３から伝送された登録サムネイル情報を用いて、認証情報の認証処理を行う。認証処理の結果、入出力ユニット１０から取得したサムネイル情報と登録サムネイル情報との類似度が所定の閾値以上であった場合に、認証部４０５は、伝送された認証情報の第二次認証が成功したと判断する。
【０１０４】
認証部４０５は、認証情報（サムネイル情報）が登録サムネイル情報に類似していると判断した場合には、該当する登録サムネイル情報に関連づけられている識別情報を、通過情報として後述する通過情報伝送部４０７に伝送する。
【０１０５】
通過情報伝送部４０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。通過情報伝送部４０７は、認証部４０５から伝送された通過情報を、自ユニットが属するスレッド内の第３認証処理ユニット５０へと伝送する。この際、通過情報伝送部４０７は、伝送する通過情報のヘッダ等に認証を行ったサムネイル情報に関連付けられた識別情報を記載してもよく、通過情報のファイル名等にサムネイル情報に関連付けられた識別情報を記載してもよい。このようにすることで、第３認証処理ユニット５０は、当該第３認証処理ユニット５０で処理すべき認証情報の特定が容易となる。また、認証部４０５から伝送された通過情報が存在しない場合には、通過情報伝送部４０７は、入出力ユニット１０に対して、自ユニットでの認証処理が失敗した旨を通知する。なお、通過情報伝送部４０７は、通過情報を第３認証処理ユニット５０へ伝送するとともに、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９に、該当する認証情報の第二次認証処理が終了した旨を表す情報を書き込んでもよい。
【０１０６】
以上、本実施形態に係る第２認証処理ユニット４０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【０１０７】
なお、上述のような本実施形態に係る第２認証処理ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【０１０８】
［第３認証処理ユニットの構成について］
続いて、図７を参照しながら、本実施形態に係る第３認証処理ユニット５０の構成について、詳細に説明する。図７は、本実施形態に係る第３認証処理ユニット５０の構成を説明するためのブロック図である。
【０１０９】
本実施形態に係る第３認証処理ユニット５０は、例えば図７に示したように、認証情報取得部５０１と、登録データ取得部５０３と、認証部５０５と、認証結果伝送部５０７と、を主に備える。
【０１１０】
認証情報取得部５０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証情報取得部５０１は、第２認証処理ユニット４０から通過情報が伝送されると、第２認証処理ユニット４０が認証を行ったサムネイル情報に対応する生体情報（静脈に関する画像情報）を、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９から取得する。認証情報取得部５０１は、入出力ユニット１０から認証すべき生体情報を取得すると、取得した生体情報を、後述する認証部５０５に伝送する。また、認証情報取得部５０１は、取得した通過情報を、後述する登録データ取得部５０３に伝送する。
【０１１１】
登録データ取得部５０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。登録データ取得部５０３は、認証情報取得部５０１から通過情報が伝送されると、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた登録生体情報データベース６０から、通過情報に記載されている識別情報が関連付けられたテンプレートを取得する。通過情報に記載されている識別情報は、自ユニットが属するスレッド２０に設けられた第２認証処理ユニット４０で認証に成功した登録生体情報に関連付けられた識別情報である。そのため、データベース６０に登録されている登録生体情報のうち、かかる識別情報が関連付けられたテンプレートのみを利用することで、第３認証処理ユニット５０が照合すべき登録生体情報の個数を削減することができる。登録データ取得部５０３は、取得したテンプレートを、後述する認証部５０５に伝送する。
【０１１２】
認証部５０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。認証部５０５は、認証情報取得部５０１から伝送された認証情報（生体情報）と、登録データ取得部５０３から伝送されたテンプレートと、を用いて、最終認証処理を行う。
【０１１３】
認証部５０５は、登録データ取得部５０３から伝送されたテンプレートを用いて、認証情報の認証処理を行う。認証処理の結果、入出力ユニット１０から取得した生体情報とテンプレートとの類似度が所定の閾値以上であった場合に、認証部５０５は、伝送された認証情報の最終認証が成功したと判断する。また、生体情報とテンプレートとの類似度が所定の閾値未満であった場合には、認証部５０５は、伝送された認証情報の認証に失敗したと判断する。
【０１１４】
認証部５０５は、認証情報（生体情報）の認証結果を記載した情報を認証結果情報として、後述する認証結果伝送部５０７に伝送する。
【０１１５】
認証結果伝送部５０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。認証結果伝送部５０７は、認証部５０５から伝送された認証結果情報を、入出力ユニット１０へ（より詳細には、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９へ）と伝送する。この際、認証結果伝送部５０７は、伝送する認証結果情報のヘッダ等に認証を行った生体情報に関連付けられた識別情報を記載してもよく、認証結果情報のファイル名等にサムネイル情報に関連付けられた識別情報を記載してもよい。
【０１１６】
また、認証結果伝送部５０７は、認証結果が得られた認証情報に関して、最終的な認証結果が得られたことを表す情報を、入出力ユニット１０へ（より詳細には、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９へ）記録してもよい。このような情報を記録することで、各スレッド２０は、該当する認証情報に対する認証処理を実行する必要があるのか否かを、容易に判断することができる。
【０１１７】
以上、本実施形態に係る第３認証処理ユニット５０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【０１１８】
なお、上述のような本実施形態に係る第３認証処理ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【０１１９】
＜通過情報の伝送方法について＞
次に、図８Ａおよび図８Ｂを参照しながら、本実施形態に係る生体認証システム１における通過情報の伝送方法について説明する。図８Ａおよび図８Ｂは、通過情報の伝送方法について説明するための説明図である。
【０１２０】
本実施形態に係る生体認証システム１が有する複数のスレッド２０では、スレッド２０内に設けられた各認証処理ユニット間で、認証処理に成功した登録生体情報の識別情報が伝送される。ここで、各認証処理ユニット間で伝送される通過情報は、図８Ａに示したように、伝送元の認証処理ユニットで認証に成功した登録生体情報の識別情報一つから構成されていてもよい。識別情報を一つずつ伝送することで、伝送先の認証処理ユニットでは、識別情報に対応する登録生体情報を用いた認証処理に素早く着手することができ、認証処理ユニットのアイドルタイムを削減することが可能となる。
【０１２１】
また、各認証処理ユニット間で伝送される通過情報には、図８Ｂに示したように、認証に成功した登録生体情報の識別情報が複数記載されていてもよい。このようなバッチ処理を行う場合には、各認証処理ユニットは、例えば、認証に成功した登録生体情報が所定の個数となるまで、次ユニットへの通過情報の伝送を実施しないようにする。このようなバッチ処理を実施することで、認証処理ユニット間で発生する通過情報のトラフィック量を削減することが可能となり、スレッドにかかる負荷を削減することができる。
【０１２２】
ここで、上述の説明では、認証処理ユニット間で通過情報を伝送する場合について説明したが、いわゆるファイルシェアリングの手法を利用して、通過情報を認証処理ユニット間で伝送することも可能である。具体的には、入出力ユニット１０の認証情報格納部１０９に、第１認証処理ユニット３０から第２認証処理ユニット４０への通過情報に相当するファイルと、第２認証処理ユニット４０から第３認証処理ユニット５０への通過情報に相当するファイルとを作成する。伝送元の認証処理ユニットが、これらのファイルに認証に成功した登録生体情報の識別情報を書き込み、伝送先の認証処理ユニットが、該当するファイルを参照することで、実際に通過情報を伝送する場合と同様の機能を実現することができる。
【０１２３】
なお、図８Ｂに示したような複数の情報をまとめて伝送する手法は、入出力ユニット１０と各スレッド２０との間で行われる認証情報の伝送にも適用可能である。
【０１２４】
＜生体認証方法について＞
続いて、図９を参照しながら、本実施形態に係る生体認証方法の流れについて、詳細に説明する。図９は、本実施形態に係る生体認証方法の流れを説明するための流れ図である。なお、以下では、各認証処理ユニット間でファイルシェアリングの手法を用いて通過情報を伝送する場合について説明する。
【０１２５】
本実施形態に係る生体認証方法では、まず、入出力ユニット１０の撮像部１０１により生体の一部の撮像が行われ、生体情報抽出部１０５および特徴量抽出部１０７により抽出された各種情報に基づき、認証情報が生成される（ステップＳ１０１）。生成された認証情報は、入出力ユニット１０の特定の箇所（例えば、認証情報格納部１０９）に格納される（ステップＳ１０３）。その後、入出力ユニット１０の認証要請伝送部１１１により、生成された認証情報の認証要請がスレッド２０へと伝送される。
【０１２６】
認証要請を取得したスレッド２０は、認証要請に基づいて、入出力ユニット１０の所定の箇所（例えば、認証情報格納部１０９）の検索を行い（ステップＳ１０５）、所定の箇所に通過情報に関するデータ（ファイル）が存在するかを確認する（ステップＳ１０７）。
【０１２７】
通過情報に関するデータが存在しない場合には、認証要請を取得したスレッド２０は、第１階層における認証処理用のデータ（すなわち、特徴量情報）が存在するかを確認する（ステップＳ１０９）。第１階層における認証処理用のデータが存在する場合、当該スレッド２０の第１認証処理ユニットは、第１階層における認証処理を実施し（ステップＳ１１１）、認証処理が終了すると、後述するステップＳ１１５を実施する。
【０１２８】
他方、第１階層における認証処理用のデータが存在しない場合、スレッド２０に含まれる上位階層の処理を行う各認証処理ユニットは、自ユニットの直前の階層における処理が終了しているか否かを確認する（ステップＳ１１３）。この確認は、所定の箇所（例えば、認証情報格納部１０９）に、該当する階層における認証処理が終了したことを表すファイルが存在するか否かを確認することで実行できる。直前の階層の処理が終了している場合には、各スレッド２０は、後述するステップＳ１１５を実施する。また、直前の階層が終了していない場合には、各スレッド２０は、ステップＳ１０５まで戻って処理を再開する。
【０１２９】
第１階層における認証処理が終了した場合、または、直前の階層における認証処理が終了している場合、スレッド２０が有する各認証処理ユニットは、階層処理が終了したことを表す情報である階層処理終了報告情報を生成する（ステップＳ１１５）。
【０１３０】
他方、ステップＳ１０７において通過情報に関するデータが存在する場合、第２階層以上の認証処理ユニットは、取得した通過情報に関する認証処理を実行し（ステップＳ１１７）、認証に成功した識別情報（識別ＩＤ）の有無を確認する（ステップＳ１１９）。
【０１３１】
認証に成功した識別ＩＤが存在しない場合には、ステップＳ１０５まで戻って処理を再開する。また、認証に成功した識別ＩＤが存在する場合には、認証に成功したのが最上位階層の認証処理ユニットか否かを判断する（ステップＳ１２１）。認証に成功したのが最上位階層の認証処理ユニットではない場合には、認証処理ユニットは、次階層用ファイルに識別ＩＤを書き込んで（ステップＳ１２３）、ステップＳ１０５まで戻って処理を再開する。
【０１３２】
他方、最上位階層において認証に成功した識別ＩＤが存在する場合には、最上位階層の認証処理ユニットは認証結果情報を生成し（ステップＳ１２５）、入出力ユニット１０の所定の箇所（例えば、認証情報格納部１０９）に記録する。
【０１３３】
かかる流れで生体認証処理を行うことで、同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能である。
【０１３４】
（第２の実施形態）
＜生体認証システムについて＞
次に、先に説明した生体認証システムの全体構成を踏まえながら、図１０および図１１を参照することにより、本発明の第２の実施形態に係る生体認証システムについて説明する。図１０および図１１は、本実施形態に係る生体認証システムについて説明するための説明図である。
【０１３５】
本実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッド２０は、例えば図１０に示したように、第１認証処理ユニット３０と、第２認証処理ユニット４０と、第３認証処理ユニット５０と、を備える。本実施形態に係る生体認証システム１は、このような構成を有するスレッド２０が、Ｍ個並列に存在している。また、本実施形態に係る生体認証システム１は、各スレッド２０において共通して利用される全ての登録生体情報が格納された登録生体情報データベース７０を有する。
【０１３６】
各スレッド２０は、自身のスレッドにおける認証処理が終了すると、入出力ユニット１０に対して、認証処理を実施すべき認証情報を伝送するように要請する。認証すべき認証情報が存在する場合には、入出力ユニット１０は、要請のあったスレッド２０に対して、認証要請を伝送する。
【０１３７】
第１認証処理ユニット３０は、認証要請に基づき、入出力ユニット１０に格納されている認証情報（認証の際に利用される情報）のうち特徴量に関する情報（特徴量情報）を取得する。また、第１認証処理ユニット３０は、登録生体情報データベース７０から、予め登録されている全ての特徴量情報を取得する。第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報を、登録生体情報データベース７０から取得した登録特徴量情報と照合し、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報を抽出する。
【０１３８】
ここで、登録生体情報データベース７０には、生体認証システム１に登録されている登録生体情報の全てが格納されている。この登録生体情報データベース７０は、各スレッド２０に同様のものが個別に設けられていてもよく、各スレッド２０が参照する共通の登録生体情報データベース７０が、スレッド２０の外部に一つまたは複数設けられていてもよい。また、登録生体情報は、登録特徴量情報と、登録サムネイル情報と、テンプレートとを含み、各登録生体情報には、固有の識別情報（例えば、識別番号）が関連付けられている。また、登録生体情報には、何らかの統計的なデータに基づいて優先順位等が設定されていてもよい。
【０１３９】
第１認証処理ユニット３０は、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報が存在する場合には、類似していると判断された全ての登録特徴量情報に関連付けられた識別情報を、第２認証処理ユニットに伝送する。また、入出力ユニット１０から取得した特徴量情報に類似した登録特徴量情報が存在しない場合には、第１認証処理ユニット３０は、当該スレッド２０における認証処理は失敗したと判断する。
【０１４０】
第２認証処理ユニット４０は、第１認証処理ユニット３０で認証処理が行われた特徴量情報に対応するサムネイル情報を、入出力ユニット１０から取得する。また、第２認証処理ユニット４０は、第１認証処理ユニット３０から伝送された識別情報が関連付けられた登録サムネイル情報を、登録生体情報データベース７０から取得する。第２認証処理ユニット４０は、入出力ユニット１０から取得したサムネイルに類似している登録サムネイル情報に関連付けられた識別情報を特定し、第３認証処理ユニット５０に伝送する。また、入出力ユニット１０から取得したサムネイルに類似した登録サムネイル情報が存在しない場合には、第２認証処理ユニット４０は、当該スレッド２０における認証処理は失敗したと判断する。
【０１４１】
第３認証処理ユニット５０は、第２認証処理ユニット４０で認証処理が行われたサムネイルに対応する生体情報を、入出力ユニット１０から取得する。また、第３認証処理ユニット５０は、第２認証処理ユニット４０から伝送された識別情報が関連付けられたテンプレートを、登録生体情報データベース７０から取得する。第３認証処理ユニット５０は、入出力ユニット１０から取得した生体情報に類似しているテンプレートが存在するか否かを判断し、判断結果を認証結果とする。すなわち、第３認証処理ユニット５０は、入出力ユニット１０から取得した生体情報に類似したテンプレートが存在した場合には、当該スレッド２０における認証処理は成功したと判断し、存在しない場合には認証処理は失敗したと判断する。
【０１４２】
＜入出力ユニットについて＞
本実施形態に係る入出力ユニット１０は、撮像部と、撮像制御部と、生体情報抽出部と、特徴量抽出部と、認証情報格納部と、認証要請伝送部と、認証結果情報取得部と、表示制御部と、記憶部と、を主に備える。
【０１４３】
ここで、本実施形態に係る撮像部、撮像制御部、生体情報抽出部、特徴量抽出部、認証情報格納部、認証結果情報取得部、表示制御部および記憶部は、本発明の第１の実施形態に係る入出力ユニット１０の各処理部と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。従って、詳細な説明は省略する。
【０１４４】
本実施形態に係る入出力ユニット１０が備える認証要請伝送部は、本実施形態に係るスレッド２０から新たな認証情報の伝送要請が送信されると、伝送要請を送信したスレッド２０に対して、格納された新たな認証情報の認証要請を伝送する。このように、本実施形態に係る入出力ユニット１０は、自ユニットにおいて抽出された認証情報を蓄積しておき、認証要請伝送部は、伝送要請のあったスレッド２０に蓄積されている認証情報を分配する機能を有する。
【０１４５】
なお、本実施形態に係る認証要請伝送部は、新たな認証情報が格納されたか否かを、所定の時間間隔毎に認証情報格納部を参照することでチェックしてもよい。また、認証情報格納部に認証情報を格納した生体情報抽出部や特徴量抽出部等が、認証要請伝送部に対して、新たな認証情報が格納された旨を伝送するようにしてもよい。
【０１４６】
以上、本実施形態に係る入出力ユニット１０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【０１４７】
なお、上述のような本実施形態に係る入出力ユニットの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、撮像部を備えたパーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【０１４８】
＜スレッドについて＞
本実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッドは、本発明の第１の実施形態に係る生体認証システム１が有するスレッドと同様の構成を有し、同様の効果を奏する。従って、詳細な説明は省略する。
【０１４９】
このように、本発明の第１の実施形態に係る生体認証システム１では、抽出された生体情報を含む認証情報が全てのスレッドに伝送されたのに対し、本実施形態に係る生体認証システム１では、認証情報の伝送要請を送信したスレッドに対して認証情報が伝送される。そのため、本実施形態に係る生体認証システム１では、各スレッド２０内において階層毎に異なる入力データ（認証情報）を処理可能なだけでなく、各スレッド２０間で異なる入力データを処理可能となる。
【０１５０】
また、本実施形態に係る生体認証システム１においては、システム全体で共通の登録生体情報データベースを利用しており、かつ、認証情報の伝送要請を送信したスレッドに対して、入出力ユニット１０が認証情報の伝送を行う。そのため、何らかの理由で一部のスレッドが停止した場合であっても、システム全体の機能が停止することはなく、より安全性の高いシステムを実現することが可能である。
【０１５１】
（ハードウェア構成について）
次に、図１２を参照しながら、本発明の実施形態に係る入出力ユニット１０がコンピュータ等の情報処理装置を用いて実現される場合における入出力ユニット１０のハードウェア構成について、詳細に説明する。図１２は、本発明の実施形態に係る入出力ユニット１０のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【０１５２】
入出力ユニット１０は、撮像部１０１に設けられた光源部、光学系および撮像素子に加えて、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、入出力ユニット１０は、更に、ホストバス９０７と、ブリッジ９０９と、外部バス９１１と、インターフェース９１３と、入力装置９１５と、出力装置９１７と、ストレージ装置９１９と、ドライブ９２１と、接続ポート９２３と、通信装置９２５とを備える。
【０１５３】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、またはリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、入出力ユニット１０内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。
【０１５４】
ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９１１に接続されている。
【０１５５】
入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、入出力ユニット１０の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器９２９であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。入出力ユニット１０のユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、入出力ユニット１０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【０１５６】
出力装置９１７は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１７は、例えば、入出力ユニット１０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、入出力ユニット１０が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【０１５７】
ストレージ装置９１９は、入出力ユニット１０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１９は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１９は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【０１５８】
ドライブ９２１は、記録媒体用リーダライタであり、入出力ユニット１０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２７は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、メモリースティック、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
【０１５９】
接続ポート９２３は、機器を入出力ユニット１０に直接接続するためのポートである。接続ポート９２３の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、ｉ．Ｌｉｎｋ等のＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。接続ポート９２３の別の例として、ＲＳ−２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。この接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、入出力ユニット１０は、外部接続機器９２９から直接各種データを取得したり、外部接続機器９２９に各種データを提供したりする。
【０１６０】
通信装置９２５は、例えば、通信網９３１に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９２５は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９２５に接続される通信網９３１は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
【０１６１】
以上、本発明の実施形態に係る入出力ユニット１０の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【０１６２】
＜まとめ＞
以上説明したように、本発明の実施形態に係る生体認証システム１では、複数の認証処理ユニットから構成されるスレッド２０が複数存在する。本生体認証システム１では、第１階層において処理が行われた情報が、同一のスレッド内で処理される。そのため、他のスレッド２０から情報が流れ込むことがなく、スレッド内のトラフィックの混雑が生じる可能性を抑制することができる。その結果、同時に複数の入力がなされた場合であっても認証時間の短縮を図ることが可能である。
【０１６３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１６４】
例えば、上述の説明では、各認証処理ユニットにおいて、類似度が所定の閾値以上となったか否か（すなわち、一次元相互相関法や位相限定相関法等の相関を用いて２つの情報の類似度を判定する場合）について説明した。しかしながら、上述の例に限定されるわけではなく、差分の総和を用いて類似度を判定してもよい。差分の総和を用いる方法の例として、差分絶対値和（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ＳＡＤ）および差分自乗和（Ｓｕｍ ｏｆ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ＳＳＤ）がある。差分の総和を用いて類似度を判定する場合には、算出した総和が所定の閾値以下となったか否かに基づいて、類似度の判定を行う。
【符号の説明】
【０１６５】
１ 生体認証システム
１０ 入出力ユニット
２０ スレッド
３０ 第１認証処理ユニット
４０ 第２認証処理ユニット
５０ 第３認証処理ユニット
６０，７０ 登録生体情報データベース
１０１ 撮像部
１０３ 撮像制御部
１０５ 生体情報抽出部
１０７ 特徴量抽出部
１０９ 認証情報格納部
１１１ 認証要請伝送部
１１３ 認証結果情報取得部
１１５ 表示制御部
１１７ 記憶部
３０１，４０１，５０１ 認証情報取得部
３０３，４０３，５０３ 登録データ取得部
３０５，４０５，５０５ 認証部
３０７，４０７ 通過情報伝送部
５０７ 認証結果伝送部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する生体情報抽出部と、
前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する特徴量抽出部と、
前記生体情報および前記特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される認証情報格納部と、
前記生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する認証結果情報取得部と、
を有する入出力ユニットと、
前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと、
を備え、
それぞれの前記スレッドは、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含む、生体認証システム。
【請求項２】
前記入出力ユニットは、前記認証情報格納部に格納された前記認証情報の認証要請を前記スレッドに伝送する認証要請伝送部を更に備え、
前記認証要請伝送部は、前記認証情報を前記複数のスレッド全てに伝送する、請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項３】
前記入出力ユニットは、前記認証情報格納部に格納された前記認証情報の認証要請を前記スレッドに伝送する認証要請伝送部を更に備え、
前記認証要請伝送部は、前記認証情報を前記複数のスレッドのうち何れかに伝送する、請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項４】
前記複数のスレッドそれぞれは、各スレッドにおける認証処理に利用されるデータベースを有しており、
前記データベースには、前記生体認証システムに登録されている前記登録生体情報の一部が記録されている、請求項２に記載の生体認証システム。
【請求項５】
前記複数のスレッドは、各スレッドにおける認証処理に利用される共通のデータベースを利用して、前記各スレッドにおける認証処理を実行する、請求項３に記載の生体認証システム。
【請求項６】
前記生体認証システムに登録されている前記登録生体情報には、前記スレッドによって認証される際の優先順位が規定されている、請求項４または５に記載の生体認証システム。
【請求項７】
前記それぞれのスレッドは、前記生体情報のサムネイル画像を認証する認証ユニットを更に備える、請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項８】
ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する入出力ユニットが、前記生体情報を抽出するステップと、
前記入出力ユニットが、前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出するステップと、
前記入出力ユニットが、前記生体情報および前記特徴量情報を、当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けて認証情報として格納するステップと、
前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証するものであり、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含むスレッドが、前記生体情報の認証を行うステップと、
を含む、生体認証方法。
【請求項９】
ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する生体情報抽出部と、
前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する特徴量抽出部と、
前記生体情報および前記特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される認証情報格納部と、
前記生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する認証結果情報取得部と、
を有する入出力ユニットと、
前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと、
を備え、
それぞれの前記スレッドは、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含む、生体認証装置。
【請求項１０】
前記入出力ユニットおよび前記複数のスレッドは、マルチコアＣＰＵを構成する各コアにより実現される、請求項９に記載の生体認証装置。
【請求項１】
ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する生体情報抽出部と、
前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する特徴量抽出部と、
前記生体情報および前記特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される認証情報格納部と、
前記生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する認証結果情報取得部と、
を有する入出力ユニットと、
前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと、
を備え、
それぞれの前記スレッドは、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含む、生体認証システム。
【請求項２】
前記入出力ユニットは、前記認証情報格納部に格納された前記認証情報の認証要請を前記スレッドに伝送する認証要請伝送部を更に備え、
前記認証要請伝送部は、前記認証情報を前記複数のスレッド全てに伝送する、請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項３】
前記入出力ユニットは、前記認証情報格納部に格納された前記認証情報の認証要請を前記スレッドに伝送する認証要請伝送部を更に備え、
前記認証要請伝送部は、前記認証情報を前記複数のスレッドのうち何れかに伝送する、請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項４】
前記複数のスレッドそれぞれは、各スレッドにおける認証処理に利用されるデータベースを有しており、
前記データベースには、前記生体認証システムに登録されている前記登録生体情報の一部が記録されている、請求項２に記載の生体認証システム。
【請求項５】
前記複数のスレッドは、各スレッドにおける認証処理に利用される共通のデータベースを利用して、前記各スレッドにおける認証処理を実行する、請求項３に記載の生体認証システム。
【請求項６】
前記生体認証システムに登録されている前記登録生体情報には、前記スレッドによって認証される際の優先順位が規定されている、請求項４または５に記載の生体認証システム。
【請求項７】
前記それぞれのスレッドは、前記生体情報のサムネイル画像を認証する認証ユニットを更に備える、請求項１に記載の生体認証システム。
【請求項８】
ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する入出力ユニットが、前記生体情報を抽出するステップと、
前記入出力ユニットが、前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出するステップと、
前記入出力ユニットが、前記生体情報および前記特徴量情報を、当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けて認証情報として格納するステップと、
前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証するものであり、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含むスレッドが、前記生体情報の認証を行うステップと、
を含む、生体認証方法。
【請求項９】
ユーザの生体の一部を撮像して生成された撮像データに基づいて、ユーザの身体的な特徴を現した生体パターンに対応する情報である生体情報を抽出する生体情報抽出部と、
前記生体情報から前記生体パターンに固有な特徴量に関する情報である特徴量情報を抽出する特徴量抽出部と、
前記生体情報および前記特徴量情報が当該生体情報および特徴量情報に固有の識別子と関連付けられて認証情報として格納される認証情報格納部と、
前記生体情報の認証結果を表す情報である認証結果情報を取得する認証結果情報取得部と、
を有する入出力ユニットと、
前記認証情報を取得し、予め登録されている生体情報である登録生体情報に基づいて、前記認証情報に含まれる前記生体情報を段階的に認証する複数のスレッドと、
を備え、
それぞれの前記スレッドは、前記特徴量情報を認証する認証ユニットと、前記生体情報を認証する認証ユニットとを含む、生体認証装置。
【請求項１０】
前記入出力ユニットおよび前記複数のスレッドは、マルチコアＣＰＵを構成する各コアにより実現される、請求項９に記載の生体認証装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２７７２３２（Ｐ２０１０−２７７２３２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２７５６８（Ｐ２００９−１２７５６８）
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]