生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラム
【課題】生体情報を利用して個人認証する生体認証システムに関し、生体情報検出時の不安定さがあっても、照合精度の低下を防止する。
【解決手段】処理ユニット（３）が、検出ユニット（１）から同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの生体特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の生体特徴データを記憶ユニット（４）に登録する。これにより照合精度を低めることなく、生体の状態変化に対応した照合を行うことができる。
【解決手段】処理ユニット（３）が、検出ユニット（１）から同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの生体特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の生体特徴データを記憶ユニット（４）に登録する。これにより照合精度を低めることなく、生体の状態変化に対応した照合を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の体の一部である生体の特徴を利用して、個人認証する生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムに関し、特に、登録された生体情報と、検出した生体情報を照合することにより、個人認証する生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の体には、指紋、掌紋、掌型、虹彩、網膜、血管パターン、顔面、声紋、歩き方、耳介、ＤＮＡなど個人を区別できる部分が、多数存在する。近年のバイオメトリックス技術の進展に伴い、このような人間の体の一部である生体の特徴を認識して、個人認証する装置が種々提供されている。
【０００３】
２００１年９月の「同時多発テロ」事件以降、米国では空港での入国管理にバイオメトリクス認証（指紋や顔面認証）を採用するなど、高セキュリテイの本人確認手段として世界的にバイオメトリクス認証が注目されている。また金融機関でも通帳やキャッシュカードの盗難、印鑑やカードの偽造による不正引き出し、それに伴う被害者からの金融機関提訴などの金融トラブルに対応する新たな本人確認手段としてバイオメトリクス認証は検討されている。
【０００４】
又、このような生体情報の登録において、指紋データの登録においては、複数回の指紋データを検出し、複数回の指紋データから共通の特徴データを抽出し、この共通の特徴データを登録する方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この方法によれば、検出ノイズや指圧の違いによる指紋形状の変形による登録データの影響を防止できる。
【特許文献１】特開平０１−２６３７７５号公報（図１乃至図４）
【特許文献２】特開平１１−２３２４５９号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来の生体情報登録方法は、生体情報を検出して、登録する際に、検出毎に、全く同じ生体特徴データが得られるとは限られないという背景の元に、複数回生体特徴データを検出し、この複数回の特徴データから共通のもののみを抽出して、１つの生体特徴データを登録することにより、検出デバイスのノイズや検出時の状態を排除するものである。
【０００６】
しかしながら、従来の共通のものを抽出し、登録する方法では、生体検出デバイスのノイズや生体検出時の検出状態の差を排除できるが、共通データを登録することは、実際に得られた個々の生体特徴データとは完全一致ではなくなり、特徴データ量が特徴検出データ量と異なる可能性がある。このため、登録データと、認証時の照合データとを照合する際に、精度の高い照合が困難となるおそれがある。
【０００７】
又、実際には、生体であるため、体調の変化も考慮する必要があり、共通データを登録した場合に、認証時に登録時と比べ体調の変化があると、認証時に、同一人物でも、同一人物と認証することが困難となり、トラブルの原因となるおそれもある。例えば、指紋認証では、指が湿った状態の時と乾いた状態では照合率が違う。
【０００８】
従って、本発明の目的は、検出デバイス、体調変化、検出状態の相違があっても、複数回検出した生体特徴データを有効に利用して、照合するための生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムを提供することにある。
【０００９】
又、本発明の他の目的は、複数回検出した生体特徴データを使用しても、照合精度を低めることなく、生体の状態変化に対応した照合を行うための生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムを提供することにある。
【００１０】
更に、本発明の更に他の目的は、生体の体調変化があっても、照合精度を低下することなく、トラブルの少ない円滑な照合を行うための生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的の達成のため、本発明は、生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムにおいて、前記生体から生体情報を検出する検出ユニットと、登録された前記生体の特徴データを格納する記憶ユニットと、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録するとともに、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した特徴データと照合して、個人認証する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、前記検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録する。
【００１２】
又、本発明は、生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムの登録方法において、生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを有する。
【００１３】
又、本発明のプログラムは、生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを、コンピュータに実行させる。
【００１４】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、初回目の生体の特徴データを基準として、２回目以降の生体の特徴データとの類似度を判定する。
【００１５】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、類似度の高い所定数の特徴データが得られるまで、前記検出ユニットから前記同一の生体情報を取得する。
【００１６】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行う。
【００１７】
更に、本発明は、好ましくは、前記検出ユニットは、前記生体情報として、利用者の生体情報を撮像する撮像ユニットで構成され、前記記憶ユニットに登録される生体特徴データは、前記生体情報から得た特徴データである。
【００１８】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、前記類似度が所定のしきい値以上の場合に、類似度が高いと判定する。
【００１９】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、初回目の生体の特徴データを登録するとともに、ｎ回目の生体の特徴データに対し、初回目から（ｎ−１）回目の生体の特徴データの全てとの類似度を計算し、全てとの類似度がしきい値以上である時に、前記ｎ回目の前記生体の特徴データを前記記憶ユニットに登録する。
【００２０】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、個人認証時に、前記個人の識別情報に応じて、前記記憶ユニットから前記複数の生体の特徴データを読み出し、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合する。
【００２１】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、前記抽出した特徴データが、前記登録した複数の特徴データの１つと類似していることを検出して、個人認証する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するので、複数回検出した生体特徴データを使用しても、照合精度を低めることなく、生体の状態変化に対応した安定した照合を行うことができ、且つ利用者とのトラブルも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、生体認証システム、生体情報登録方法、試し認証を行う生体情報登録方法、他の実施の形態の順で説明する。
【００２４】
［生体認証システム］
図１は、本発明の一実施の形態の生体認証システムの構成図、図２は、図１の生体認証処理の説明図である。図１に示すように、撮像装置１と、これに接続された端末（例えば、パーソナルコンピュータ）３とが設けられている。図２に示すように、利用者は、撮像装置１で生体情報を読み取り、端末３の生体特徴抽出処理３ａにより、その特徴が抽出され、生体特徴情報として、端末３側に登録される。
【００２５】
この生体特徴データは、端末３に接続されるデータベースサーバ４の記憶部４ａ又は利用者の手持ちの個人カード５に記録される。このサーバ４は、受付７の受付端末８と接続され、受付端末８は、撮像装置１と接続される。
【００２６】
利用者が、受付７において、サービスを受けるには、受付７に設けられた撮像装置１から生体情報を読み取り、受付端末８の生体特徴抽出処理８ａにより、その生体特徴が抽出される。受付端末８は、照合処理８ｂにより、その生体特徴データとして、データベースサーバ４に登録された生体特徴データと照合し、本人確認する。
【００２７】
又、サーバ４は、自動受付装置６を接続する。利用者が自動受付装置６を利用して、サービスを受けるには、自動受付装置６に設けられた撮像装置１から生体情報を読み取る。自動受付装置６は、図２と同様に、その生体情報（例ｌ：指紋パターン）を抽出し、生体特徴データとして、利用者の所持したＩＣカード５、又はデータベースサーバ４に登録された生体特徴データと照合し、本人確認する。
【００２８】
［生体情報登録方法］
次に、図２で説明した生体情報の登録方法について、図３乃至図１０を使用して、説明する。
【００２９】
図３は、本発明の一実施の形態の生体情報の登録処理の機能ブロック図、図４及び図５は、図３の登録処理フロー図、図６は、図３、図４及び図５の処理で検出された生体特徴の説明図、図７は、図３、図４及び図５の生体特徴データの類似度判定の説明図、図８は、図３の処理で登録された生体特徴データの記憶例の説明図、図９及び図１０は、図３、図４及び図５の登録処理の説明図である。
【００３０】
図３に示すように、撮像装置１に接続された端末装置３は、一連の登録処理３０〜４２を実行する。端末装置３は、例えば、パーソナルコンピュータで構成され、図１の外観で示したように、デイスプレイユニット、キーボードユニット及びデータ処理ユニットを有する。データ処理ユニットは、ＣＰＵと各種メモリ、インタフェース回路等のデータ処理に必要な回路を有する。このＣＰＵが、一連の登録処理３０〜４２を実行する。
【００３１】
生体情報検出処理３０は、撮像装置１が撮像した画像から生体情報を検出して、登録及び照合処理に使用できる画像かを判定する。例えば、生体情報が画像に充分現れていない等である。誘導メッセージ出力処理３２は、登録及び照合処理に使用できない画像である時に、生体（例；指）を左右前後に誘導するためのメッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力する。これにより、端末装置３のオペレータが、撮像装置１にかかげた利用者に正しい生体位置を誘導する。
【００３２】
生体特徴抽出処理３４は、生体情報検出処理３０で、生体が正しい位置で、撮像できたと判定した場合に、生体情報から生体特徴データを抽出する。即ち、反射率の差により、図７のような、生体画像の階調データが得られる。尚、この生体情報像は、図８に示すようなイメージであり、データとしては、図７のような階調データである。
【００３３】
生体特徴一時保持処理３６は、抽出した生体特徴データを一時保持する。登録可否判定処理３６は、生体特徴一時保持処理３６で保持された複数の生体特徴データから最適な複数の生体特徴データを登録するため、複数の生体特徴データの類似度を判定し、登録可否を判定する。登録処理４２は、登録可と判定された生体特徴データを記憶部４ａに登録する。登録進捗出力処理４０は、登録処理４２の進捗状況を、端末装置３のデイスプレイに出力する。
【００３４】
このように、生体情報は、撮像毎に、全く同じ生体特徴データが得られるとは限らず、撮像デバイスや、体調変化及び生体の撮像角度及び位置等の撮像状態により差異がある。このため、本発明では、複数回の撮像を行い、登録に値する最適な情報のみを登録する。しかし、何十回もの登録操作を、登録者(利用者）に義務付けるには、利用者の負担が大きい。このため、通常受け入れられる回数に留め、その中から最適な登録情報を取り出し、記憶部に登録する。
【００３５】
図４及び図５の処理フロー図により詳細に説明する。
【００３６】
（Ｓ１０）撮像装置１から近赤外光を照射し、生体情報画像を得る。
【００３７】
（Ｓ１２）前述のように、生体情報検出処理３０により、撮像装置１が撮像した画像から生体情報を検出し、生体情報が画像に充分現れていない等の場合には、ＮＧと判定し、前述の誘導メッセージ出力処理３２により、生体を左右前後に誘導するためのメッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力し、ステップＳ１０に戻る。
【００３８】
（Ｓ１４）生体特徴抽出処理３４により、生体情報検出処理３０で、正しい位置で、撮像できたと判定した場合に、生体情報から生体特徴データを抽出する。
【００３９】
（Ｓ１６）抽出が初回目かを判定する。初回目なら、初回目の生体特徴データを、一時保持する。
【００４０】
（Ｓ１８）次に、再操作を促す誘導メッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力し、ステップＳ１０に戻る。
【００４１】
（Ｓ２０）一方、ステップＳ１６により、初回目でなく、２回目以降と判定すると、抽出が２回目かを判定する。
【００４２】
（Ｓ２２）抽出が２回目である時は、初回目の生体特徴データと２回目の生体特徴データとを比較し、類似度を計算する。類似度は、２つの生体特徴パターンの一致の程度を表す量であり、種々のパターンマッチング技術を適用できる。例えば、指紋の様に図７の２つの生体特徴パターンの階調表現画素マトリックスにおいて、注目画素における２つのパターンの画素値（階調値）を獲得して、比較する。両者が一致していれば、類似度カウンタを「１」インクリメントする。注目画素を移動し、同様に、画素値の比較により、一致かいなかを判定する。両者が一致していれば、類似度カウンタを「１」インクリメントする。これを、画素マトリックスの全ての画素について行い、類似度カウンタの値を類似度とする。そして、類似度が、予め定めたしきい値以上なら、類似している（ＯＫ）と判定し、２回目の生体特徴データは、登録可と判定し、ステップＳ１０に戻る。一方、類似度が、しきい値を越えないと、類似していない（ＮＧ）と判定する。そして、ステップＳ１８の再操作誘導メッセージ出力に進む。
【００４３】
（Ｓ２４）一方、ステップＳ２０で、２回目でなく、抽出が３回目であると判定すると、今まで抽出した生体特徴データ（ここでは、初回目、２回目）と３回目の生体特徴データとの類似度を同様に、計算する。即ち、図９に示すように、ステップＳ２２で、２回目の生体特徴データと初回目の生体特徴データとの類似度＃１が計算、判定されている。ステップＳ２４では、３回目の生体特徴データと初回目の生体特徴データとの類似度＃３と、３回目の生体特徴データと２回目の生体特徴データとの類似度＃２とが計算、判定される。この相互比較により、全ての類似度＃１，＃２，＃３が、しきい値以上なら、３個とも類似した生体特徴と判定する。そして、ステップＳ３０に進む。一方、図９の相互比較で、類似度＃１，＃２，＃３の１つでも、しきい値を越えていないと判定すると、ステップＳ１８に戻る。即ち、ステップＳ２４において、３回撮像、生体特徴抽出を実施しても生体特徴データが３個揃わない時は次の撮像すなわち４回目の撮像、生体特徴抽出を行う。
【００４４】
（Ｓ２６）抽出が、３回目を越えたＮ回目（４回目以降）かを判定する。Ｎ回目は、登録に相応しない事象が連続する場合には、操作者への負担が大きいため、制限回数として設定し、メッセージを出力し、最初から繰り返すかどうかをテラーと協議する。
【００４５】
(Ｓ２８)一方、制限回数Ｎ以内なら、図１０に示すように、４回目の生体特徴データと初回目の生体特徴データとの類似度＃６と、４回目の生体特徴データと２回目の生体特徴データとの類似度＃５と、４回目の生体特徴データと３回目の生体特徴データとの類似度＃４とが計算、判定される。この類似度＃４，＃５，＃６の全てが、しきい値以上なら、初回目、４回目、２回目か３回目の類似度の高い方の３つの生体特徴が、類似していると判定する。一方、図１０の相互比較で、類似度＃４，＃５，＃６の１つでも、しきい値を越えていないと判定すると、ステップＳ１８に戻り、５回目の撮像、生体特徴抽出を行い、同様の類似度計算、判定を行う。
【００４６】
（Ｓ２９）そして、類似している３つの生体特徴データが３個揃った場合には記憶部４ａに、利用者のＩＤとともに、登録する。図８は、記憶部４ａの登録生体特徴データを示し、個人ＩＤと３つの生体特徴データ（ここでは、白黒の２値データ列）が、記憶部４ａに登録される。３個揃わない場合には、システムで決めた回数（Ｎ回）まで、撮像、生体特徴データ抽出を行う。
【００４７】
このように、複数回の生体特徴データを検出し、類似度の高い複数（ここでは、３つ）の生体特徴データを最適生体特徴データとして、登録する。このため、撮像デバイスや、体調変化及び生体情報の撮像状態により差異がある生体情報であっても、複数回の撮像を行い、登録に値する類似度の高い最適な生体情報のみを登録するので、差異を反映し、且つ照合精度の低下を招かない複数の生体情報を登録できる。又、何十回もの登録操作を、登録者(利用者）に義務付けるには、利用者の負担が大きいため、通常受け入れられる回数に留め、その中から最適な登録情報を取り出し、記憶部に登録している。
【００４８】
［試し認証を行う生体情報登録処理］
次に、試し認証を説明する。前述のように、ｎ（前述では、３）回の登録が完了したその場で、照合確認操作を実施する。これにより、利用者は、次回の照合時の生体撮像方法の練習となり、且つ自分の生体情報が確実に認証できることを確認できる。このため、システムへの安心感と信頼度が増加する。この試し認証は、実際の認証と同一の手順で行う。以下、図１２乃至図１４により説明する。
【００４９】
図１１は、本発明の一実施の形態の認証処理の機能ブロック図、図１２は、図１１の認証処理フロー図、図１３は、その動作説明図である。
【００５０】
図１１において、図２及び図３で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。即ち、撮像装置１に接続された端末装置３は、一連の認証処理３０〜４６を実行する。端末装置３のＣＰＵが、一連の認証処理３０〜４６を実行する。
【００５１】
生体情報検出処理３０は、撮像装置１が撮像した画像から生体情報を検出して、生体情報画像から登録及び照合処理に使用できる画像かを判定する。例えば、生体情報が画像に充分現れていない等である。誘導メッセージ出力処理３２は、登録及び照合処理に使用できない画像である時に、生体情報を左右前後に誘導するためのメッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力する。これにより、端末装置３のオペレータが、撮像装置１にかかげた利用者の生体情報を誘導する。
【００５２】
生体特徴抽出処理３４は、生体情報検出処理３０で、正しい生体位置で、撮像できたと判定した場合に、生体情報から生体特徴データを抽出する。即ち、図７のような、生体情報の画像の階調データが得られる。
【００５３】
登録生体特徴検索処理４６は、図８に示したように、記憶部４ａから個人ＩＤに対応した３つの登録生体特徴データＲ１，Ｒ２，Ｒ３を検索する。照合処理４４は、図１３に示すように、生体特徴検出処理３４で検出された生体特徴データＡと、３つの登録生体特徴データＲ１，Ｒ２，Ｒ３を比較して、照合処理し、照合結果を出力する。
【００５４】
図１２により詳細に説明する。
【００５５】
（Ｓ３０）利用者の提示したＩＤから、記憶部４ａの対応する３つの生体特徴データＲ１，Ｒ２，Ｒ３を読み込む。
【００５６】
（Ｓ３２）撮像装置１から近赤外光を照射し、生体情報の画像を得る。生体情報検出処理３０により、撮像装置１が撮像した画像から手の輪郭を検出して、輪郭から画像が、照合処理に使用できる画像かを判定する。生体情報が画像に充分現れていない等の場合には、ＮＧと判定し、前述の誘導メッセージ出力処理３２により、生体位置を左右前後に誘導するためのメッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力する。生体特徴抽出処理３４により、生体情報検出処理３０で、正しい位置で、獲得できたと判定した場合に、生体情報から生体特徴データを抽出する。
【００５７】
（Ｓ３４）１番目の登録生体特徴データＲ１と抽出した生体特徴データＡとを比較し、類似度を計算する。類似度は、２つの生体特徴パターンの一致の程度を表す量であり、種々のパターンマッチング技術を適用できる。そして、類似度が、予め定めたしきい値以上なら、類似している（ＯＫ）と判定し、認証でき、終了する。
【００５８】
（Ｓ３６）一方、ステップＳ３４で、類似度が、しきい値を越えないと、類似していない（ＮＧ）と判定する。そして、２番目の登録生体特徴データＲ２と抽出した生体特徴データＡとを比較し、類似度を計算する。そして、類似度が、予め定めたしきい値以上なら、類似している（ＯＫ）と判定し、認証でき、終了する。
【００５９】
（Ｓ３８）一方、ステップＳ３６で、類似度が、しきい値を越えないと、類似していない（ＮＧ）と判定する。そして、３番目の登録生体特徴データＲ３と抽出した生体特徴データＡとを比較し、類似度を計算する。そして、類似度が、予め定めたしきい値以上なら、類似している（ＯＫ）と判定し、認証でき、終了する。逆に、しきい値を越えていない場合には、類似していないと判定し、エラー終了する。
【００６０】
この試し認証においては、図１１に示すように、照合処理が良好でなければ、撮像装置１に次の撮像を指示できる。このため、利用者の試し認証の機会が増加し、かかる認証方式に慣れることができ、認証装置の普及に寄与する。
【００６１】
［他の実施の形態］
前述の実施の形態では、生体認証を、指紋で説明したが、掌紋、掌型、網膜、虹彩、網膜、血管パターン、顔面、声紋、歩き方、耳介、及びＤＮＡの他の生体認証にも適用できる。
【００６２】
更に、類似度の計算を、ビットマップのパターンマッチング技術で説明したが、周知のデータをベクトル化し、ベクトルの方向、長さで類似度を計算することもできる。又、分岐点、終端点などのマニューシャを使っても計算できる。又、登録回数も３回に限らず、複数回であれば良い。照合（認証）処理は、図１１乃至図１３と同一の方法で行い、図１の窓口端末８や、自動受付端末６で実行される。
【００６３】
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、本発明は、種々の変形が可能であり、本発明の範囲からこれらを排除するものではない。
【００６４】
（付記１）生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムにおいて、前記生体から生体情報を検出する検出ユニットと、登録された前記生体の特徴データを格納する記憶ユニットと、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録するとともに、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した特徴データと照合して、個人認証する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、前記検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録することを特徴とする生体認証システム。
【００６５】
（付記２）前記処理ユニットは、類似度の高い所定数の特徴データが得られるまで、前記検出ユニットから前記同一の生体情報を取得することを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００６６】
（付記３）前記処理ユニットは、前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行うことを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００６７】
（付記４）前記検出ユニットは、前記生体情報として、利用者の生体情報を撮像する撮像ユニットで構成され、前記記憶ユニットに登録される生体特徴データは、前記生体情報から得た特徴データであることを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００６８】
（付記５）前記処理ユニットは、前記類似度が所定のしきい値以上の場合に、類似度が高いと判定することを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００６９】
（付記６）前記処理ユニットは、初回目の生体の特徴データを登録するとともに、ｎ回目の生体の特徴データに対し、初回目から（ｎ−１）回目の生体の特徴データの全てとの類似度を計算し、登録対象とする生体特徴データの類似度がしきい値以上である時に、前記ｎ回目の前記生体の特徴データを前記記憶ユニットに登録することを特徴とする付記２の生体認証システム。
【００７０】
（付記７）前記処理ユニットは、個人認証時に、前記個人の識別情報に応じて、前記記憶ユニットから前記複数の生体特徴データを読み出し、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の生体特徴データと照合することを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００７１】
（付記８）前記処理ユニットは、前記抽出した生体特徴データが、前記登録した複数の特徴データの１つと類似していることを検出して、個人認証することを特徴とする付記７の生体認証システム。
【００７２】
（付記９）生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムの登録方法において、生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを有することを特徴とする生体認証システムの登録方法。
（付記１０）前記複数回得るステップは、類似度の高い所定数の特徴データが得られるまで、前記検出ユニットから前記同一の生体情報を取得するステップからなることを特徴とする付記９の生体認証システの登録方法。
【００７３】
（付記１１）前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行うステップを更に有することを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７４】
（付記１２）前記生体情報を得るステップは、利用者の生体情報を撮像する撮像ユニットから撮像データを得るステップで構成され、登録ステップは、前記生体情報から得た特徴データを得るステップであることを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７５】
（付記１３）類似度判定ステップは、前記類似度が所定のしきい値以上の場合に、類似度が高いと判定するステップからなることを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７６】
（付記１４）類似度判定ステップは、ｎ回目の生体の特徴データに対し、初回目から（ｎ−１）回目の生体の特徴データの全てとの類似度を計算し、登録対象とする生体特徴データの類似度がしきい値以上である時に、登録すべき特徴データであると判定するステップからなることを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７７】
（付記１５）個人認証時に、前記個人の識別情報に応じて、前記記憶ユニットから前記複数の生体の特徴データを読み出し、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合するステップを更に有することを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７８】
（付記１６）照合ステップは、前記抽出した特徴データが、前記登録した複数の特徴データの１つと類似していることを検出して、個人認証するステップからなることを特徴とする付記１５の生体認証システムの登録方法。
【００７９】
（付記１７）生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【００８０】
（付記１８）前記類似度の高い複数の特徴データを登録した後、前記生体検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行うステップを更に、コンピュータに実行させることを特徴とする付記１７のプログラム。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するので、複数回検出した生体特徴データを使用しても、照合精度を低めることなく、生体の状態変化に対応した照合を行うことができ、且つ利用者とのトラブルも防止でき、生体認証システムの普及に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施の形態の生体認証システムの構成図である。
【図２】図１の生体認証処理の機能ブロック図である。
【図３】図２の生体情報登録処理の機能ブロック図である。
【図４】図３の生体情報登録処理フロー図（その１）である。
【図５】図３の生体情報登録処理フロー図（その２）である。
【図６】指紋生体情報の説明図である。
【図７】図６の生体特徴データの説明図である。
【図８】図３の記憶部の登録データの説明図である。
【図９】図４の３つの生体特徴データの相互比較の説明図である。
【図１０】図５の４つの生体特徴データの相互比較の説明図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の試し認証処理の機能ブロック図である。
【図１２】図１１の試し認証処理のフロー図である。
【図１３】図１１の照合処理の説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 生体情報認証用撮像装置
２、７ 受付
３、８ 受付端末
４ サーバ
４ａ 記憶部
５ ＩＣカード
６ 自動受付端末
１０ 撮像装置本体
３０ 生体情報検出処理
３２ 誘導メッセージ出力処理
３４ 生体特徴抽出処理
３６ 生体特徴一時保持処理
３８ 登録可否判定処理
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の体の一部である生体の特徴を利用して、個人認証する生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムに関し、特に、登録された生体情報と、検出した生体情報を照合することにより、個人認証する生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の体には、指紋、掌紋、掌型、虹彩、網膜、血管パターン、顔面、声紋、歩き方、耳介、ＤＮＡなど個人を区別できる部分が、多数存在する。近年のバイオメトリックス技術の進展に伴い、このような人間の体の一部である生体の特徴を認識して、個人認証する装置が種々提供されている。
【０００３】
２００１年９月の「同時多発テロ」事件以降、米国では空港での入国管理にバイオメトリクス認証（指紋や顔面認証）を採用するなど、高セキュリテイの本人確認手段として世界的にバイオメトリクス認証が注目されている。また金融機関でも通帳やキャッシュカードの盗難、印鑑やカードの偽造による不正引き出し、それに伴う被害者からの金融機関提訴などの金融トラブルに対応する新たな本人確認手段としてバイオメトリクス認証は検討されている。
【０００４】
又、このような生体情報の登録において、指紋データの登録においては、複数回の指紋データを検出し、複数回の指紋データから共通の特徴データを抽出し、この共通の特徴データを登録する方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この方法によれば、検出ノイズや指圧の違いによる指紋形状の変形による登録データの影響を防止できる。
【特許文献１】特開平０１−２６３７７５号公報（図１乃至図４）
【特許文献２】特開平１１−２３２４５９号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来の生体情報登録方法は、生体情報を検出して、登録する際に、検出毎に、全く同じ生体特徴データが得られるとは限られないという背景の元に、複数回生体特徴データを検出し、この複数回の特徴データから共通のもののみを抽出して、１つの生体特徴データを登録することにより、検出デバイスのノイズや検出時の状態を排除するものである。
【０００６】
しかしながら、従来の共通のものを抽出し、登録する方法では、生体検出デバイスのノイズや生体検出時の検出状態の差を排除できるが、共通データを登録することは、実際に得られた個々の生体特徴データとは完全一致ではなくなり、特徴データ量が特徴検出データ量と異なる可能性がある。このため、登録データと、認証時の照合データとを照合する際に、精度の高い照合が困難となるおそれがある。
【０００７】
又、実際には、生体であるため、体調の変化も考慮する必要があり、共通データを登録した場合に、認証時に登録時と比べ体調の変化があると、認証時に、同一人物でも、同一人物と認証することが困難となり、トラブルの原因となるおそれもある。例えば、指紋認証では、指が湿った状態の時と乾いた状態では照合率が違う。
【０００８】
従って、本発明の目的は、検出デバイス、体調変化、検出状態の相違があっても、複数回検出した生体特徴データを有効に利用して、照合するための生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムを提供することにある。
【０００９】
又、本発明の他の目的は、複数回検出した生体特徴データを使用しても、照合精度を低めることなく、生体の状態変化に対応した照合を行うための生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムを提供することにある。
【００１０】
更に、本発明の更に他の目的は、生体の体調変化があっても、照合精度を低下することなく、トラブルの少ない円滑な照合を行うための生体認証システムの登録方法、生体認証システム及びそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的の達成のため、本発明は、生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムにおいて、前記生体から生体情報を検出する検出ユニットと、登録された前記生体の特徴データを格納する記憶ユニットと、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録するとともに、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した特徴データと照合して、個人認証する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、前記検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録する。
【００１２】
又、本発明は、生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムの登録方法において、生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを有する。
【００１３】
又、本発明のプログラムは、生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを、コンピュータに実行させる。
【００１４】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、初回目の生体の特徴データを基準として、２回目以降の生体の特徴データとの類似度を判定する。
【００１５】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、類似度の高い所定数の特徴データが得られるまで、前記検出ユニットから前記同一の生体情報を取得する。
【００１６】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行う。
【００１７】
更に、本発明は、好ましくは、前記検出ユニットは、前記生体情報として、利用者の生体情報を撮像する撮像ユニットで構成され、前記記憶ユニットに登録される生体特徴データは、前記生体情報から得た特徴データである。
【００１８】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、前記類似度が所定のしきい値以上の場合に、類似度が高いと判定する。
【００１９】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、初回目の生体の特徴データを登録するとともに、ｎ回目の生体の特徴データに対し、初回目から（ｎ−１）回目の生体の特徴データの全てとの類似度を計算し、全てとの類似度がしきい値以上である時に、前記ｎ回目の前記生体の特徴データを前記記憶ユニットに登録する。
【００２０】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、個人認証時に、前記個人の識別情報に応じて、前記記憶ユニットから前記複数の生体の特徴データを読み出し、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合する。
【００２１】
更に、本発明は、好ましくは、前記処理ユニットは、前記抽出した特徴データが、前記登録した複数の特徴データの１つと類似していることを検出して、個人認証する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するので、複数回検出した生体特徴データを使用しても、照合精度を低めることなく、生体の状態変化に対応した安定した照合を行うことができ、且つ利用者とのトラブルも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、生体認証システム、生体情報登録方法、試し認証を行う生体情報登録方法、他の実施の形態の順で説明する。
【００２４】
［生体認証システム］
図１は、本発明の一実施の形態の生体認証システムの構成図、図２は、図１の生体認証処理の説明図である。図１に示すように、撮像装置１と、これに接続された端末（例えば、パーソナルコンピュータ）３とが設けられている。図２に示すように、利用者は、撮像装置１で生体情報を読み取り、端末３の生体特徴抽出処理３ａにより、その特徴が抽出され、生体特徴情報として、端末３側に登録される。
【００２５】
この生体特徴データは、端末３に接続されるデータベースサーバ４の記憶部４ａ又は利用者の手持ちの個人カード５に記録される。このサーバ４は、受付７の受付端末８と接続され、受付端末８は、撮像装置１と接続される。
【００２６】
利用者が、受付７において、サービスを受けるには、受付７に設けられた撮像装置１から生体情報を読み取り、受付端末８の生体特徴抽出処理８ａにより、その生体特徴が抽出される。受付端末８は、照合処理８ｂにより、その生体特徴データとして、データベースサーバ４に登録された生体特徴データと照合し、本人確認する。
【００２７】
又、サーバ４は、自動受付装置６を接続する。利用者が自動受付装置６を利用して、サービスを受けるには、自動受付装置６に設けられた撮像装置１から生体情報を読み取る。自動受付装置６は、図２と同様に、その生体情報（例ｌ：指紋パターン）を抽出し、生体特徴データとして、利用者の所持したＩＣカード５、又はデータベースサーバ４に登録された生体特徴データと照合し、本人確認する。
【００２８】
［生体情報登録方法］
次に、図２で説明した生体情報の登録方法について、図３乃至図１０を使用して、説明する。
【００２９】
図３は、本発明の一実施の形態の生体情報の登録処理の機能ブロック図、図４及び図５は、図３の登録処理フロー図、図６は、図３、図４及び図５の処理で検出された生体特徴の説明図、図７は、図３、図４及び図５の生体特徴データの類似度判定の説明図、図８は、図３の処理で登録された生体特徴データの記憶例の説明図、図９及び図１０は、図３、図４及び図５の登録処理の説明図である。
【００３０】
図３に示すように、撮像装置１に接続された端末装置３は、一連の登録処理３０〜４２を実行する。端末装置３は、例えば、パーソナルコンピュータで構成され、図１の外観で示したように、デイスプレイユニット、キーボードユニット及びデータ処理ユニットを有する。データ処理ユニットは、ＣＰＵと各種メモリ、インタフェース回路等のデータ処理に必要な回路を有する。このＣＰＵが、一連の登録処理３０〜４２を実行する。
【００３１】
生体情報検出処理３０は、撮像装置１が撮像した画像から生体情報を検出して、登録及び照合処理に使用できる画像かを判定する。例えば、生体情報が画像に充分現れていない等である。誘導メッセージ出力処理３２は、登録及び照合処理に使用できない画像である時に、生体（例；指）を左右前後に誘導するためのメッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力する。これにより、端末装置３のオペレータが、撮像装置１にかかげた利用者に正しい生体位置を誘導する。
【００３２】
生体特徴抽出処理３４は、生体情報検出処理３０で、生体が正しい位置で、撮像できたと判定した場合に、生体情報から生体特徴データを抽出する。即ち、反射率の差により、図７のような、生体画像の階調データが得られる。尚、この生体情報像は、図８に示すようなイメージであり、データとしては、図７のような階調データである。
【００３３】
生体特徴一時保持処理３６は、抽出した生体特徴データを一時保持する。登録可否判定処理３６は、生体特徴一時保持処理３６で保持された複数の生体特徴データから最適な複数の生体特徴データを登録するため、複数の生体特徴データの類似度を判定し、登録可否を判定する。登録処理４２は、登録可と判定された生体特徴データを記憶部４ａに登録する。登録進捗出力処理４０は、登録処理４２の進捗状況を、端末装置３のデイスプレイに出力する。
【００３４】
このように、生体情報は、撮像毎に、全く同じ生体特徴データが得られるとは限らず、撮像デバイスや、体調変化及び生体の撮像角度及び位置等の撮像状態により差異がある。このため、本発明では、複数回の撮像を行い、登録に値する最適な情報のみを登録する。しかし、何十回もの登録操作を、登録者(利用者）に義務付けるには、利用者の負担が大きい。このため、通常受け入れられる回数に留め、その中から最適な登録情報を取り出し、記憶部に登録する。
【００３５】
図４及び図５の処理フロー図により詳細に説明する。
【００３６】
（Ｓ１０）撮像装置１から近赤外光を照射し、生体情報画像を得る。
【００３７】
（Ｓ１２）前述のように、生体情報検出処理３０により、撮像装置１が撮像した画像から生体情報を検出し、生体情報が画像に充分現れていない等の場合には、ＮＧと判定し、前述の誘導メッセージ出力処理３２により、生体を左右前後に誘導するためのメッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力し、ステップＳ１０に戻る。
【００３８】
（Ｓ１４）生体特徴抽出処理３４により、生体情報検出処理３０で、正しい位置で、撮像できたと判定した場合に、生体情報から生体特徴データを抽出する。
【００３９】
（Ｓ１６）抽出が初回目かを判定する。初回目なら、初回目の生体特徴データを、一時保持する。
【００４０】
（Ｓ１８）次に、再操作を促す誘導メッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力し、ステップＳ１０に戻る。
【００４１】
（Ｓ２０）一方、ステップＳ１６により、初回目でなく、２回目以降と判定すると、抽出が２回目かを判定する。
【００４２】
（Ｓ２２）抽出が２回目である時は、初回目の生体特徴データと２回目の生体特徴データとを比較し、類似度を計算する。類似度は、２つの生体特徴パターンの一致の程度を表す量であり、種々のパターンマッチング技術を適用できる。例えば、指紋の様に図７の２つの生体特徴パターンの階調表現画素マトリックスにおいて、注目画素における２つのパターンの画素値（階調値）を獲得して、比較する。両者が一致していれば、類似度カウンタを「１」インクリメントする。注目画素を移動し、同様に、画素値の比較により、一致かいなかを判定する。両者が一致していれば、類似度カウンタを「１」インクリメントする。これを、画素マトリックスの全ての画素について行い、類似度カウンタの値を類似度とする。そして、類似度が、予め定めたしきい値以上なら、類似している（ＯＫ）と判定し、２回目の生体特徴データは、登録可と判定し、ステップＳ１０に戻る。一方、類似度が、しきい値を越えないと、類似していない（ＮＧ）と判定する。そして、ステップＳ１８の再操作誘導メッセージ出力に進む。
【００４３】
（Ｓ２４）一方、ステップＳ２０で、２回目でなく、抽出が３回目であると判定すると、今まで抽出した生体特徴データ（ここでは、初回目、２回目）と３回目の生体特徴データとの類似度を同様に、計算する。即ち、図９に示すように、ステップＳ２２で、２回目の生体特徴データと初回目の生体特徴データとの類似度＃１が計算、判定されている。ステップＳ２４では、３回目の生体特徴データと初回目の生体特徴データとの類似度＃３と、３回目の生体特徴データと２回目の生体特徴データとの類似度＃２とが計算、判定される。この相互比較により、全ての類似度＃１，＃２，＃３が、しきい値以上なら、３個とも類似した生体特徴と判定する。そして、ステップＳ３０に進む。一方、図９の相互比較で、類似度＃１，＃２，＃３の１つでも、しきい値を越えていないと判定すると、ステップＳ１８に戻る。即ち、ステップＳ２４において、３回撮像、生体特徴抽出を実施しても生体特徴データが３個揃わない時は次の撮像すなわち４回目の撮像、生体特徴抽出を行う。
【００４４】
（Ｓ２６）抽出が、３回目を越えたＮ回目（４回目以降）かを判定する。Ｎ回目は、登録に相応しない事象が連続する場合には、操作者への負担が大きいため、制限回数として設定し、メッセージを出力し、最初から繰り返すかどうかをテラーと協議する。
【００４５】
(Ｓ２８)一方、制限回数Ｎ以内なら、図１０に示すように、４回目の生体特徴データと初回目の生体特徴データとの類似度＃６と、４回目の生体特徴データと２回目の生体特徴データとの類似度＃５と、４回目の生体特徴データと３回目の生体特徴データとの類似度＃４とが計算、判定される。この類似度＃４，＃５，＃６の全てが、しきい値以上なら、初回目、４回目、２回目か３回目の類似度の高い方の３つの生体特徴が、類似していると判定する。一方、図１０の相互比較で、類似度＃４，＃５，＃６の１つでも、しきい値を越えていないと判定すると、ステップＳ１８に戻り、５回目の撮像、生体特徴抽出を行い、同様の類似度計算、判定を行う。
【００４６】
（Ｓ２９）そして、類似している３つの生体特徴データが３個揃った場合には記憶部４ａに、利用者のＩＤとともに、登録する。図８は、記憶部４ａの登録生体特徴データを示し、個人ＩＤと３つの生体特徴データ（ここでは、白黒の２値データ列）が、記憶部４ａに登録される。３個揃わない場合には、システムで決めた回数（Ｎ回）まで、撮像、生体特徴データ抽出を行う。
【００４７】
このように、複数回の生体特徴データを検出し、類似度の高い複数（ここでは、３つ）の生体特徴データを最適生体特徴データとして、登録する。このため、撮像デバイスや、体調変化及び生体情報の撮像状態により差異がある生体情報であっても、複数回の撮像を行い、登録に値する類似度の高い最適な生体情報のみを登録するので、差異を反映し、且つ照合精度の低下を招かない複数の生体情報を登録できる。又、何十回もの登録操作を、登録者(利用者）に義務付けるには、利用者の負担が大きいため、通常受け入れられる回数に留め、その中から最適な登録情報を取り出し、記憶部に登録している。
【００４８】
［試し認証を行う生体情報登録処理］
次に、試し認証を説明する。前述のように、ｎ（前述では、３）回の登録が完了したその場で、照合確認操作を実施する。これにより、利用者は、次回の照合時の生体撮像方法の練習となり、且つ自分の生体情報が確実に認証できることを確認できる。このため、システムへの安心感と信頼度が増加する。この試し認証は、実際の認証と同一の手順で行う。以下、図１２乃至図１４により説明する。
【００４９】
図１１は、本発明の一実施の形態の認証処理の機能ブロック図、図１２は、図１１の認証処理フロー図、図１３は、その動作説明図である。
【００５０】
図１１において、図２及び図３で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。即ち、撮像装置１に接続された端末装置３は、一連の認証処理３０〜４６を実行する。端末装置３のＣＰＵが、一連の認証処理３０〜４６を実行する。
【００５１】
生体情報検出処理３０は、撮像装置１が撮像した画像から生体情報を検出して、生体情報画像から登録及び照合処理に使用できる画像かを判定する。例えば、生体情報が画像に充分現れていない等である。誘導メッセージ出力処理３２は、登録及び照合処理に使用できない画像である時に、生体情報を左右前後に誘導するためのメッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力する。これにより、端末装置３のオペレータが、撮像装置１にかかげた利用者の生体情報を誘導する。
【００５２】
生体特徴抽出処理３４は、生体情報検出処理３０で、正しい生体位置で、撮像できたと判定した場合に、生体情報から生体特徴データを抽出する。即ち、図７のような、生体情報の画像の階調データが得られる。
【００５３】
登録生体特徴検索処理４６は、図８に示したように、記憶部４ａから個人ＩＤに対応した３つの登録生体特徴データＲ１，Ｒ２，Ｒ３を検索する。照合処理４４は、図１３に示すように、生体特徴検出処理３４で検出された生体特徴データＡと、３つの登録生体特徴データＲ１，Ｒ２，Ｒ３を比較して、照合処理し、照合結果を出力する。
【００５４】
図１２により詳細に説明する。
【００５５】
（Ｓ３０）利用者の提示したＩＤから、記憶部４ａの対応する３つの生体特徴データＲ１，Ｒ２，Ｒ３を読み込む。
【００５６】
（Ｓ３２）撮像装置１から近赤外光を照射し、生体情報の画像を得る。生体情報検出処理３０により、撮像装置１が撮像した画像から手の輪郭を検出して、輪郭から画像が、照合処理に使用できる画像かを判定する。生体情報が画像に充分現れていない等の場合には、ＮＧと判定し、前述の誘導メッセージ出力処理３２により、生体位置を左右前後に誘導するためのメッセージを、端末装置３のデイスプレイに出力する。生体特徴抽出処理３４により、生体情報検出処理３０で、正しい位置で、獲得できたと判定した場合に、生体情報から生体特徴データを抽出する。
【００５７】
（Ｓ３４）１番目の登録生体特徴データＲ１と抽出した生体特徴データＡとを比較し、類似度を計算する。類似度は、２つの生体特徴パターンの一致の程度を表す量であり、種々のパターンマッチング技術を適用できる。そして、類似度が、予め定めたしきい値以上なら、類似している（ＯＫ）と判定し、認証でき、終了する。
【００５８】
（Ｓ３６）一方、ステップＳ３４で、類似度が、しきい値を越えないと、類似していない（ＮＧ）と判定する。そして、２番目の登録生体特徴データＲ２と抽出した生体特徴データＡとを比較し、類似度を計算する。そして、類似度が、予め定めたしきい値以上なら、類似している（ＯＫ）と判定し、認証でき、終了する。
【００５９】
（Ｓ３８）一方、ステップＳ３６で、類似度が、しきい値を越えないと、類似していない（ＮＧ）と判定する。そして、３番目の登録生体特徴データＲ３と抽出した生体特徴データＡとを比較し、類似度を計算する。そして、類似度が、予め定めたしきい値以上なら、類似している（ＯＫ）と判定し、認証でき、終了する。逆に、しきい値を越えていない場合には、類似していないと判定し、エラー終了する。
【００６０】
この試し認証においては、図１１に示すように、照合処理が良好でなければ、撮像装置１に次の撮像を指示できる。このため、利用者の試し認証の機会が増加し、かかる認証方式に慣れることができ、認証装置の普及に寄与する。
【００６１】
［他の実施の形態］
前述の実施の形態では、生体認証を、指紋で説明したが、掌紋、掌型、網膜、虹彩、網膜、血管パターン、顔面、声紋、歩き方、耳介、及びＤＮＡの他の生体認証にも適用できる。
【００６２】
更に、類似度の計算を、ビットマップのパターンマッチング技術で説明したが、周知のデータをベクトル化し、ベクトルの方向、長さで類似度を計算することもできる。又、分岐点、終端点などのマニューシャを使っても計算できる。又、登録回数も３回に限らず、複数回であれば良い。照合（認証）処理は、図１１乃至図１３と同一の方法で行い、図１の窓口端末８や、自動受付端末６で実行される。
【００６３】
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、本発明は、種々の変形が可能であり、本発明の範囲からこれらを排除するものではない。
【００６４】
（付記１）生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムにおいて、前記生体から生体情報を検出する検出ユニットと、登録された前記生体の特徴データを格納する記憶ユニットと、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録するとともに、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した特徴データと照合して、個人認証する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、前記検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録することを特徴とする生体認証システム。
【００６５】
（付記２）前記処理ユニットは、類似度の高い所定数の特徴データが得られるまで、前記検出ユニットから前記同一の生体情報を取得することを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００６６】
（付記３）前記処理ユニットは、前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行うことを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００６７】
（付記４）前記検出ユニットは、前記生体情報として、利用者の生体情報を撮像する撮像ユニットで構成され、前記記憶ユニットに登録される生体特徴データは、前記生体情報から得た特徴データであることを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００６８】
（付記５）前記処理ユニットは、前記類似度が所定のしきい値以上の場合に、類似度が高いと判定することを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００６９】
（付記６）前記処理ユニットは、初回目の生体の特徴データを登録するとともに、ｎ回目の生体の特徴データに対し、初回目から（ｎ−１）回目の生体の特徴データの全てとの類似度を計算し、登録対象とする生体特徴データの類似度がしきい値以上である時に、前記ｎ回目の前記生体の特徴データを前記記憶ユニットに登録することを特徴とする付記２の生体認証システム。
【００７０】
（付記７）前記処理ユニットは、個人認証時に、前記個人の識別情報に応じて、前記記憶ユニットから前記複数の生体特徴データを読み出し、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の生体特徴データと照合することを特徴とする付記１の生体認証システム。
【００７１】
（付記８）前記処理ユニットは、前記抽出した生体特徴データが、前記登録した複数の特徴データの１つと類似していることを検出して、個人認証することを特徴とする付記７の生体認証システム。
【００７２】
（付記９）生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムの登録方法において、生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを有することを特徴とする生体認証システムの登録方法。
（付記１０）前記複数回得るステップは、類似度の高い所定数の特徴データが得られるまで、前記検出ユニットから前記同一の生体情報を取得するステップからなることを特徴とする付記９の生体認証システの登録方法。
【００７３】
（付記１１）前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行うステップを更に有することを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７４】
（付記１２）前記生体情報を得るステップは、利用者の生体情報を撮像する撮像ユニットから撮像データを得るステップで構成され、登録ステップは、前記生体情報から得た特徴データを得るステップであることを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７５】
（付記１３）類似度判定ステップは、前記類似度が所定のしきい値以上の場合に、類似度が高いと判定するステップからなることを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７６】
（付記１４）類似度判定ステップは、ｎ回目の生体の特徴データに対し、初回目から（ｎ−１）回目の生体の特徴データの全てとの類似度を計算し、登録対象とする生体特徴データの類似度がしきい値以上である時に、登録すべき特徴データであると判定するステップからなることを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７７】
（付記１５）個人認証時に、前記個人の識別情報に応じて、前記記憶ユニットから前記複数の生体の特徴データを読み出し、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合するステップを更に有することを特徴とする付記９の生体認証システムの登録方法。
【００７８】
（付記１６）照合ステップは、前記抽出した特徴データが、前記登録した複数の特徴データの１つと類似していることを検出して、個人認証するステップからなることを特徴とする付記１５の生体認証システムの登録方法。
【００７９】
（付記１７）生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【００８０】
（付記１８）前記類似度の高い複数の特徴データを登録した後、前記生体検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行うステップを更に、コンピュータに実行させることを特徴とする付記１７のプログラム。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するので、複数回検出した生体特徴データを使用しても、照合精度を低めることなく、生体の状態変化に対応した照合を行うことができ、且つ利用者とのトラブルも防止でき、生体認証システムの普及に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施の形態の生体認証システムの構成図である。
【図２】図１の生体認証処理の機能ブロック図である。
【図３】図２の生体情報登録処理の機能ブロック図である。
【図４】図３の生体情報登録処理フロー図（その１）である。
【図５】図３の生体情報登録処理フロー図（その２）である。
【図６】指紋生体情報の説明図である。
【図７】図６の生体特徴データの説明図である。
【図８】図３の記憶部の登録データの説明図である。
【図９】図４の３つの生体特徴データの相互比較の説明図である。
【図１０】図５の４つの生体特徴データの相互比較の説明図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の試し認証処理の機能ブロック図である。
【図１２】図１１の試し認証処理のフロー図である。
【図１３】図１１の照合処理の説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 生体情報認証用撮像装置
２、７ 受付
３、８ 受付端末
４ サーバ
４ａ 記憶部
５ ＩＣカード
６ 自動受付端末
１０ 撮像装置本体
３０ 生体情報検出処理
３２ 誘導メッセージ出力処理
３４ 生体特徴抽出処理
３６ 生体特徴一時保持処理
３８ 登録可否判定処理
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムにおいて、
前記生体から生体情報を検出する検出ユニットと、
登録された前記生体の特徴データを格納する記憶ユニットと、
前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録するとともに、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した特徴データと照合して、個人認証する処理ユニットとを有し、
前記処理ユニットは、前記検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録する
ことを特徴とする生体認証システム。
【請求項２】
前記処理ユニットは、前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行う
ことを特徴とする請求項１の生体認証システム。
【請求項３】
生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムの登録方法において、
生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、
前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、
類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを有する
ことを特徴とする生体認証システムの登録方法。
【請求項４】
前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行うステップを更に有する
ことを特徴とする請求項３の生体認証システムの登録方法。
【請求項５】
生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムにおいて、
前記生体から生体情報を検出する検出ユニットと、
登録された前記生体の特徴データを格納する記憶ユニットと、
前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録するとともに、前記検出ユニットから検出された生体情報から前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した特徴データと照合して、個人認証する処理ユニットとを有し、
前記処理ユニットは、前記検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得て、前記複数回の生体情報からの特徴データ間の相互の類似度を判定し、類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録する
ことを特徴とする生体認証システム。
【請求項２】
前記処理ユニットは、前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行う
ことを特徴とする請求項１の生体認証システム。
【請求項３】
生体から生体の特徴データを検出して、登録しておき、前記生体から前記生体の特徴データを検出して、前記登録した特徴データと照合して、個人認証する生体認証システムの登録方法において、
生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、
前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、
類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを有する
ことを特徴とする生体認証システムの登録方法。
【請求項４】
前記類似度の高い複数の特徴データを前記記憶ユニットに登録した後、前記検出ユニットから生体情報を取得し、前記特徴データを抽出し、前記記憶ユニットに登録した複数の特徴データと照合して、試し認証を行うステップを更に有する
ことを特徴とする請求項３の生体認証システムの登録方法。
【請求項５】
生体検出ユニットから同一の生体の生体情報を複数回得るステップと、前記複数回の生体情報の特徴データ間の相互の類似度を判定するステップと、類似度の高い複数の特徴データを記憶ユニットに登録するステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−６７５３（Ｐ２００６−６７５３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９０４３７（Ｐ２００４−１９０４３７）
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【出願人】（０００２３７６３９）富士通フロンテック株式会社 (667)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【出願人】（０００２３７６３９）富士通フロンテック株式会社 (667)
【Ｆターム（参考）】
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