複数種類のテンプレートを用いた生体認証システム及び生体認証方法

【課題】生体認証システムにテンプレートを追加登録する際に、複数回の認証結果に基づいてテンプレートを自動登録することによって、利用者の利便性・安全性を確保する。
【解決手段】移行後認証サーバ５００は、移行後認証端末４００から第一テンプレート及び第二テンプレートを受信し、受信した第一テンプレートと予め登録した利用者の第一テンプレートとの照合結果に基づいて認証を行い、第一テンプレート及び第二テンプレートを仮登録する。このテンプレート受信、認証、及び仮登録を繰り返すことで得られる複数の仮登録第一テンプレートの照合結果から本人確率を算出し、本人確率に基づき第二登録テンプレートを登録するか否かを決定し、第二テンプレートを移行後認証サーバ５００に自動登録する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体認証技術に関し、特に、複数種類のテンプレートを用いて生体認証を行うシステムにおいて、テンプレートを登録する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体認証システムは、一般に指紋、静脈、虹彩、顔などの生体情報に基づき個人認証を行う。生体認証システムでは、まず利用者の生体情報を取得して予め保存しておき、認証時に取得した利用者の生体情報と予め保存しておいた生体情報とが同一人物のものか否かを判定することで、個人認証を実現する。生体認証システムは、大きく分けて生体情報の取得・保存と認証処理を同一機器内で行うスタンドアローン型と、生体情報の取得を行う端末と生体情報の保存及び認証処理を行うサーバとによって構成されるネットワーク認証型の二つがある。
【０００３】
これらのうちネットワーク認証型の生体認証システムでは、事前に生体情報の登録処理を行う端末（以降、登録端末）が利用者の生体情報を取得し、得られた生体情報から照合の際に使用する特徴量（以降、テンプレート）を生成し、認証を行うサーバ（以降、認証サーバ）が生成されたテンプレートを登録する。生体認証を行う際には、生体情報入力部及び認証結果表示部を持つ端末（以降、認証端末）が利用者の生体情報を取得し、当該生体情報から生成されたテンプレートを当該認証サーバに送信する。当該認証サーバは、受信したテンプレートと予め登録しておいたテンプレートとの照合を行い、利用者が本人であるか否かを判定して結果を認証端末に送信する。
【０００４】
このような生体認証システムは、認証時に用いるテンプレートを全て事前に登録しておく必要があり、認証に複数種類のテンプレートを用いる際には、生体情報から複数種類のテンプレートを生成して事前に登録する必要がある。
【０００５】
特許文献１では、複数種類の生体情報を用いた複合認証システムが開示されている。当該複合認証システムは、認証に用いる全ての種類のテンプレートを事前に認証サーバに登録しておく。その後、利用者は認証端末に複数種類の生体情報を入力することで認証を受ける。
【０００６】
特許文献２では、顔と指紋を用いた複合認証システムが開示されている。当該複合認証システムは、利用者から顔データと指紋データを取得し、事前に登録した顔データ及び指紋データを用いて認証を行う。当該認証に成功したとき、当該複合認証システムは顔データを自動更新し、次回以降の認証で用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０５０７８３号公報
【特許文献２】特開２００８−３１０７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
生体認証システムには、単一種類の生体情報を用いて生体認証を行うユニモーダル認証システムと、複数種類の生体情報を用いて生体認証を行うマルチモーダル認証システムとがある。サーバ認証型のユニモーダル認証システムでは、予め単一種類の生体情報から生成したテンプレートを認証サーバに登録する。生体認証を行う際には、認証端末が利用者の生体情報を取得し、当該生体情報から生成したテンプレートと予め登録したテンプレートの照合を認証サーバで行うことで認証を行う。当該ユニモーダル認証システムから、マルチモーダル認証システムへ移行する際には、既に登録されている単一または複数種類のテンプレート（以降、第一テンプレート）に加えて新たに追加された単一または複数種類のテンプレート（以降、第二テンプレート）を登録する必要がある。
【０００９】
一方で、同一の生体情報から複数種類のテンプレートを生成し、当該複数種類のテンプレートを併用して認証を行うユニモーダル認証システムが存在する。第一テンプレートを用いて認証を行うユニモーダル認証システムから、第一テンプレートと第二テンプレートを併用して認証を行うユニモーダル認証システムに移行する場合は、当該第二テンプレートを追加登録する必要がある。
【００１０】
特許文献１で開示された複合認証システムでは、第一テンプレートのみが登録された生体認証システムから、第一テンプレートと第二テンプレートを認証に用いる生体認証システムに移行する際に、利用者が当該第二テンプレートの登録作業を新たに行うことを必要とする。このため、当該複合認証システムの利便性の低下を招くという課題がある。
【００１１】
特許文献２で開示された複合認証システムは、利用者が認証を行った際に、第二テンプレート（顔データ）を自動で登録する機能を有する。このため、第一テンプレート（指紋データ）が登録された生体認証システムに対して第二テンプレートを登録する際に、利用者は特別な登録作業を行う必要がない。しかしながら、当該複合認証システムでは一度の認証で取得した第一テンプレート、及び第二テンプレートの照合結果を基に第二テンプレートを自動登録しているため、誤って他人の第二テンプレートが本人の第二テンプレートとして登録されてしまうリスクは一度の生体認証精度に依存する。従って、一度の生体認証精度が十分でない場合は、誤って他人の第二テンプレートが追加登録される危険性がある。
【００１２】
本発明の目的は、テンプレートの登録に関して利便性を確保することである。本発明のもう一つの目的は、他人のテンプレートが誤って自動登録される危険性を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の代表的な一例は、利用者の生体情報を取得する入力装置と、前記入力装置に接続されるプロセッサと、データを格納する記憶装置と、を備える生体認証システムであって、前記生体認証システムは、第一利用者から取得した第一生体情報の特徴量を、前記第一利用者に対応する登録第一テンプレートとして保持し、前記入力装置を介して複数の第一生体情報及び第二生体情報の組を取得し、前記各第一生体情報の特徴量及び前記各第二生体情報の特徴量を、それぞれ、第一テンプレート及び第二テンプレートとして算出し、前記各第一テンプレートと、前記登録第一テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定し、前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された複数の前記第一テンプレートに基づいて、前記複数の第一テンプレートが前記第一利用者から取得された生体情報の特徴量である確率を示す本人確率を算出し、前記本人確率が所定の閾値を超えた場合、前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された前記複数の第一テンプレートに対応する複数の前記第二テンプレートの一つを、前記第一利用者に対応する登録第二テンプレートとして保持し、前記登録第二テンプレートが保持された後、前記入力装置を介して少なくとも第二生体情報を取得した場合、前記第二生体情報の特徴量を前記第二テンプレートとして算出し、前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、テンプレートの登録に関して、利便性の高い生体認証システムを実現できる。
【００１５】
さらに、本発明によれば、誤って他人のテンプレートが登録される危険性を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一の実施形態の、移行前の生体認証システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態の、移行後の生体認証システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第一の実施形態のテンプレート格納部の内部構造を示す説明図である。
【図４】本発明の第一の実施形態の仮登録テンプレート格納部の内部構造を示す説明図である。
【図５】本発明の第一の実施形態の本人確率格納部の内部構造を示す説明図である。
【図６】本発明の第一の実施形態における第一テンプレートの登録の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第一の実施形態におけるユニモーダル認証の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第一の実施形態における第二テンプレートの自動登録の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第一の実施形態におけるマルチモーダル認証の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第一の実施形態において、移行期間が設定されない場合の第二テンプレートの登録及びマルチモーダル認証の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第一の実施形態における、テンプレートの分類に基づく第二テンプレート登録手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第一の実施形態の生体認証システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第一の実施形態＞
第一の実施形態は、単一種類のテンプレートを用いて認証を行うユニモーダル認証システムから、複数種類のテンプレートを用いて認証を行うマルチモーダル認証システムへ移行する際に、ユニモーダル認証システムに既に登録されているテンプレート（以降、第一テンプレート）に加えて、新たに追加されたテンプレート（以降、第二テンプレート）を自動登録するシステムである。本実施形態では、まず図１に示す移行前のユニモーダル認証システムにおいて図６に示す第一テンプレート登録、及び図７に示すユニモーダル認証が行われる。ユニモーダル認証システムをマルチモーダル認証システムへ移行する場合は、利用者が第二テンプレート登録を行うことが可能な移行期間が設けられる。移行期間中は、図２に示す移行後のマルチモーダル認証システムにおいて、図８に示す手順で、第二テンプレートの自動登録、及び、第一テンプレートを用いた認証が行われる。移行期間が終了し、利用者の第二テンプレートが登録された後は、図９に示すマルチモーダル認証が行われる。
【００１８】
以下、図面を参照して、詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第一の実施形態の、移行前の生体認証システムの構成例を示すブロック図である。
【００２０】
移行前生体認証システムは、単一種類の生体情報に基づいて認証を行うユニモーダル認証システムであり、移行前認証端末１００と、移行前認証サーバ２００と、登録端末３００と、によって構成される。
【００２１】
移行前認証端末１００は、第一テンプレートに対応する利用者の生体情報（以降、第一生体情報）を取得する生体情報入力部１１０と、生体情報入力部１１０から得られた生体情報からテンプレートを作成するテンプレート生成部１２０と、認証結果を利用者に提示する認証結果表示部１３０と、によって構成される。生体情報入力部１１０は、単一種類の第一生体情報を取得する。第一生体情報の種類としては、例えば、指紋、静脈、虹彩または顔などがある。テンプレート生成部１２０には、第一テンプレート生成部１２１が含まれる。第一テンプレート生成部１２１は、第一生体情報から、照合に用いる第一テンプレートを生成する。認証結果表示部１３０は、移行前認証サーバ２００から受信した認証結果を利用者に提示する。
【００２２】
移行前認証サーバ２００は、テンプレート同士を照合し、それらのテンプレートの類似度を求めるテンプレート照合部２１０と、テンプレート生成部１２０によって生成されたテンプレートをテンプレート格納部２６０に登録するテンプレート登録部２３０と、登録されたテンプレートを保持するテンプレート格納部２６０と、によって構成される。テンプレート照合部２１０は、第一テンプレート同士を照合する第一テンプレート照合部２１１を有する。
【００２３】
登録端末３００は、登録者（すなわちこれから生体情報を登録する利用者）の第一生体情報を取得する生体情報入力部３１０と、生体情報入力部３１０が取得した生体情報からテンプレートを生成するテンプレート生成部３２０と、テンプレート登録の結果を登録者に提示する登録結果表示部３３０と、によって構成される。テンプレート生成部３２０は、生体情報入力部３１０によって取得された第一生体情報から第一テンプレートを生成する第一テンプレート生成部３２１を有する。
【００２４】
図２は、本発明の第一の実施形態の、移行後の生体認証システムの構成例を示すブロック図である。
【００２５】
移行後生体認証システムは、図１に示す第一テンプレートを用いて認証を行う生体認証システムから第一テンプレートと第二テンプレートを併用して認証を行う生体認証システムへ移行する際に、第二テンプレートの登録を自動で行うことができる。移行後生体認証システムは、移行後認証端末４００及び移行後認証サーバ５００によって構成される。
【００２６】
移行後認証端末４００は、利用者から第一生体情報と、第二テンプレートに対応する生体情報（以降、第二生体情報）とを取得する生体情報入力部４１０と、生体情報入力部４１０から得られた第一生体情報及び第二生体情報から、それぞれ第一テンプレート及び第二テンプレートを生成するテンプレート生成部４２０と、登録結果及び認証結果を利用者に提示する登録・認証結果表示部４３０と、によって構成される。
【００２７】
生体情報入力部４１０は、異なる種類の第一生体情報及び第二生体情報を取得する。生体情報の種類には、例えば指紋、静脈、虹彩、顔などがある。例えば、第一生体情報が指紋、第二生体情報がその指の静脈であってもよい。テンプレート生成部４２０には、第一テンプレート生成部４２１及び第二テンプレート生成部４２２が含まれる。生体情報入力部４１０において取得された第一生体情報及び第二生体情報がそれぞれ第一テンプレート生成部４２１及び第二テンプレート生成部４２２に入力され、第一テンプレート及び第二テンプレートへ変換される。登録・認証結果表示部４３０は、第一テンプレート及び第二テンプレートを移行後認証サーバ５００に送信した結果、移行後認証サーバ５００から得られた登録・認証結果を表示する。
【００２８】
移行後認証サーバ５００は、テンプレート同士を照合することによってそれらのテンプレートの類似度を求めるテンプレート照合部５１０と、テンプレート照合部５１０から得られた類似度に基づいて本人確率を算出する本人確率計算部５２０と、テンプレートを登録するか否かを判断するテンプレート登録許可部５６０と、テンプレート生成部４２０によって生成されたテンプレートを登録するテンプレート登録部５３０と、テンプレート生成部４２０によって生成されたテンプレートを仮登録テンプレートとして登録するテンプレート仮登録部５４０と、本人確率計算部５２０によって算出された本人確率を登録する本人確率登録部５５０と、テンプレート登録部５３０によって登録されたテンプレートを保持するテンプレート格納部５７０と、テンプレート仮登録部５４０によって登録された仮登録テンプレートを保持する仮登録テンプレート格納部５８０と、本人確率登録部５５０によって登録された本人確率を保持する本人確率格納部５９０と、によって構成される。
【００２９】
図３は、本発明の第一の実施形態のテンプレート格納部５７０の内部構造を示す説明図である。
【００３０】
テンプレート格納部５７０は、利用者登録データ５７１、５７５及び５７６等によって構成される。利用者登録データ５７１、５７５及び５７６等の各々には、各利用者のテンプレートが格納される。図３には三人の利用者のための三つの利用者登録データ５７１、５７５及び５７６を示すが、実際には任意の数の利用者のための任意の数の利用者登録データが格納される。以下、利用者登録データ５７１について説明する。利用者登録データ５７５及び５７６は利用者登録データ５７１と同様であるため説明を省略する。
【００３１】
利用者登録データ５７１は、利用者ＩＤ５７２と、登録第一テンプレート５７３と、登録第二テンプレート５７４と、を保持することができる。利用者ＩＤ５７２は、利用者を一意に決定する識別子を保持することができ、識別子は例えば数字及びアルファベットの組み合わせで表現される。登録第一テンプレート５７３及び登録第二テンプレート５７４は、それぞれ第一テンプレート生成部４２１において生成される第一テンプレート及び第二テンプレート生成部４２２において生成される第二テンプレートを保持することができる。テンプレート登録部５３０は、利用者ＩＤ５７２に対応した登録第一テンプレート５７３及び登録第二テンプレート５７４を含む利用者登録データ５７１を登録する。
【００３２】
図４は、本発明の第一の実施形態の仮登録テンプレート格納部５８０の内部構造を示す説明図である。
【００３３】
仮登録テンプレート格納部５８０は、利用者仮登録データ５８１、５８６及び５８７等によって構成される。利用者仮登録データ５８１、５８６及び５８７等の各々には、各利用者の仮登録テンプレートが格納される。図４には三人の利用者のための三つの利用者仮登録データ５８１、５８６及び５８７を示すが、実際には任意の数の利用者のための任意の数の利用者仮登録データが格納される。以下、利用者仮登録データ５８１について説明する。利用者仮登録データ５８６及び５８７は利用者仮登録データ５８１と同様であるため説明を省略する。
【００３４】
利用者仮登録データ５８１は、利用者ＩＤ５８２と、認証回数５８３と、仮登録第一テンプレート５８４と、仮登録第二テンプレート５８５と、を保持することができる。利用者ＩＤ５８２は、利用者を一意に決定する識別子を保持することができ、識別子は例えば数字及びアルファベットの組み合わせで表現される。仮登録第一テンプレート５８４及び仮登録第二テンプレート５８５は、それぞれ第一テンプレート生成部４２１において生成される第一テンプレート及び第二テンプレート生成部４２２において生成される第二テンプレートを保持することができる。
【００３５】
図５は、本発明の第一の実施形態の本人確率格納部５９０の内部構造を示す説明図である。
【００３６】
本人確率格納部５９０は、利用者本人確率データ５９１、５９５及び５９６等によって構成される。利用者本人確率データ５９１、５９５及び５９６の各々には、各利用者の本人確率が格納される。利用者の本人確率とは、取得されたテンプレートがその利用者の生体情報の特徴量である確率である。図５には三人の利用者のための三つの利用者本人確率データ５９１、５９５及び５９６を示すが、実際には任意の数の利用者のための任意の数の利用者本人確率データが格納される。以下、利用者本人確率データ５９１について説明する。利用者本人確率データ５９５及び５９６は利用者本人確率データ５９１と同様であるため説明を省略する。
【００３７】
利用者本人確率データ５９１は、利用者ＩＤ５９２と、本人確率５９３と、認証回数５９４と、を保持することができる。利用者ＩＤ５９２は、利用者を一意に決定する識別子であり、数字及びアルファベットの組み合わせで表現される。本人確率５９３は、本人確率計算部５２０によって算出される確率値を保持することができ、確率値は例えば０〜１のいずれかの値である。
【００３８】
図６〜図９は、生体認証システムにおける登録及び認証の手順を示す図である。図６及び図７は、図１に示す移行前生体認証システムの処理手順を、図８及び図９は、図２に示す移行後生体認証システムの処理手順を示している。
【００３９】
図６は、本発明の第一の実施形態における第一テンプレートの登録の手順を示すフローチャートである。具体的には、図６は、図１に示す移行前の生体認証システムに第一テンプレートを登録する手順を示す。
【００４０】
登録端末３００の生体情報入力部３１０が、利用者から第一生体情報を取得する（Ｓ１００）。次に、登録端末３００のテンプレート生成部３２０が、移行前認証サーバ２００の第一テンプレート照合部２１１が用いる第一テンプレートを第一生体情報から生成する（Ｓ１０１）。登録端末３００は、利用者を識別する情報及び第一テンプレートを移行前認証サーバ２００に送信することで、移行前認証サーバ２００に対するテンプレート登録要求を行う（Ｓ１０２）。登録端末３００が移行前認証サーバ２００におけるテンプレート登録結果を受信すると、登録端末３００の登録結果表示部３３０がテンプレート登録結果をユーザに提示する（Ｓ１０６）。
【００４１】
一方、移行前認証サーバ２００は、第一テンプレート送信Ｓ１０２で送信された利用者を識別する情報及び第一テンプレートを受信する（Ｓ１０３）。移行前認証サーバ２００のテンプレート登録部２３０は、受信した利用者を識別する情報に基づいて生成した利用者ＩＤ、及び第一テンプレートをテンプレート格納部２６０へ登録する（Ｓ１０４）。以降、テンプレート格納部２６０に登録した第一テンプレートを登録第一テンプレートと呼ぶ。さらに、移行前認証サーバ２００は、登録結果表示部３３０において利用者に提示される登録結果（例えば、登録に成功したか否かを示す情報）を登録端末３００へ送信する（Ｓ１０５）。Ｓ１０３からＳ１０５の登録処理を繰り返し行うことで、複数の利用者の第一テンプレートが、移行前認証サーバ２００のテンプレート格納部２６０に登録される。利用者の第一テンプレートの登録が完了した後、利用者は、図７に示す認証手順に基づき、生体認証を受けることが可能となる。
【００４２】
図７は、本発明の第一の実施形態におけるユニモーダル認証の手順を示すフローチャートである。具体的には、図７は、上記の第一テンプレートの登録が行われた後、利用者が図１に示す移行前生体認証システムを利用して認証を行う手順を示す。
【００４３】
まず、移行前認証端末１００の生体情報入力部１１０が、利用者から第一生体情報を取得する（Ｓ２００）。移行前認証端末１００のテンプレート生成部１２０は、得られた第一生体情報から第一テンプレートを生成する（Ｓ２０１）。移行前認証端末１００は、得られた第一テンプレートを移行前認証サーバ２００に送信する（Ｓ２０２）。移行前認証端末１００が移行前認証サーバ２００から認証結果を受信すると、移行前認証端末１００の認証結果表示部１３０が認証結果を利用者に提示する（Ｓ２０７）。
【００４４】
一方、移行前認証サーバ２００は、まず移行前認証端末１００から第一テンプレートを受信する（Ｓ２０３）。以降、移行前認証端末１００から受信した第一テンプレートを入力第一テンプレートと呼ぶ。移行前認証サーバ２００のテンプレート照合部２１０が、入力第一テンプレートとテンプレート格納部２６０に保存されている登録第一テンプレートとを照合することによって、両者の類似度を求める（Ｓ２０４）。テンプレート照合部２１０は、このテンプレート間の類似度に基づいて認証処理を行い、利用者が事前にテンプレートを登録した登録者と同一人物か否かを判別する（Ｓ２０５）。例えば、類似度が所定の閾値より高い場合、利用者が登録者と同一人物であると判定されてもよい。次に、移行前認証サーバ２００は、認証結果を移行前認証端末１００に送信する（Ｓ２０６）。この認証結果は、少なくとも、認証に成功した（すなわち利用者が事前にテンプレートを登録した登録者と同一人物であると判定された）か否かを示す情報を含む。以上によって、第一テンプレートを用いた生体認証が実現する。
【００４５】
図７に示す第一テンプレートを用いた生体認証システムを、第一テンプレートと第二テンプレートを併用する生体認証システムへ移行するためには、第二テンプレートを新たに登録する必要がある。本実施形態では生体認証システムの移行に伴い、図１に示す生体認証システムの構成を図２に示す構成に変更し、図７に示す生体認証手順を図８に示す生体認証手順に変更する。この際、図１におけるテンプレート格納部２６０に格納されているデータを、図２におけるテンプレート格納部５７０に移動する。
【００４６】
図８は、本発明の第一の実施形態における第二テンプレートの自動登録の手順を示すフローチャートである。具体的には、図８は、登録第一テンプレートが既に登録されている、図２に示す生体認証システムにおいて、利用者が第一テンプレートによる認証を繰り返すことで第二テンプレートの自動登録を行う手順を示す。
【００４７】
第一テンプレートを用いる生体認証システムから、第一テンプレートと第二テンプレートの両方を用いる生体認証システムに移行するために、図１に示す生体認証システムが図２に示す生体認証システムに置き換えられる。すなわち、移行前認証端末１００が移行後認証端末４００に、移行前認証サーバ２００が移行後認証サーバ５００に置き換えられ、登録端末３００が不要となる。このデバイスの置換が行われると、認証端末側の認証手順Ｔ５０及び認証サーバ側の認証手順Ｔ６０が開始される。
【００４８】
まず、移行後認証端末４００の生体情報入力部４１０が、利用者から第一生体情報及び第二生体情報を取得する（Ｓ３００）。移行後認証端末４００のテンプレート生成部４２０は、第一生体情報及び第二生体情報からそれぞれ入力第一テンプレート及び入力第二テンプレートを生成し（Ｓ３０１）、それらを移行後認証サーバ５００に送信する（Ｓ３０２）。移行後認証端末４００が移行後認証サーバ５００から登録・認証結果を受信すると、移行後認証端末４００の登録・認証結果表示部４３０がその登録・認証結果を利用者に提示する（Ｓ３１４）。
【００４９】
一方、移行後認証サーバ５００は、まず移行後認証端末４００から第一テンプレート及び第二テンプレートを受信する（Ｓ３０３）。以降、移行後認証端末４００から受信した第一テンプレートを入力第一テンプレート、第二テンプレートを入力第二テンプレートと呼ぶ。移行後認証サーバ５００の第一テンプレート照合部５１１は、得られた入力第一テンプレートと事前にテンプレート格納部５７０に登録しておいた登録第一テンプレートとを照合し、両者の類似度を取得する（Ｓ３０４）。得られた類似度に基づいて認証処理を行うことで（Ｓ３０５）、利用者が事前に登録第一テンプレート５７３を登録した登録者と同一人物か否かを判定する（Ｓ３０６）。例えば、類似度が所定の閾値より高い場合、利用者と登録者とが同一人物であると判定されてもよい。
【００５０】
認証に失敗した場合（すなわち利用者と登録者とが同一人物でないと判定された場合）、移行後認証サーバ５００は、認証失敗を表すデータを認証結果として移行後認証端末４００に送信し（Ｓ３１３）、認証処理を終了する。認証に成功した場合（すなわち利用者と登録者とが同一人物であると判定された場合）、移行後認証サーバ５００は、当該利用者に対応する登録第二テンプレート５７４がテンプレート格納部５７０に登録済みか否かを判定する（Ｓ３０７）。
【００５１】
登録第二テンプレート５７４が登録済みであると判定された場合、移行後認証サーバ５００はテンプレート登録処理を行わず、移行後認証端末４００に認証成功を表すデータを認証結果として送信し（Ｓ３１３）、認証処理を終了する。登録第二テンプレート５７４が登録されていないと判定された場合は（Ｓ３０７）、Ｓ３０８以降の第二テンプレート登録処理が実行される。
【００５２】
第二テンプレート登録処理では、まずテンプレート仮登録部５４０が、認証回数５８３、仮登録第一テンプレート５８４及び仮登録第二テンプレート５８５で構成されるデータに、利用者の認証回数、入力第一テンプレート及び入力第二テンプレートを代入し、それらを仮登録テンプレート格納部５８０に追加する（Ｓ３０８）。
【００５３】
本人確率計算部５２０は、仮登録第一テンプレート５８４と登録第一テンプレート５７３との照合結果、及び／または仮登録第二テンプレート５８５同士の照合結果、及び本人確率格納部５９０に格納されている本人確率５９３に基づいて本人確率を更新し、更新された本人確率を本人確率５９３に保存する（Ｓ３０９）。ここで、本人確率とは、仮登録第一テンプレート５８４が、Ｓ３０６において認証された利用者の生体情報の特徴量である確率である。このＳ３０９における本人確率更新方法については、後述する。
【００５４】
次に、テンプレート登録許可部５６０は、第二テンプレートの登録を許可するか否かを判定する（Ｓ３１０）。具体的には、テンプレート登録許可部５６０は、本人確率５９３が予め設定した登録閾値を上回るか否かを判定する。
【００５５】
本人確率５９３が予め設定した登録閾値を超えない場合、第二テンプレートの登録が許可されない。この場合、本人確率登録部５５０は、Ｓ３０９で更新された本人確率を本人確率格納部５９０における本人確率５９３に保存する（Ｓ３１１）。移行後認証サーバ５００は、さらに登録の成否、及び認証成功を表すデータを登録・認証結果として移行後認証端末４００に送信することで（Ｓ３１３）、認証処理を完了する。
【００５６】
一方、本人確率５９３が予め設定した登録閾値を上回った場合、Ｓ３１０において第二テンプレートの登録が許可される。この場合、テンプレート登録部５３０は、複数の仮登録第二テンプレート５８５から代表テンプレートを選択して登録第二テンプレート５７４に登録し（Ｓ３１２）、さらに登録・認証結果を移行後認証端末４００に送信することで（Ｓ３１３）、認証処理を完了する。
【００５７】
代表テンプレートは、例えば、複数の仮登録第二テンプレート５８５相互の類似度に基づいて選択される。例えば、各仮登録第二テンプレート５８５について、その仮登録第二テンプレート５８５と、その他の仮登録第二テンプレート５８５との間の類似度の統計量を算出し、その統計量が最小（または最大）になる仮登録第二テンプレート５８５を代表テンプレートとして選択してもよい。ここで統計量とは、例えば、平均値等である。
【００５８】
移行期間中、図８の処理は繰り返し実行される。例えば、本実施形態の生体認証システムが入退室管理のために使用される場合、移行期間中、利用者が入室するたびに図８の処理が実行される。その結果、各利用者について、仮登録第一テンプレート５８４と仮登録第二テンプレート５８５の複数の組が保持される。Ｓ３０３からＳ３１３の処理を複数回繰り返すことで本人確率が更新され、高い精度で本人確認を行うことが可能となる。この本人確率に基づいて第二テンプレートの登録を行うことで、他人の第二テンプレートが誤って登録されるリスクを抑制し、第二テンプレートの安全な自動登録が実現する。
【００５９】
ただし、Ｓ３０５における１回の認証処理では、誤った認証結果が得られる可能性がある。すなわち、一人の利用者に関する複数の仮登録第二テンプレート５８５の中に、その利用者以外の利用者の生体情報から生成されたテンプレートが紛れ込んでいる可能性がある。上記のように代表テンプレートを選択し、それを登録第二テンプレート５７４に保持することによって、他人のテンプレートが誤って登録されるリスクを抑制することができる。
【００６０】
なお、Ｓ３１０において第二テンプレートの登録が許可された場合には、Ｓ３１２において、第二テンプレートの登録と併せて複数の仮登録第一テンプレート５８４から代表テンプレートを選択し、その代表テンプレートを登録第一テンプレート５７３に登録してもよい。
【００６１】
Ｓ３０９では、事前にテンプレート間の類似度が従う本人分布と他人分布を求めた上で、今回得られた入力第一テンプレートと登録第一テンプレート間の類似度にベイズの定理を適用することで、本人確率を更新する。
【００６２】
なお、本人同士のテンプレートから得られる類似度の分布（すなわち、一人の利用者から得られたテンプレート間の類似度の分布）を本人分布と呼び、互いに異なる利用者のテンプレートから得られる類似度の分布（すなわち、互いに異なる利用者から得られたテンプレート間の類似度の分布）を他人分布と呼ぶ。
【００６３】
以下、本人確率の更新処理について具体的に説明する。まず、本人確率計算部５２０は、予め複数の利用者からそれぞれ複数回取得した学習用テンプレートから、学習用テンプレート同士の類似度を求める。次に、本人確率計算部５２０は、得られた本人のテンプレート同士の類似度及び他人のテンプレート同士の類似度がいずれも正規分布等に従うと仮定し、分布パラメータをＭＡＰ推定等に基づき推定することで本人分布及び他人分布を求める。
【００６４】
次に、本人確率計算部５２０は、Ｓ３０４において算出した類似度に対する本人分布の値と他人分布の値を求め、これらの分布の値から、入力第一テンプレートと登録第一テンプレートとが同一人物から得られた、という事象に対する確からしさを示す尤度を算出する。本人確率計算部５２０は、この尤度、及び、認証が行われる前の時点で本人確率格納部５９０に格納されている本人確率５９３（事前確率）に対してベイズの定理を適用することで、本人確率を算出する。なお、本人確率５９３に値が格納されていない場合は、予め定めた値を事前確率として用いる。
【００６５】
最後に本人確率登録部５５０が得られた本人確率を本人確率５９３に格納し、本人確率更新が完了する。
【００６６】
Ｓ３０９における本人確率算出、及びＳ３１０以降の第二テンプレート登録は、それぞれ図１１のＳ６００、及びＳ６１０に置き換えることができる。以下、図を参照して説明する。
【００６７】
図１１は、本発明の第一の実施形態における、テンプレートの分類に基づく第二テンプレート登録手順を示すフローチャートである。
【００６８】
図８に示した第二テンプレート登録手順では、Ｓ３０９において全ての仮登録テンプレートに対して本人確率算出を行っていたが、仮登録テンプレートをグループに分類し、グループごとに本人確率を算出してもよい。この際、仮登録第二テンプレートが十分に類似したテンプレートのみでグループを構成すれば、各グループに複数の人物から取得されたテンプレートが含まれる確率は低くなる。これによって、グループから得られる本人確率の信頼性が向上し、本人の第二テンプレートを高い精度で登録することができる。
【００６９】
本人確率更新（Ｓ６００）では、本人確率計算部５２０が、まず対象の利用者仮登録データにおける仮登録第二テンプレート５８５に登録された複数の仮登録第二テンプレート同士を照合する。例えば、本人確率計算部５２０は、認証回数５８３の値「１回目」に対応する仮登録第二テンプレート５８５の値と認証回数５８３の値「２回目」に対応する仮登録第二テンプレート５８５の値とを照合し、それらの仮登録第二テンプレート間の類似度を算出する。本人確率計算部５２０は、この類似度に基づく任意の既知の分類方法（例えば完全連結法等）を用いて、類似した仮登録第二テンプレートが同一のグループになるように仮登録第二テンプレートを分類する（Ｓ６０１）。完全連結法等の分類手法では、どの程度類似したものを同じグループに分類するかを決めるパラメータが存在する。このパラメータは、事前に求めた他人分布に基づいて、異なる利用者のテンプレートが同じグループに分類される確率が十分小さくなるように設定される。さらに、本人確率計算部５２０は、得られた各グループについて、対象グループに属する仮登録第二テンプレートを用いて、その他のグループに属する仮登録第二テンプレートを用いずに本人確率を算出し（Ｓ６０２）、得られる本人確率のうち最大の確率を持つグループ（以降、対象グループ）を取得する（Ｓ６０３）。
【００７０】
複数の仮登録第二テンプレート同士を照合し、十分に類似した仮登録第二テンプレートで構成されるグループを生成することで、異なる利用者から取得されたテンプレートが高確率で異なるグループに分類される。このグループごとに仮登録第一テンプレートと登録第一テンプレートとを照合し、本人確率を算出すると、グループに複数の人物から取得された仮登録第一テンプレートが含まれる確率が低いため、得られる本人確率の信頼性が向上する。
【００７１】
登録許可（Ｓ６１０）では、まず、テンプレート登録許可部５６０が、Ｓ６０３で得られた対象グループの本人確率と、予め設定した閾値とを比較する（Ｓ６１１）。本人確率が予め設定した登録閾値を超えた場合、テンプレート登録部が、対象グループに属する仮登録第二テンプレートから予め決められた手段によって代表テンプレートを選択し、代表テンプレートを登録第二テンプレートとして登録第二テンプレート５７４へ登録し（Ｓ６１２）、図８のＳ３１３に進む。一方、本人確率が登録閾値を下回った場合、テンプレート登録部が第二テンプレートを登録せずに、図８のＳ３１１に進む。図１１の手順によって、異なる利用者から取得したテンプレートを異なるグループに分類することで、本人確率の信頼性が低下するのを抑制し、本人の第二テンプレートを高い精度で登録することが可能となる。
【００７２】
図８に示す手順によって全ての利用者に対して登録第二テンプレート５７４が登録され、ユニモーダル認証システムからマルチモーダル認証システムへの移行期間が終了した後は、図９に示す第一テンプレートと第二テンプレートを併用したマルチモーダル認証に移行することが可能となる。
【００７３】
図９は、本発明の第一の実施形態におけるマルチモーダル認証の手順を示すフローチャートである。具体的には、図９は、第一テンプレート及び第二テンプレートを用いて認証を行う図２に示す移行後生体認証システムにおいて、利用者が認証を行う手順を示す。
【００７４】
まず移行後認証端末４００では、生体情報入力部４１０が利用者の第一生体情報及び第二生体情報を取得する（Ｓ４００）。テンプレート生成部４２０は、得られた第一生体情報と第二生体情報から、第一テンプレート及び第二テンプレートを生成する（Ｓ４０１）。移行後認証端末４００は、生成された第一テンプレート及び第二テンプレートを移行後認証サーバ５００に送信する（Ｓ４０２）。その後、移行後認証端末４００が認証結果を移行後認証サーバ５００から受信すると、その認証結果を登録・認証結果表示部４３０が利用者に提示する（Ｓ４０７）。
【００７５】
一方、移行後認証サーバ５００は、まず入力第一テンプレート及び入力第二テンプレートを移行後認証端末４００から受信する（Ｓ４０３）。テンプレート照合部５１０は、入力第一テンプレート及び入力第二テンプレートを、予め登録された登録第一テンプレート及び登録第二テンプレートと、それぞれ照合する（Ｓ４０４）。テンプレート照合部５１０は、第一テンプレートの照合結果と第二テンプレートの照合結果を併用した複合認証処理を行い、利用者が事前にテンプレートを登録した登録者と同一人物か否かを判定する（Ｓ４０５）。このようにして得られた複合認証結果を移行後認証サーバ５００が移行後認証端末４００に送信することで（Ｓ４０６）、認証処理が完了する。
【００７６】
複合認証処理（Ｓ４０５）は、従来のマルチモーダル認証と同様に行われる。すなわち、第一テンプレートの照合結果として得られた類似度及び第二テンプレートの照合結果として得られた類似度からそれぞれの認証結果を取得し、得られた認証結果に基づき利用者が登録者と同一人物であるか否かを判定する、または第一テンプレートの照合結果及び第二テンプレートの照合結果を統合して一つの認証結果を取得し、利用者が登録者と同一人物であるか否かを判定する等の方法で、複合認証処理が行われる。
【００７７】
なお、上記の実施形態では移行期間が設けられ、移行期間内は図８に示すユニモーダル認証システムを用い、移行期間終了後に図９に示すマルチモーダル認証を開始するが、移行期間は設定しなくてもよい。移行期間を設定しない場合は、図８及び図９に示す手順に代わり、図１０に示す手順を用いる。
【００７８】
図１０は、本発明の第一の実施形態において、移行期間が設定されない場合の第二テンプレートの登録及びマルチモーダル認証の手順を示すフローチャートである。
【００７９】
図１０における第二テンプレート登録手順では、移行期間などを設定せずに、登録第二テンプレート５７４が登録され次第、登録第一テンプレート５７３と登録第二テンプレート５７４を用いた認証が開始される。以下、図面を参照して説明する。
【００８０】
図１０に示す手順のうち、移行後認証端末４００が実行するＳ５００、Ｓ５０１、Ｓ５０２及びＳ５１６は、それぞれ、図８のＳ３００、Ｓ３０１、Ｓ３０２及びＳ３１４と同様である。
【００８１】
移行後認証端末４００から入力第一テンプレート及び入力第二テンプレートを受信（Ｓ５０３）した後、移行後認証サーバ５００は、登録第二テンプレート５７４が登録済みか否かを判定する（Ｓ５０４）。登録第二テンプレート５７４が登録済みの場合、第一テンプレート照合部５１１が入力第一テンプレートと登録第一テンプレート５７３とを照合し、第二テンプレート照合部５１２が入力第二テンプレートと登録第二テンプレート５７４とを照合し、類似度を算出する（Ｓ５１３）。テンプレート照合部５１０は、得られた第一テンプレートの類似度及び第二テンプレートの類似度に基づいて、図９のＳ４０５と同様の認証処理を行い（Ｓ５１４）、得られた認証結果を移行後認証端末４００に送信する。
【００８２】
一方、Ｓ５０４において登録第二テンプレート５７４が登録されていない場合、第一テンプレート照合部５１１が入力第一テンプレートと登録第一テンプレート５７３とを照合して類似度を算出し（Ｓ５０５）、類似度に基づいて、図８のＳ３０５と同様の認証処理を行う（Ｓ５０６）。認証が成功した場合には、図８と同様に第二テンプレート登録処理に入り、テンプレート仮登録（Ｓ５０８）、本人確率更新（Ｓ５０９）、登録許可（Ｓ５１０）を行い、登録が許可された場合にはテンプレート本登録（Ｓ５１２）を行う。登録が許可されなかった場合は、本人確率保存（Ｓ５１１）を行い、テンプレート登録は次回以降の認証時に行う。Ｓ５０８からＳ５１２は、それぞれ、図８のＳ３０８からＳ３１２と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００８３】
以上の手順によって、利用者は第二テンプレートが自動登録された場合、次回以降の認証では第一テンプレートと第二テンプレートを用いたマルチモーダル認証を受けることが可能となる。これによって移行期間の設定が不要となり、第二テンプレートの登録と複数種類のテンプレートを用いた認証とを同時に行うことが可能となる。
【００８４】
図１２は、本発明の第一の実施形態の生体認証システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【００８５】
具体的には、図１２は、本実施形態における移行前認証端末１００、移行前認証サーバ２００、登録端末３００、移行後認証端末４００及び移行後認証サーバ５００のハードウェア構成を示す。これらは図１２に示すようにＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）６００、メモリ６０１、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）６０２、入力装置６０３、出力装置６０４及び通信装置６０５によって構成することができる。
【００８６】
移行前認証端末１００のメモリ６０１にはテンプレート生成部１２０に対応するプログラムが格納される。移行前認証端末１００のＣＰＵ６００がそのプログラムを実行することによって、テンプレート生成部１２０が実現される。移行前認証サーバ２００のメモリ６０１には、テンプレート照合部２１０及びテンプレート登録部２３０に対応するプログラムが格納される。移行前認証サーバ２００のＣＰＵ６００がこれらのプログラムを実行することによって、テンプレート照合部２１０及びテンプレート登録部２３０が実現される。
【００８７】
登録端末３００のメモリ６０１にはテンプレート生成部３２０に対応するプログラムが格納される。登録端末３００のＣＰＵ６００がこのプログラムを実行することによって、テンプレート生成部３２０が実現される。移行後認証端末４００のメモリ６０１にはテンプレート生成部４２０に対応するプログラムが格納される。移行後認証端末４００のＣＰＵ６００がこのプログラムを実行することによって、テンプレート生成部４２０が実現される。
【００８８】
移行後認証サーバ５００のメモリ６０１には、テンプレート照合部５１０、本人確率計算部５２０、テンプレート登録部５３０、テンプレート仮登録部５４０、本人確率登録部５５０及びテンプレート登録許可部５６０に対応するプログラムが格納される。移行後認証サーバ５００のＣＰＵ６００がこれらのプログラムを実行することによって、テンプレート照合部５１０、本人確率計算部５２０、テンプレート登録部５３０、テンプレート仮登録部５４０、本人確率登録部５５０及びテンプレート登録許可部５６０が実現される。
【００８９】
移行前認証サーバのＨＤＤ６０２にはテンプレート格納部２６０が、移行後認証サーバ５００のＨＤＤ６０２にはテンプレート格納部５７０、仮登録テンプレート格納部５８０及び本人確率格納部５９０が格納される。
【００９０】
移行前認証端末１００の入力装置６０３は、生体情報入力部１１０に相当する。登録端末３００の入力装置６０３は、生体情報入力部３１０に相当する。移行後認証端末４００の入力装置６０３は、生体情報入力部４１０に相当する。例えば第一生体情報が指紋である場合、移行前認証端末１００及び登録端末３００の入力装置６０３は指紋読み取り装置である。例えば第一生体情報が指紋であり、第二生体情報が指静脈パターンである場合、移行後認証端末４００の入力装置６０３は指紋及び指静脈パターンの読み取り装置である。
【００９１】
移行後認証端末４００の入力装置６０３は、二種類の生体情報（例えば指紋及び指静脈パターン）を同時に読み取ることができる一つの装置であることが望ましい。しかし、必ず一人の利用者の二種類の生体情報が対応付けて入力されるように管理する限り、移行後認証端末４００の入力装置６０３は、それぞれが一種類の生体情報を読み取る二つの装置によって構成されてもよい。
【００９２】
利用者が生体情報に加えて利用者の識別情報（例えばＩＤ番号）を入力する場合、入力装置６０３はさらにキーボード等を含んでもよい。
【００９３】
移行前認証端末１００の出力装置６０４は、認証結果表示部１３０に相当する。登録端末３００の出力装置６０４は、登録結果表示部３３０に相当する。移行後認証端末４００の出力装置６０４は、登録・認証結果表示部４３０に相当する。これらは、例えば、テキストまたは任意の画像を表示する表示装置であってもよい。
【００９４】
通信装置６０５は、各ハードウェア同士の通信に用いられる。例えば、図６のＳ１０２、Ｓ１０３及びＳ１０５における情報の送受信は、認証端末及び認証サーバの通信装置６０５を介して実行される。他のフローチャートに記載された送受信についても同様である。
【００９５】
以上の本発明の第一の実施形態によれば、ユニモーダル認証システムからマルチモーダル認証システムへ移行するためにテンプレートの追加登録が必要となった場合に、利用者は通常の生体認証を繰り返すだけで自動的に新たな種類のテンプレートを追加登録することができる。これによって、利便性の高い生体認証システムを実現することができる。さらに、複数回の認証結果から本人確率を算出し、本人確率に基づいてテンプレートを登録するか否かを判定することで、高い精度で本人確認が行われるため、他人のテンプレートが誤って登録される危険性を抑制することができる。
【００９６】
＜第二の実施形態＞
第二の実施形態は、第一テンプレートを用いて認証を行う生体認証システムから、第一テンプレートと第二テンプレートを併用して認証を行う生体認証システムへの移行する際に、自動で第二テンプレート登録を行うシステムである。ただし、第一の実施形態では利用者から第一生体情報と第二生体情報を取得し、それぞれから第一テンプレートと第二テンプレートを生成したのに対し、本実施形態では第一生体情報から、第一テンプレートと第二テンプレートの二種類のテンプレートを生成する。これらの二種類のテンプレートは、例えば、互いに異なるアルゴリズムによって生成される。例えば、第一テンプレートを生成するために第一アルゴリズムが使用されていたところ、より精度の高い認証を可能にする新たな第二アルゴリズムが開発され、それを新たに生体認証システムに導入しようとする場合に、第二の実施形態が適用される。
【００９７】
本実施形態では、まず図１に示す第一テンプレートを用いて認証を行う移行前生体認証システムにおいて図６に示す第一テンプレート登録、及び図７に示す生体認証が行われる。この移行前生体認証システムを第一テンプレートと第二テンプレートを併用して認証を行う移行後生体認証システムへ移行する場合、利用者が第二テンプレートを登録できる移行期間が設けられる。移行期間中は、図２に示す移行後生体認証システムにおいて、図８に示す手順で第二テンプレートの自動登録と第一テンプレートを用いた認証が行われる。移行期間終了後は、図９に示す第一テンプレートと第二テンプレートを併用した認証が行われる。
【００９８】
以下、図面を参照して、詳細に説明する。ここでは第一の実施形態と同じ図面を参照するが、実行される手順の一部が第一の実施形態と異なる。
【００９９】
図１は本実施形態の移行前の生体認証システムの構成を示す図である。このシステム構成は、第一の実施形態と同様である。
【０１００】
図２は本実施形態の移行後の生体認証システムの構成を示す図である。第一の実施形態の生体情報入力部４１０が二種類の生体情報を取得するのに対して、本実施形態の生体情報入力部４１０は、図１の生体情報入力部１１０と同じく単一種類の生体情報（すなわち第一生体情報）を取得する。本実施形態では、単一種類の第一生体情報から、第一テンプレート及び第二テンプレートを生成してそれらを認証に用いるため、第一テンプレート生成部４２１と第二テンプレート生成部４２２の入力は、同じ第一生体情報である。例えば、第一テンプレート生成部４２１は、第一テンプレート生成アルゴリズムを用いて第一生体情報から第一テンプレートを生成し、第二テンプレート生成部４２２は、第二テンプレート生成アルゴリズムを用いて第一生体情報から第二テンプレートを生成する。
【０１０１】
生体情報入力部４１０、第一テンプレート生成部４２１、及び第二テンプレート生成部４２２以外は、第一の実施形態と同様である。
【０１０２】
図３から図７は、それぞれテンプレート格納部の内部構造、仮登録テンプレート格納部の内部構造、本人確率格納部の内部構造、移行前生体認証へのテンプレート登録手順、及び、移行前生体認証システムの認証手順を示す図である。図３から図７に示す内部構造及び手順は、第一の実施形態と同様である。
【０１０３】
図８は、移行後生体認証システムへの第二テンプレート登録手順を示す図である。本実施形態では、Ｓ３００において単一種類の第一生体情報が取得される。また、Ｓ３０１では、第一生体情報が第一テンプレート生成部４２１及び第二テンプレート生成部４２２に入力され、第一テンプレート及び第二テンプレートが生成される。Ｓ３００及びＳ３０１以外の処理は、第一の実施形態と同様である。
【０１０４】
図８の手順によって全ての利用者に対して登録第二テンプレート５７４の登録が行われ、生体認証システムの移行期間が終了した後は、図９に示す第一テンプレートと第二テンプレートを併用した生体認証システムへ移行することができる。
【０１０５】
図９は、移行後生体認証システムにおける認証手順を示す図である。本実施形態の認証手順のうち、生体情報の取得（Ｓ４００）及び第一・第二テンプレート生成（Ｓ４０１）は第一の実施形態と異なるが、それ以外の手順は第一の実施形態と同じである。第一の実施形態ではＳ４００において、第一生体情報及び第二生体情報という異なる二種類の生体情報が取得される。本実施形態では、移行後も単一種類の生体情報が用いられるため、Ｓ４００では第一生体情報が取得され、第二生体情報は取得されない。Ｓ４０１では、第一テンプレート生成部４２１及び第二テンプレート生成部４２２が、第一生体情報から、それぞれ、第一テンプレート及び第二テンプレートを生成する。
【０１０６】
なお、本実施形態では、図８に示す手順によって登録第二テンプレート５７４の登録が完了した後、マルチモーダル生体認証システムに移行する代わりに、第二テンプレートを用いたユニモーダル生体認証システムへ移行することもできる。この移行のために、システム構成が図２に示す構成から図１に示す構成へと変更され、図８の手順で登録された登録第二テンプレート５７４が図１のテンプレート格納部２６０に保存される。その後、図７に示す認証手順によって認証が行われるが、第一テンプレートの代わりに第二テンプレートが使用される。
【０１０７】
以上の実施形態によれば、テンプレート生成アルゴリズムの追加に伴いテンプレートの追加登録が必要となった場合に、利用者が通常の生体認証を繰り返すだけで自動的にテンプレートを追加登録することができる。さらに、複数回の認証結果から本人確率を算出し、本人確率に基づきテンプレート登録を行うか否かを判定することで、他人のテンプレートが誤って登録される危険性を抑制することができる。
【０１０８】
＜第三の実施形態＞
第三の実施形態では、図８に示す登録第二テンプレートの自動登録を行った後、オペレータによる本人確認に基づく入力を受け付けた上で、自動登録された登録第二テンプレート５７４を用いた認証を開始する。本実施例では、まず図８の手順で登録第二テンプレートを自動登録し、その後オペレータが利用者の本人確認を行う。この本人確認が終了し、オペレータが生体認証システム移行手続きを行うと、利用者は図９に示す移行後生体認証システムを利用することが可能となる。
【０１０９】
例えば、図８の処理によって登録第二テンプレート５７４が登録された後、移行後認証サーバ５００は、オペレータによる利用者の本人確認の結果が入力されたか否かを判定する手順（図示省略）を実行してもよい。オペレータは、例えば、実際に利用者と対面して、利用者を認証する書類等に基づいて、利用者が登録されるべき人物に相違ないことを確認してもよい。その後、オペレータが本人確認に成功したことを示す情報を、移行後認証サーバ５００の入力装置６０３を用いて入力する。移行後認証サーバ５００は、この情報が入力された場合、図９に示すマルチモーダル認証を開始する。
【０１１０】
なお、本実施例では第二の実施形態の場合と同様に、システム構成を図２に示す構成から図１に示す構成へと変更し、登録第二テンプレート５７４を図１のテンプレート格納部２６０に保存することで、自動登録した登録第二テンプレートを用いたユニモーダル生体認証へと移行することもできる。
【符号の説明】
【０１１１】
１００移行前認証端末
１１０、４１０生体情報入力部
１２０、４２０テンプレート生成部
１２１、４２１第一テンプレート生成部
１３０認証結果表示部
２００移行前認証サーバ
２１０、５１０テンプレート照合部
２１１、５１１第一テンプレート照合部
２３０、５３０テンプレート登録部
２６０、５７０テンプレート格納部
３００登録端末
３１０生体情報入力部
３２０テンプレート生成部
３２１第一テンプレート生成部
３３０登録結果表示部
４００移行後認証端末
４２２第二テンプレート生成部
４３０登録・認証結果表示部
５００移行後認証サーバ
５１２第二テンプレート照合部
５２０本人確率計算部
５４０テンプレート仮登録部
５５０本人確率登録部
５６０テンプレート登録許可部
５７１利用者登録データ
５７２、５８２、５９２利用者ＩＤ
５７３登録第一テンプレート
５７４登録第二テンプレート
５８０仮登録テンプレート格納部
５８１利用者仮登録データ
５８３認証回数
５８４仮登録第一テンプレート
５８５仮登録第二テンプレート
５９０本人確率格納部
５９１利用者本人確率データ
５９３本人確率
５９４認証回数

【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の生体情報を取得する入力装置と、前記入力装置に接続されるプロセッサと、データを格納する記憶装置と、を備える生体認証システムであって、
前記生体認証システムは、
第一利用者から取得した第一生体情報の特徴量を、前記第一利用者に対応する登録第一テンプレートとして保持し、
前記入力装置を介して複数の第一生体情報及び第二生体情報の組を取得し、
前記各第一生体情報の特徴量及び前記各第二生体情報の特徴量を、それぞれ、第一テンプレート及び第二テンプレートとして算出し、
前記各第一テンプレートと、前記登録第一テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定し、
前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された複数の前記第一テンプレートに基づいて、前記複数の第一テンプレートが前記第一利用者から取得された生体情報の特徴量である確率を示す本人確率を算出し、
前記本人確率が所定の閾値を超えた場合、前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された前記複数の第一テンプレートに対応する複数の前記第二テンプレートの一つを、前記第一利用者に対応する登録第二テンプレートとして保持し、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記入力装置を介して少なくとも第二生体情報を取得した場合、前記第二生体情報の特徴量を前記第二テンプレートとして算出し、
前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定することを特徴とする生体認証システム。
【請求項２】
請求項１に記載の生体認証システムであって、
一人の利用者から取得した生体情報の特徴量の間の類似度の分布を示す本人分布、及び、互いに異なる利用者から取得した生体情報の特徴量の間の類似度の分布を示す他人分布を予め保持し、
前記登録第一テンプレートと前記複数の第一テンプレートとの類似度に対応する前記本人分布の値及び前記他人分布の値に基づいて、前記本人確率を計算することを特徴とする生体認証システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の生体認証システムであって、
前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された前記複数の第一テンプレートに対応する前記複数の第二テンプレートを、前記複数の第二テンプレート相互の類似度に基づく所定の分類方法を用いて複数のグループに分類し、
前記各グループに含まれる前記複数の第二テンプレートに対応する前記複数の第一テンプレートの前記本人確率を、前記グループごとに算出し、
前記複数のグループのうち第一グループについて算出された前記本人確率が前記所定の閾値を超えた場合、前記第一グループに含まれる前記複数の第二テンプレートの一つを、前記登録第二テンプレートとして保持することを特徴とする生体認証システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、前記本人確率が前記所定の閾値を超えた場合、前記複数の第一テンプレートの一つを新たな前記登録第一テンプレートとして保持することを特徴とする生体認証システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、
前記登録第二テンプレートが保持されるまで、前記各第一テンプレートと、前記登録第一テンプレートとの類似度が所定の閾値より高い場合、前記第一利用者の認証に成功したと判定し、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度が所定の閾値より高い場合、前記第一利用者の認証に成功したと判定することを特徴とする生体認証システム。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、
前記登録第二テンプレートが保持されるまで、前記各第一テンプレートと、前記登録第一テンプレートとの類似度が所定の閾値より高い場合、前記第一利用者の認証に成功したと判定し、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記入力装置を介して第一生体情報及び第二生体情報の組を取得した場合、前記第一生体情報の特徴量を前記第一テンプレートとして算出し、前記第二生体情報の特徴量を前記第二テンプレートとして算出し、
前記第一テンプレートと前記登録第一テンプレートとの類似度及び前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定することを特徴とする生体認証システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記登録第二テンプレートを用いた認証を開始することを示す情報の入力を受け付け、
前記登録第二テンプレートを用いた認証を開始することを示す情報が入力された後、前記入力装置を介して少なくとも第二生体情報を取得した場合、前記第二生体情報の特徴量を前記第二テンプレートとして算出し、
前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定することを特徴とする生体認証システム。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、
前記本人確率が所定の閾値を超えた場合、前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された前記複数の第一テンプレートに対応する複数の前記第二テンプレートから、前記複数の第二テンプレート相互の類似度に基づいて、代表テンプレートを選択し、前記選択された代表テンプレートを前記登録第二テンプレートとして保持することを特徴とする生体認証システム。
【請求項９】
利用者の生体情報を取得する入力装置と、前記入力装置に接続されるプロセッサと、データを格納する記憶装置と、を備える生体認証システムであって、
前記生体認証システムは、
第一利用者から取得した第一生体情報の特徴量を、第一アルゴリズムに基づいて、前記第一利用者に対応する登録第一テンプレートとして保持し、
前記入力装置を介して複数の第一生体情報を取得し、
前記各第一生体情報の特徴量を、前記第一アルゴリズム及び第二アルゴリズムに基づいて、それぞれ、第一テンプレート及び第二テンプレートとして算出し、
前記各第一テンプレートと、前記登録第一テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定し、
前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された複数の前記第一テンプレートに基づいて、前記複数の第一テンプレートが前記第一利用者から取得された生体情報の特徴量である確率を示す本人確率を算出し、
前記本人確率が所定の閾値を超えた場合、前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された前記複数の第一テンプレートに対応する複数の前記第二テンプレートの一つを、前記第一利用者に対応する登録第二テンプレートとして保持し、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記入力装置を介して第一生体情報を取得した場合、前記第一生体情報の特徴量を、前記第二アルゴリズムに基づいて、前記第二テンプレートとして算出し、
前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定することを特徴とする生体認証システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の生体認証システムであって、
前記登録第一テンプレートと前記第一利用者から取得した生体情報の特徴量との類似度の分布を示す本人分布、及び、前記登録第一テンプレートと前記第一利用者以外の利用者から取得した生体情報の特徴量との類似度の分布を示す他人分布を予め保持し、
前記登録第一テンプレートと前記複数の第一テンプレートとの類似度に対応する前記本人分布の値及び前記他人分布の値に基づいて、前記本人確率を計算することを特徴とする生体認証システム。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の生体認証システムであって、
前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された前記複数の第一テンプレートに対応する前記複数の第二テンプレートを、前記複数の第二テンプレート相互の類似度に基づく所定の分類方法を用いて複数のグループに分類し、
前記各グループに含まれる前記複数の第二テンプレートに対応する前記複数の第一テンプレートの前記本人確率を、前記グループごとに算出し、
前記複数のグループのうち第一グループについて算出された前記本人確率が前記所定の閾値を超えた場合、前記第一グループに含まれる前記複数の第二テンプレートの一つを、前記登録第二テンプレートとして保持することを特徴とする生体認証システム。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、前記本人確率が前記所定の閾値を超えた場合、前記複数の第一テンプレートの一つを新たな前記登録第一テンプレートとして保持することを特徴とする生体認証システム。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、
前記登録第二テンプレートが保持されるまで、前記各第一テンプレートと、前記登録第一テンプレートとの類似度が所定の閾値より高い場合、前記第一利用者の認証に成功したと判定し、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度が所定の閾値より高い場合、前記第一利用者の認証に成功したと判定することを特徴とする生体認証システム。
【請求項１４】
請求項９から１２のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、
前記登録第二テンプレートが保持されるまで、前記各第一テンプレートと、前記登録第一テンプレートとの類似度が所定の閾値より高い場合、前記第一利用者の認証に成功したと判定し、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記入力装置を介して第一生体情報を取得した場合、前記第一生体情報の特徴量を、前記第一アルゴリズム及び前記第二アルゴリズムを用いて、それぞれ、前記第一テンプレート及び前記第二テンプレートとして算出し、
前記第一テンプレートと前記登録第一テンプレートとの類似度及び前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定することを特徴とする生体認証システム。
【請求項１５】
請求項９から１４のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記登録第二テンプレートを用いた認証を開始することを示す情報の入力を受け付け、
前記登録第二テンプレートを用いた認証を開始することを示す情報が入力された後、前記入力装置を介して第一生体情報を取得した場合、前記第一生体情報の特徴量を、前記第二アルゴリズムに基づいて、前記第二テンプレートとして算出し、
前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定することを特徴とする生体認証システム。
【請求項１６】
請求項９から１５のいずれか一つに記載の生体認証システムであって、
前記本人確率が所定の閾値を超えた場合、前記登録第一テンプレートとの類似度が前記所定の閾値より高いと判定された前記複数の第一テンプレートに対応する複数の前記第二テンプレートから、前記複数の第二テンプレート相互の類似度に基づいて、代表テンプレートを選択し、前記選択された代表テンプレートを前記登録第二テンプレートとして保持することを特徴とする生体認証システム。
【請求項１７】
利用者の生体情報を取得する入力装置と、前記入力装置に接続されるプロセッサと、データを格納する記憶装置と、を備える生体認証システムが実行する生体認証方法であって、
前記生体認証方法は、
第一利用者から取得した第一生体情報の特徴量を、前記第一利用者に対応する登録第一テンプレートとして保持する第一手順と、
前記入力装置を介して第一生体情報及び第二生体情報の組を取得する第二手順と、
前記第一生体情報の特徴量及び前記第二生体情報の特徴量を、それぞれ、第一テンプレート及び第二テンプレートとして算出する第三手順と、
前記第一テンプレートと、前記登録第一テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定する第四手順と、
前記第一利用者の認証に成功した場合、前記第一テンプレート及び前記第二テンプレートを、それぞれ、仮登録第一テンプレート及び仮登録第二テンプレートとして保持する第五手順と、
保持された複数の前記仮登録第一テンプレートに基づいて、前記複数の仮登録第一テンプレートが前記第一利用者から取得された生体情報の特徴量である確率を示す本人確率を算出する第六手順と、
前記本人確率が所定の閾値を超えた場合、保持された複数の前記仮登録第二テンプレートの一つを、前記第一利用者に対応する登録第二テンプレートとして保持する第七手順と、
前記登録第二テンプレートが保持された後、前記入力装置を介して少なくとも第二生体情報を取得した場合、前記第二生体情報の特徴量を前記第二テンプレートとして算出する第八手順と、
前記第二テンプレートと前記登録第二テンプレートとの類似度に基づいて、前記第一利用者の認証に成功したか否かを判定する第九手順と、を含み、
前記第六手順において算出された前記本人確率が前記所定の閾値を超えない場合、前記第二手順から前記第六手順が繰り返し実行されることを特徴とする生体認証方法。

【図１】