JP2004021491A - 生体パターン認証装置、生体パターン認証方法及びこの方法を記述したプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】認証時において低解像度でも高解像度でも高速に照合を行う。
【解決手段】第1の解像度で生体パターン情報を登録する記録装置と、第1の解像度又はそれより解像度の低い第2の解像度で生体パターン情報を取得する情報読み取り装置と、記録装置に登録された第1の解像度の生体パターン情報を第2の解像度の生体パターン情報に変更する低解像度化部203と、情報読み取り装置により得られた生体パターン情報と記録装置からの第1の解像度の生体パターン情報又は低解像度化部からの第2の解像度の生体パターン情報とを照合する照合手段204と、情報読み取り装置により取得される生体パターン情報の解像度に応じて、記録装置からの第1の解像度の生体パターン情報又は低解像度化部からの第2の解像度の生体パターン情報を照合手段に入力するための切り換え手段205と、を有する。
【選択図】 図3
【解決手段】第1の解像度で生体パターン情報を登録する記録装置と、第1の解像度又はそれより解像度の低い第2の解像度で生体パターン情報を取得する情報読み取り装置と、記録装置に登録された第1の解像度の生体パターン情報を第2の解像度の生体パターン情報に変更する低解像度化部203と、情報読み取り装置により得られた生体パターン情報と記録装置からの第1の解像度の生体パターン情報又は低解像度化部からの第2の解像度の生体パターン情報とを照合する照合手段204と、情報読み取り装置により取得される生体パターン情報の解像度に応じて、記録装置からの第1の解像度の生体パターン情報又は低解像度化部からの第2の解像度の生体パターン情報を照合手段に入力するための切り換え手段205と、を有する。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋等の生体パターンの認証装置、生体パターンの認証方法及びこの方法を記述したプログラムに係り、特に解像度を切り換えて認証を行うことができる生体パターンの認証装置、生体パターンの認証方法及びこの方法を記述したプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、生体情報による個人認証装置を用いた認証システムにおいて、指紋を個人認証として用いる場合、指紋の隆線部と谷間部のパターンを撮像し、それらの特徴データ(端点座標、分岐点座標、交差点座標、中心座標、隆線方向、特徴点間距離、特徴点間の隆線本数)などに変換して認証を行う。このとき例えば、隆線ピッチを読み取ることにより、子供と大人を判断し隆線ピッチの細かい子供のときはより高解像度で撮像することが知られている。
【0003】
特開2000−194848号では、以上のような指紋の隆線ピッチを測定し、25μmの画素ピッチである高解像度で、なお且つ小面積で撮像する場合と、50μmピッチの低解像度で大面積の撮像を行う場合の切り替えを行うものである。
【0004】
またセンサーや認証アルゴリズムが変更されても、ユーザーに再登録作業を求めることなく、システムのバージョンアップを行うために、例えば特開2001−084371号に開示された技術が知られている。これは登録データとして指紋などの生体情報と共に採取条件(例えば解像度)を登録し、センサー自身の解像度を変えた後に、登録データの解像度を採取条件により変えてしまうものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの特開2000−194848号のシステムでは、登録と認証を同じモードで行う必要があり、例えば登録のとき隆線ピッチから子供と判断された後に、数年経って大人となった指紋で認証させる場合、解像度の違いから認証ができなくなる。また成長著しい子供では、登録のとき子供でも、1年も経たないうちに大人の隆線ピッチと判断されたときは個人認証を行えなくなる弊害が生じる。
【0006】
また特開2001−084371号のシステムでは、解像度を上げる場合においては補間などによる画像サイズ水増しのためのアルゴリズムを別途必要となり回路が複雑になる問題が見られる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の生体パターン認証装置は、第1の解像度で生体パターン情報を登録する登録手段と、
前記第1の解像度又は前記第1の解像度より解像度の低い第2の解像度で生体パターン情報を取得する取得手段と、
前記登録手段に登録された第1の解像度の生体パターン情報を前記第2の解像度の生体パターン情報に変更する変更手段と、
前記取得手段により得られた前記生体パターン情報と前記登録手段からの第1の解像度の生体パターン情報又は前記変更手段からの第2の解像度の生体パターン情報とを照合する照合手段と、
前記取得手段により取得される前記生体パターン情報の解像度に応じて、前記登録手段からの第1の解像度の生体パターン情報又は前記変更手段からの第2の解像度の生体パターン情報を前記照合手段に入力するための切り換え手段と、を有する生体パターン認証装置である。
【0008】
本発明の生体パターン認証方法は、生体パターン情報を第1の解像度で登録し、前記生体パターン認証のために生体パターン情報を得るときに前記第1の解像度より解像度の低い第2の解像度で前記生体パターン情報を得る場合、前記登録された生体パターン情報の前記第1の解像度を前記第2の解像度に変更して、生体パターンの認証を行う生体パターン認証方法である。
【0009】
また本発明のプログラムは、上記本発明の生体パターン認証方法を記述したプログラムである。
【0010】
なお本発明において、認証時に取得する生体パターン情報の解像度の切り替えは撮像素子内で行うほかに、システム内メモリ、もしくはこの認証アルゴリズムを有したアプリケーションソフト内で行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0012】
図1は、生体のパターン情報として指紋を想定した場合の本発明の認証装置のブロック図である。本システムでは大きく分けて二つのブロックに分けることができ、一つは生体パターン情報を読み取る「情報読み取り装置」と、もう一つは認証アルゴリズムを動作させる「ホストサーバー」である。なお、本実施形態では通信部により「情報読み取り装置」と「ホストサーバー」とを通信回線等を介して接続することで認証装置(認証システム)を構成しているが、コンピュータ等の情報処理装置のひとつに「情報読み取り装置」と「ホストサーバー」との各構成部材を設けて、認証装置を構成してもよい(この場合、通信部は不要となる。)。
【0013】
まずこの「情報読み取り装置」から説明する。この情報読み取り装置において、センサー10は指紋の隆線部と谷間部の静電容量を読み取る撮像素子か、もしくは指紋パターンを光学的に読み取る撮像素子等の指紋を読み取ることができるセンサーである。この装置では光学的に読み取るセンサーであるが、適宜、静電容量タイプのセンサーの特徴も踏まえて説明する。
【0014】
まず、センサー10において、指紋パターンが読まれた後、そのアナログ信号はAGC(オート・ゲイン・コントローラー)40で適切なゲインをかけた後、A/D変換器(アナログ・ディジタル変換器)70でディジタル信号に変換される。
【0015】
ディジタル信号に変換された指紋パターンは、センサー10の総画素数である1フレーム分を記憶することができるメモリ80に書き込まれる。その後「ホストサーバー」とのデータのやり取りを行う通信部110を経由して外部に接続された「ホストサーバー」へメモリ80から読み出される。
【0016】
以上が「情報読み取り装置」内のデータの流れである。
【0017】
ここで述べた通信部110であるが、これは図2を用いて説明する。
【0018】
ここでは、メモリ80からのデータを一度、暗号化・暗号復号部111において暗号化を行う。その後、送受信データ作成部112において、パケット情報に変換し、変調・復調部113でそのパケット情報をネットワークに対応した伝送速度に変調し、回線インターフェース(回線I/F)114を介して「ホストサーバー」に送信される。
【0019】
また図示していないが、例えば「ホストサーバー」から解像度データを変化させるようなコマンド要求信号に対しては、回線インターフェース114でデータを受け取り、変調・復調部113でデータを復調し、送受信データ作成部112でパケット情報を組み直し、暗号化・暗号復号部111で復号を行い、「情報読み取り装置」のレジスタ120に書き込まれる。またここではネットワークを考慮に入れて暗号化まで含んでいるが、図1の通信部110が1対1の通信を行う場合であれば、例えば、PC(パーソナル・コンピュータ)とのパラレルポート接続やUSB接続などでは暗号化までを必要とせず、その通信規格に見合ったものを作成するブロックとなる。
【0020】
情報読み取り装置内におけるデータ以外の制御の流れとしては、レジスタ120の書き込まれたホストサーバーからのコマンドを制御コントローラ90が解釈し、それぞれの動作を行わせるために信号を送信する。例えば、撮像素子内で解像度を変化させるコマンドの場合、高解像度モード、もしくは低解像度モードに切り替えるために、解像度切り替え信号をTG(タイミングジェネレータ)60に送信し、それにより撮像措置の解像度を変え、通信部110に送信することにより、読み出す総画素数を変更する動作を行う。
【0021】
これにより、「ホストサーバー」という「情報読み取り装置」が接続されている外部装置からの信号に応じて撮像素子内で画像解像度を切り替えることが可能となる。また撮像素子内で解像度切り替えが不可能なものに対してはメモリ80への書き込み動作中にデータを間引くなどで解像度変更が可能となる。
【0022】
また解像度可変制御以外の制御としてゲインの増減、LEDの制御などが上げられる。これは例えば指紋の隆線部、谷間部の差がはっきりしない等の状況で、制御コントローラ210から通信部230、通信部110を通してレジスタ120に命令が送信され、制御コントローラ90からDA(ディジタル・アナログコントローラ)50でディジタル信号をアナログ信号に変換して、ゲインを上げるか、もしくは下げる動作を行う。それでも光量が多い場合はTG60でLED30の点灯時間を減らす、もしくは消燈を行う。逆に光量が少ない場合、LED30の点灯時間を長くさせる動作を行う。ここで指紋の静電容量を測定するセンサーでは、照明用のLEDは必要とせず、またAGCのようなゲインを逐次行うものも必要ないが、乾燥している指や、湿った指など指の状態で容量が変わる場合、ゲインを切り替える必要がある。図8は指紋パターンを光学的に読み取る画像入力装置を示す概略的構成図である。図8に示す画像入力装置では、指の両側に配置されたLED30で指を光照射し、指内を散乱・反射した光がセンサー(ここでは、撮像素子)10に入射し、指の指紋を読み取るようになっている。また、三角プリズムの一面の指を配し、他の一面にLEDを配し、さらに他の一面に撮像素子を配してLEDからの光を指に照射し、その反射光を撮像素子に入射する構成であってもよい。
【0023】
またこの情報読み取り装置には人体検知素子20が備え付けられている。これは登録、認証時に、例えば人体の電気抵抗を検知する、または赤外線を用いて人体の熱を感知するものである。これはレジスタ120に格納するため、一度A/D変換器70によりディジタル値に変換させる。この人体検知素子20からA/D変換器70を通過するデータはセンサー10が停止している時に主に使用するが、センサー10からの画像の垂直ブランキング時間、若しくは水平ブランキング時間などの有効な画像データでない時に、すばやく切り替えて人体検知素子20からのデータのために使用することも可能である。またこのレジスタ120に書き込まれた人体検知の値は、回線が使用されていない限り、ホストサーバーからの要求により自由に取りだせるものである。
【0024】
またこのレジスタ120には制御コントローラ90におけるステータスを書き込むことができ、ホストは回線が使用されてない限り今現在の情報読み取り装置がどういう状態にあるのか把握することができる。
【0025】
以上が、図1の情報読み取り装置内におけるブロックの説明である。
【0026】
次に「ホストサーバー」でのデータの流れについて説明する。「情報読み取り装置」からの指紋データを「ホストサーバー」内の通信部230が受ける。これは図2と同じ構成であり、回線I/F114がデータを受け、変調・復調部113で復調を行い、送受信データ作成部112でパケット情報をデータに組み直す。
【0027】
その後、演算処理部200内において演算処理を行うが、これは次の図3を用いて説明と行う。ここでは情報読み取り装置からの画像データを特徴点抽出部201で指紋パターンの端点や分岐点を抽出する。またここでは抽出された特徴点の数量を、ある閾値以下のときにエラー信号を通信部230に送信し、その情報に基づき情報読み取り装置はゲインを調整する、もしくはLEDの強度を調整する、もしくはLEDの点灯時間を変化させるなどして、閾値以上に特徴点が抽出されるようにフィードバックされる。
【0028】
その後座標化部202でそれぞれの抽出された特徴点を相対座標化し、指紋登録時には登録・照合切り替えスイッチ205は図3の状態でそのまま高解像度の抽出データが記録装置220に登録される。また照合時には情報読み取り装置からの画像データが通信部230を通して入力される。その後特徴点抽出部201で特徴点を抽出された後に照合部204に進む。一方記録装置内に保存されている指紋登録データは、照合が高解像度の場合には、そのままそのブロックは通過するように登録・照合切り替えスイッチ205により直接照合部204に登録データ転送される。照合が低解像度の場合には低解像度化部203において登録データの特徴点を低解像度化する処理を行うようにスイッチ205で選択される。その後その登録された特徴点は照合部204に進み、ここでマッチング処理を行い、照合を行う。ここでマッチしたなら図1のホストサーバーで照合確認信号を制御コントローラ210から通信部230、通信部110を通してレジスタ120に書きこみ、その命令を制御コントローラ90が解釈して表示部100に伝え、それにより、例えばLEDの点灯のような、使用者が目で見て分かるような形で表示する。LEDの詳細な動作に付いては後のフローチャートで説明する。
【0029】
また、この特徴点抽出部201の前に露光量判定部206において、画像データの露光量をモニターし、特徴点を抽出演算する前に、情報読み取り装置に露光量が適切であるかどうかフィードバックする。
【0030】
また特徴点数比較部207では後のフローチャートの説明でも述べるが、照合時において、取得した画像データから演算した特徴点と、登録してある特徴点の数の比較を行い、取得した画像の特徴点数の方が多かった場合、そのデータを新たに登録することができる。
【0031】
またこの登録データの更新においては、ここでは図示していないが、ユーザーが登録時にID入力を行ったところで、入力時間を記憶しておき、次回に入力されたときに、制御コントローラ210にタイマーを設け、ある一定の期間が経ったところで更新するように制御を行ってもよい。その時は制御コントローラ210から直接、登録・照合切り替えスイッチ205を切り替えて登録を行う。またこのときの解像度を高解像度で駆動しなければならず、高解像度の内容を制御コントローラ210から通信部230を通して情報読み取り装置内に情報を伝える。
【0032】
以上が、図1のホストサーバー内におけるブロックの説明である。
【0033】
次にこのシステムについての動作フローの一例を図4、図5のフローチャートを用いてさらに詳しく説明していく。
【0034】
ここで図4は本発明の認証装置を用いる前の、個人の指紋パターンを登録する時の動作フローである。
【0035】
指紋パターンを登録動作が開始されると(ステップS100)、まず始めに個人情報登録を行う(ステップS101)。ここでは端末にあるキーボードや、音声入力などから入力するが、必要な個人情報、例えば名前、住所、TEL(電話番号)、勤め先、年収などを入力し、ホストサーバーにおいて、個人情報を吟味し、使用者にID番号を発番通知する(ステップS102)。
【0036】
その後、指紋登録のために使用者は予めその発番されたIDを入力する(ステップS103)。ホストサーバーでは、その入力されたIDに対して予め登録されているIDと同じかどうかで判別する(ステップS104)。ID判定でエラーとなったらエラー1表示において、ID番号が異なること、もしくは個人情報の未登録通知を行う(ステップS105)。これにより再び個人情報の登録か(ステップS101)、ID入力(ステップS103)から始める。ID判定でOKの場合、人体検知を行う。
【0037】
ここでは人体かどうかの検知を行う(ステップS106)。これは指紋撮像の前に人体検知データ値を予めレジスタ120に書き込み、それをホストサーバーで読み込ませ判断させる。人体でなさそうな場合、エラー2表示でそのことを告げるか、もしくはもう一度人体検知をすることを告げる(ステップS107)。
【0038】
その後、人体検知でOKならば、センサーを駆動し(ステップS108)、露光量調整を行うが(ステップS109)、ここではデフォルトでLEDの明るさや、画像のゲインをある程度は決めておき、高解像度で指紋画像を取得する(ステップS110)。そうした後にホストサーバーに画像情報が送信され露光量判定を行う(ステップS111)。この時、デフォルトの設定では画像が暗過ぎる、もしくは明る過ぎる場合はホストサーバーから情報読み取り装置にリアルタイムにフィードバックされ、前述したようにAGC40でゲインをコントロールする、またはLED30で光量の調節を行うか、もしくはLEDの点灯時間の制御を行い、適切な画像を得られるようにする。そうした後において、露光量判定外だった場合、指が汚れている、もしくはその指の指紋が読み取りにくいなどの原因があるので、別の指にするなどのエラー3表示を表示し(ステップS112)、再び画像取得を行う。OKだった場合特徴点抽出を行い(ステップS113)、その指の特徴点を相対位置関係やID番号など共に登録する(ステップS114)。使用者には登録が完了したことを通知し(ステップS115)、指紋パターンを登録動作を終了する(ステップS116)。
【0039】
ここで、指紋の静電容量を測定するセンサーを用いたときには、露光量判定で指紋画像が擦れている、もしくは指紋パターンがはっきりしない場合、まず、乾燥指、もしくは湿った指であるので、ゲインを切り替え、それでも露光量調整の範囲外だった場合、エラー3表示で指を拭くことを告げ、もう一度、画像取得から行う。OKだった場合、その指の特徴点を相対位置関係やID番号など共に登録する。使用者には登録が完了したことを通知する。
【0040】
次に図5は図4で登録した指紋を用い、実際に高解像度で指紋認証する時のフローチャートである。
【0041】
指紋認証動作が開示されると(ステップS200)、ここでは使用者がID入力を行い(ステップS201)、ホストサーバーにおいて、その入力されたIDに対して予め登録されているIDと同じかどうかを判別する(ステップS202)。ID判定でエラーとなったらエラー1表示において、ID番号が異なること、もしくは個人情報の未登録通知を行う(ステップS203)。これにより再び個人情報の登録か、ID入力から始める。ID判定でOKの場合、人体検知を行う(ステップS204)。ここでは人体であるかないかを判別して、人体でなさそうな場合、エラー2表示でそのことを告げるか、もしくはもう一度人体検知をすることを告げる(ステップS215)。またその一方で、そのIDナンバーで登録してある登録データを取り出す工程を行い、図3の照合部204にスタンバイしておく(ステップS214)。
【0042】
その後、人体検知でOKならば、センサーを駆動し(ステップS205)、露光量調整を行うが(ステップS206)、前述したようにデフォルトでLEDの明るさや、画像のゲインをある程度は決めておき、高解像度で指紋画像を取得する(ステップS207)。そうした後にホストサーバーに画像情報が送信され露光量判定を行う(ステップS208)。この時、デフォルトの設定では画像が暗過ぎる、もしくは明る過ぎる場合はホストサーバーから情報読み取り装置にリアルタイムにフィードバックされ、前述したようにAGC40でゲインをコントロールする、またはLED30で光量の調節を行うか、もしくはLEDの点灯時間の制御を行い、適切な画像を得られるようにする。そうした後において、露光量判定外だった場合、指が汚れている、もしくはその指の指紋が読み取りにくいなどの原因があるので、別の指にするなどのエラー3表示を表示し(ステップS209)、再び画像取得を行う。
【0043】
露光量判定でOKだった場合、その画像について特徴点抽出を行う(ステップS210)のと同時に、そのID番号ですでに登録してある指紋情報とマッチングを行い、照合判定をする(ステップS211)。これによりエラーだった場合、エラー4表示で表示し(ステップS212)、画像取得からやり直すか、登録してある指紋とIDが異なることが予想されるため、ID入力からやり直す(ステップS213)。OKだった場合、認証完了通知を行い(ステップS216)、指紋認証動作を終了する(ステップS217)。
【0044】
図6は図4で登録した指紋を用い、低解像度で指紋認証する時のフローチャートである。
【0045】
指紋認証動作が開示されると(ステップS300)、ここでは図5と同様に、使用者がID入力を行い(ステップS301)、ホストサーバーにおいて、その入力されたIDに対して予め登録されているIDと同じかどうかを判別する(ステップS302)。ID判定でエラーとなったらエラー1表示において、ID番号が異なること、もしくは個人情報の未登録通知を行う(ステップS303)。これにより再び個人情報の登録か、ID入力から始める。ID判定でOKの場合、人体検知を行う(ステップS304)。ここでは人体であるかないかを判別して、人体でなさそうな場合、エラー2表示でそのことを告げるか、もしくはもう一度人体検知をすることを告げる(ステップS315)。またその一方で、そのIDナンバーで登録してある登録データを取り出す工程を行い、低解像度認証のために、図3の低解像度化部203において、登録データを低解像度化し、照合部204にスタンバイしておく(ステップS314)。
【0046】
その後、人体検知でOKならば、センサーを駆動し(ステップS305)、露光量調整を行うが(ステップS306)、前述したようにデフォルトでLEDの明るさや、画像のゲインをある程度は決めておき、低解像度で指紋画像を取得する(ステップS307)。そうした後にホストサーバーに画像情報が送信され露光量判定を行う(ステップS308)。この時、デフォルトの設定では画像が暗過ぎる、もしくは明る過ぎる場合はホストサーバーから情報読み取り装置にリアルタイムにフィードバックされ、前述したようにAGC40でゲインをコントロールする、またはLED30で光量の調節を行うか、もしくはLEDの点灯時間の制御を行い、適切な画像を得られるようにする。そうした後において、露光量判定外だった場合、指が汚れている、もしくはその指の指紋が読み取りにくいなどの原因があるので、別の指にするなどのエラー3表示を表示し(ステップS309)、再び画像取得を行う。
【0047】
露光量判定でOKだった場合、その画像について特徴点抽出を行う(ステップS310)のと同時に、そのID番号ですでに登録してある指紋情報とマッチングを行い、照合判定をする(ステップS311)。これによりエラーだった場合、エラー4表示で表示し(ステップS312)、画像取得からやり直すか、登録してある指紋とIDが異なることが予想されるため、ID入力からやり直す(ステップS313)。OKだった場合、認証完了通知を行い(ステップS316)、指紋認証動作を終了する(ステップS317)。
【0048】
次の図7は図4で登録した指紋を用い、認証を行うと同時に、その登録データを高解像度で再登録する時のフローチャートである。
【0049】
指紋の再登録動作が開示されると(ステップS400)、ここでは図5,図6と同様に、使用者がID入力を行い(ステップS401)、ホストサーバーにおいて、その入力されたIDに対して予め登録されているIDと同じかどうかを判別する(ステップS402)。ID判定でエラーとなったらエラー1表示において、ID番号が異なること、もしくは個人情報の未登録通知を行う(ステップS402)。これにより再び個人情報の登録か、ID入力から始める。ID判定でOKの場合、人体検知を行う(ステップS404)。ここでは人体であるかないかを判別して、人体でなさそうな場合、エラー2表示でそのことを告げるか、もしくはもう一度人体検知をすることを告げる(ステップS415)。またその一方で、そのIDナンバーで登録してある登録データを取り出す工程を行い、図3の照合部204にスタンバイしておく(ステップS414)。
【0050】
その後、人体検知でOKならば、センサーを駆動し(ステップS405)、露光量調整を行うが、前述したようにデフォルトでLEDの明るさや、画像のゲインをある程度は決めておき、高解像度で指紋画像を取得する(ステップS407)。そうした後にホストサーバーに画像情報が送信され露光量判定を行う(ステップS408)。この時、デフォルトの設定では画像が暗過ぎる、もしくは明る過ぎる場合はホストサーバーから情報読み取り装置にリアルタイムにフィードバックされ、前述したようにAGC40でゲインをコントロールする、またはLED30で光量の調節を行うか、もしくはLEDの点灯時間の制御を行い、適切な画像を得られるようにする。そうした後において、露光量判定外だった場合、指が汚れている、もしくはその指の指紋が読み取りにくいなどの原因があるので、別の指にするなどのエラー3表示を表示し(ステップS409)、再び画像取得を行う。
【0051】
露光量判定でOKだった場合、その画像について特徴点抽出を行う(ステップS410)のと同時に、そのID番号ですでに登録してある指紋情報とマッチングを行い、照合判定をする(ステップS411)。これによりエラーだった場合、エラー4表示で表示し(ステップS412)、画像取得からやり直すか、登録してある指紋とIDが異なることが予想されるため、ID入力からやり直す(ステップS413)。
【0052】
この照合判定でOKだった場合、認証完了通知を行う(ステップS416)のと同時に特徴点数比較を登録データと、認証を行ったデータに対して行う(ステップS417)。比較結果に基づいて判定を行い(ステップS418)、これにより登録されている特徴点数よりも、現在認証のために取得したデータの方が多かった場合、その取得データを新しい登録データとして登録し(ステップS419)、指紋の再登録動作を終了する(ステップS420)。また逆に、現在認証のために取得したデータの特徴点数よりも、既に登録済みのデータの方が多かった場合、ここでは何も行わない。
【0053】
図1に説明した認証装置(システム)のホストサーバー、又は図1の情報読み取り装置とホストサーバーの機能を一体化した装置は、図9に示すようなコンピュータで構成することができる。図1の通信部230となるモデム127で受信された生体パターンに関するイメージ情報はDRAM等のメモリ122に記憶され、CPU121は図5〜図7を用いて説明したフローチャートを記述したプログラム(ここではディスク装置24にプログラムが保存されている。)に基づいて、指紋画像の特徴点を抽出し、その特徴点データをMO、ハードディスク等のディスク装置126又はメモリ122の記憶手段に記憶する。そして予めMO、ハードディスク等のディスク装置126等の記憶手段に登録された指紋画像情報と照合する。124はキーボード等の入力手段、125はCRT、液晶装置等の認証結果を示す表示手段(ディスプレイ)となる。123はデータバス等のバスを示す。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、登録データを高解像度で登録することにより、認証時において低解像度でも高解像度でも高速に照合を行うことが可能となる。
【0055】
解像度を切り替えて指紋認証を行うにあたり、それぞれの解像度の登録データを持たなくて良く、記憶媒体を低コストに抑えることが可能となる。
【0056】
登録してからある一定期間経過すると、認証と同時に登録を行うことが可能となる。
【0057】
また常に特徴点の多いデータを登録データとして保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】生体のパターン情報として指紋を想定した場合の本発明の認証装置のブロック図である。
【図2】図1の通信部110の構成を示すブロック図である。
【図3】図1の演算処理部200の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の認証装置を用いる前の、個人の指紋パターンを登録する時の動作フローを示すフローチャートである。
【図5】図4で登録した指紋を用い、実際に高解像度で指紋認証する時のフローチャートである。
【図6】図4で登録した指紋を用い、低解像度で指紋認証する時のフローチャートである。
【図7】図4で登録した指紋を用い、認証を行うと同時に、その登録データを高解像度で再登録する時のフローチャートである。
【図8】光学方式の画像入力装置の構成例を示す図である。
【図9】図1に説明した認証装置をコンピュータで構成した場合のブロック図である。
【符号の説明】
10 センサー
20 人体検知素子
30 LED
40 AGC(オート・ゲイン・コントローラー)
50 DA(ディジタル・アナログコントローラ)
60 TG(タイミングジェネレータ)
70 A/D変換器(アナログ・ディジタル変換器)
80 メモリ
90 制御コントローラ
100 表示部
110 通信部
120 レジスタ
200 演算処理部
210 制御コントローラ
220 記録装置
230 通信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋等の生体パターンの認証装置、生体パターンの認証方法及びこの方法を記述したプログラムに係り、特に解像度を切り換えて認証を行うことができる生体パターンの認証装置、生体パターンの認証方法及びこの方法を記述したプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、生体情報による個人認証装置を用いた認証システムにおいて、指紋を個人認証として用いる場合、指紋の隆線部と谷間部のパターンを撮像し、それらの特徴データ(端点座標、分岐点座標、交差点座標、中心座標、隆線方向、特徴点間距離、特徴点間の隆線本数)などに変換して認証を行う。このとき例えば、隆線ピッチを読み取ることにより、子供と大人を判断し隆線ピッチの細かい子供のときはより高解像度で撮像することが知られている。
【0003】
特開2000−194848号では、以上のような指紋の隆線ピッチを測定し、25μmの画素ピッチである高解像度で、なお且つ小面積で撮像する場合と、50μmピッチの低解像度で大面積の撮像を行う場合の切り替えを行うものである。
【0004】
またセンサーや認証アルゴリズムが変更されても、ユーザーに再登録作業を求めることなく、システムのバージョンアップを行うために、例えば特開2001−084371号に開示された技術が知られている。これは登録データとして指紋などの生体情報と共に採取条件(例えば解像度)を登録し、センサー自身の解像度を変えた後に、登録データの解像度を採取条件により変えてしまうものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの特開2000−194848号のシステムでは、登録と認証を同じモードで行う必要があり、例えば登録のとき隆線ピッチから子供と判断された後に、数年経って大人となった指紋で認証させる場合、解像度の違いから認証ができなくなる。また成長著しい子供では、登録のとき子供でも、1年も経たないうちに大人の隆線ピッチと判断されたときは個人認証を行えなくなる弊害が生じる。
【0006】
また特開2001−084371号のシステムでは、解像度を上げる場合においては補間などによる画像サイズ水増しのためのアルゴリズムを別途必要となり回路が複雑になる問題が見られる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の生体パターン認証装置は、第1の解像度で生体パターン情報を登録する登録手段と、
前記第1の解像度又は前記第1の解像度より解像度の低い第2の解像度で生体パターン情報を取得する取得手段と、
前記登録手段に登録された第1の解像度の生体パターン情報を前記第2の解像度の生体パターン情報に変更する変更手段と、
前記取得手段により得られた前記生体パターン情報と前記登録手段からの第1の解像度の生体パターン情報又は前記変更手段からの第2の解像度の生体パターン情報とを照合する照合手段と、
前記取得手段により取得される前記生体パターン情報の解像度に応じて、前記登録手段からの第1の解像度の生体パターン情報又は前記変更手段からの第2の解像度の生体パターン情報を前記照合手段に入力するための切り換え手段と、を有する生体パターン認証装置である。
【0008】
本発明の生体パターン認証方法は、生体パターン情報を第1の解像度で登録し、前記生体パターン認証のために生体パターン情報を得るときに前記第1の解像度より解像度の低い第2の解像度で前記生体パターン情報を得る場合、前記登録された生体パターン情報の前記第1の解像度を前記第2の解像度に変更して、生体パターンの認証を行う生体パターン認証方法である。
【0009】
また本発明のプログラムは、上記本発明の生体パターン認証方法を記述したプログラムである。
【0010】
なお本発明において、認証時に取得する生体パターン情報の解像度の切り替えは撮像素子内で行うほかに、システム内メモリ、もしくはこの認証アルゴリズムを有したアプリケーションソフト内で行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0012】
図1は、生体のパターン情報として指紋を想定した場合の本発明の認証装置のブロック図である。本システムでは大きく分けて二つのブロックに分けることができ、一つは生体パターン情報を読み取る「情報読み取り装置」と、もう一つは認証アルゴリズムを動作させる「ホストサーバー」である。なお、本実施形態では通信部により「情報読み取り装置」と「ホストサーバー」とを通信回線等を介して接続することで認証装置(認証システム)を構成しているが、コンピュータ等の情報処理装置のひとつに「情報読み取り装置」と「ホストサーバー」との各構成部材を設けて、認証装置を構成してもよい(この場合、通信部は不要となる。)。
【0013】
まずこの「情報読み取り装置」から説明する。この情報読み取り装置において、センサー10は指紋の隆線部と谷間部の静電容量を読み取る撮像素子か、もしくは指紋パターンを光学的に読み取る撮像素子等の指紋を読み取ることができるセンサーである。この装置では光学的に読み取るセンサーであるが、適宜、静電容量タイプのセンサーの特徴も踏まえて説明する。
【0014】
まず、センサー10において、指紋パターンが読まれた後、そのアナログ信号はAGC(オート・ゲイン・コントローラー)40で適切なゲインをかけた後、A/D変換器(アナログ・ディジタル変換器)70でディジタル信号に変換される。
【0015】
ディジタル信号に変換された指紋パターンは、センサー10の総画素数である1フレーム分を記憶することができるメモリ80に書き込まれる。その後「ホストサーバー」とのデータのやり取りを行う通信部110を経由して外部に接続された「ホストサーバー」へメモリ80から読み出される。
【0016】
以上が「情報読み取り装置」内のデータの流れである。
【0017】
ここで述べた通信部110であるが、これは図2を用いて説明する。
【0018】
ここでは、メモリ80からのデータを一度、暗号化・暗号復号部111において暗号化を行う。その後、送受信データ作成部112において、パケット情報に変換し、変調・復調部113でそのパケット情報をネットワークに対応した伝送速度に変調し、回線インターフェース(回線I/F)114を介して「ホストサーバー」に送信される。
【0019】
また図示していないが、例えば「ホストサーバー」から解像度データを変化させるようなコマンド要求信号に対しては、回線インターフェース114でデータを受け取り、変調・復調部113でデータを復調し、送受信データ作成部112でパケット情報を組み直し、暗号化・暗号復号部111で復号を行い、「情報読み取り装置」のレジスタ120に書き込まれる。またここではネットワークを考慮に入れて暗号化まで含んでいるが、図1の通信部110が1対1の通信を行う場合であれば、例えば、PC(パーソナル・コンピュータ)とのパラレルポート接続やUSB接続などでは暗号化までを必要とせず、その通信規格に見合ったものを作成するブロックとなる。
【0020】
情報読み取り装置内におけるデータ以外の制御の流れとしては、レジスタ120の書き込まれたホストサーバーからのコマンドを制御コントローラ90が解釈し、それぞれの動作を行わせるために信号を送信する。例えば、撮像素子内で解像度を変化させるコマンドの場合、高解像度モード、もしくは低解像度モードに切り替えるために、解像度切り替え信号をTG(タイミングジェネレータ)60に送信し、それにより撮像措置の解像度を変え、通信部110に送信することにより、読み出す総画素数を変更する動作を行う。
【0021】
これにより、「ホストサーバー」という「情報読み取り装置」が接続されている外部装置からの信号に応じて撮像素子内で画像解像度を切り替えることが可能となる。また撮像素子内で解像度切り替えが不可能なものに対してはメモリ80への書き込み動作中にデータを間引くなどで解像度変更が可能となる。
【0022】
また解像度可変制御以外の制御としてゲインの増減、LEDの制御などが上げられる。これは例えば指紋の隆線部、谷間部の差がはっきりしない等の状況で、制御コントローラ210から通信部230、通信部110を通してレジスタ120に命令が送信され、制御コントローラ90からDA(ディジタル・アナログコントローラ)50でディジタル信号をアナログ信号に変換して、ゲインを上げるか、もしくは下げる動作を行う。それでも光量が多い場合はTG60でLED30の点灯時間を減らす、もしくは消燈を行う。逆に光量が少ない場合、LED30の点灯時間を長くさせる動作を行う。ここで指紋の静電容量を測定するセンサーでは、照明用のLEDは必要とせず、またAGCのようなゲインを逐次行うものも必要ないが、乾燥している指や、湿った指など指の状態で容量が変わる場合、ゲインを切り替える必要がある。図8は指紋パターンを光学的に読み取る画像入力装置を示す概略的構成図である。図8に示す画像入力装置では、指の両側に配置されたLED30で指を光照射し、指内を散乱・反射した光がセンサー(ここでは、撮像素子)10に入射し、指の指紋を読み取るようになっている。また、三角プリズムの一面の指を配し、他の一面にLEDを配し、さらに他の一面に撮像素子を配してLEDからの光を指に照射し、その反射光を撮像素子に入射する構成であってもよい。
【0023】
またこの情報読み取り装置には人体検知素子20が備え付けられている。これは登録、認証時に、例えば人体の電気抵抗を検知する、または赤外線を用いて人体の熱を感知するものである。これはレジスタ120に格納するため、一度A/D変換器70によりディジタル値に変換させる。この人体検知素子20からA/D変換器70を通過するデータはセンサー10が停止している時に主に使用するが、センサー10からの画像の垂直ブランキング時間、若しくは水平ブランキング時間などの有効な画像データでない時に、すばやく切り替えて人体検知素子20からのデータのために使用することも可能である。またこのレジスタ120に書き込まれた人体検知の値は、回線が使用されていない限り、ホストサーバーからの要求により自由に取りだせるものである。
【0024】
またこのレジスタ120には制御コントローラ90におけるステータスを書き込むことができ、ホストは回線が使用されてない限り今現在の情報読み取り装置がどういう状態にあるのか把握することができる。
【0025】
以上が、図1の情報読み取り装置内におけるブロックの説明である。
【0026】
次に「ホストサーバー」でのデータの流れについて説明する。「情報読み取り装置」からの指紋データを「ホストサーバー」内の通信部230が受ける。これは図2と同じ構成であり、回線I/F114がデータを受け、変調・復調部113で復調を行い、送受信データ作成部112でパケット情報をデータに組み直す。
【0027】
その後、演算処理部200内において演算処理を行うが、これは次の図3を用いて説明と行う。ここでは情報読み取り装置からの画像データを特徴点抽出部201で指紋パターンの端点や分岐点を抽出する。またここでは抽出された特徴点の数量を、ある閾値以下のときにエラー信号を通信部230に送信し、その情報に基づき情報読み取り装置はゲインを調整する、もしくはLEDの強度を調整する、もしくはLEDの点灯時間を変化させるなどして、閾値以上に特徴点が抽出されるようにフィードバックされる。
【0028】
その後座標化部202でそれぞれの抽出された特徴点を相対座標化し、指紋登録時には登録・照合切り替えスイッチ205は図3の状態でそのまま高解像度の抽出データが記録装置220に登録される。また照合時には情報読み取り装置からの画像データが通信部230を通して入力される。その後特徴点抽出部201で特徴点を抽出された後に照合部204に進む。一方記録装置内に保存されている指紋登録データは、照合が高解像度の場合には、そのままそのブロックは通過するように登録・照合切り替えスイッチ205により直接照合部204に登録データ転送される。照合が低解像度の場合には低解像度化部203において登録データの特徴点を低解像度化する処理を行うようにスイッチ205で選択される。その後その登録された特徴点は照合部204に進み、ここでマッチング処理を行い、照合を行う。ここでマッチしたなら図1のホストサーバーで照合確認信号を制御コントローラ210から通信部230、通信部110を通してレジスタ120に書きこみ、その命令を制御コントローラ90が解釈して表示部100に伝え、それにより、例えばLEDの点灯のような、使用者が目で見て分かるような形で表示する。LEDの詳細な動作に付いては後のフローチャートで説明する。
【0029】
また、この特徴点抽出部201の前に露光量判定部206において、画像データの露光量をモニターし、特徴点を抽出演算する前に、情報読み取り装置に露光量が適切であるかどうかフィードバックする。
【0030】
また特徴点数比較部207では後のフローチャートの説明でも述べるが、照合時において、取得した画像データから演算した特徴点と、登録してある特徴点の数の比較を行い、取得した画像の特徴点数の方が多かった場合、そのデータを新たに登録することができる。
【0031】
またこの登録データの更新においては、ここでは図示していないが、ユーザーが登録時にID入力を行ったところで、入力時間を記憶しておき、次回に入力されたときに、制御コントローラ210にタイマーを設け、ある一定の期間が経ったところで更新するように制御を行ってもよい。その時は制御コントローラ210から直接、登録・照合切り替えスイッチ205を切り替えて登録を行う。またこのときの解像度を高解像度で駆動しなければならず、高解像度の内容を制御コントローラ210から通信部230を通して情報読み取り装置内に情報を伝える。
【0032】
以上が、図1のホストサーバー内におけるブロックの説明である。
【0033】
次にこのシステムについての動作フローの一例を図4、図5のフローチャートを用いてさらに詳しく説明していく。
【0034】
ここで図4は本発明の認証装置を用いる前の、個人の指紋パターンを登録する時の動作フローである。
【0035】
指紋パターンを登録動作が開始されると(ステップS100)、まず始めに個人情報登録を行う(ステップS101)。ここでは端末にあるキーボードや、音声入力などから入力するが、必要な個人情報、例えば名前、住所、TEL(電話番号)、勤め先、年収などを入力し、ホストサーバーにおいて、個人情報を吟味し、使用者にID番号を発番通知する(ステップS102)。
【0036】
その後、指紋登録のために使用者は予めその発番されたIDを入力する(ステップS103)。ホストサーバーでは、その入力されたIDに対して予め登録されているIDと同じかどうかで判別する(ステップS104)。ID判定でエラーとなったらエラー1表示において、ID番号が異なること、もしくは個人情報の未登録通知を行う(ステップS105)。これにより再び個人情報の登録か(ステップS101)、ID入力(ステップS103)から始める。ID判定でOKの場合、人体検知を行う。
【0037】
ここでは人体かどうかの検知を行う(ステップS106)。これは指紋撮像の前に人体検知データ値を予めレジスタ120に書き込み、それをホストサーバーで読み込ませ判断させる。人体でなさそうな場合、エラー2表示でそのことを告げるか、もしくはもう一度人体検知をすることを告げる(ステップS107)。
【0038】
その後、人体検知でOKならば、センサーを駆動し(ステップS108)、露光量調整を行うが(ステップS109)、ここではデフォルトでLEDの明るさや、画像のゲインをある程度は決めておき、高解像度で指紋画像を取得する(ステップS110)。そうした後にホストサーバーに画像情報が送信され露光量判定を行う(ステップS111)。この時、デフォルトの設定では画像が暗過ぎる、もしくは明る過ぎる場合はホストサーバーから情報読み取り装置にリアルタイムにフィードバックされ、前述したようにAGC40でゲインをコントロールする、またはLED30で光量の調節を行うか、もしくはLEDの点灯時間の制御を行い、適切な画像を得られるようにする。そうした後において、露光量判定外だった場合、指が汚れている、もしくはその指の指紋が読み取りにくいなどの原因があるので、別の指にするなどのエラー3表示を表示し(ステップS112)、再び画像取得を行う。OKだった場合特徴点抽出を行い(ステップS113)、その指の特徴点を相対位置関係やID番号など共に登録する(ステップS114)。使用者には登録が完了したことを通知し(ステップS115)、指紋パターンを登録動作を終了する(ステップS116)。
【0039】
ここで、指紋の静電容量を測定するセンサーを用いたときには、露光量判定で指紋画像が擦れている、もしくは指紋パターンがはっきりしない場合、まず、乾燥指、もしくは湿った指であるので、ゲインを切り替え、それでも露光量調整の範囲外だった場合、エラー3表示で指を拭くことを告げ、もう一度、画像取得から行う。OKだった場合、その指の特徴点を相対位置関係やID番号など共に登録する。使用者には登録が完了したことを通知する。
【0040】
次に図5は図4で登録した指紋を用い、実際に高解像度で指紋認証する時のフローチャートである。
【0041】
指紋認証動作が開示されると(ステップS200)、ここでは使用者がID入力を行い(ステップS201)、ホストサーバーにおいて、その入力されたIDに対して予め登録されているIDと同じかどうかを判別する(ステップS202)。ID判定でエラーとなったらエラー1表示において、ID番号が異なること、もしくは個人情報の未登録通知を行う(ステップS203)。これにより再び個人情報の登録か、ID入力から始める。ID判定でOKの場合、人体検知を行う(ステップS204)。ここでは人体であるかないかを判別して、人体でなさそうな場合、エラー2表示でそのことを告げるか、もしくはもう一度人体検知をすることを告げる(ステップS215)。またその一方で、そのIDナンバーで登録してある登録データを取り出す工程を行い、図3の照合部204にスタンバイしておく(ステップS214)。
【0042】
その後、人体検知でOKならば、センサーを駆動し(ステップS205)、露光量調整を行うが(ステップS206)、前述したようにデフォルトでLEDの明るさや、画像のゲインをある程度は決めておき、高解像度で指紋画像を取得する(ステップS207)。そうした後にホストサーバーに画像情報が送信され露光量判定を行う(ステップS208)。この時、デフォルトの設定では画像が暗過ぎる、もしくは明る過ぎる場合はホストサーバーから情報読み取り装置にリアルタイムにフィードバックされ、前述したようにAGC40でゲインをコントロールする、またはLED30で光量の調節を行うか、もしくはLEDの点灯時間の制御を行い、適切な画像を得られるようにする。そうした後において、露光量判定外だった場合、指が汚れている、もしくはその指の指紋が読み取りにくいなどの原因があるので、別の指にするなどのエラー3表示を表示し(ステップS209)、再び画像取得を行う。
【0043】
露光量判定でOKだった場合、その画像について特徴点抽出を行う(ステップS210)のと同時に、そのID番号ですでに登録してある指紋情報とマッチングを行い、照合判定をする(ステップS211)。これによりエラーだった場合、エラー4表示で表示し(ステップS212)、画像取得からやり直すか、登録してある指紋とIDが異なることが予想されるため、ID入力からやり直す(ステップS213)。OKだった場合、認証完了通知を行い(ステップS216)、指紋認証動作を終了する(ステップS217)。
【0044】
図6は図4で登録した指紋を用い、低解像度で指紋認証する時のフローチャートである。
【0045】
指紋認証動作が開示されると(ステップS300)、ここでは図5と同様に、使用者がID入力を行い(ステップS301)、ホストサーバーにおいて、その入力されたIDに対して予め登録されているIDと同じかどうかを判別する(ステップS302)。ID判定でエラーとなったらエラー1表示において、ID番号が異なること、もしくは個人情報の未登録通知を行う(ステップS303)。これにより再び個人情報の登録か、ID入力から始める。ID判定でOKの場合、人体検知を行う(ステップS304)。ここでは人体であるかないかを判別して、人体でなさそうな場合、エラー2表示でそのことを告げるか、もしくはもう一度人体検知をすることを告げる(ステップS315)。またその一方で、そのIDナンバーで登録してある登録データを取り出す工程を行い、低解像度認証のために、図3の低解像度化部203において、登録データを低解像度化し、照合部204にスタンバイしておく(ステップS314)。
【0046】
その後、人体検知でOKならば、センサーを駆動し(ステップS305)、露光量調整を行うが(ステップS306)、前述したようにデフォルトでLEDの明るさや、画像のゲインをある程度は決めておき、低解像度で指紋画像を取得する(ステップS307)。そうした後にホストサーバーに画像情報が送信され露光量判定を行う(ステップS308)。この時、デフォルトの設定では画像が暗過ぎる、もしくは明る過ぎる場合はホストサーバーから情報読み取り装置にリアルタイムにフィードバックされ、前述したようにAGC40でゲインをコントロールする、またはLED30で光量の調節を行うか、もしくはLEDの点灯時間の制御を行い、適切な画像を得られるようにする。そうした後において、露光量判定外だった場合、指が汚れている、もしくはその指の指紋が読み取りにくいなどの原因があるので、別の指にするなどのエラー3表示を表示し(ステップS309)、再び画像取得を行う。
【0047】
露光量判定でOKだった場合、その画像について特徴点抽出を行う(ステップS310)のと同時に、そのID番号ですでに登録してある指紋情報とマッチングを行い、照合判定をする(ステップS311)。これによりエラーだった場合、エラー4表示で表示し(ステップS312)、画像取得からやり直すか、登録してある指紋とIDが異なることが予想されるため、ID入力からやり直す(ステップS313)。OKだった場合、認証完了通知を行い(ステップS316)、指紋認証動作を終了する(ステップS317)。
【0048】
次の図7は図4で登録した指紋を用い、認証を行うと同時に、その登録データを高解像度で再登録する時のフローチャートである。
【0049】
指紋の再登録動作が開示されると(ステップS400)、ここでは図5,図6と同様に、使用者がID入力を行い(ステップS401)、ホストサーバーにおいて、その入力されたIDに対して予め登録されているIDと同じかどうかを判別する(ステップS402)。ID判定でエラーとなったらエラー1表示において、ID番号が異なること、もしくは個人情報の未登録通知を行う(ステップS402)。これにより再び個人情報の登録か、ID入力から始める。ID判定でOKの場合、人体検知を行う(ステップS404)。ここでは人体であるかないかを判別して、人体でなさそうな場合、エラー2表示でそのことを告げるか、もしくはもう一度人体検知をすることを告げる(ステップS415)。またその一方で、そのIDナンバーで登録してある登録データを取り出す工程を行い、図3の照合部204にスタンバイしておく(ステップS414)。
【0050】
その後、人体検知でOKならば、センサーを駆動し(ステップS405)、露光量調整を行うが、前述したようにデフォルトでLEDの明るさや、画像のゲインをある程度は決めておき、高解像度で指紋画像を取得する(ステップS407)。そうした後にホストサーバーに画像情報が送信され露光量判定を行う(ステップS408)。この時、デフォルトの設定では画像が暗過ぎる、もしくは明る過ぎる場合はホストサーバーから情報読み取り装置にリアルタイムにフィードバックされ、前述したようにAGC40でゲインをコントロールする、またはLED30で光量の調節を行うか、もしくはLEDの点灯時間の制御を行い、適切な画像を得られるようにする。そうした後において、露光量判定外だった場合、指が汚れている、もしくはその指の指紋が読み取りにくいなどの原因があるので、別の指にするなどのエラー3表示を表示し(ステップS409)、再び画像取得を行う。
【0051】
露光量判定でOKだった場合、その画像について特徴点抽出を行う(ステップS410)のと同時に、そのID番号ですでに登録してある指紋情報とマッチングを行い、照合判定をする(ステップS411)。これによりエラーだった場合、エラー4表示で表示し(ステップS412)、画像取得からやり直すか、登録してある指紋とIDが異なることが予想されるため、ID入力からやり直す(ステップS413)。
【0052】
この照合判定でOKだった場合、認証完了通知を行う(ステップS416)のと同時に特徴点数比較を登録データと、認証を行ったデータに対して行う(ステップS417)。比較結果に基づいて判定を行い(ステップS418)、これにより登録されている特徴点数よりも、現在認証のために取得したデータの方が多かった場合、その取得データを新しい登録データとして登録し(ステップS419)、指紋の再登録動作を終了する(ステップS420)。また逆に、現在認証のために取得したデータの特徴点数よりも、既に登録済みのデータの方が多かった場合、ここでは何も行わない。
【0053】
図1に説明した認証装置(システム)のホストサーバー、又は図1の情報読み取り装置とホストサーバーの機能を一体化した装置は、図9に示すようなコンピュータで構成することができる。図1の通信部230となるモデム127で受信された生体パターンに関するイメージ情報はDRAM等のメモリ122に記憶され、CPU121は図5〜図7を用いて説明したフローチャートを記述したプログラム(ここではディスク装置24にプログラムが保存されている。)に基づいて、指紋画像の特徴点を抽出し、その特徴点データをMO、ハードディスク等のディスク装置126又はメモリ122の記憶手段に記憶する。そして予めMO、ハードディスク等のディスク装置126等の記憶手段に登録された指紋画像情報と照合する。124はキーボード等の入力手段、125はCRT、液晶装置等の認証結果を示す表示手段(ディスプレイ)となる。123はデータバス等のバスを示す。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、登録データを高解像度で登録することにより、認証時において低解像度でも高解像度でも高速に照合を行うことが可能となる。
【0055】
解像度を切り替えて指紋認証を行うにあたり、それぞれの解像度の登録データを持たなくて良く、記憶媒体を低コストに抑えることが可能となる。
【0056】
登録してからある一定期間経過すると、認証と同時に登録を行うことが可能となる。
【0057】
また常に特徴点の多いデータを登録データとして保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】生体のパターン情報として指紋を想定した場合の本発明の認証装置のブロック図である。
【図2】図1の通信部110の構成を示すブロック図である。
【図3】図1の演算処理部200の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の認証装置を用いる前の、個人の指紋パターンを登録する時の動作フローを示すフローチャートである。
【図5】図4で登録した指紋を用い、実際に高解像度で指紋認証する時のフローチャートである。
【図6】図4で登録した指紋を用い、低解像度で指紋認証する時のフローチャートである。
【図7】図4で登録した指紋を用い、認証を行うと同時に、その登録データを高解像度で再登録する時のフローチャートである。
【図8】光学方式の画像入力装置の構成例を示す図である。
【図9】図1に説明した認証装置をコンピュータで構成した場合のブロック図である。
【符号の説明】
10 センサー
20 人体検知素子
30 LED
40 AGC(オート・ゲイン・コントローラー)
50 DA(ディジタル・アナログコントローラ)
60 TG(タイミングジェネレータ)
70 A/D変換器(アナログ・ディジタル変換器)
80 メモリ
90 制御コントローラ
100 表示部
110 通信部
120 レジスタ
200 演算処理部
210 制御コントローラ
220 記録装置
230 通信部
Claims (9)
- 第1の解像度で生体パターン情報を登録する登録手段と、
前記第1の解像度又は前記第1の解像度より解像度の低い第2の解像度で生体パターン情報を取得する取得手段と、
前記登録手段に登録された第1の解像度の生体パターン情報を前記第2の解像度の生体パターン情報に変更する変更手段と、
前記取得手段により得られた前記生体パターン情報と前記登録手段からの第1の解像度の生体パターン情報又は前記変更手段からの第2の解像度の生体パターン情報とを照合する照合手段と、
前記取得手段により取得される前記生体パターン情報の解像度に応じて、前記登録手段からの第1の解像度の生体パターン情報又は前記変更手段からの第2の解像度の生体パターン情報を前記照合手段に入力するための切り換え手段と、
を有する生体パターン認証装置。 - 請求項1に記載の生体パターン認証装置において、前記解像度の切り換えに応じて認証アルゴリズムを変更することを特徴とする生体パターン認証装置。
- 請求項1又は2に記載の生体パターン認証装置において、前記照合手段により前記第1の解像度で照合を行うとともに、前記取得手段により取得される前記第1の解像度の生体パターン情報が前記登録手段からの前記第1の解像度の生体パターン情報よりも情報量が多い場合には前記取得手段により取得される前記第1の解像度の生体パターン情報を前記登録手段に再登録することを特徴とする生体パターン認証装置。
- 請求項1に記載の生体パターン認識装置において、前記生体パターン情報は、指紋の画像から特徴点を抽出した抽出データであることを特徴とする生体パターン認証装置。
- 請求項1に記載の生体パターン認識装置において、前記生体パターン情報は撮像素子からの出力信号に基づいて取得され、前記取得手段により取得される第1の解像度又は第2の解像度の生体パターン情報の切り換えは、撮像素子内で行われることを特徴とする生体パターン認証装置。
- 請求項1に記載の生体パターン認識装置において、前記生体パターン情報は撮像素子からの出力信号に基づいて取得され、前記取得手段により取得される第1の解像度又は第2の解像度の生体パターン情報の切り換えは、前記撮像素子からの出力信号を記憶するメモリ内で行われることを特徴とする生体パターン認証装置。
- 請求項1又は2に記載の生体パターン認証装置において、一定時間経過した場合に、前記取得手段により取得される前記第1の解像度の生体パターン情報を前記登録手段に再登録することを特徴とする生体パターン認証装置。
- 生体パターン情報を第1の解像度で登録し、前記生体パターン認証のために生体パターン情報を得るときに前記第1の解像度より解像度の低い第2の解像度で前記生体パターン情報を得る場合、前記登録された生体パターン情報の前記第1の解像度を前記第2の解像度に変更して、生体パターンの認証を行う生体パターン認証方法。
- 請求項8に記載の生体パターン認証方法を記述したプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002174110A JP2004021491A (ja) | 2002-06-14 | 2002-06-14 | 生体パターン認証装置、生体パターン認証方法及びこの方法を記述したプログラム |
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Family Applications (1)
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- 2002-06-14 JP JP2002174110A patent/JP2004021491A/ja active Pending
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