JP2006085268A

JP2006085268A - 生体認証システムおよび生体認証方法

Info

Publication number: JP2006085268A
Application number: JP2004267083A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yonaha; 誠與那覇
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】多段階照合方式の生体認証システムにおいて、認証が失敗となる可能性が高い照合処理を減らし、照合処理を効率化する
【解決手段】ローカル認証ＰＣ２０の第１照合部２３で照合データとＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶された登録データとの照合を行い、センター認証サーバ４０の第２照合部４２では照合データと登録データベースに記憶された複数の登録データとの照合を行う。照合結果更新部２４が、第１照合部２３による照合結果をＩＣカード１０の照合結果記憶部１２に書き込む。照合結果に基づき、第１照合部２３による照合の成績が低下してきていると判断された場合には、照合制御・認証部２６が、第２照合部による照合のみを行わせるように制御したり、登録データ更新部２５に、登録データ記憶部１１に記憶された登録データを登録データベース４１に記憶されている登録データに更新させるように制御したりする。
【選択図】図３

Description

本発明は、生体認証システムおよび生体認証方法に関するものであり、特に詳細には、ＩＣカード等の携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データとの照合と、サーバに記憶された登録データとの照合という２段階の照合を行う生体認証システムおよび生体認証方法に関するものである。

生体認証システムにおける、被認証者の生体情報を予め登録した登録データと被認証者の照合時の生体情報を表す照合データの照合方式として、多段階照合方式が知られている。これらは照合処理の負荷の軽減・分散を目的とするものである。具体例としては、粗い照合と精密な照合とに２段階化した方式がある。

例えば、センサにより撮像した個人特徴像を、携帯用情報記憶媒体に蓄えた特徴増の部分を示すデータと照合する第１の照合手段と、そのセンサにより撮像した個人特徴像を、通信回線経由でアクセス可能なファイルに蓄えた個人の特徴像詳細を示すデータと照合する第２の照合手段とを設け、重要な取引のためのシステムへのアクセス等、必要時にのみ第２の照合手段による照合を行う方式が知られている（例えば、特許文献１）。

また、各々マイクロコンピュータに構成された第１照合処理部と第２照合処理部とがあり、まず第１照合処理部で特徴量比較による照合が行われ、照合エラーとなった場合、第２照合処理部で画像比較による照合を行う装置も知られている（例えば、特許文献２）。
特開昭62-212781号公報特開平10-326305号公報

しかしながら、特許文献２に記載された、第１段階の照合において照合エラーとなった時に第２段階の照合を行うシステムで、顔や署名の照合・認証を行う場合、照合対象が経時的に変化するので、第１段階の照合で使用される登録データがこの経時的変化に対応できなくなったものとなっていれば、第１段階の照合による認証は必ず失敗してしまう。

また、特許文献１に記載されているように、第１段階の照合でＩＣカード等の携帯用情報記憶媒体に記憶された登録データを用いる場合、携帯用情報記憶媒体の記憶容量は限られており、多くのパターンの登録データを記憶しておくことはできないため、照合データがその取得条件によって多様なものとなりうる生体認証では、第１段階の照合による認証が失敗となる可能性が高くなる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、多段階照合方式の生体認証システムおよび生体認証方法において、認証が失敗となる可能性が高い照合処理を減らし、照合処理を効率化したシステムおよび方法を提供することを目的とする。

本発明による第１の生体認証システムは、被認証者の生体情報を表す複数の登録データのうちの一部が記憶された携帯型情報記憶媒体と、その複数の登録データが記憶された登録データベースと、被認証者の照合時の生体情報を表す照合データを取得する照合データ取得手段と、携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データと照合データとを照合し、両データの類似の程度を表す第１の類似度を求める第１の照合手段と、登録データベースに記憶された登録データと照合データとを照合し、両データの類似の程度を表す第２の類似度を求める第２の照合手段と、求められた第１の類似度が所定の第１の基準を満たさない場合に、第２の照合手段による照合を行わせる第１の照合制御手段と、第１および/または第２の類似度に基づいて、被認証者が本人であるかどうかを認証する認証手段とを有する生体認証システムにおいて、携帯型情報記憶媒体に、第１の照合手段による過去の照合結果がさらに記憶されるようにし、第１の類似度に基づいて、その過去の照合結果を更新する照合結果更新手段と、第１の照合手段による照合を行う前に、その過去の照合結果を取得し、取得された過去の照合結果が所定の第２の基準を満たさない場合には、第１の照合手段による照合を行わせず、第２の照合手段による照合を行わせる第２の照合制御手段とを設けたことを特徴とする。

本発明の第２の生体認証システムは、前記と同様の携帯型情報記憶媒体と登録データベースと照合データ取得手段と第１の類似度を求める第１の照合手段と第２の照合手段と第１の照合制御手段と認証手段とを有する生体認証システムにおいて、第１の生体認証システムと同様に、携帯型情報記憶媒体に、第１の照合手段による過去の照合結果がさらに記憶されるようにし、第１の類似度に基づいて、その過去の照合結果を更新する照合結果更新手段を設け、そして、その過去の照合結果を取得し、取得された過去の照合結果が所定の第２の基準を満たさない場合、携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データを、登録データベースに記憶された登録データに更新する登録データ更新手段とを設けたことを特徴とする。

本発明の第１の生体認証方法は、例えば、第１の生体認証システムにより行われるものである。すなわち、被認証者の照合時の生体情報を表す照合データを取得し、被認証者の生体情報を表す複数の登録データのうちの一部が記憶された携帯型情報記憶媒体に記憶されている登録データと照合データとの第１の照合を行って、両データの類似の程度を表す第１の類似度を取得し、第１の類似度が所定の第１の基準を満たさない場合に、複数の登録データが記憶された登録データベースに記憶されている登録データと照合データとの第２の照合を行って、両データの類似の程度を表す第２の類似度を取得し、第１および/または第２の類似度に基づいて、被認証者が本人であるかどうかを認証する生体認証方法において、携帯型情報記憶媒体に、過去の第１の照合の結果がさらに記憶されるようにし、第１の照合で求められた第１の類似度に基づいて、その過去の第１の照合の結果を更新し、第１の照合を行う前に、その過去の第１の照合の結果を取得し、取得された過去の第１の照合の結果が所定の第２の基準を満たさない場合には、第１の照合を行わせず、第２の照合を行わせるようにしたことを特徴とする。

本発明の第２の生体認証方法は、例えば第２の生体認証システムにより行われるものである。すなわち、被認証者の照合時の生体情報を表す照合データを取得し、被認証者の生体情報を表す複数の登録データのうちの一部が記憶された携帯型情報記憶媒体に記憶されている登録データと照合データとの第１の照合を行って、両データの類似の程度を表す第１の類似度を取得し、第１の類似度が所定の第１の基準を満たさない場合に、複数の登録データが記憶された登録データベースに記憶されている登録データと照合データとの第２の照合を行って、両データの類似の程度を表す第２の類似度を取得し、第１および/または第２の類似度に基づいて、被認証者が本人であるかどうかを認証する生体認証方法において、携帯型情報記憶媒体に、過去の第１の照合の結果がさらに記憶されるようにし、第１の照合で求められた第１の類似度に基づいて、その過去の第１の照合の結果を更新し、その過去の第１の照合の結果を取得し、取得された過去の第１の照合の結果が所定の第２の基準を満たさない場合、携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データを、登録データベースに記憶された登録データに更新するようにしたことを特徴とする。

次に、本発明による生体認証システムおよび生体認証方法の詳細について説明する。

「生体情報」とは、目の虹彩、声紋、指紋、および顔等、被認証者から取得された、被認証者に固有の情報であり、ここでは、署名（筆跡）データも被認証者に固有のものであることから、この生体情報に含むものとする。なお、本発明は、顔、声紋、署名等、経時的変化がありうる生体情報を用いた認証に適用することが好ましい。

「複数の登録データ」の具体例としては、顔認証の場合、カメラ特性（レンズ、撮像素子、信号処理系の特性。具体的には、レンズ歪、シャープネス、明るさ分布、色収差、レンズ収差、解像度、露光度合）、照明条件（明るさ、光源の位置、方向、数）、被写体条件（アングル、カメラとの距離、眼鏡等着用の有無、表情）等、顔画像の撮影環境や被写体状態によって変動しうる諸条件に応じて複数のパターンに展開されたものや、顔や署名等の認証の場合の経時的変化の条件に応じて複数のパターンに展開されたものが考えられる。

「登録データ」や「照合データ」は、被認証者から取得した情報をそのまま用いてもよく、取得した情報から得た特徴量を用いてもよい。また、ある基本となる生体情報と、その生体情報を他の条件下での生体情報に変換するためのパラメータとを組み合わせたものを用いてもよい。

「携帯型情報記憶媒体」の具体例としては、ＩＣカード、磁気カード等が考えられる。

「所定の第１の基準」は、第１の照合の後でさらに第２の照合を行わせる必要があるかどうかを判断するための基準であり、具体例としては、第１の類似度が、認証手段によって認証成功と判断されうる程度であるかどうかを基準とし、認証失敗と判断されうる場合には、第２の照合を行わせることが考えられる。また、第１の類似度が、認証失敗と判断される程度の場合のうち、明らかに認証失敗と判断される程度よりは高いレベルの類似度の場合のみ、第２の照合手段による照合を行わせるようにしてもよい。

「過去の（第１の）照合結果」は、過去の照合における類似度の平均値、過去の照合における信頼性を表す数値、過去の照合において類似度が認証成功となる所定の閾値以上であった回数等、過去の類似度に基づいて算出した数値でもよいし、過去の類似度を履歴として保持したものであってもよい。後者の場合、保持される履歴は、すべての履歴であっても、所定の期間の履歴であっても、所定の回数分の履歴であってもよい。また、携帯型情報記憶媒体に複数の登録データが記憶されている場合には、それら複数の登録データを用いたすべての過去の照合を代表する１つの代表値を算出してもよいし、登録データ毎に代表値を算出してもよい。前者の具体例としては、それら複数の登録データを用いたすべての過去の照合における類似度の平均値を算出することが考えられる。

「所定の第２の基準」は、過去の第１の照合の結果に基づき、第１の照合が運用にたえうる処理精度となっているかどうかを判断するための基準である。具体的には、第１の照合の処理精度が低下してきている場合には、そのまま第１の照合を行うことは処理効率の低下を招くので、第１の照合を回避したり、第１の照合で用いられる登録データを更新することによって処理精度の回復を図ったりすることになるので、このような回避や回復の要否を判断するための判断基準である。

本発明の第１の生体認証システムおよび生体認証方法では、携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データと照合データによる第１の照合を行う前に、携帯型情報記憶媒体に記憶された過去の第１の照合の結果を取得し、取得された過去の第１の照合の結果が所定の基準を満たさない場合には、第１の照合を行わせず、登録データベースに記憶された登録データと照合データによる第２の照合を行わせる。

また、本発明の第２の生体認証システムおよび生体認証方法では、携帯型情報記憶媒体に記憶された過去の第１の照合の結果を取得し、取得された過去の第１の照合の結果が所定の基準を満たさない場合には、携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データを、登録データベースに記憶された登録データに更新する。

これらにより、過去の照合処理の結果に基づき照合エラーとなる可能性が高いと判断される照合処理を減らすことができるので、照合処理が全体として効率化される。この効果は、顔、声紋、署名等、経時的変化がありうる生体情報を照合・認証対象とした場合に、より顕著となる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の第１の実施形態となるＰＣログイン認証システムは、ＩＣカードに記憶された登録データを用いたローカル認証ＰＣでの照合と、センター認証サーバのデータベースに格納された登録データを用いたセンター認証サーバでの照合の２段階認証を行うものであり、照合・認証履歴（類似度、認証結果）をＩＣカードに書き込んでおき、ＩＣカードに記憶された登録データによる照合・認証の成績が低下してきた場合には、ＩＣカードに記憶された登録データとの照合を行わずに、センター認証サーバに記憶された登録データとの照合のみ行うようにしたものである。

図１は、本発明の第１の実施形態となるＰＣログイン認証システムの構成を模式的に示すブロック図である。図に示すように、このシステムは、ＩＣカード１０と、ローカル認証ＰＣ２０と認証用カメラ３０とからなるローカル認証装置と、センター認証装置（サーバ）４０と、登録用カメラ５０と登録サーバ６０からなる登録装置とによって構成されている。ローカル認証ＰＣ２０とセンター認証装置（サーバ）４０と登録サーバ６０とはＬＡＮ等のネットワーク（図示なし）によって接続されており、このネットワークを経由して相互間での通信が可能である。

ＩＣカード１０は、各被認証者によって所持されるものであり、その被認証者の顔情報を表す登録データを記憶する登録データ記憶部１１と、ローカル認証ＰＣ２０における登録データ記憶部１１に記憶された登録データとの過去の照合結果を記憶する照合結果記憶部１２と、その被認証者を識別するＩＤ情報を記憶するＩＤ情報記憶部１３とを有している。

ローカル認証ＰＣ２０は、被認証者が文書作成や研究開発等の業務に使用するパーソナルコンピュータであり、本実施形態によるログイン認証を経て使用可能になるものである。ローカル認証ＰＣ２０はこのシステム内に複数台設置されている。このローカル認証ＰＣ２０には、被認証者の顔画像を撮影するデジタルスチルカメラである認証用カメラ３０がＵＳＢ接続されている。認証用カメラ３０は、ローカル認証ＰＣの画面に対して正面に位置する被写体を撮影できるように設置されている。また、ローカル認証ＰＣ２０は、撮影された顔画像から特徴量を算出し、照合データとして出力する特徴量算出部２２、ＩＣカード１０に記憶された登録データと照合データを照合して、類似度を算出する第１照合部２３、第１照合部２３で算出された類似度に基づき、ＩＣカード１０の照合結果記憶部１２に記憶されている過去の照合結果（平均類似度）を更新する照合結果更新部２４、過去の照合結果や今回算出された類似度に基づき、次に行うべき照合処理を決定したり、最終認証結果の判定を行ったりする照合制御・認証部２１ａを有しており、これらの各部はローカル認証ＰＣ２０で実行されるプログラムによって各々の機能が実現される。また、ＩＣカード１０に記憶されているデータの読み書きを行うためのインターフェースとなるカードリーダライタ（図示なし）や、センター認証サーバ４０や登録サーバ６０とのネットワーク経由での通信を行うための通信インターフェース（図示なし）も有している。なお、ローカル認証ＰＣ２０や認証用カメラ３０は様々な機種のものが存在する。

センター認証サーバ４０は、被認証者のＩＤ情報毎に登録データを管理する登録データベース４１と、登録データベース４１に記憶された登録データと照合データを照合して類似度を算出する第２照合部４２ａと、ローカル認証ＰＣ２０や登録サーバ６０とのネットワーク経由での通信を行うための通信インターフェース（図示なし）とを備えたサーバコンピュータである。第２照合部４２ａは、センター認証サーバ４０で実行されるプログラムによってその機能が実現される。

登録用カメラ５０は、登録データのもとになる被認証者の顔画像を撮影するデジタルスチルカメラであり、高品質の画像を得て照合精度を向上させるため、認証用カメラ３０よりも高性能なものとなっている。

登録サーバ６０は、登録用カメラ５０で撮影された被認証者の顔画像に基づき、複数のカメラ歪みパターンに展開した画像を生成し、各パターンの画像から特徴量を算出し、登録データとして出力するパターン展開・特徴量算出部６１と、ＩＣカード１０の登録データ記憶部１１には特定のパターンの登録データを記録し、センター認証サーバ４０の登録データベース４１には、全パターンの登録データをＩＤ情報と関連づけて記録する登録部６２と、ＩＣカード１０に記憶されているデータの読み書きを行うためのインターフェースとなるカードリーダライタ（図示なし）と、ローカル認証ＰＣ２０やセンター認証サーバ４０とのネットワーク経由での通信を行うための通信インターフェース（図示なし）とを備えたサーバコンピュータである。パターン展開・特徴量算出部６１や登録部６２は、登録サーバ６０で実行されるプログラムによって各々の機能が実現される。

次に、このシステムで行われる処理の流れと処理の内容の詳細について説明する。

まず、被認証者の顔画像を表す登録データをＩＣカード１０の登録データ記憶部１１とセンター認証サーバ４０の登録データベース４１に予め登録しておく必要がある。被認証者は、自らのＩＤ情報がＩＤ情報記憶部１３に記録されたＩＣカード１０を持参して、顔画像の撮影を行うために、登録用カメラ６０を備えた撮影室に入室する。最初に登録サーバ６０のカードリーダライタに自らのＩＣカード１０を挿入して、ＩＣカード１０のＩＤ情報記憶部１３に記録されたＩＤ情報を読み取らせる。次に、登録用カメラ６０によって、複数の照明条件、撮影角度、被写体状態（眼鏡の有無等）における被認証者の顔画像の撮影が行われ、複数の顔画像データが得られる。そして、パターン展開・特徴量算出部６１は、得られた複数の顔画像データの各々について、複数のレンズ歪パターンによって顔画像を歪ませる画像処理を行い、入力される各画像データにつき、複数のレンズ歪パターンによる画像データを得る。この画像処理には、所定の位置補正パラメータや歪みパラメータを用いて入力画像を人為的に歪ませる公知の処理方法を採用することができる（例えば、特開2002-158915号公報）。さらに、パターン展開・特徴量算出部６１は、生成された画像データの各々について、顔領域を抽出し、目、鼻、口等の特徴点を抽出し、抽出された各特徴点の位置、形状、サイズ等をパラメータ化して特徴ベクトル（特徴量）を求め、これを登録データとして出力する。なお、具体的な特徴量算出処理方法については公知の処理方法を採用することができる（例えば、特開平09-251534号公報）。ここで、登録部６２は、生成された複数の登録データのうちの１パターンをカードリーダライタに挿入されているＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に書き込むとともに、生成されたすべての登録データをＩＣカード１０から読み取ったその被認証者のＩＤ番号と関連づけてセンター認証サーバ４０の登録データベース４１に格納する。なお、このような登録処理は、複数の被認証者について行われるので、登録データベース４１には、複数の被認証者の登録データが格納されている。

次に、被認証者が各自のローカル認証ＰＣ２０にログインする際に行われる認証処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。

まず、被認証者は自らのＩＣカード１０をローカル認証ＰＣ２０のカードリーダライタに挿入することにより、ＩＣカード１０に記憶されている情報の読取りが可能になる(#1)。次に、認証用カメラ３０がローカル認証ＰＣ２０画面に対して正面に位置する被認証者の顔を撮影する。撮影された画像の画像データは、１つのファイルとして、ＵＳＢケーブルを経由してローカル認証ＰＣ２０に転送され、ローカル認証ＰＣ２０のハードディスクに保管される。特徴量算出部２２は、被認証者の顔画像データを、ハードディスク中の画像ファイルから読み込み、この画像データに基づいてこの被認証者の認証カメラ３０による撮影時における顔の特徴量を求め、照合データとして出力する(#2)。なお、この特徴量を求める処理は、登録サーバ６０のパターン展開・特徴量算出部６１が行う処理と同じである。

ここで、照合制御・認証部２１ａが、ＩＣカード１０の照合結果記憶部１３から読み込んだ過去の照合結果（平均類似度）と振分閾値Th1とを比較し、過去の照合結果（平均類似度）が振分閾値Th1以上の場合には、ローカル認証ＰＣの第１照合部に照合を行わせ、振分閾値Th1未満の場合には、ＩＣカード１０のＩＤ情報記憶部１３から読み取ったＩＤ情報と特徴量算出部２２が出力した照合データをセンター認証サーバ４０の第２照合部４２ａに送信し、第２照合部４２ａに照合を行わせる(#3)。

過去の照合結果（平均類似度）が振分閾値Th1以上の場合には、ＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶されている登録データによる照合・認証の精度はまだ低下していないと判断し、ローカル認証ＰＣ４０の第１の照合部２３が、登録データ記憶部１１に記憶されている登録データと照合データとの照合を行う(#4)。具体的には、両データの特徴ベクトルの類似度を算出する。ここで、類似度としては、画像間の相関値や特徴空間中でのユークリッド距離などの統計的な距離を用いることができる（前述の特開平09-251534号公報等参照）。

照合制御・認証部２１ａは、算出された類似度と認証成功閾値Th2と第２照合閾値T3との比較を行う(#5)。ここで、類似度が認証成功閾値Th2以上の場合には、第１の照合部２３で照合された両データは十分に類似しているから、認証用カメラ３０で撮影された被認証者は、ＩＣカード１０に登録された被認証者本人であると認証する（認証成功(#6a)）。一方、類似度が認証成功閾値Th2未満の場合、前記の両データは十分に類似しているとはいえないと判断されるが、本実施形態では、この場合を２通りに分けている。すなわち、類似度が第２照合閾値Th3未満の場合には、両データはほとんど類似しておらず、認証用カメラ３０で撮影された被認証者は、ＩＣカード１０に記憶された被認証者とは別人と判断し（認証失敗(#6b)）、類似度が第２照合閾値Th3以上かつ認証成功閾値Th2未満の場合には、ＩＣカード１０に記憶されている登録データでは本人を誤って拒否してしまっている可能性があると判断し、ＩＤ情報と照合データをセンター認証サーバ４０の第２照合部４２ａに送信し、第２照合部４２ａによる照合を行わせる。

先のステップ#3の判定において過去の照合結果（平均類似度）が振分閾値Th1未満の場合、および、ステップ#5の判定において類似度が第２照合閾値Th3以上かつ認証成功閾値Th2未満の場合、センター認証サーバ４０の第２照合部４２ａが、まず、登録データベース４１に対して、ローカル認証ＰＣ２０の照合制御・認証部２１ａから受信したＩＤ情報を検索キーとして検索を行い、該当する１件目の登録データを取得する(#11)。次に、第１の照合部と同様の方法で、ローカル認証ＰＣ２０の照合制御・認証部２１ａから受信した照合データと登録データの照合を行い、両データの類似度を算出する(#12)。ここで、算出された類似度が認証成功閾値Th2以上の場合には、認証成功と判断し、センター認証サーバ４０での処理を終了する(#6c)。一方、類似度が認証成功閾値Th2未満の場合には、登録データベース４１に対する検索にヒットした次の登録データの読み込みを行い(#11)、同様の処理を繰り返す(#12,#13)。そして、検索にヒットする次の登録データが存在しなくなった場合(#14)には、登録データベース中のこのＩＤ情報と関連づけられたすべての登録データとの照合で、類似度が認証成功閾値Th2以上とならなかったことから、認証失敗と判断し、センター認証サーバ４０での処理を終了する(#6d)。

以上で説明したように、照合制御・認証部２１ａは、第１照合部２３または第２照合部４２ａによる照合結果のいずれかにおいて、類似度が認証成功閾値Th2以上となれば認証成功と判断し(#6a,#6c)、ローカル認証ＰＣ２０へのログインを許可し、いずれの照合においても類似度が認証成功閾値Th2未満だった場合には認証失敗と判断し(#6b,#6d)、ローカル認証ＰＣ２０へのログインを拒絶する(#6)。

そして、最後に、照合結果更新部２４が、第１照合部２３でのＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶された登録データによる照合の結果（類似度）に基づき、ＩＣカード１０の照合結果記憶部１２に記憶されているこれまでの平均類似度を再計算し、再計算後の平均類似度をカードリーダライタ経由で照合結果記憶部１２に書き込む。これにより、ローカル認証ＰＣ２０でのすべての認証処理は終了し、ＩＣカード１０はカードリーダライタから排出可能な状態となる。

このように本発明の第１の実施形態となるＰＣログイン認証システムでは、ローカル認証ＰＣ２０の照合制御・認証部２１ａが、ＩＣカード１０に記憶された登録データと照合データを用いた第１照合部２３による照合を行う前に、ＩＣカード１０に記憶された第１照合部２３による過去の照合結果を取得し、その過去の照合結果を取得し、取得された過去の照合結果が所定の基準を満たさない場合には、第１照合部２３によるＩＣカード１０に記憶された登録データを用いた照合を行わせず、センター認証サーバ４０の登録データベース４１に記憶された登録データと照合データによる第２照合部４２ａによる照合を行わせる。したがって、過去の照合処理の結果に基づき照合エラーとなる可能性が高いと判断される照合処理（第１照合部２３による照合処理）を減らすことができるので、照合処理が全体として効率化される。

この第１の実施形態では、ローカル認証ＰＣ２０で行われる照合エラーとなる可能性が高い照合処理を回避することにより、ローカル認証ＰＣ２０の負荷を軽減することは可能であるが、第２の照合部４２ａでの照合は必ず行われるため、多くの被認証者についてこのような状況になると、センター認証サーバ４０の処理負荷が高くなってしまう。

そこで、本発明の第２の実施形態となるＰＣログイン認証システムでは、第１の実施形態と同様の２段階認証を行うとともに、照合・認証履歴（照合度、認証結果）をＩＣカードに書き込んでおき、ＩＣカードに記憶された登録データとの照合・認証の成績が低下してきた場合には、ＩＣカードに記憶された登録データをセンター認証サーバに記憶されたに更新（置換）するようにしたものである。

図３は、本発明の第２の実施形態となるＰＣログイン認証システムの構成を模式的に示すブロック図である。以下、第１の実施形態と相違する点について説明する。

本実施形態のローカル認証ＰＣ２０の照合制御・認証部２１ｂは、照合結果記憶部１２に記憶されている第１照合部２３による過去の処理結果にアクセスしなくなっており、第１照合部２３の照合結果に基づき、第２照合部による処理の要否の判定、最終認証結果の判定を行うだけになっている。

本実施形態では、ローカル認証ＰＣ２０に新たに登録データ更新部２５が設けられており、照合結果記憶部１２の過去の照合結果に基づいて、ＩＣカード内１０に記憶されている登録データの更新の要否の判定、および実際の登録データの更新を行う。カード内の登録データの更新を行う。

本実施形態のセンター認証サーバ４０の第２照合部４２ｂは、算出された類似度が更新閾値Th2以上の場合、その照合の際の登録データをローカル認証ＰＣ２０に送信する。

その他については第１の実施例と同じである。

次に、このシステムによる認証時に行われる処理の流れと処理の内容の詳細について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、登録時に行われる処理については、第１の実施形態と同様である。

まず、被認証者は自らのＩＣカード１０をローカル認証ＰＣ２０のカードリーダライタに挿入することにより、ＩＣカード１０に記憶されている情報の読取りが可能になる(#21)。ここで、認証用カメラ３０が被認証者の顔を撮影し、特徴量算出部２２は、撮影された被認証者の顔画像の画像データに基づいてこの被認証者の認証カメラ３０による撮影時における顔の特徴量を求め、照合データとして出力する(#22)。

第１の実施形態では、この時点で、照合制御・認証部２１ａが、過去の照合結果（平均類似度）に基づいて第１照合部２３と第２照合部４２ａのどちらに照合を行わせるかを決定していたが、本実施形態ではこのような処理を行わず、特徴量算出部２２によって出力された照合データは、すべて、第１照合部２３によって、登録データ記憶部１１に記憶されている登録データとの照合が行われ、両データ間の類似度が算出される(#23)。

ここで、照合制御・認証部２１ｂは、第１の実施形態におけるステップ#5の処理と同様に、算出された類似度と認証成功閾値Th2と第２照合閾値T3との比較を行う(#24)。すなわち、類似度が認証成功閾値Th2以上の場合には認証成功(#25a)、類似度が第２照合閾値Th3未満の場合には認証失敗(#25b)と判断し、類似度が第２照合閾値Th3以上かつ認証成功閾値Th2未満の場合には、ＩＤ情報記憶部１３に記憶されているＩＤ情報と照合データをセンター認証サーバ４０の第２照合部４２ａに送信する。

センター認証サーバ４０の第２照合部４２ｂは、第１の実施形態と同様に、登録データベース４１から、ローカル認証ＰＣ２０の照合制御・認証部２１ｂから受信したＩＤ情報と関連づけられた１件目の登録データを取得し(#31)、照合制御・認証部２１ｂから受信した照合データと登録データの照合を行い、両データの類似度を算出する(#32)。ここで、算出された類似度が認証成功閾値Th2以上の場合には認証成功と判断する(#25c)。このとき、第２照合部４２ｂは、この照合に用いられた登録データを更新用登録データとして照合制御・認証部２１ｂに送信し、センター認証サーバ４０での処理を終了する。一方、類似度が認証成功閾値Th2未満の場合には、次の登録データの読み込みを行い(#31)、同様の処理を繰り返す(#32,#33)。そして、検索にヒットする次の登録データが存在しなくなった場合(#34)には、認証失敗と判断し、センター認証サーバ４０での処理を終了する(#25d)。

以上で説明したように、照合制御・認証部２１ｂは、第１照合部２３または第２照合部４２ａによる照合結果のいずれかにおいて、類似度が認証成功閾値Th2以上となれば認証成功と判断し(#25a,#25c)、ローカル認証ＰＣ２０へのログインを許可し、いずれの照合においても類似度が認証成功閾値Th2未満だった場合には認証失敗と判断し(#25b,#25d)、ローカル認証ＰＣ２０へのログインを拒絶する(#25)。ここで、第２照合部４２ｂによる照合により認証成功と判断した場合において(#25c)、ＩＣカード１０の照合結果記憶部１３から読み込んだ過去の照合結果（平均類似度）が所定の閾値Th1未満ならば(#26)、第１照合部２３でのＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶された登録データを用いた照合の成績が低下してきていることを意味するから、照合制御・認証部２１ｂは、登録データ更新部２５に登録データの更新処理を行わせる。具体的には、登録データ更新部２５は、登録データ記憶部１１に記憶されている登録データをセンター認証サーバ４０から受信した更新用登録データに書き換える処理を行う(#27)。

このように本発明の第２の実施形態となるＰＣログイン認証システムでは、ローカル認証ＰＣ２０の照合制御・認証部２１ｂが、ＩＣカード１０に記憶された第１照合部２３による過去の照合結果を取得し、取得された過去の第１の照合の結果に基づき、第１照合部２３でのＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶された登録データを用いた照合の成績が低下してきていると判断した場合には、ＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶された登録データを、認証成功となった第２照合部での照合で用いられた登録データ登録データに更新する。したがって、次回の認証時には、ＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶された登録データを用いたローカル認証ＰＣ２０の第１照合部２３による照合処理に基づいて認証が成功する可能性が高くなり、逆に、センター認証サーバ４０の第２照合部４２ｂでの照合が行わえる可能性は低くなるので、システム全体における照合処理の負荷が分散され、処理効率がよくなる。

なお、本実施形態では、ステップ#27において登録データの更新処理を行っているため、登録データのデータ容量が大きければ、認証処理の処理時間が遅延してしまうという問題がある。そこで、今回の認証処理において、登録データの更新処理が必要になった場合にも、その今回は更新処理を行わず、更新対象の登録データを保存しておき、次回の認証処理の際に、ＩＣカードの挿入後(#21)、ＩＣカード１０のＩＤ情報記憶部１３に記憶されているＩＤ情報に基づいて更新対象の登録データを取得し、照合データを取得する処理(#22)と同時並行で、登録データの更新処理を行ってもよい。このように登録データの更新処理を次回に行うことにより、認証処理時間の短縮を図ることが可能になる。さらに、今回の認証時から次回の認証時までの間に、センター認証サーバ４０側で登録データの再構築を行い、次回認証時に、再構築後の照合精度の高い登録データに更新するようにしてもよい。この場合にも、再構築処理の処理時間による認証処理時間への影響をなくすことが可能になる。

また、上記２つの実施形態では、ステップ#5（図２）、#24（図４）において、第１照合部２３による照合の結果、ＩＣカード１０に記憶されている登録データでは本人を誤って拒否してしまっている可能性があると判断した場合にのみ、第２照合部４２による照合を行うことを前提としていたが、第１照合部２３による照合の結果にかかわらず、すべての場合に、第２照合部４３による照合を行うことを前提としてもよい。この場合、１つの照合データに対して、第１照合部２３と第２照合部４２ａ（４２ｂ）による「ダブルチェック」を行うことにより、ＩＣカード１０の改ざんの早期発見に効果的である。このような「ダブルチェック」を前提としたシステムにおいても、ＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶されている登録データによる照合の成績が低下してきている場合に、本発明の第１の実施形態で説明したように、第１照合部２３による照合処理を回避したり、第２の実施形態で説明したように、ＩＣカード１０の登録データ記憶部１１に記憶されている登録データを更新したりすることによって、システム全体の照合処理の効率化を図ることができる。

上記では、ＰＣログイン時の認証という情報セキュリティ分野における本発明の適用例として説明したが、本発明の適用分野は、これに限定されず、生体情報が記憶された携帯型情報記憶媒体を用いたオンライン取引や入退室管理、勤怠管理、機器の動作制御等の様々な分野において、本発明を適用することができる。

本発明の第１の実施形態となるＰＣログイン認証システムの構成を模式的に示すブロック図本発明の第１の実施形態となるＰＣログイン認証システムによる認証処理を表すフローチャート本発明の第２の実施形態となるＰＣログイン認証システムの構成を模式的に示すブロック図本発明の第２の実施形態となるＰＣログイン認証システムによる認証処理を表すフローチャート

符号の説明

１０ＩＣカード
１１登録データ記憶部
１２照合結果記憶部
１３ＩＤ情報記憶部
２０ローカル認証ＰＣ
２１ａ，２１ｂ照合制御・認証部
２２特徴量算出部
２３第１照合部
２４照合結果更新部
２５登録データ更新部
３０認証用カメラ
４０センター認証サーバ
４１登録データベース
４２ａ，４２ｂ第２照合部
５０登録用カメラ
６０登録サーバ
６１パターン展開・特徴量算出部
６２登録部

Claims

被認証者の生体情報を表す複数の登録データのうちの一部が記憶された携帯型情報記憶媒体と、前記複数の登録データが記憶された登録データベースと、前記被認証者の照合時の生体情報を表す照合データを取得する照合データ取得手段と、前記携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データと前記照合データとを照合し、両データの類似の程度を表す第１の類似度を求める第１の照合手段と、前記登録データベースに記憶された登録データと前記照合データとを照合し、両データの類似の程度を表す第２の類似度を求める第２の照合手段と、前記第１の類似度が所定の第１の基準を満たさない場合に、前記第２の照合手段による照合を行わせる第１の照合制御手段と、前記第１および/または前記第２の類似度に基づいて、前記被認証者が本人であるかどうかを認証する認証手段とを有する生体認証システムにおいて、
前記携帯型情報記憶媒体は、前記第１の照合手段による過去の照合結果がさらに記憶されたものであり、
前記第１の類似度に基づいて、前記過去の照合結果を更新する照合結果更新手段と、
前記第１の照合手段による照合を行う前に、前記過去の照合結果を取得し、該過去の照合結果が所定の第２の基準を満たさない場合には、前記第１の照合手段による照合を行わせず、前記第２の照合手段による照合を行わせる第２の照合制御手段とを備えたことを特徴とする生体認証システム。
被認証者の生体情報を表す複数の登録データのうちの一部が記憶された携帯型情報記憶媒体と、前記複数の登録データが記憶された登録データベースと、前記被認証者の照合時の生体情報を表す照合データを取得する照合データ取得手段と、前記携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データと前記照合データとを照合し、両データの類似の程度を表す第１の類似度を取得する第１の照合手段と、前記登録データベースに記憶された登録データと前記照合データとを照合し、両データの類似の程度を表す第２の類似度を取得する第２の照合手段と、前記第１の類似度が所定の第１の基準を満たさない場合に、前記第２の照合手段による照合を行わせる照合制御手段と、前記第１および/または前記第２の類似度に基づいて、前記被認証者が本人であるかどうかを認証する認証手段とを有する生体認証システムにおいて、
前記携帯型情報記憶媒体は、前記第１の照合手段による過去の照合結果がさらに記憶されたものであり、
前記第１の類似度に基づいて、前記過去の照合結果を更新する照合結果更新手段と、
前記過去の照合結果を取得し、該過去の照合結果が所定の第２の基準を満たさない場合、前記携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データを、前記登録データベースに記憶された登録データに更新する登録データ更新手段とを備えたことを特徴とする生体認証システム。
前記生体情報が、前記被認証者の顔、声紋、署名等の経時的に変化する情報であることを特徴とする請求項１または２記載の生体認証システム。
被認証者の照合時の生体情報を表す照合データを取得し、前記被認証者の生体情報を表す複数の登録データのうちの一部が記憶された携帯型情報記憶媒体に記憶されている登録データと前記照合データとの第１の照合を行って、両データの類似の程度を表す第１の類似度を取得し、該第１の類似度が所定の第１の基準を満たさない場合に、前記複数の登録データが記憶された登録データベースに記憶されている登録データと前記照合データとの第２の照合を行って、両データの類似の程度を表す第２の類似度を取得し、前記第１および/または前記第２の類似度に基づいて、前記被認証者が本人であるかどうかを認証する生体認証方法において、
前記携帯型情報記憶媒体は、過去の第１の照合の結果がさらに記憶されたものであり、
求められた前記第１の類似度に基づいて、前記過去の第１の照合の結果を更新し、
前記第１の照合を行う前に、前記過去の第１の照合の結果を取得し、該過去の第１の照合の結果が所定の第２の基準を満たさない場合には、前記第１の照合を行わせず、前記第２の照合を行わせることを特徴とする生体認証方法。
被認証者の照合時の生体情報を表す照合データを取得し、前記被認証者の生体情報を表す複数の登録データのうちの一部が記憶された携帯型情報記憶媒体に記憶されている登録データと前記照合データとの第１の照合を行って、両データの類似の程度を表す第１の類似度を取得し、該第１の類似度が所定の第１の基準を満たさない場合に、前記複数の登録データが記憶された登録データベースに記憶されている登録データと前記照合データとの第２の照合を行って、両データの類似の程度を表す第２の類似度を取得し、前記第１および/または前記第２の類似度に基づいて、前記被認証者が本人であるかどうかを認証する生体認証方法において、
前記携帯型情報記憶媒体は、過去の第１の照合の結果がさらに記憶されたものであり、
求められた前記第１の類似度に基づいて、前記過去の第１の照合の結果を更新し、
前記過去の第１の照合の結果を取得し、該過去の第１の照合の結果が所定の第２の基準を満たさない場合、前記携帯型情報記憶媒体に記憶された登録データを、前記登録データベースに記憶された登録データに更新することを特徴とする生体認証方法。