JP2006338612A - Personal identification system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、登録された利用者の認証を行う本人認証システムに関する。 The present invention relates to a personal authentication system that authenticates registered users.
指紋などの生体情報を利用した本人認証システムがある（特許文献１参照）。 There is a personal authentication system using biometric information such as a fingerprint (see Patent Document 1).
生体情報を用いた本人認証では、認証のよりどころとして生体情報から抽出した特徴量を、認証に先立ち、予め保管しておく必要がある。システムが予め保管する利用者の生体情報の特徴量は、テンプレートと呼ばれる。テンプレートは、個人を特定できる情報（個人情報）である。プライバシ保護のため、個人情報は、多大なコストをかけて保護しなければならない。また、一人の利用者の複数の生体情報を用いて本人確認を行うためには、複数の生体情報をシステムに登録する必要があるが、かかる場合、プライバシ流出の危険性が増大する。 In personal authentication using biometric information, it is necessary to store in advance a feature quantity extracted from biometric information as a source of authentication prior to authentication. The feature quantity of the user's biological information stored in advance by the system is called a template. The template is information (personal information) that can identify an individual. For privacy protection, personal information must be protected at great cost. In addition, in order to perform identity verification using a plurality of pieces of biometric information of a single user, it is necessary to register a plurality of pieces of biometric information in the system. In such a case, the risk of privacy leakage increases.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、複数の生体情報を用いて認証を行うシステムにおいて、個人情報をより安全に保護可能な技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique that can protect personal information more safely in a system that performs authentication using a plurality of biological information.
本発明の本人認証システムは、複数の生体情報（例えば指紋）に共通する特徴を利用する。 The personal authentication system of the present invention uses features common to a plurality of biometric information (for example, fingerprints).
例えば、本発明の本人認証システムは、登録のために利用者の複数の生体情報を取得する登録情報取得手段と、前記登録情報取得手段で取得した複数の生体情報に共通する特徴を抽出し利用者識別情報を生成する手段と、認証のために生体情報を取得する認証情報取得手段と、前記利用者識別情報を用いて前記認証情報取得手段で取得した生体情報が前記利用者のものか否かを判定する判定手段とを備える。 For example, the personal authentication system of the present invention extracts and uses features common to a plurality of biometric information acquired by the registration information acquisition means and registration information acquisition means for acquiring a plurality of biometric information of users for registration. Means for generating user identification information, authentication information acquisition means for acquiring biometric information for authentication, and whether or not the biometric information acquired by the authentication information acquisition means using the user identification information belongs to the user Determination means for determining whether or not.
また、本発明の本人認証システムは、登録のために利用者の複数の生体情報を取得する登録情報取得手段と、前記登録情報取得手段で取得した複数の生体情報に共通する特徴を抽出する第１の特徴抽出手段と、前記第１の特徴抽出手段で抽出した特徴（例えば、特徴量の統計値（数の下限と上限））に利用者固有のコードを対応つけて利用者識別情報を生成する利用者識別情報生成手段と、認証のために生体情報を取得する認証情報取得手段と、前記認証情報取得手段で取得した生体情報から特徴を抽出する第２の特徴抽出手段と、前記利用者識別情報を用いて前記第２の特徴抽出手段で抽出した特徴に対応するコードを特定するコード特定手段と、前記コード特定手段で特定されたコードが前記利用者固有のコードと一致するか否かにより本人か否か認証する認証手段とを備えていてもよい。 In addition, the personal authentication system of the present invention extracts registration information acquisition means for acquiring a plurality of pieces of biometric information of a user for registration, and features common to the plurality of pieces of biometric information acquired by the registration information acquisition means. User identification information is generated by associating user-specific codes with feature extraction means 1 and features extracted by the first feature extraction means (for example, feature value statistics (lower and upper limit numbers)) User identification information generating means, authentication information acquiring means for acquiring biometric information for authentication, second feature extracting means for extracting features from the biometric information acquired by the authentication information acquiring means, and the user Code identifying means for identifying a code corresponding to the feature extracted by the second feature extracting means using identification information, and whether the code identified by the code identifying means matches the code unique to the user By May comprise authentication means for authenticating whether human or not.
また、本発明の本人認証システムは、登録のために利用者の複数の生体情報を種類ごとに取得する登録情報取得手段と、前記登録情報取得手段で取得した複数の生体情報の間で互いに異なる特徴を抽出し生体情報識別情報を生成する生体情報識別情報生成手段と、前記登録情報取得手段で取得した複数の生体情報に共通する特徴を抽出し生体情報の種類ごとに利用者識別情報を生成する利用者識別情報生成手段と、認証のために生体情報を取得する認証情報取得手段と、前記生体情報識別情報を用いて前記認証情報取得手段で取得した生体情報の種類を特定する生体情報特定手段と、前記生体情報特定手段で特定された種類の生体情報に関する前記利用者識別情報を用いて前記認証情報取得手段で取得した生体情報が前記利用者のものか否かを判定する判定手段とを備えていてもよい。 Further, the personal authentication system of the present invention is different between a registration information acquisition unit that acquires a plurality of pieces of biometric information of a user for registration and a plurality of pieces of biometric information acquired by the registration information acquisition unit. Biometric information identification information generation means for extracting biometric information identification information by extracting features and characteristics common to a plurality of biological information acquired by the registration information acquisition means, and generating user identification information for each type of biological information User identification information generation means for performing authentication, information acquisition means for acquiring biometric information for authentication, and biometric information specification that specifies the type of biometric information acquired by the authentication information acquisition means using the biometric information identification information Whether or not the biometric information acquired by the authentication information acquiring means using the user identification information relating to the biometric information of the type specified by the biometric information specifying means belongs to the user Determining means and may comprise.
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の本人認証システムは、認証の際、指紋を読み取り、その指紋により特定される出力値（ユニークコード）が予め設定した利用者ごとの出力値（ユニークコード）と一致するか否かにより、本人であるか否かを確認するものである。なお、本実施形態では、生体情報として指紋を用いた例を説明するが、この限りではなく、複数種類の生体情報（例えば、指紋、虹彩、顔）を組み合わせて用いることも可能である。 The personal authentication system of this embodiment reads a fingerprint at the time of authentication, and determines whether or not an output value (unique code) specified by the fingerprint matches a preset output value (unique code) for each user. This is to confirm whether or not the person is the person himself / herself. In this embodiment, an example in which a fingerprint is used as biometric information is described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of types of biometric information (for example, fingerprint, iris, face) can be used in combination.
図１及び図２は、本発明の一実施形態が適用された本人認証システムの概略構成図である。図１は、登録処理時のシステム構成である。図２は、認証処理時のシステム構成である。 1 and 2 are schematic configuration diagrams of a personal authentication system to which an embodiment of the present invention is applied. FIG. 1 shows a system configuration during registration processing. FIG. 2 shows a system configuration during authentication processing.
登録処理時のシステムは、図１に示すように、登録用クライアント装置１００と、情報記録用のカード３００と、サーバ装置２００と、を備える。登録用クライアント１００とサーバ装置２００との間は、ネットワーク２２０により接続されている。
As shown in FIG. 1, the registration processing system includes a
サーバ装置２００は、利用者固有に定められたユニークコードを記憶するための装置である。ユニークコードは、利用者を識別するコードである利用者ＩＤに対応して記録されている。サーバ装置２００は、登録用クライアント装置１００からの要求に応じて、利用者ＩＤに対応するユニークコードを生成し、登録用クライアント装置１００に送信する。また、認証用クライアント装置１１０からの要求に応じて、記憶装置に記憶しているユニークコードを、認証用クライアント装置１１０に送信する。
The
カード３００は、利用者を認証するために必要な情報を記録する情報記録媒体である。カード３００は、指を識別するための指識別情報５２０と、各指の指紋から利用者固有のユニークコードを生成するための利用者識別情報５５０と、を記憶する。本実施形態では、カード３００は、利用者自身により保管される。ただし、この限りではなく、例えば、これらの情報を登録用クライアント装置１００の記憶装置に記憶させておいてもよい。また、カード３００に、これらの情報を保管させる方法には、特に制限はない。例えば、ＩＣカードを用いる場合は、ＥＥＰＲＯＭなどに保管できる。また、メモリデバイスを用いる場合は、フラッシュＲＯＭなどに保管できる。また、磁気カードを用いる場合は、磁気ストライプに書き込むことができる。あるいは、単にバーコードとしてカード上に印刷するようにしてもよい。
The
登録用クライアント１００は、利用者の生体情報を登録するための装置である。登録用クライアント１００は、利用者ＩＤの入力処理を行う利用者ＩＤ入力部１０１と、登録に用いる指のＩＤ（指ＩＤ）の入力処理を行う指ＩＤ入力部１０２と、利用者の指紋の入力処理を行う生体情報入力部１０３と、指紋の特徴量を抽出する特徴抽出部１０４と、特徴量の統計解析を行う統計解析部１０５と、指を識別するための指識別情報５２０を生成する指識別情報生成部１０６と、各指の指紋から利用者固有のユニークコードを作成するための利用者識別情報５５０を生成する利用者識別情報生成部１０７と、サーバ装置２００との通信処理を行う通信処理部１０８と、を備えている。なお、本実施形態では、以上の全ての機能部を、一つのクライアント装置により達成させているが、この限りではない。複数の装置で、これらの機能部を達成させてもよい。
The
図２は、認証処理時のシステムの概略構成図である。認証処理時のシステムは、認証用クライアント装置１１０と、カード３００と、サーバ装置２００と、を備えている。認証用クライアント装置１１０とサーバ装置２００との間は、ネットワーク２２０で接続されている。カード３００及びサーバ装置２００は、上述の登録処理時のシステムのものと同様である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a system at the time of authentication processing. The system at the time of authentication processing includes an
認証用クライアント装置１１０は、利用者を認証するための装置である。認証用クライアント装置１１０は、登録用クライアント装置１００と類似した構成を備える。
The
認証用クライアント装置１１０は、登録用クライアント装置１００と同様に、利用者ＩＤの入力処理を行う利用者ＩＤ入力部１０１と、利用者の指紋の入力処理を行う生体情報入力部１０３と、得られた指紋の特徴量を抽出する特徴抽出部１０４と、通信処理部１０９とを備える。さらに、認証用クライアント装置１１０は、指識別情報５２０を用いて利用者により入力された指紋から指ＩＤを特定する指ＩＤ特定部１１１と、生体情報（指紋の特徴量）と利用者識別情報５５０とを用いて利用者に固有のユニークコードを抽出するユニークコード抽出部１１２と、を備える。なお、本実施形態では、以上の全ての機能部を、一つのクライアント装置により達成させているが、この限りではない。複数の装置で、これらの機能部を達成させてもよい。
Similar to the
図３は、登録用クライアント装置１００あるいは認証用クライアント装置１１０のハードウエア構成例である。両クライアント装置は、ＣＰＵ１２１と、ＲＯＭ１２２と、ＲＡＭ１２３と、指紋センサ１２５と、ネットワークインターフェース１２６と、キーボード１２７と、モニタ１２８と、から構成される。
FIG. 3 is a hardware configuration example of the
指紋センサ１２３は、指紋の画像を取得する装置であり、撮像装置を備えている。
The
本実施例では、記憶装置としてＲＯＭを用いているが、この限りではなく、ＲＯＭの代わりに不揮発性のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などで代替したり、固定記憶装置（ハードディスク）などで代替することも可能である。以上の装置はバス１２９で接続されており、ＣＰＵを介してデータをやりとりすることが可能である。ＣＰＵは、必要なデータをＲＡＭに書き込み、読出しつつ、ＲＯＭ上に保存されたデータを利用して、同じくＲＯＭ上に保存されたプログラムを実行する。図１あるいは図２における機能部を実現するプログラムは、ＲＯＭ２０２に保存されている。
In this embodiment, a ROM is used as a storage device. However, the present invention is not limited to this. Instead of the ROM, a nonvolatile memory (EEPROM) or the like can be substituted, or a fixed storage device (hard disk) or the like can be substituted. It is. The above devices are connected by a
なお、本実施形態では、両クライアント装置１００，１１０を、別個に設けたが、両装置の機能を備える１つの装置で兼用してもよい。
In the present embodiment, both
また、サーバ装置２００は、図３で示したハードウエア構成と同様の構成を備えるコンピュータにより達成可能である。
The
［動作の説明］
次に、上記のように構成される本人認証システムの動作について説明する。まず、登録処理について説明する。
[Description of operation]
Next, the operation of the personal authentication system configured as described above will be described. First, the registration process will be described.
図４は、本人認証システムの登録処理の概略フロー図である。 FIG. 4 is a schematic flowchart of the registration process of the personal authentication system.
まず、登録用クライアント装置１００の利用者ＩＤ入力部１０１は、利用者からキーボード１２７を介して、利用者ＩＤの入力を受け付ける（Ｓ１０１）。若しくは、カード３００に、利用者ＩＤが書き込まれている場合、利用者ＩＤ入力部１０１は、カード３００から、利用者ＩＤを読み取る。なお、利用者ＩＤは、利用者ごとに、予め定められている。
First, the user
次に、利用者ＩＤ入力部１０１は、入力された利用者ＩＤに対応するユニークコードを、サーバ装置２００から取得する。
Next, the user
図５は、かかるユニークコードの取得処理のフロー図である。登録用クライアント装置１００の利用者ＩＤ入力部１０１は、入力された利用者ＩＤを、通信処理部１０９を介して、サーバ装置２００に送信する（Ｓ２０１）。サーバ装置２００は、利用者ＩＤを受信すると（Ｓ２０２）、予め定められたアルゴリズム（例えば、ランダムに４桁の数字を出力するアルゴリズム）により利用者固有のユニークコード（例えば、「３８５６」）を生成する。さらに、生成したユニークコードを、利用者ＩＤに対応させて自身の記憶装置の利用者情報テーブル２１０に格納する（Ｓ２０３）。次に、サーバ装置２００は、生成したユニークコードを、登録用クライアント装置１００に送信する（Ｓ２０４）。登録用クライアント装置１００の利用者ＩＤ入力部１０１は、通信処理部１０９を介して、サーバ装置２００から送信されたユニークコードを受信する（Ｓ２０５）。
FIG. 5 is a flowchart of such unique code acquisition processing. The user
図４に戻って説明する。次に、指ＩＤ入力部１０２は、利用者からキーボード２１０を介して、指を特定する情報である指ＩＤの入力を受け付ける（Ｓ１０３）。指ＩＤは、それぞれの指の識別コードであり、指ごとに予め定められている。本実施形態では、指ＩＤは、右手を「Ｒ」、左手を「Ｌ」とし、親指から小指の順に、１から５の数値を割り当てたものである。例えば、右手親指は「Ｒ１」、右手人差指は「Ｒ２」、左手中指は、「Ｌ３」となる。
Returning to FIG. Next, the finger
次に、生体情報入力部１０４は、指紋センサ１２５を介して、利用者から指紋の画像を取得する（Ｓ１０４）。生体情報入力部１０４は、同じ指について、所定回数（例えば１０回）、指紋画像の取得を行う。
Next, the biometric
次に、特徴抽出部１０３は、生体情報入力部１０４が取得した指紋画像を基に、特徴量の数を算出する（Ｓ１０５）。具体的には、特徴抽出部１０３は、それぞれの指紋画像から、複数種類の特徴量を抽出する。そして、それぞれの特徴量について、数を求める。さらに、求めた数を、特徴量テーブル５００に格納する。
Next, the
ここで、特徴量について説明する。図６は、特徴量Ｆ１〜Ｆ４を説明する図である。特徴量Ｆ１〜Ｆ４は、指紋画像１０を小領域１０ａに分割したときの、ブロック内の隆線の方向によって定義される。例えば、特徴量Ｆ１は、縦方向である。特徴量Ｆ３は、横方向である。特徴量の数とは、同じ種類の特徴量が出現している個数のことである。例えば、特徴量Ｆ１の数とは、隆線が縦方向の小領域の数のことである。指紋画像から隆線方向の抽出の方法および特徴点（分岐など）の抽出の方法は、特開２００１−３４４２１３号公報に記載の方法などを用いればよい。本実施形態では、指紋画像の小領域の数および方向の離散化数は、説明の都合上少数にしてあるが、この限りではなく、適宜選択できる。
Here, the feature amount will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the feature amounts F1 to F4. The feature amounts F1 to F4 are defined by the direction of the ridges in the block when the
図５は、特徴量Ｆ５を説明するための図である。図中の円は指紋の特徴点（隆線あるいは谷線の端点や分岐点）を示している。特徴量Ｆ５は、これらの特徴点で構成される幾何学的な形状である。本実施例では、特徴点の位置関係が、正三角形になるものを特徴量Ｆ５とする。特徴量Ｆ５の数とは、特徴点の位置関係が正三角形になる特徴点の組合せの数のことである。本実施例では、幾何学的特徴として正三角形を用いるが、この限りではなく、他の形状を特徴量として設定してもよい。 FIG. 5 is a diagram for explaining the feature amount F5. Circles in the figure indicate feature points of fingerprints (end points or branch points of ridges or valleys). The feature amount F5 is a geometric shape composed of these feature points. In this embodiment, a feature amount F5 is a feature point whose positional relationship is an equilateral triangle. The number of feature quantities F5 is the number of combinations of feature points in which the positional relationship between feature points is an equilateral triangle. In this embodiment, an equilateral triangle is used as the geometric feature, but this is not restrictive, and other shapes may be set as the feature amount.
図４に戻って説明する。こうして特徴量の数を求めると（Ｓ１０５）、次に、統計解析部１０５は、特徴量の数が出現する範囲（分布の範囲）を決定する（Ｓ１０７）。具体的には、特徴抽出部１０３が出力した特徴量が指紋画像に含まれる数（特徴量テーブル５００）を元に、統計処理するなどして、特徴量の分布する範囲を予測する。予測の方法はどんな方法を用いてもよい。本実施形態では、一つの指紋画像に含まれる特徴量の数の上限と下限を範囲として用いる。そして、特徴量の範囲を、統計テーブル５１０に格納する。
Returning to FIG. When the number of feature amounts is obtained in this way (S105), the
次に、生体情報入力部１０４は、認証に用いる全ての指の入力が終了したか否かを判定する（Ｓ１０８）。本実施形態では、右手人差し指（Ｒ１）、右手中指（Ｒ２）および左手人差し指（Ｌ１）が、認証に用いる指として予め設定されているとする。
Next, the biometric
認証に用いる全ての指の入力が終了していない場合（Ｓ１０８でＮｏ）、生体情報入力部１０４は、Ｓ１０３に戻り処理を続行する。
If all the fingers used for authentication have not been input (No in S108), the biometric
一方、終了した場合（Ｓ１０８でＹｅｓ）、生体情報入力部１０４は、指識別情報生成部１４３に、次の処理（Ｓ１０９）を行うよう指示する。
On the other hand, when the processing is completed (Yes in S108), the biological
次に、指識別情報生成部１０７は、指を識別するための指識別情報５２０を生成する（Ｓ１０９）。
Next, the finger identification
ここで、図９を用いて、Ｓ１０５で生成された特徴量テーブル５００から、指識別情報５２０が生成される様子について説明する。
Here, how the
Ｓ１０５の処理により、図９（１）に示すように、指ＩＤ（Ｒ１，Ｒ２，Ｌ１）ごとに、所定回数分の指紋画像から抽出した各特徴量５０１と、その数５０２が格納された特徴量テーブル５００が生成される。
As a result of the processing in S105, as shown in FIG. 9A, for each finger ID (R1, R2, L1), each
Ｓ１０７の処理により、図９（２）に示すように、指ＩＤごとに、特徴量５１１が一つの指紋画像に存在する数の下限５１２及び上限５１３が格納された統計テーブル５１０が生成される。 As a result of the processing of S107, as shown in FIG. 9B, a statistical table 510 is generated in which the lower limit 512 and the upper limit 513 of the number of feature quantities 511 existing in one fingerprint image are stored for each finger ID.
統計テーブル５１０において、特徴量の項目５１１は、各指ＩＤのすべてのテーブルに含まれている。一方、その下限５１２と上限５１３の値は、それぞれの指ＩＤ５１４のテーブルで異なっている。 In the statistical table 510, the feature amount item 511 is included in all tables of each finger ID. On the other hand, the lower limit 512 and the upper limit 513 have different values in the respective finger ID 514 tables.
指識別情報生成部１０７は、下限５１２と上限５１３が全ての指（図９の例では、Ｒ１、Ｒ２及びＬ１の３つの指）に対して、重複しない特徴量の抽出を試みる。そのような特徴量が抽出された場合、その特徴量５１１と、その特徴量を抽出したテーブルの指ＩＤ５１４と、その特徴量の下限５１２と上限５１３とを抜き出し、図９（３）のように、指識別情報５２０に格納する。すなわち、指識別情報５２０は、特徴量５２１と、下限５２２と、上限５２３と、指ＩＤ５２４とを含むレコード５２５からなる。
The finger identification
図８は、かかる指識別情報の生成処理（Ｓ１０９）のフロー図である。 FIG. 8 is a flowchart of the finger identification information generation process (S109).
まず、指識別情報生成部１０７は、特徴量の種別（例えば、「Ｆ１」）をセットする（Ｓ３０１）。
First, the finger identification
次に、指識別情報生成部１０７は、指ＩＤをリセットする（Ｓ３０２）。具体的には、図９の統計テーブル５１０を参照し、まだ処理の終了していない先頭の指ＩＤを選択する。なお、Ｒ１からＲ５、Ｌ１からＬ５の順に処理するものとする。
Next, the finger identification
次に、指識別情報生成部１０７は、Ｓ３０２及びＳ３０６の結果を参照し、指ＩＤをセットする（Ｓ３０３）。
Next, the finger identification
次に、指識別情報生成部１０７は、セットされた特徴量と指ＩＤに関して、他の指との上限値・下限値の重複を調べる（Ｓ３０４）。具体的には、セットされた指ＩＤの特徴量の上限と下限の間に他の指ＩＤの特徴量の上限値と下限値が存在するか否かを判定する。
Next, the finger identification
全ての指について重複がない場合（Ｓ３０４でＮｏ）、指識別情報生成部１０７は、指識別情報５２０にレコード５２５を作成し、そのレコード５２５に、Ｓ３０１でセットされた特徴量５２４、Ｓ３０２でセットされた指ＩＤ５２４、および特徴量の上限値５２２と下限値５２３を格納する（図９の（３）参照）。そして、カード３００に出力する。
When there is no duplication for all fingers (No in S304), the finger identification
一方、重複がある場合（Ｓ３０４でＹｅｓ）、指ＩＤをインクリメントする。 On the other hand, if there is an overlap (Yes in S304), the finger ID is incremented.
指識別情報生成部１０７は、全ての指ＩＤについて処理が終了していない場合（Ｓ３０７でＮｏ）、Ｓ３０３に戻り、新たな指ＩＤをセットし直し、処理を続ける。
If the processing has not been completed for all finger IDs (No in S307), the finger identification
一方、全ての指ＩＤについて処理が終了している場合（Ｓ３０７でＹｅｓ）、指識別情報生成部１０７は、統計テーブル５１０を参照し、全ての指ＩＤについて処理済みか否か確認する（Ｓ３０９）。処理済みでない場合（Ｓ３０９でＮｏ）、指識別情報生成部１０７は、特徴量をインクリメントした後（Ｓ３１０）、Ｓ３０１に戻って処理を続ける。
On the other hand, when the processing has been completed for all finger IDs (Yes in S307), the finger identification
一方、全ての指ＩＤについて処理済みの場合（Ｓ３０９でＹｅｓ）、指識別情報生成部１０７は、指識別情報の生成処理を終了する。
On the other hand, when all the finger IDs have been processed (Yes in S309), the finger identification
なお、全部の指に重複しない特徴量が見つからない場合は、例えば、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１を二つに分けた場合に重複しない特徴量を選択する。具体的には、特徴量Ｆ１により、指Ｒ１とそれ以外が分離できた場合、さらにＲ２とＬ１を分離する特徴量をサーチする。この結果、特徴量Ｆ５によって分離できた場合、特徴量Ｆ１とＦ５および各指に対する特徴量数の上限と下限を指識別情報５２０として図９の（３）のように出力する。
In addition, when the feature quantity which does not overlap with all the fingers is not found, for example, when R1, R2, and L1 are divided into two, the feature quantity which does not overlap is selected. Specifically, when the finger R1 and the others can be separated by the feature amount F1, a feature amount that further separates R2 and L1 is searched. As a result, when separation is possible by the feature amount F5, the feature amounts F1 and F5 and the upper and lower limits of the number of feature amounts for each finger are output as
図４に戻って説明する。こうして、指識別情報５２０が生成されると、次に、利用者識別情報生成部１０８は、統計テーブル５１０の中の、指識別情報５２０の生成で利用した特徴量（図９の例では、「Ｆ１」、「Ｆ５」）に関するものを除いたものを用いて、各指の利用者識別情報５５０を生成する（Ｓ１１０）。
Returning to FIG. When the
具体的には、まず、利用者識別情報生成部１０８は、統計テーブル５１０の中の、指識別情報５２０に含まれていない特徴量（図９の例では、「Ｆ２」、「Ｆ３」、「Ｆ４」、「Ｆ６」など）に関するもののみを抽出する（図９の（４）参照）。
Specifically, first, the user identification
さらに、利用者識別情報生成部１０８は、指ＩＤごとに、特徴量の分布の範囲（下限と上限）に、Ｓ１０２で得られたユニークコードを割り当てる。さらに、ダミーデータを付加し、利用者識別情報５５０として保管する。
Furthermore, the user identification
かかる処理を、図１０を用いて説明する。図１０は、図９の続きである。 Such processing will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a continuation of FIG.
利用者識別情報生成部１０８は、指識別情報５２０に利用されなかった特徴量（「Ｆ２」、「Ｆ３」、「Ｆ４」、「Ｆ６」など）に関する情報５３０を抽出する（図１０の（５）参照）。
The user identification
次に、利用者識別情報生成部１０８は、Ｓ１０２で取得したユニークコードを特徴量に割り当てる。例えば、ユニークコードが「３８５６」の４桁の数字であった場合、利用者識別情報生成部１０８は、特徴量Ｆ２に「３」、Ｆ３に「８」、Ｆ４に「５」、Ｆ６に「６」を、出力値として、それぞれ割り当てる。他にも特徴量が残っている場合は、不要なので使用しない。こうして、特徴量５４１と、その下限５４２と上限５４３と、割り当てられた出力値５４４からなる情報５４０（真のデータ）が得られる（図１０の（６）参照）。
Next, the user identification
続いて、利用者識別情報生成部１０８は、指ＩＤごとに、真のデータ５４０に、ダミーデータを付加し、利用者識別情報５５０を生成する。ダミーデータ５５０ｘは、ダミーの下限５５３と上限５５４と出力値５５５の組合せからなる。ただし、利用者識別情報生成部１０８は、特徴量の範囲（下限と上限）が、真のデータ５５０ａと重複しないようにダミーデータ５５０ｘを定める（図１０の（７）参照）。
Subsequently, the user identification
図１１は、こうして生成された利用者識別情報５５０の構成を示す。利用者識別情報５５０は、各指ＩＤ（Ｒ１，Ｒ２，Ｌ１）５５１ごと、特徴量５５２ごとにテーブルを有する。各特徴量（Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ６）のテーブル５５２には、下限５５３と上限５５４と出力値５５５との組合せを含むレコード５５０Ｒが格納されている。レコード５５０Ｒには、真のデータ５５０aを含むレコードと、ダミーデータ５５０ｘを含むレコードがある。
FIG. 11 shows the configuration of the
最後に利用者識別情報生成部１０８は、こうして生成された利用者識別情報５５０を、カード３００に記憶させる。
Finally, the user identification
以上、登録時の処理について説明した。 The processing at the time of registration has been described above.
次に、認証処理時の動作について説明する。図１２は、認証処理時の処理のフロー図である。 Next, the operation during the authentication process will be described. FIG. 12 is a flowchart of processing during authentication processing.
認証用クライアント装置１１０の利用者ＩＤ入力部１０１は、利用者からキーボード１２７を介して、利用者ＩＤの入力を受け付ける（Ｓ４０１）。若しくは、カード３００に、利用者ＩＤが書き込まれている場合、利用者ＩＤ入力部１０１は、カード３００から、利用者ＩＤを読み取る。
The user
次に、生体情報入力部１０４は、指紋センサ１２５を介して、指紋画像の入力を受け付ける（Ｓ４０２）。このとき、登録処理で登録した指であれば、どの指の入力を受け付けてもよい。
Next, the biometric
次に、特徴抽出部１０３は、入力された指紋画像から、特徴量を抽出し、また特徴量の数を算出する（Ｓ４０３）。特徴量の抽出の仕方、数の計算ついては、上述したとおりである。
Next, the
次に、指ＩＤ特定部１１１は、特徴抽出部１０３により得られた特徴量の数と、カード３００に記憶されている指識別情報５２０を参照して、特徴量の上限と下限を比較し、Ｓ４０２で入力に用いられた指の指ＩＤを特定する（Ｓ４０５）。
Next, the finger
具体的には、指ＩＤ特定部１１１は、カード３００に記憶されている指識別情報５２０の中から、特徴量５２１、下限５２２、上限５２３及び指ＩＤ５２４からなるレコード５２５を順に一つ抽出する（指識別情報に関し、図９の（３）参照）。そして、抽出したレコード５２５に含まれる特徴量５２１が、入力された指紋にいくつあるかを、特徴抽出部１０３の算出結果から求める。そして、求めた数が、抽出したレコード５２５に含まれる下限５２２と上限５２３との間にあるか否かを判定する。間にある場合、指ＩＤ特定部１１１は、入力に用いられた指が、抽出したレコード５２５の指ＩＤ５２４に指であると判定する。この処理を、指識別情報５２０に含まれるレコード５２５の全てについて行うと、入力された指が、どの指かが特定される。
Specifically, the finger
例えば、指識別情報５２０に、特徴量Ｆ１の下限が「６」、上限が「９」、指ＩＤが「Ｒ１」とのレコード５２５が含まれていたとする。指ＩＤ特定部１１１は、入力された指紋について、特徴量Ｆ１の数を求める。そして、特徴量Ｆ１の数が、６から９の間であった場合（例えば８つ）、入力に用いられた指の指ＩＤは「Ｒ１」であると判定する。
For example, it is assumed that the
こうして、Ｓ４０２で指紋入力に用いられた指の指ＩＤが特定されると（Ｓ４０４）、次に、ユニークコード抽出部１１２は、特定された指ＩＤに関する利用者識別情報５５０をカード３００から取得する（Ｓ４０５）。
Thus, when the finger ID of the finger used for fingerprint input is identified in S402 (S404), the unique
次に、ユニークコード抽出部１１２は、Ｓ４０３で得られた特徴量の数と、Ｓ４０５で得られた利用者識別情報５５０を用いて、ユニークコードを出力する。
Next, the unique
具体的には、Ｓ４０３で取得した利用者識別情報５５０に含まれる特徴量（図１１の例では、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ６）の中から、特徴量を順に一つ選択する。
Specifically, one feature amount is sequentially selected from the feature amounts (F2, F3, F4, and F6 in the example of FIG. 11) included in the
次に、Ｓ４０２で入力された指紋の中に、選択された特徴量がいくつあるかを求める。そして、求めた数をｎとする。 Next, the number of selected feature quantities in the fingerprint input in S402 is obtained. The obtained number is n.
次に、利用者識別情報５５０の上記で選択された特徴量に関するテーブル５５２の中から、下限５５３がｎ以上で、かつ上限５５４がｎ以下であるレコード５５０Ｒを抽出する。抽出したレコード５５０Ｒの出力値５５５を、その特徴量の出力値として、記憶装置に一時記憶させる。以上の処理を、利用者識別情報５５０に含まれる特徴量の全てに関して順番に行い、得られた出力値を結合させてユニークコードを得る。
Next, a
図１１の例で説明する。指ＩＤが「Ｒ１」と特定された場合、ユニークコード抽出部１１２は、Ｒ１に関する利用者識別情報５５０のテーブル５５１をカード３００から取得する。次に、取得したテーブル５５１に含まれる特徴量（Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ６）の中から、特徴量を順に一つ（最初は、「Ｆ２」）を選択する。
This will be described with reference to the example of FIG. When the finger ID is specified as “R1”, the unique
次に、Ｓ４０２で入力された指紋の中に、特徴量Ｆ２がいくつあるかを求める。ここで、求めた数をｎとする。 Next, how many feature values F2 are present in the fingerprint input in S402 is obtained. Here, the obtained number is n.
次に、テーブル５５２の中から、下限５５３がｎ以上で、かつ上限５５４がｎ以下であるレコード５５０Ｒを抽出する。本人である場合、真のデータ５５０ａを含むレコード５５０Ｒが抽出されることになる。そして、抽出したレコード５５０Ｒの出力値５５５（図１１の例では。「３」）を、特徴量Ｆ２からの出力値として、記憶装置に一時記憶させる。以上の処理を全ての特徴量（Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ６）について順番に行う。本人である場合は、最終的に、ユニークコード「３８５６」が得られる。
Next, a
こうして、ユニークコードが得られると、次に、通信処理部１０９は、Ｓ４０６で得られたユニークコードと、Ｓ４０１で得られた利用者ＩＤを、サーバ装置２００に送信する。
When the unique code is obtained in this way, the
サーバ装置２００は、利用者情報テーブル２１０に記録された利用者ＩＤおよびユニークコードを、認証用クライアント装置１１０から送信された利用者ＩＤおよびユニークコードと比較し、利用者の認証を行う。具体的には、認証用クライアント装置１１０から送信された利用者ＩＤおよびユニークコードの組合せが、利用者情報テーブル２１０に登録されている場合は、認証したと判定し、そうでない場合は、認証されなかったと判定し、その結果を、認証用クライント装置１１０に送信する。
The
認証用クライアント装置１１０は、受信した認証結果をモニタ１２８に出力するなどする。
The
以上、認証時の処理について説明した。 The processing at the time of authentication has been described above.
本実施形態によれば、利用者から、異なる複数の生体情報から同一のユニークコードを生成するようにし、ユニークコードの一致により本人認証を行う。これにより、利用者は、複数の生体情報を利用可能となる。すなわち、けがや病気などで一時的に一部の生体情報が利用できなくなった場合でも、他の生体情報を利用することで本人認証を受けることができる。 According to this embodiment, the same unique code is generated from a plurality of different pieces of biometric information from the user, and identity authentication is performed by matching the unique code. Thereby, the user can use a plurality of pieces of biological information. That is, even when some biometric information is temporarily unavailable due to injury or illness, the user can be authenticated by using other biometric information.
また、システムが保管しなければならない利用者識別情報は、利用者の生体情報の特徴量の性質を統計的に表したものである。すなわち、利用者識別情報のみからでは、個人を特定することは困難である。したがって、利用者識別情報の特別な保護の必要性がない。 The user identification information that the system must store is a statistical representation of the nature of the feature quantity of the user's biological information. That is, it is difficult to specify an individual only from user identification information. Therefore, there is no need for special protection of user identification information.
さらに、ユニークコードの確認をサーバ装置で行う場合、サーバ装置は生体情報の違いによる影響を全く受けず、利用者がどの生体情報を入力した場合でも、特別に設定を変える必要なく運用が可能である。このように、本発明はサーバ装置におけるデータベースの管理を単純化し，その結果セキュリティを向上する効果がある。 Furthermore, when the unique code is confirmed by the server device, the server device is not affected at all by the difference in the biometric information, and can be operated without any special setting change regardless of the biometric information input by the user. is there. As described above, the present invention has an effect of simplifying the management of the database in the server device and improving the security as a result.
本発明は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、本発明の要旨の範囲内でさまざま変形が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
本発明は、登録された利用者にだけサービスを提供する情報システムへのアクセス管理や、課金をともなうサービスを提供する場合の本人確認、および重要な施設や部屋への入退管理などに適用できる。 The present invention can be applied to access management to an information system that provides services only to registered users, identity verification when providing services with billing, and entrance / exit management to important facilities and rooms. .
１００…登録用クライアント装置、１１０…認証用クライアント装置、
１０１…利用者ＩＤ入力部、１０２…指ＩＤ入力部、１０３…特徴抽出部、１０４…生体情報入力部、１０５…統計解析部、１０６…指識別情報生成部、１０７…利用者識別情報生成部、１０９…通信処理部、１１１…指ＩＤ特定部、１１２…ユニークコード抽出部、
２００…サーバ装置、２１０…利用者情報テーブル、２２０…ネットワーク、
３００…カード、５２０…指識別情報、５５０…利用者識別情報
100: Client device for registration, 110: Client device for authentication,
DESCRIPTION OF
200 ...
300 ... card, 520 ... finger identification information, 550 ... user identification information
Claims (2)
登録のために利用者の複数の生体情報を種類ごとに取得する登録情報取得手段と、
前記登録情報取得手段で取得した複数の生体情報の間で互いに異なる特徴を抽出し生体情報識別情報を生成する生体情報識別情報生成手段と、
前記登録情報取得手段で取得した複数の生体情報に共通する特徴を抽出し生体情報の種類ごとに利用者識別情報を生成する利用者識別情報生成手段と、
認証のために生体情報を取得する認証情報取得手段と、
前記生体情報識別情報を用いて前記認証情報取得手段で取得した生体情報の種類を特定する生体情報特定手段と、
前記生体情報特定手段で特定された種類の生体情報に関する前記利用者識別情報を用いて前記認証情報取得手段で取得した生体情報が前記利用者のものか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする本人認証システム。 An identity verification system,
Registration information acquisition means for acquiring a plurality of biological information of users for each type for registration;
Biometric information identification information generating means for extracting biometric information identification information by extracting different features from each other among the plurality of biometric information acquired by the registered information acquisition means;
User identification information generating means for extracting features common to a plurality of pieces of biological information acquired by the registered information acquisition means and generating user identification information for each type of biological information;
Authentication information acquisition means for acquiring biometric information for authentication;
Biometric information specifying means for specifying the type of biometric information acquired by the authentication information acquiring means using the biometric information identification information;
Determining means for determining whether or not the biometric information acquired by the authentication information acquiring means is that of the user using the user identification information relating to the type of biometric information specified by the biometric information specifying means. A personal authentication system.
利用者固有のコードを取得するコード取得手段と、
登録のために利用者の複数の生体情報を取得する登録情報取得手段と、
前記登録情報取得手段で取得した複数の生体情報から特徴量を抽出する第１の特徴抽出手段と、
前記生体情報の種類ごとに前記第１の特徴抽出手段で抽出した特徴量の種類ごとの数を求める第１の特徴量数算出手段と、
前記生体情報の種類ごとに特徴量の種類ごとの数の分布の範囲を定める手段と、
前記生体情報の種類の間で前記分布の範囲が互いに異なる特徴量の種類を求め、求めた特徴量の種類を生体情報の種類を識別するための生体情報識別情報として登録する生体情報識別情報生成手段と、
前記生体情報の種類ごとに、前記生体情報識別情報に用いられなかった特徴量の種類の数の分布の範囲に、前記利用者固有のコードを割り当てるとともに、コードを割り当てた範囲以外の範囲にダミーのコードを割り当て、利用者を識別するめの利用者識別情報を生成する利用者識別情報生成手段と、
認証のために生体情報を取得する認証情報取得手段と、
前記認証情報取得手段で取得した生体情報から特徴量を抽出する第２の特徴抽出手段と、
前記生体情報の種類ごとに前記第２の特徴抽出手段で抽出した特徴量の種類ごとの数を求める第２の特徴量数算出手段と、
前記生体情報識別情報を用いて前記認証情報取得手段で取得した生体情報の種類を特定する生体情報特定手段と、
前記利用者識別情報生成手段で生成された利用者識別情報の中から前記生体情報特定手段で特定した生体情報の種類に関する利用者識別情報を取得する手段と、
取得した利用者識別情報の中の、前記第２の特徴量数算出手段で算出した特徴量の種類の数が属する分布の範囲を特定し、特定した分布の範囲に割り当てられたコードを求めるコード特定手段と、
前記コード特定手段で特定されたコードと、前記利用者固有のコードとが一致するか否かにより本人か否かを認証する認証手段と
を備えることを特徴とする本人認証システム。 An identity verification system,
A code acquisition means for acquiring a user-specific code;
Registration information acquisition means for acquiring a plurality of biometric information of users for registration;
First feature extraction means for extracting feature quantities from a plurality of biological information acquired by the registered information acquisition means;
First feature quantity calculation means for obtaining the number of feature quantities extracted by the first feature extraction means for each type of biological information;
Means for determining the range of the number distribution for each type of feature amount for each type of biological information;
Biometric information identification information generation for obtaining types of feature quantities having different distribution ranges among the types of biometric information and registering the obtained types of feature quantities as biometric information identification information for identifying the types of biometric information Means,
For each type of biometric information, a code unique to the user is assigned to the range of the distribution of the number of types of feature quantities not used in the biometric information identification information, and a dummy other than the range to which the code is assigned is assigned. User identification information generating means for generating user identification information for assigning a code and identifying a user;
Authentication information acquisition means for acquiring biometric information for authentication;
Second feature extraction means for extracting feature values from the biological information acquired by the authentication information acquisition means;
Second feature quantity number calculating means for obtaining the number of feature quantities extracted by the second feature extracting means for each type of biological information;
Biometric information specifying means for specifying the type of biometric information acquired by the authentication information acquiring means using the biometric information identification information;
Means for acquiring user identification information relating to the type of biological information specified by the biological information specifying means from the user identification information generated by the user identification information generating means;
A code for specifying a distribution range to which the number of types of feature quantities calculated by the second feature quantity calculation means belongs in the acquired user identification information and obtaining a code assigned to the specified distribution range Specific means,
A personal authentication system, comprising: an authenticating unit that authenticates whether or not the user is authentic by checking whether the code specified by the code specifying unit matches the code unique to the user.
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