JP2013171325A - 照合対象決定装置、照合対象決定プログラム、および照合対象決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報取得部位に変化があっても、照合精度の低減を抑制可能な照合対象決定装置を提供する。
【解決手段】照合対象決定装置１は、生体認証時の照合対象を決定する。照合対象決定装置１は、生体情報取得部１ａと、異常検出部１ｂと、照合対象決定部１ｃを備える。生体情報取得部１ａは、生体情報取得部位４から生体情報５を取得する。異常検出部１ｂは、生体情報５にもとづいて生体情報取得部位４のうちの異常部位６を検出する。生体情報取得部位４は、異常部位６を含む場合がある。照合対象決定部１ｃは、異常部位６にある情報を照合対象とするか否かを判定し、判定の結果にもとづいて照合対象となる生体情報７を決定する。照合対象決定装置１は、登録装置として機能する場合、登録部１ｅにより生体情報７を登録情報２として登録し、照合装置として機能する場合、照合部１ｄが生体情報７を登録情報２と照合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照合対象決定装置、照合対象決定プログラム、および照合対象決定方法に関する。

人体には、個人を識別可能な生体情報があり、それらのうちのいくつかは、個人を特定して認証するための情報として利用されている。たとえば、認証に利用可能とされる生体情報には、指紋、目の網膜や虹彩、顔、血管、ＤＮＡ（Deoxyribo Nucleic Acid）などがあることが知られている。

近年の生体認証技術の進展に伴い、このような人体の一部である生体の特徴を認識して、個人認証する装置が種々提供されている。生体認証では、登録時に採取した生体情報（登録テンプレート）と、認証時に取得した生体情報とを比較することで認証をおこなう。この生体情報による認証の精度向上は、生体認証装置のユーザビリティの向上を図る上で一層の改善が求められている。

生体情報による認証の精度を低下させる原因としてよく知られているものには、生体の経年変化や、外光の変化など周囲環境の変化、生体情報取得部位の姿勢の変化など認証対象者の不適切な操作がある。

さらに、情報の取得対象が生体であるが故に、生体取得部位に生じた傷や、疾病などによる状態変化、生命活動や生活活動に伴う汚れなども、個人の識別をおこなううえで障害となり得る。

このような個人の識別の障害となる生体情報取得部位の変化を検出し、このような変化が生じた領域を照合に用いる領域の対象外とする情報処理装置の提案がある。

特開２００２−３２９２０５号公報

しかしながら、生体情報取得部位の変化は、照合時に限らず、登録時にも起こり得る。また、生体情報取得部位の変化は、治癒することによって生体にとって一時的なものもあれば、治癒しない、あるいは生来のものなど、生体にとって定常的なものもある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、生体情報取得部位の変化があっても、照合精度の低減を抑制可能な照合対象決定装置、照合対象決定プログラム、および照合対象決定方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、照合対象決定装置は、生体情報取得部と、異常検出部と、照合対象決定部とを備える。生体情報取得部は、生体情報取得部位から生体情報を取得する。異常検出部は、生体情報にもとづいて生体情報取得部位のうちの異常部位を検出する。照合対象決定部は、異常部位にある生体情報を照合対象とするか否かを判定し、判定の結果にもとづいて照合対象となる生体情報を決定する。

また、上記課題を解決するために、照合対象決定プログラムは、コンピュータに、以下の処理を実行させる。コンピュータは、生体情報取得部位から生体情報を取得し、生体情報にもとづいて生体情報取得部位のうちの異常部位を検出し、異常部位にある生体情報を照合対象とするか否かを判定し、判定の結果にもとづいて照合対象となる生体情報を決定する。

また、上記課題を解決するために、コンピュータが実行する照合対象決定方法は、生体情報取得部位から生体情報を取得し、生体情報にもとづいて生体情報取得部位のうちの異常部位を検出し、異常部位にある生体情報を照合対象とするか否かを判定し、判定の結果にもとづいて照合対象となる生体情報を決定する。

上記の照合対象決定装置、照合対象決定プログラム、および照合対象決定方法によれば、生体情報取得部位に変化があっても、照合精度の低減を抑制することができる。

第１の実施形態の照合対象決定装置の構成を示す図である。 第２の実施形態の認証システムの構成を示す図である。 第２の実施形態の認証装置のハードウェア構成例を示す図である。 第２の実施形態のセンサユニットの構成を示す図である。 第２の実施形態の認証装置（登録装置）の構成を示す図である。 第２の実施形態の生体情報と傷情報の抽出の一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が実行する異常情報抽出処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態の輝度のヒストグラム判定の一例を示す図である。 第２の実施形態の輝度の範囲判定の一例を示す図である。 第２の実施形態の色の範囲判定の一例を示す図である。 第２の実施形態の波長の吸収率判定の一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が実行する傷判定処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態の傷判定処理における異常領域決定の一例を示す図である。 第２の実施形態の傷情報抽出の一例を示す図である。 第２の実施形態の傷情報抽出の一例を示す図である。 第２の実施形態の傷情報抽出の一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が実行する登録情報決定処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態の認証装置が生成する登録データベースの一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が生成する生体情報リストの一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が生成する生体情報リストの一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が生成する傷情報リストの一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置（照合装置）の構成を示す図である。 第２の実施形態の照合の一例を示す図である。 第２の実施形態の照合の一例を示す図である。 第２の実施形態の認証装置が実行する更新登録情報生成処理のフローチャートを示す図である。 第３の実施形態の認証装置（照合装置）の構成を示す図である。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態の照合対象決定装置について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の照合対象決定装置の構成を示す図である。

照合対象決定装置１は、生体に固有の情報である生体情報を用いて認証をおこなう認証装置の１つであり、生体認証時の照合対象を決定する。照合対象決定装置１は、生体認証に用いる生体情報をあらかじめ登録する登録機能を有することで登録装置となり、また、あらかじめ登録した生体情報と認証時に採取した生体情報とを照合する照合機能を有することで照合装置となる。

照合対象決定装置１は、生体情報取得部１ａと、異常検出部１ｂと、照合対象決定部１ｃを備える。また、照合対象決定装置１は、照合部１ｄを備えることで照合装置として機能し、登録部１ｅを備えることで登録装置として機能することができる。

生体情報取得部１ａは、生体情報取得部位４から生体情報５を取得する。生体情報５は、認証対象となる生体に固有の情報である。生体情報取得部位４は、生体情報５を取得する部位である。たとえば、生体情報取得部１ａは、生体３の生体情報取得部位４を手のひらとし、生体情報５を手のひらにある静脈とすることができる。

このとき、生体情報取得部１ａは、生命活動や生活活動による生体の状態変化、すなわち生体情報に属さない異常情報（傷や汚れなど）を生体情報５に含めて取得する場合がある。

なお、手のひらの静脈は、例示する生体情報５の１つであり、指紋や掌紋、虹彩など、その他のものであってもよい。また、手のひらは、例示する生体情報取得部位４の１つであり、足の裏、手足の指、手足の甲、手首、腕、胸部や腹部など、その他の部位であってもよい。なお、生体認証に静脈を用いる場合、生体情報取得部位４は、日常生活において容易に静脈を観察可能な部位であることが望ましい。また、生体情報取得部位４は、取得した生体情報５から、生体情報５の取得部位を特定可能であれば生体認証に有利である。たとえば、手のひらや顔は、取得した画像から取得部位が手のひらであることや顔であることを特定可能である。

異常検出部１ｂは、生体情報５にもとづいて生体情報取得部位４のうちの異常部位６を検出する。生体情報取得部位４は、異常部位６を含む場合がある。異常部位６は、傷や、疾病などによる状態変化、生命活動や生活活動に伴う汚れなど、個人の識別をおこなううえで障害となり得る部位である。たとえば、異常部位６は、傷などの一時的な異常を含む部位である。傷などの一時的な異常は、認証に用いる生体情報の登録時の状態と、認証に用いる生体情報の照合時の状態とを違え、認証精度の低下要因となる。

照合対象決定部１ｃは、所定の判定基準（たとえば、異状部位の位置、大きさ、範囲など）にもとづいて異常部位６にある情報を照合対象とするか否かを判定し、判定の結果にもとづいて照合対象となる生体情報７を決定する。すなわち、照合対象決定部１ｃは、異常部位６にある情報を照合対象とすると判定した場合に生体情報５に等しい生体情報７を照合対象とし、照合対象としないと判定した場合に生体情報５から異常部位６にある情報を除いた生体情報７を照合対象とする。

なお、照合対象決定部１ｃは、典型的な傷や汚れの位置、大きさ、範囲、状態などを経験的に蓄積した情報との類似性の評価により、異常部位６にある情報を照合対象とするか否かの判定をおこなうことができる。

照合対象決定装置１は、登録装置として機能する場合、登録部１ｅにより生体情報７を登録情報２として登録する。このように、照合対象決定装置１は、登録装置として機能する場合、生体情報７を登録情報２として照合対象とする。これにより、照合対象決定装置１は、異常部位６が消失した場合の認証精度の低下要因を排除可能にする。

照合対象決定装置１は、照合装置として機能する場合、照合部１ｄが生体情報７を登録情報２と照合する。このように、照合対象決定装置１は、照合装置として機能する場合、生体情報７を登録情報２の照合対象とする。これにより、照合対象決定装置１は、異常部位６が消失した場合の認証精度の低下要因を排除可能にする。

このようにして、照合対象決定装置１は、生体情報取得部位に変化があっても、すなわち、生命活動や生活活動による生体の状態変化があっても、照合精度の低減を抑制する。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態を用いて認証システムを説明する。図２は、第２の実施形態の認証システムの構成を示す図である。第２の実施形態として、認証システム１０が手のひらの静脈を用いて認証をおこなうシステムを例示するが、これに限らず生体のその他の特徴検出部位で認証をおこなうシステムにも適用可能である。

認証システム１０は、生体の特徴を認識して個人を特定して認証するシステムであり、情報システムのログオン、入退室管理などの際に利用可能である。認証システム１０は、認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２、認証サーバ３５、およびネットワーク３６を含んで構成される。

認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２は、利用者を認証する際に、生体認証をおこなう装置である。認証装置２０は、利用者認証をおこなう計算機であり、たとえば、高いセキュリティレベルを必要とする業務用端末装置である。認証装置３０は、金融機関が設置するＡＴＭ（自動取引装置：Automated Teller Machine）である。認証装置３２は、セキュリティエリアの入退室管理装置である。

認証サーバ３５は、利用者（認証対象者）を識別するための識別情報と、生体認証前にあらかじめ登録される生体情報（テンプレート）とを関連付けて記憶する。利用者を識別するための識別情報は、利用者に直接的（たとえば、利用者番号）に、あるいは間接的（たとえば、口座番号）に付されたユニークなＩＤ（IDentification）である。あらかじめ登録される生体情報は、画像情報から特徴部を抽出した特徴情報、画像情報または特徴情報を符号化した符号化情報等である。

また、認証サーバ３５は、認証システム１０のデータベースサーバであって、各種データベース（たとえば、後述する登録データベース、生体情報リストなど）を有する。ネットワーク３６は、認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２、および認証サーバ３５を有線、または無線により通信可能に接続する。なお、各種データベースは、認証サーバ３５に代えて、認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２が備えてもよい。

認証装置２０は、処理装置２１と、ディスプレイ２２と、センサユニット内蔵マウス２４を含んで構成され、必要に応じてキーボード２３と、ＩＣ（Integrated Circuit）カードリーダライタ２５等を含んで構成される。センサユニット内蔵マウス２４は、センサユニットを内蔵する。センサユニットは、撮像装置を備え、利用者の手のひらを撮像し、処理装置２１に静脈画像を出力する。ＩＣカードリーダライタ２５は、利用者のＩＣカード２６の情報を読み書きする。キーボード２３と、センサユニット内蔵マウス２４は、入力操作を受け付ける。

ここで、認証装置２０における手のひらの静脈認証について説明する。認証を求める利用者は、利用者を識別するための識別情報（たとえば、ユーザＩＤ）の入力をキーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、あるいはＩＣカードリーダライタ２５によりおこなう。認証装置２０は、ディスプレイ２２を用いた表示により利用者に生体情報の入力を案内する。利用者は、センサユニット内蔵マウス２４に手をかざすことにより、生体情報の入力をおこなう。生体情報として手のひらの静脈画像を入力した認証装置２０は、入力された静脈画像（生体情報）と登録テンプレートとを照合する。登録テンプレートは、処理装置２１の記憶部、認証サーバ３５の記憶部、または利用者のＩＣカード２６の記憶部に記録することができる。この場合、認証装置２０は、利用者が入力した生体情報と、識別情報により特定される生体情報との照合（１：１照合）をおこなう認証装置となる。

なお、認証装置２０は、入力をキーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、あるいはＩＣカードリーダライタ２５から利用者を識別するための識別情報を求めない照合をおこなうこともできる。この場合、認証装置２０は、利用者が入力した生体情報と、あらかじめ登録されている複数の生体情報との照合（１：Ｎ照合）をおこなう認証装置ともなり得る。

認証装置３０は、センサユニット３１を備える。センサユニット３１は、撮像装置を備え、利用者の手のひらを撮像する。認証装置３０は、静脈画像を用いて利用者の認証をおこなう。認証装置３０は、図示しないＩＣカードリーダライタを備え、ＩＣカード（たとえば、ＩＣチップ内蔵型キャッシュカード）が記憶する登録テンプレートを用いて照合をおこなう。この場合、認証装置３０は、１：１照合をおこなう認証装置となる。

認証装置３２は、センサユニット３３を備える。センサユニット３３は、撮像装置を備え、利用者の手のひらを撮像する。認証装置３２は、静脈画像を用いて利用者の認証をおこない、扉３４の開閉を制御する。この場合、認証装置３２は、１：Ｎ照合をおこなう認証装置となる。なお、認証装置３２は、センサユニット３３に加えて、テンキー、ＩＣカードリーダライタなどの識別情報入力装置を備えることで、１：１照合をおこなう認証装置となり得る。

次に、実施形態の認証装置２０のハードウェア構成例について図３を用いて説明する。図３は、第２の実施形態の認証装置のハードウェア構成例を示す図である。
認証装置２０は、処理装置２１、ディスプレイ２２、キーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、ＩＣカードリーダライタ２５を備える。

処理装置２１は、１または２以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）２１ａによって装置全体が制御されている。ＣＰＵ２１ａには、バス２１ｇを介してＲＡＭ（Random Access Memory）２１ｂ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２１ｃ、通信インタフェース２１ｄ、グラフィック処理装置２１ｅ、および入出力インタフェース２１ｆが接続されている。

ＲＡＭ２１ｂには、ＣＰＵ２１ａに実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ２１ｂには、ＣＰＵ２１ａによる処理に必要な各種データが格納される。ＨＤＤ２１ｃには、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。

グラフィック処理装置２１ｅには、ディスプレイ２２が接続されている。グラフィック処理装置２１ｅは、ＣＰＵ２１ａからの命令にしたがって、画像をディスプレイ２２の画面に表示させる。

入出力インタフェース２１ｆには、キーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、ＩＣカードリーダライタ２５が接続されている。また、入出力インタフェース２１ｆは、可搬型記録媒体２７への情報の書込み、および可搬型記録媒体２７への情報の読出しが可能な可搬型記録媒体インタフェースと接続可能になっている。入出力インタフェース２１ｆは、キーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、ＩＣカードリーダライタ２５、可搬型記録媒体インタフェースから送られてくる信号を、バス２１ｇを介してＣＰＵ２１ａに送信する。

より具体的には、入出力インタフェース２１ｆは、センサユニット内蔵マウス２４とＵＳＢ（Universal Serial Bus）で接続してもよい。処理装置２１は、ＵＳＢ接続によりセンサユニットから静脈画像を受信する。

通信インタフェース２１ｄは、ネットワーク３６に接続されている。通信インタフェース２１ｄは、認証サーバ３５との間でデータの送受信をおこなう。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、認証装置３０、認証装置３２、認証サーバ３５も同様のハードウェア構成で実現できる。

なお、処理装置２１は、それぞれＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＤＳＰ（Digital Signal Processer）などからなるモジュールを含んで構成することもでき、ＣＰＵ２１ａを有しない構成とすることもできる。その場合、処理装置２１は、それぞれ不揮発性メモリ（たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ、フラッシュメモリ型メモリカードなど）を備え、モジュールのファームウェアを記憶する。不揮発性メモリは、可搬型記録媒体２７、あるいは通信インタフェース２１ｄを介してファームウェアを書き込むことができる。このように処理装置２１は、不揮発性メモリに記憶されているファームウェアを書き換えることにより、ファームウェアの更新をすることもできる。

次に、センサユニット内蔵マウス２４が画像情報と距離情報を取得して、処理装置２１への出力を実現する構成について、図４を用いて説明する。図４は、第２の実施形態のセンサユニットの構成を示す図である。なお、センサユニット３１、センサユニット３３は、センサユニット２４ａと同様の構成とすることができる。

センサユニット２４ａは、センサユニット内蔵マウス２４に内蔵される。センサユニット２４ａは、制御部２４ｂ、撮像部２４ｃ、測距部２４ｄ、記憶部２４ｅ、通信部２４ｆを備える。

制御部２４ｂは、各処理部を統括的に制御する。撮像部２４ｃは、被写体となる生体から画像情報を取得する。撮像部２４ｃは、生体を撮像するイメージセンサ（たとえば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサなど）と、集光レンズと、被写体に照射する複数の近赤外線発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を備える。近赤外線発光素子は、たとえば、イメージセンサの周囲に設けられ、近赤外線を被写体方向（上方）に向けて発光し、イメージセンサが近赤外線を照射された被写体を撮像する。イメージセンサは、集光レンズ（広角レンズ）を通して、被写体となる手のひらを広範囲で撮像範囲に捉えることができる。

測距部２４ｄは、被写体となる生体との距離情報を取得する。センサユニット２４ａは、測距センサにより撮像タイミングを計って所定範囲の距離にある手のひらを撮像することができる。なお、撮像部２４ｃは、所定タイミングで連続撮像（たとえば、１秒間に１５コマを撮像）し、このうちから１つ、または複数の静脈画像を利用者が照合の不確実性を有するか否かの判定に用いるようにしてもよい。

記憶部２４ｅは、撮像部２４ｃが取得した画像情報、測距部２４ｄが取得した距離情報を画像情報に対応付けて記憶する。通信部２４ｆは、処理装置２１と接続し、処理装置２１からの指示の受信、画像情報、距離情報の送信をおこなう。

センサユニット２４ａが撮像する画像は、被写体となる生体（手のひら）に近赤外線を照射し、反射光を撮像して得られた画像である。静脈に流れる赤血球の中のヘモグロビンは、酸素を失っていることから、このヘモグロビン（還元ヘモグロビン）は、７００ナノメートル〜１０００ナノメートル付近の近赤外線を吸収する性質がある。そのため、手のひらに近赤外線を当てると、静脈がある部分だけ反射が少なく、静脈の位置は、近赤外線の反射光の強弱により認識可能となる。静脈画像は、特定の光源を用いることにより特徴的な情報の抽出が容易になるが、無彩色の画像となる。

次に、認証装置２０が登録装置として機能する場合について図５から図２１を用いて説明する。まず、認証装置２０が認証に用いる生体情報をあらかじめ登録する登録処理を実現する構成について図５、図６を用いて説明する。図５は、第２の実施形態の認証装置（登録装置）の構成を示す図である。図６は、第２の実施形態の生体情報と傷情報の抽出の一例を示す図である。

認証装置２０は、ユーザ情報取得部４１と、画像取得部４２と、異常情報抽出部４３と、傷判定部４４と、登録情報決定部４５と、登録部４６を備える。これらの各処理部は、図４に示したハードウェア構成により実現することができる。

ユーザ情報取得部４１は、登録する生体情報と関連付けるために、利用者（ユーザ）の識別情報を取得する。なお、利用者を識別する必要がない場合には、シリアル番号などの重複のない情報を取得するようにしてもよい。ユーザ情報取得部４１は、キーボード２３、センサユニット内蔵マウス２４、あるいはＩＣカードリーダライタ２５からユーザ情報の入力をおこなうことができる。

画像取得部４２は、登録に用いる生体情報を取得するために、利用者の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。これにより、認証装置２０は、利用者の手のひらの静脈画像（たとえば、取得画像１００）を取得することができる。

画像取得部４２は、利用者の生体情報が照合に用いるために手のひらを１回または２回以上撮像し、利用者の手のひらの静脈画像を１つまたは２以上取得する。画像取得部４２は、センサユニット内蔵マウス２４により利用者の手のひらを撮像することができる。たとえば、センサユニット内蔵マウス２４は、撮像部２４ｃに手のひらをかざす、かざし動作から、撮像タイミングを違えて静脈画像を複数枚撮像することができる。

また、画像取得部４２は、静脈画像を複数枚撮像する場合に、被写体に照射する光源の波長を違えて撮像することもできる。また、画像取得部４２は、ディスプレイ２２に被写体を撮像位置に案内する誘導メッセージを表示して適切な姿勢に案内することができる。また、画像取得部４２は、キーボード２３やセンサユニット内蔵マウス２４から撮像操作やキャンセル操作を受け付けることができる。

異常情報抽出部４３は、通常の生体情報と異なる異常情報を抽出する。言い換えれば、異常情報抽出部４３は、生体情報らしくない情報を異常情報として抽出する。異常情報抽出部４３は、通常の生体情報と異常情報とを判別するために、１以上の判定基準を有する。たとえば、異常情報抽出部４３は、手のひらの静脈を撮像した画像から異常情報を抽出するために、輝度のヒストグラム判定、輝度の範囲判定、色の範囲判定、波長の吸収率判定などをおこなう。これにより、異常情報抽出部４３は、取得画像１００から生体情報（実線）と異常情報（破線）を判別することができる。なお、極小の傷については、傷として取り扱わない方がよい場合もあるため、異常情報抽出部４３が抽出する異常情報は、所定の大きさを有するものに限定してもよい。

傷判定部４４は、異常情報抽出部４３が抽出した異常情報が傷らしいか否かを判定する。すなわち、傷判定部４４は、異常情報抽出部４３が抽出した異常情報が生体にとって一時的な異常であるとみなせるか否かを判定する。傷判定部４４は、異常情報の存在範囲を傷範囲として判定してもよいし、異常情報の存在範囲の周縁部を含めて傷範囲として判定してもよい。このとき、周縁部は、あらかじめ設定した値（たとえば、異常情報の存在範囲に対して周囲１０画素など）としてもよいし、可変であってもよい。

なお、異常情報が傷らしいか否かの判定は、既知の傷パタン（傷画像（傷部分を含む撮影画像）が有する特徴情報）と異常情報の特徴量との比較によりおこない、異常情報が所定の類似度を有する場合に異常情報が傷らしいと判定する。既知の傷パタンは、あらかじめ異常情報ＤＢ（データベース）４７に記憶されている。これにより、傷判定部４４は、取得画像１００から生体情報１０１と傷情報（異常情報）１０２を判別することができる。なお、傷らしさとは、必ずしも狭義の傷に限らず、汚れなど、生体情報として取り扱った場合に認証精度を低下させる要因のことである。

なお、異常情報ＤＢ４７は、生体を模した疑似物体１５０を判定可能な疑似物体パタンを記憶してもよく、この場合、傷判定部４４は、傷らしさの判定に併せて疑似物体らしさを判定するようにしてもよい。傷判定部４４は、疑似物体らしさを判定した場合に、異常情報抽出部４３が抽出した異常情報、あるいは異常情報を含む生体情報を疑似物体情報として、登録情報の対象外としてもよい。

なお、疑似物体パタンは、疑似物体画像（疑似物体を含む撮影画像）が有する特徴情報や、特徴量とすることができる。また、ここでいう疑似物体１５０は、生体情報１０１を模した生体情報の偽造パタンを付加した物体である。これにより、認証装置２０は、疑似物体の判定をおこなうこともできる。

なお、異常情報ＤＢ４７は、認証装置２０が備える記憶部（たとえば、ＨＤＤ２１ｃ）に設けてもよいし、認証装置２０の外部（たとえば、認証サーバ３５やＩＣカード２６など）にある記憶部に設けてもよい。

登録情報決定部４５は、傷判定部４４が傷らしいと判定した異常情報を除外した生体情報について、登録情報に用いることができるか否かを判定し、登録情報に用いることができる場合に登録情報に決定する。登録情報決定部４５は、登録情報に用いることができるか否かを判定するために、１以上の判定基準を有する。たとえば、登録情報決定部４５は、異常情報を除外した生体情報が所定の情報量（たとえば、あらかじめ設定した情報量）を有するか、除外した異常情報が除外前の生体情報に占める割合が所定の割合（たとえば、あらかじめ設定した割合）であるか、を判定する。これにより、登録情報決定部４５は、異常情報を除外した生体情報の登録情報としての適格性を判定することができる。

登録部４６は、登録情報決定部４５が決定した登録情報を登録情報ＤＢ４８に登録する。なお、登録情報ＤＢ４８は、認証装置２０が備える記憶部（たとえば、ＨＤＤ２１ｃ）に設けてもよいし、認証装置２０の外部（たとえば、認証サーバ３５やＩＣカード２６など）にある記憶部に設けてもよい。

これにより、認証装置２０は、生体情報取得部位の変化があっても、照合精度の低減を抑制可能な登録情報を登録することができる。
なお、認証装置２０の傷判定部４４が既知の傷パタンと異常情報との比較により傷らしさを判定する場合について説明したが、傷判定部４４は、異常情報の範囲を利用者に提示して、利用者からの傷申告により、異常情報の範囲を傷らしいと判定してもよい。すなわち、この場合、認証装置２０は、傷の候補を利用者に提示する提示手段と、利用者からの回答を受け付ける回答受付手段とを備える。これによれば、認証装置２０は、照合精度の低減を抑制しながら、生体認証の利便性を向上する。

なお、傷判定部４４は、利用者以外の第３者（たとえば、金融機関窓口の係員など、登録情報の正当性について評価できる者）に異常情報の範囲を提示して、第３者からの傷の承認により、異常情報の範囲を傷らしいと判定してもよい。すなわち、この場合、認証装置２０は、傷の候補を第３者に提示する提示手段と、第３者からの承認を受け付ける承認受付手段とを備える。これによれば、認証装置２０は、照合精度の低減を抑制し、かつ利用者の不正を抑止しながら、生体認証の利便性を向上する。

次に、異常情報抽出部４３が実行する異常情報抽出処理について図７から図１１を用いて説明する。図７は、第２の実施形態の認証装置が実行する異常情報抽出処理のフローチャートを示す図である。図８は、第２の実施形態の輝度のヒストグラム判定の一例を示す図である。図９は、第２の実施形態の輝度の範囲判定の一例を示す図である。図１０は、第２の実施形態の色の範囲判定の一例を示す図である。図１１は、第２の実施形態の波長の吸収率判定の一例を示す図である。

異常情報抽出処理は、画像取得部４２が登録情報の生成に用いる画像を取得した後に、異常情報抽出部４３により実行される処理である。
［ステップＳ１１］異常情報抽出部４３は、異常情報の抽出対象とする画像（対象画像）を取得する。

［ステップＳ１２］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像について、輝度のヒストグラム判定をおこなう。異常情報抽出部４３は、対象画像の所定範囲について０から２５５までの２５６段階に区分した輝度毎の画素数があらかじめ設定した閾値を超えるか否かにより、輝度のヒストグラム判定をおこなう。たとえば、異常ヒストグラムＥＨは、画素数が閾値ＴＨ１を超えるため異常情報と判定される。また、正常ヒストグラムＮＨは、画素数が閾値ＴＨ１を超えないため異常情報と判定されない（図８参照）。なお、閾値ＴＨ１は、すべての輝度で同一である必要はなく、輝度毎に設定してもよい。また、閾値ＴＨ１は、取得した対象画像（たとえば、画像の平均輝度、撮像時の光源の波長など）に応じて、異なる値が設定されてもよい。

［ステップＳ１３］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像の輝度ごとのヒストグラムが閾値ＴＨ１以下である場合、すなわち正常範囲にある場合にステップＳ１５にすすみ、正常範囲にない場合にステップＳ１４にすすむ。

［ステップＳ１４］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像についてヒストグラム異常を設定する。
［ステップＳ１５］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像について、輝度の範囲判定をおこなう。異常情報抽出部４３は、対象画像の所定範囲について０から２５５までの２５６段階に区分した輝度毎の画素分布があらかじめ設定した輝度範囲にあるか否かにより、輝度の範囲判定をおこなう。たとえば、異常範囲ＥＡは、画素分布が閾値ＴＨ２から閾値ＴＨ３の範囲内にあり異常情報と判定される。また、正常範囲ＮＡは、画素分布が閾値ＴＨ２から閾値ＴＨ３の範囲外にあるため異常情報と判定されない（図９参照）。なお、閾値ＴＨ２、閾値ＴＨ３は、取得した対象画像（たとえば、画像の平均輝度、撮像時の光源の波長など）に応じて、異なる値が設定されてもよい。

［ステップＳ１６］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像の輝度分布が閾値ＴＨ２から閾値ＴＨ３の範囲内である場合、すなわち正常範囲にない場合にステップＳ１７にすすみ、正常範囲にある場合にステップＳ１８にすすむ。

［ステップＳ１７］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像について輝度範囲異常を設定する。
［ステップＳ１８］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像について、色の範囲判定をおこなう。異常情報抽出部４３は、対象画像の所定範囲についてＲＧＢの各色成分比があらかじめ設定した正常領域ＮＤＲの範囲内にあるか否かにより、色の範囲判定をおこなう。たとえば、異常範囲ＥＤは、ＲＧＢの各色成分比が正常領域ＮＤＲの領域外にあり異常情報と判定される。また、正常範囲ＮＤは、ＲＧＢの各色成分比が正常領域ＮＤＲの領域内にあるため異常情報と判定されない（図１０参照）。なお、正常領域ＮＤＲは、取得した対象画像（たとえば、画像の平均輝度、撮像時の光源の波長など）に応じて、異なる領域が設定されてもよい。

［ステップＳ１９］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像の所定範囲についてＲＧＢの各色成分比が正常領域ＮＤＲの領域内でない場合、すなわち正常範囲にない場合にステップＳ２０にすすみ、正常範囲にある場合にステップＳ２１にすすむ。

［ステップＳ２０］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像について色範囲異常を設定する。
［ステップＳ２１］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像について、波長吸収率の波形パタン判定をおこなう。異常情報抽出部４３は、対象画像の所定範囲について光の波長成分毎の吸収率があらかじめ設定した波形モデルパタンに近似するか否かにより、波長吸収率の波形パタン判定をおこなう。たとえば、異常波形パタンＥ１，Ｅ２，Ｅ３は、波長吸収率の波形パタンがあらかじめ設定した正常な波形モデルパタンに近似せず、異常情報と判定される。また、正常波形パタンＮは、波長吸収率の波形パタンがあらかじめ設定した正常な波形モデルパタンに近似し、異常情報と判定されない（図１１参照）。なお、認証装置２０は、正常な波形モデルパタンに代えて、異常な波形モデルパタンを設定してもよい。また、正常な波形モデルパタンは、取得した対象画像（たとえば、画像の平均輝度、撮像時の光源の波長など）に応じて、異なる波形モデルパタンが設定されてもよい。

［ステップＳ２２］異常情報抽出部４３は、波長吸収率の波形パタンがあらかじめ設定した正常な波形モデルパタンに近似しない場合にステップＳ２３にすすみ、正常な波形モデルパタンの範囲にある場合にステップＳ２４にすすむ。

［ステップＳ２３］異常情報抽出部４３は、取得した対象画像について波長吸収率異常を設定する。
［ステップＳ２４］異常情報抽出部４３は、異常情報の抽出対象とする画像（対象画像）のすべてについて異常判定をおこなったか否かを判定する。異常情報抽出部４３は、すべての画像について異常判定をおこなっていない場合にステップＳ１１にすすみ、すべての画像について異常判定をおこなっている場合に異常情報抽出処理を終了する。

このように、異常情報抽出部４３は、異常情報抽出処理において、輝度のヒストグラム判定、輝度の範囲判定、色の範囲判定、および波長吸収率の波形パタン判定のいずれかで異常を判定した場合、その他の判定をおこなわないことで、高速な異常判定ができる。なお、異常情報抽出部４３は、異常情報抽出処理において高精度な異常判定をおこなうために、各々の異常判定における異常検出の有無にかかわらず、すべての異常判定をおこなうようにしてもよい。また、異常情報抽出部４３は、異常情報抽出処理において、輝度のヒストグラム判定、輝度の範囲判定、色の範囲判定、および波長吸収率の波形パタン判定をおこなう際に、生体を模した疑似物体か否かの判定をおこなうようにしてもよい。

次に、傷判定部４４が実行する傷判定処理について図１２から図１６を用いて説明する。図１２は、第２の実施形態の認証装置が実行する傷判定処理のフローチャートを示す図である。図１３は、第２の実施形態の傷判定処理における異常領域決定の一例を示す図である。図１４から図１６は、第２の実施形態の傷情報抽出の一例を示す図である。

傷判定処理は、異常情報抽出部４３が異常情報を抽出した後に、傷判定部４４により実行される処理である。
［ステップＳ３１］傷判定部４４は、異常情報抽出処理が異常情報の抽出対象とした画像で領域が共通する異常個所を探索する。

［ステップＳ３２］傷判定部４４は、複数の画像で共通の異常個所があるか否かを判定する。傷判定部４４は、複数の画像で共通の異常個所がある場合にステップＳ３３にすすみ、共通の異常個所がない場合にステップＳ４１にすすむ。

たとえば、傷５２を含む外接矩形５１を異常個所とする画像と、傷５７を含む外接矩形５６を異常個所とする画像があった場合、傷判定部４４は、外接矩形５１と外接矩形５６とが重なるので、２つの画像が共通の異常個所を有すると判定する（図１３）。

［ステップＳ３３］傷判定部４４は、共通の異常個所の少なくとも一方を含む和領域を抽出する。たとえば、傷５２を含む外接矩形５１を異常個所とする画像と、傷５７を含む外接矩形５６を異常個所とする画像があった場合、傷判定部４４は、和領域５５（図１３において破線で表される矩形）を抽出する。

［ステップＳ３４］傷判定部４４は、共通の異常個所の両方を含む積領域を抽出する。たとえば、傷５２を含む外接矩形５１を異常個所とする画像と、傷５７を含む外接矩形５６を異常個所とする画像があった場合、傷判定部４４は、積領域５４（図１３においてハッチングで表される矩形）を抽出する。

［ステップＳ３５］傷判定部４４は、和領域５５に占める積領域５４の割合を重複率として算出する。
［ステップＳ３６］傷判定部４４は、重複率があらかじめ設定した許容範囲にあるか否かを判定する。傷判定部４４は、重複率が許容範囲にある場合にステップＳ３７にすすみ、重複率が許容範囲にない場合にステップＳ４１にすすむ。許容範囲は、異常情報抽出処理が異常情報の抽出対象とした画像で領域が共通すると判定するための範囲である。たとえば、外接矩形５１と外接矩形５６の重複率が過小の場合、傷判定部４４は、傷５２と傷５７を共通しない異常個所であると判定する。

［ステップＳ３７］傷判定部４４は、積領域５４と和領域５５の中間領域を異常領域として決定する。たとえば、傷５２を含む外接矩形５１を異常個所とする画像と、傷５７を含む外接矩形５６を異常個所とする画像があった場合、傷判定部４４は、異常領域５３（図１３において一点鎖線で表される矩形）を決定する。

［ステップＳ３８］傷判定部４４は、異常情報ＤＢ４７に記憶されている既知の傷パタンと異常領域５３に含まれる傷パタンとを比較する。
［ステップＳ３９］傷判定部４４は、異常情報ＤＢ４７に記憶されている既知の傷パタンと異常領域５３に含まれる傷パタンとの一致程度から傷らしさを判定する。たとえば、傷判定部４４は、所定の評価関数が導出する評価値と、あらかじめ設定する閾値との比較により、傷らしさの判定をおこなうことができる。傷判定部４４は、異常領域５３に含まれる傷パタンが傷らしいと判定した場合にステップＳ４０にすすみ、傷らしいと判定しない場合にステップＳ４２にすすむ。

［ステップＳ４０］傷判定部４４は、決定した異常領域５３にもとづいて傷情報（傷らしいと判定した異常情報）を抽出する。傷判定部４４は、傷情報を抽出した後、傷判定処理を終了する。傷情報は、傷についての情報である。たとえば、傷情報は、生体情報取得部位における位置、大きさ、異常態様を特定可能な情報を含む。より具体的には、傷情報は、手のひらを矩形（図１４において破線で表される）にして示す手のひら領域６１中の異常領域６２の位置、大きさを特定可能な情報である。たとえば、異常領域６２の位置、大きさは、左上角部から右下角部に向かうベクトルの向きと大きさで表すことができる。

なお、傷判定部４４が抽出する傷情報は、１つに限らず複数であってもよい。たとえば、傷判定部４４は、手のひら領域６１中に互いに重複する領域を有する異常領域６３，６４を抽出する（図１５）。また、傷判定部４４は、手のひら領域６１中に分散した異常領域６５，６６，６７，６８を抽出する（図１６）。

［ステップＳ４１］傷判定部４４は、異常情報抽出処理が異常情報の抽出対象とした画像で領域が共通しないため、画像取得部４２による再度の画像取得を設定し、傷判定処理を終了する。

［ステップＳ４２］傷判定部４４は、傷らしさを判定できない異常がある旨を設定し、傷判定処理を終了する。たとえば、認証装置２０は、異常がある旨の設定により、利用者や管理者に異常報知をおこなうことができる。

次に、登録情報決定部４５が実行する登録情報決定処理について図１７から図２１を用いて説明する。図１７は、第２の実施形態の認証装置が実行する登録情報決定処理のフローチャートを示す図である。図１８は、第２の実施形態の認証装置が生成する登録データベースの一例を示す図である。図１９、図２０は、第２の実施形態の認証装置が生成する生体情報リストの一例を示す図である。図２１は、第２の実施形態の認証装置が生成する傷情報リストの一例を示す図である。

登録情報決定処理は、傷判定部４４が傷情報を抽出した後に、登録情報決定部４５により実行される処理である。
［ステップＳ５１］登録情報決定部４５は、抽出した生体情報、および傷情報を取得する。

［ステップＳ５２］登録情報決定部４５は、生体情報と傷情報を合わせた情報量に占める傷情報の割合が所定の範囲内であるか否かを判定する。登録情報決定部４５は、傷情報の割合が所定の範囲内である場合にステップＳ５３にすすみ、所定の範囲内でない場合にステップＳ５５にすすむ。

［ステップＳ５３］登録情報決定部４５は、生体情報が所定の情報量を有するか否かを判定する。登録情報決定部４５は、生体情報が所定の情報量を有する場合にステップＳ５４にすすみ、所定の情報量を有しない場合にステップＳ５５にすすむ。

［ステップＳ５４］登録情報決定部４５は、登録基準を満たした生体情報と傷情報を登録情報ＤＢ４８への登録対象とする。
［ステップＳ５５］登録情報決定部４５は、登録基準を満たさない生体情報と傷情報を登録情報ＤＢ４８への登録対象としない。

［ステップＳ５６］登録情報決定部４５は、登録対象とした生体情報と傷情報について有効期限を設定するか否かを判定する。有効期限を設定するか否かの判定は、あらかじめ設定する有効期限設定の有効／無効設定にもとづいておこなう。登録情報決定部４５は、有効期限を設定すると判定した場合に、ステップＳ５７にすすみ、有効期限を設定しないと判定した場合に、登録情報決定処理を終了する。

なお、有効期限を設定するか否かの判定は、傷情報の種別や情報量に応じて決定してもよい。また、有効期限を設定するか否かの判定は、利用者や利用者以外の第３者（たとえば、金融機関窓口の係員など、登録情報の正当性について評価できる者）に有効期限の設定の確認を求めて決定してもよい。

［ステップＳ５７］登録情報決定部４５は、登録対象とした生体情報と傷情報について有効期限を設定し、登録情報決定処理を終了する。これにより、認証装置２０は、生体にとって一時的な生体情報取得部位の変化が復帰した場合に、より精度の高い生体情報の登録を促すことができる。また、認証装置２０は、傷情報を含む登録情報で照合をおこなう際に再度別の部位で生体情報取得部位の変化があった場合など、一時的な生体情報取得部位の変化が累積することによる照合精度の低下を抑制することも期待できる。

なお、有効期限は、たとえば、２週間などの固定値（あらかじめ設定する値）としてもよいが、傷情報の種別や情報量に応じて可変の値としてもよい。また、有効期限は、利用者や利用者以外の第３者（たとえば、金融機関窓口の係員など、登録情報の正当性について評価できる者）に有効期限の入力を求めて、入力された値としてもよい。

登録情報決定部４５が登録情報ＤＢ４８への登録対象とした生体情報と傷情報は、登録部４６により登録される。たとえば、登録部４６は、登録データベース４８ａに生体情報と傷情報を登録する。

登録データベース４８ａは、ユーザＩＤと、登録日と、左／右と、生体情報と、生体情報ＩＤと、傷情報と、傷情報ＩＤを記録する。ユーザＩＤは、利用者を一意に識別可能な情報である。登録日は、照合情報（生体情報と傷情報）を登録した日を特定可能な情報である。登録データベース４８ａは、登録日にもとづいて照合情報の有効期限を設定することができる。左／右は、照合に用いている手のひらの左右を区別する情報である。

生体情報は、通常の登録対象とする生体情報である静脈画像の特徴量を構成する静脈の本数である。生体情報ＩＤは、ユーザ毎の生体情報を一意に特定可能な識別情報である。生体情報の詳細は、生体情報ＩＤに関連付けられて生体情報リスト４８ｂあるいは生体情報リスト４８ｃに記録される。

傷情報は、傷らしいと判定された異常領域の数である。傷情報ＩＤは、ユーザ毎の傷情報を一意に特定可能な識別情報である。傷情報の詳細は、傷情報ＩＤに関連付けられて傷情報リスト４８ｄに記録される。

生体情報リスト４８ｂは、生体情報を生体情報である静脈を１本毎に線分の集合として記録する。生体情報リスト４８ｂは、生体情報ＩＤと、ベクトルＩＤと、線数と、線分の端点または結節点となるポイント（Ｐ１，Ｐ２，…）を記録する。

ベクトルＩＤは、生体情報である静脈を１本毎に特定可能な識別情報である。線数は、静脈を線分の連結として近似したときの各線分の数である。各線分は、ポイント毎のベクトルとして、位置座標（ｘ座標とｙ座標）、大きさ（ｔ）として表す。このようにして、静脈は、ポイントＰ１からポイントＰ２、ポイントＰ３と順番にリンクすることで、おおよその形が再現される。

たとえば、ユーザＩＤ「ｕ０００１」は、１００本の生体情報（静脈）を有し、ユーザＩＤ「ｕ０００１」の生体情報は、生体情報ＩＤ「Ｓ１」を有する。生体情報ＩＤ「Ｓ１」は、１００本の生体情報（静脈）をそれぞれ特定可能にベクトルＩＤ「ｖ００００１」、ベクトルＩＤ「ｖ００００２」、…、ベクトルＩＤ「ｖ００１００」を有する。ベクトルＩＤ「ｖ００００１」は、１本の静脈が１０本の線分によって表され、Ｐ１「ｘ１ａ、ｙ１ａ、ｔ１ａ」、Ｐ２「ｘ１ｂ、ｙ１ｂ、ｔ１ｂ」、…で表される。

なお、生体情報（静脈）の表現は、ベクトル表現に限らず、端点及び結節点の集合として表現してもよい。その場合、生体情報リスト４８ｂに代えて生体情報リスト４８ｃを用いることができる。

生体情報リスト４８ｃは、生体情報を生体情報である静脈を１本毎に点列（端点及び結節点）の集合として記録する。生体情報リスト４８ｃは、生体情報ＩＤと、点列ＩＤと、点数と、始点となる端点から、中間点となる結節点、終点となる端点（ｓｔａｒｔ，１ｓｔ，２ｎｄ，…）を記録する。

点列ＩＤは、生体情報である静脈を１本毎に特定可能な識別情報である。点数は、静脈を線分の連結として近似したときの各線分を構成する点列（端点及び結節点）の数である。各点列（ｓｔａｒｔ，１ｓｔ，２ｎｄ，…）は、連結順序毎の位置座標（ｘ座標とｙ座標）を表す。このようにして、静脈は、各点を順番にリンクすることで、おおよその形が再現される。

たとえば、ユーザＩＤ「ｕ０００１」は、１００本の生体情報（静脈）を有し、ユーザＩＤ「ｕ０００１」の生体情報は、生体情報ＩＤ「Ｓ１」を有する。生体情報ＩＤ「Ｓ１」は、１００本の生体情報（静脈）をそれぞれ特定可能に点列ＩＤ「ｔ００００１」、点列ＩＤ「ｔ００００２」、…、点列ＩＤ「ｔ００１００」を有する。点列ＩＤ「ｔ００００１」は、１本の静脈が２０個の点列によって表され、ｓｔａｒｔ「ｘ１ａ、ｙ１ａ」、１ｓｔ「ｘ１ｂ、ｙ１ｂ」、…で表される。

傷情報リスト４８ｄは、傷情報を傷らしいと判定された異常領域の集合として記録する。傷情報リスト４８ｄは、ユーザＩＤと、エラーＩＤと、エラー情報と、線数と、線分の端点または結節点となるポイント（Ｐ１，Ｐ２，…）を記録する。

エラーＩＤは、傷らしいと判定した根拠を特定可能な識別情報である。エラー情報は、傷らしいと判定した根拠の具体的な情報である。線数は、傷を線分の連結として近似したときの各線分の数である。各線分は、ポイント毎のベクトルとして、位置座標（ｘ座標とｙ座標）、大きさ（ｔ）として表す。このようにして、傷領域は、ポイントＰ１からポイントＰ２、ポイントＰ３と順番にリンクすることで、おおよその形が再現され、傷領域は、傷を内包する矩形として把握可能になる。

たとえば、ユーザＩＤ「ｕ０００２」は、３本の傷情報（傷）を有し、ユーザＩＤ「ｕ０００２」の傷情報は、傷情報ＩＤ「Ｋ０００１」、傷情報ＩＤ「Ｋ０００２」、傷情報ＩＤ「Ｋ０００３」を有する。傷情報ＩＤ「Ｋ０００１」は、エラーＩＤ「Ｅ０１」であり、たとえば、ヒストグラム異常であることを表す。また、傷情報ＩＤ「Ｋ０００１」は、エラー情報「７０％」であり、たとえば、ヒストグラム異常の具体的異常数値として７０％であることを表す。傷情報ＩＤ「Ｋ０００１」は、１つの傷が５本の線分によって表され、Ｐ１「ｘ１ａ、ｙ１ａ、ｔ１ａ」、Ｐ２「ｘ１ｂ、ｙ１ｂ、ｔ１ｂ」、…で表される。

このようにして、認証装置２０は、生体情報を登録するので、生体情報の登録時に利用者がけがなどをしていた場合であっても、照合時の照合精度が低下するのを抑制可能にする。

次に、認証装置３０が照合装置として機能する場合について図２２を用いて説明する。図２２は、第２の実施形態の認証装置（照合装置）の構成を示す図である。
認証装置３０は、生体情報の１：１照合をおこなう照合装置である。認証装置３０は、ユーザ情報取得部４１と、登録情報取得部８１と、画像取得部４２と、異常情報抽出部４３と、傷判定部４４と、更新登録情報生成部８２と、異常情報除去部８３と、照合部８４と、登録情報更新部８５を備える。これらの各処理部は、図３に示したハードウェア構成により実現することができる。なお、認証装置２０と同様の構成については、符号を同一にして説明を簡潔にする。

ユーザ情報取得部４１は、利用者（ユーザ）の識別情報を取得する。
登録情報取得部８１は、利用者の識別情報にもとづいて登録情報ＤＢ４８から利用者の登録情報を取得する。

画像取得部４２は、照合に用いる生体情報を取得するために、利用者の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。
異常情報抽出部４３は、画像取得部４２により手のひらの静脈を撮像した画像から通常の生体情報と異なる異常情報を抽出する。

傷判定部４４は、異常情報ＤＢ４７に記憶されている傷パタンと特徴量を比較して、異常情報抽出部４３が抽出した異常情報が傷らしいか否かを判定する。
更新登録情報生成部８２は、傷判定部４４が傷らしいと判定した異常情報を除外した生体情報について、登録情報取得部８１が取得した利用者の登録情報を更新する更新登録情報に用いることができるか否かを判定する。更新登録情報生成部８２は、判定結果にもとづいて登録情報に更新できる場合に、傷判定部４４が傷らしいと判定した異常情報を除外した生体情報を更新登録情報に決定する。更新登録情報生成部８２は、登録情報を更新できるか否かを判定するために、１以上の判定基準を有する。たとえば、更新登録情報生成部８２は、異常情報を除外した生体情報が所定の情報量（たとえば、あらかじめ設定した情報量）を有するか、除外した異常情報が除外前の生体情報に占める割合が所定の割合（たとえば、あらかじめ設定した割合）であるか、を判定する。これにより、更新登録情報生成部８２は、登録情報取得部８１が取得した利用者の登録情報から、異常情報を除外した生体情報の更新登録情報としての適格性を判定することができる。

異常情報除去部８３は、画像取得部４２で取得した生体情報から、傷判定部４４が傷らしいと判定した異常情報に相当する位置の生体情報を除去する。
照合部８４は、更新登録情報生成部８２により異常情報が除去された生体情報（登録情報）と、異常情報除去部８３により異常情報が除去された生体情報（照合情報）とを照合する。照合部８４は、所定の評価関数により照合スコアを算出し、あらかじめ設定した閾値と比較して照合の成否を判定する。なお、照合部８４は、複数名が照合に成功した場合であっても、一位と二位の間に所定以上の差があった場合、一位の一名を照合成功者としてもよい。また、照合部８４は、全員が照合に失敗した場合であっても、一位と二位の間に所定以上の差があった場合、一位の一名を照合成功者としてもよい。

登録情報更新部８５は、照合部８４による照合が成功し、かつ、登録情報取得部８１で識別した登録情報ＤＢ４８の生体情報に傷情報が存在し、かつ、現時点における照合情報において当該傷情報と同じ位置に傷判定部４４で傷と判定されていない生体情報（元傷情報）が存在する場合に、登録情報ＤＢ４８に記憶されている利用者の登録情報の傷情報を削除し生体情報（元傷情報）を追加して部分的に更新する。登録情報取得部８１で識別した登録情報ＤＢ４８の生体情報に傷情報が存在する場合とは、たとえば、図１８におけるユーザＩＤ「ｕ０００２」が、３本の傷情報（傷）を有している場合がある。

なお、利用者の登録情報の更新は、自動的におこなうようにしてもよいし、管理者の承認を得ておこなうものであってもよい。また、登録情報更新部８５は、登録情報に傷情報が含まれ、照合時に治癒している（異常領域がない）場合に、登録情報ＤＢ４８に記憶されている利用者の登録情報を全照合情報で更新するようにしてもよい。

このような認証装置３０は、けがなどの一時的な生体の変化があっても、類似度の低下等による他人受入率を上げることなく本人拒否率を改善することができる。
次に、認証装置３０が実行する照合例について、図２３、図２４を用いて説明する。図２３、図２４は、第２の実施形態の照合の一例を示す図である。

まず、認証装置（登録装置）２０による生体情報の登録時に、利用者の手のひらに傷があった場合について図２３を用いて説明する。認証装置２０は、傷（破線）を含む取得画像１０３を取得する。認証装置２０は、異常領域に位置する生体情報を除外した生体情報１０４を照合に用いる登録情報とする。このとき、認証装置２０は、照合時に取得した生体情報から異常領域に位置する生体情報を除外するため、傷情報１０５を含めて登録情報とする。

認証装置（照合装置）３０は、認証装置２０が生成した登録情報にもとづいて照合をおこなう。認証装置３０が照合をおこなう時期は、認証装置２０が登録情報を生成した時期と必ずしも一致するものではないから、登録情報に傷情報１０５が含まれていても、認証装置３０による照合時に生体の傷が治癒していることがある。そうすると、認証装置３０は、傷のない（傷の治癒した）取得画像１０６を取得することがある。認証装置３０は、登録情報に含まれる傷情報１０５にもとづいて異常領域に位置する生体情報を除外した生体情報１０７を抽出して、生体情報１０４との照合対象とする。このようにして、認証装置３０は、照合イメージ１０８に示すように、異常領域に位置する生体情報を除外して照合をおこなうことができる。

これにより、認証装置２０は、登録情報の登録時に生体に治癒可能な傷があっても、そのまま登録することができる。また、認証装置３０は、登録時にあった傷が照合時に治癒していても、高精度に照合をおこなうことができる。また、認証装置３０は、照合の成功を条件にして、照合時の生体情報を活用することで傷情報を含まない登録情報に更新することもできる。

次に、認証装置（登録装置）２０による生体情報の登録時に利用者の手のひらに傷がなく、認証装置（照合装置）３０による生体情報の照合時に利用者の手のひらに傷があった場合について図２４を用いて説明する。認証装置２０は、あらかじめ傷のない取得画像１１０を取得し、傷情報を含まない生体情報（登録情報）１１１を登録している。

認証装置３０は、傷（破線）を含む取得画像１１２を取得し、異常領域に位置する生体情報を除外した生体情報１１３を照合に用いる。このとき、認証装置３０は、登録されている生体情報１１１から異常領域に位置する生体情報を除外するため、傷情報１１４を抽出する。

認証装置３０は、傷情報１１４にもとづいて生体情報（登録情報）１１１から異常領域に位置する生体情報を除外し、異常領域を除外した異常領域除外登録情報１１５を得る。認証装置３０は、異常領域除外登録情報１１５と生体情報１１３とを照合する。このようにして、認証装置３０は、照合イメージ１１６に示すように、異常領域に位置する生体情報を除外して照合をおこなうことができる。

これにより、認証装置３０は、登録時にない傷が照合時にあっても、高精度に照合をおこなうことができる。
なお、認証装置２０を登録装置とし、認証装置３０を照合装置とする場合を例示して説明したが、認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２のいずれもが登録装置、および照合装置になり得る。たとえば、認証装置３０は、ＡＴＭとしての通常の取引時には、認証装置として機能し、特定の場合には、登録装置として機能するようにしてもよい。認証装置２０、認証装置３２も同様である。

次に、更新登録情報生成部８２が実行する更新登録情報生成処理について図２５を用いて説明する。図２５は、第２の実施形態の認証装置が実行する更新登録情報生成処理のフローチャートを示す図である。

［ステップＳ６１］更新登録情報生成部８２は、照合時の傷位置（傷らしいと判定した異常情報）を取得する。
［ステップＳ６２］更新登録情報生成部８２は、利用者の登録情報について、同位置に生体情報があるか否かを判定する。更新登録情報生成部８２は、利用者の登録情報について、同位置に生体情報がある場合にステップＳ６３にすすみ、同位置に生体情報がない場合に更新登録情報生成処理を終了する。

［ステップＳ６３］更新登録情報生成部８２は、利用者の登録情報について、照合時の傷位置に対応する生体情報を除去する。
［ステップＳ６４］更新登録情報生成部８２は、照合時の傷位置に対応する生体情報を除去した後の生体情報の情報量が所定量以上あるか否かを判定する。更新登録情報生成部８２は、照合時の傷位置に対応する生体情報を除去した後の生体情報の情報量が所定量以上ある場合にステップＳ６５にすすみ、所定量以上ない場合に更新登録情報生成処理を終了する。

［ステップＳ６５］更新登録情報生成部８２は、照合時の傷位置に対応する生体情報を除去した後の生体情報を照合に用いる更新登録情報とする。
［第３の実施形態］
次に、認証装置３２が照合装置として機能する場合について図２６を用いて説明する。図２６は、第３の実施形態の認証装置（照合装置）の構成を示す図である。

認証装置３２は、生体情報の１：Ｎ照合をおこなう照合装置である。認証装置３２は、指定登録情報取得部９１と、画像取得部４２と、異常情報抽出部４３と、傷判定部４４と、異常情報除去部８３と、照合部９２と、候補選抜部９３と、登録情報決定部９４と、再照合部９５を備える。これらの各処理部は、図４に示したハードウェア構成により実現することができる。なお、認証装置２０あるいは認証装置３０と同様の構成については、符号を同一にして説明を簡潔にする。

指定登録情報取得部９１は、登録情報ＤＢ４８から指定された利用者の登録情報を取得する。たとえば、入退室管理システムにおいて、特定の部屋への入退室が許可されている利用者がいる場合、入退室が許可されている利用者が指定された利用者に相当し、利用履歴などから定期性を判断された利用者も指定された利用者に相当する。また、退出していない者は、指定された利用者から除外される。また、一定以上の距離があるドアに入出したばかりである等、位置的に矛盾がある者については、指定された利用者から除外される。

また、ＡＴＭにおいては、振込先が各利用者毎の振込先リスト対象外である利用者は、指定された利用者から除外される。なお、指定登録情報取得部９１は、指定のない場合に、登録情報ＤＢ４８に登録されているすべての利用者の登録情報を取得する。

画像取得部４２は、照合に用いる生体情報を取得するために、利用者の手のひらを撮像し手のひらの静脈画像を取得する。
異常情報抽出部４３は、画像取得部４２により手のひらの静脈を撮像した画像から通常の生体情報と異なる異常情報を抽出する。

傷判定部４４は、異常情報ＤＢ４７に記憶されている傷パタンと異常情報抽出部４３により抽出した異常情報の特徴量とを比較して、異常情報抽出部４３が抽出した異常情報が傷らしいか否かを判定する。

異常情報除去部８３は、画像取得部４２が取得した利用者の生体情報から、傷判定部４４が傷らしいと判定した異常情報に相当する生体情報を除去する。
照合部９２は、異常情報除去部８３により異常情報が除去された生体情報（照合情報）と、指定登録情報取得部９１で取得した生体情報（登録情報）とを照合する。照合部９２は、所定の評価関数により照合スコアを算出する。照合部９２は、あらかじめ設定した閾値と照合スコアとを比較して照合の成否を判定する。ここで、照合部９２は、照合に成功した生体情報（登録情報）を照合成功者とする。

また、照合部９２は、全員が照合に失敗した場合であっても、一位と二位の間に所定以上の差があった場合、あるいは、あらかじめ設定した第２の閾値との範囲内に含まれている照合スコアを有する生体情報（登録情報）を照合成功者としてもよい。

候補選抜部９３は、照合部９２が算出した複数の照合スコアをスコア順に整列し、本人候補を１名以上抽出する。本人候補の抽出は、一致度が最も高いとされる照合スコアの１名としてもよいし、所定の閾値の範囲内にある複数の照合スコアにそれぞれ対応する複数名としてもよいし、さらにその複数名が所定の人数未満の場合には、所定の閾値の範囲外にある複数の照合スコアの複数名としてもよい。

登録情報決定部９４は、異常情報除去部８３により異常情報が除去された生体情報（照合情報）と同じ位置にある生体情報を、候補選抜部９３で選抜された候補の１名ないし複数名の照合成功者の生体情報（登録情報）から除去し、これらの生体情報を再照合に用いる登録情報とする。

再照合部９５は、登録情報決定部９４により決定された登録情報と、異常情報除去部８３により異常情報が除去された生体情報（照合情報）とを照合する。再照合部９５は、所定の評価関数により照合スコアを算出する。

通常は、けがなどの一時的な生体の変化があった場合、類似度の低下等による本人拒否率や他人受入率が上がり認証制度が低下するが、このような認証装置３０は、異常情報部分のみを照合対象から除外することで、異常情報を生体情報と誤る等の影響を受けず、かつ、生体情報の除外規模を削減して照合できるため、認証精度の低下を改善または抑制することができる。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、認証装置２０、認証装置３０、認証装置３２、認証サーバ３５が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（可搬型記録媒体を含む）に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。

なお、上述の実施の形態は、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。
さらに、上述の実施の形態は、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではない。

１ 照合対象決定装置
１ａ 生体情報取得部
１ｂ 異常検出部
１ｃ 照合対象決定部
１ｄ，８４，９２ 照合部
照合部
１ｅ，４６ 登録部
登録部
２ 登録情報
３ 生体
４ 生体情報取得部位
５，７ 生体情報
６ 異常部位
１０ 認証システム
２０，３０，３２ 認証装置
２１ 処理装置
２１ａ ＣＰＵ
２１ｂ ＲＡＭ
２１ｃ ＨＤＤ
２１ｄ 通信インタフェース
２１ｅ グラフィック処理装置
２１ｆ 入出力インタフェース
２１ｇ バス
２２ ディスプレイ
２３ キーボード
２４ センサユニット内蔵マウス
２４ａ，３１，３３ センサユニット
２４ｂ 制御部
２４ｃ 撮像部
２４ｄ 測距部
２４ｅ 記憶部
２４ｆ 通信部
２５ ＩＣカードリーダライタ
２６ ＩＣカード
２７ 可搬型記録媒体
３５ 認証サーバ
３６ ネットワーク
４１ ユーザ情報取得部
４２ 画像取得部
４３ 異常情報抽出部
４４ 傷判定部
４５，９４ 登録情報決定部
４８ａ 登録データベース
８１ 登録情報取得部
８２ 更新登録情報生成部
８３ 異常情報除去部
８５ 登録情報更新部
９１ 指定登録情報取得部
９３ 候補選抜部
９５ 再照合部

Claims (10)

1. 生体情報取得部位から生体情報を取得する生体情報取得部と、
   前記生体情報にもとづいて前記生体情報取得部位のうちの異常部位を検出する異常検出部と、
   前記異常部位にある生体情報を照合対象とするか否かを判定し、前記判定の結果にもとづいて照合対象となる生体情報を決定する照合対象決定部と、
   を備えることを特徴とする照合対象決定装置。
2. 前記照合対象決定部は、前記異常検出部が検出した前記異常部位が生体にとって一時的な異常であるとみなせる場合に、前記異常部位に位置する生体情報を除いて前記照合対象となる生体情報を決定することを特徴とする請求項１記載の照合対象決定装置。
3. 前記照合対象決定部は、前記異常部位に位置する生体情報を除いた前記照合対象となる生体情報が、所定の情報量を有する場合に前記照合対象となる生体情報として決定することを特徴とする請求項２記載の照合対象決定装置。
4. 前記照合対象決定部が決定した生体情報を、照合時に用いる生体情報として登録する登録部を備えることを特徴とする請求項１記載の照合対象決定装置。
5. 前記照合対象決定部が決定した前記照合対象となる生体情報には、有効期限を設定可能であることを特徴とする請求項４記載の照合対象決定装置。
6. 前記登録部は、前記異常検出部が除いた生体情報を登録することを特徴とする請求項４記載の照合対象決定装置。
7. 前記照合対象決定部が決定した生体情報と、あらかじめ登録してある生体情報とを照合する照合部を備えることを特徴とする請求項１記載の照合対象決定装置。
8. 前記照合部は、照合時に前記照合対象決定部が決定した生体情報を、照合時に用いる生体情報として登録する登録部を備えることを特徴とする請求項７記載の照合対象決定装置。
9. コンピュータに、
   生体情報取得部位から生体情報を取得し、
   前記生体情報にもとづいて前記生体情報取得部位のうちの異常部位を検出し、
   前記異常部位にある生体情報を照合対象とするか否かを判定し、
   前記判定の結果にもとづいて照合対象となる生体情報を決定する、
   処理を実行させることを特徴とする照合対象決定プログラム。
10. コンピュータが実行する照合対象決定方法であって、
    生体情報取得部位から生体情報を取得し、
    前記生体情報にもとづいて前記生体情報取得部位のうちの異常部位を検出し、
    前記異常部位にある生体情報を照合対象とするか否かを判定し、
    前記判定の結果にもとづいて照合対象となる生体情報を決定する、
    ことを特徴とする照合対象決定方法。

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