JP2022168560A - Authentication device and authentication system - Google Patents

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宣貴 児玉
Nobutaka Kodama
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Abstract

To efficiently and accurately identify an individual from a finger shape, and reliably prevent spoofing of another person to realize authentication with a high security level.SOLUTION: An authentication device performs a second authentication of an object person upon completion of a first authentication of the object person, instructs the object person to create an arbitrarily selected predetermined finger shape with their fingers in the second authentication, acquires feature information of the object person based on an image captured by a camera that captures a situation in which the object person creates the instructed finger shape, collates the feature information of the object person with pre-registered feature information for each registrant, and notifies the object person of collation results. In particular, the authentication device instructs the object person to select some finger shapes that are different from each other from among a plurality of finger shapes registered in advance and create the finger shapes in order, and acquires the feature information based on images captured by the camera that captures a situation in which the object person sequentially creates the instructed finger shapes.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、対象者に対する個人認証に関する処理を行う認証装置および認証システムに関するものである。 The present invention relates to an authentication device and an authentication system that perform processing related to personal authentication for a subject.

近年、入退室管理や決済などの分野で個人を特定する個人認証の技術が普及している。特に、感染症の拡大防止の観点から非接触の個人認証の技術が注目されている。このような非接触の個人認証の技術としては、対象者の生体情報（顔、指紋、静脈、虹彩など）を用いた様々な生体認証の技術が実用化されている。また、人の歩き方から個人を特定する歩容認証などの新しい技術の研究も進められている。 In recent years, personal authentication technology for identifying an individual has become widespread in fields such as entry/exit management and payment. In particular, from the viewpoint of preventing the spread of infectious diseases, non-contact personal authentication technology is attracting attention. As such contactless personal authentication technology, various biometric authentication technologies using biometric information (face, fingerprint, vein, iris, etc.) of a subject have been put into practical use. In addition, research into new technologies such as gait authentication, which identifies an individual based on how a person walks, is also underway.

一方、手指で特定の形状を作る際の手指の位置や動きに、人物に応じた癖があることに注目して、個人認証を行うことが考えられる。このような手指形状に基づく個人認証に関連する技術として、従来、手指を撮影したカメラの画像に基づいて手指の形状や動きを認識して、その認識結果に基づいて操作情報などの情報を入力する技術が知られている（特許文献１参照）。 On the other hand, it is conceivable to perform personal authentication by paying attention to the fact that the positions and movements of fingers when making a specific shape with fingers have habits depending on the person. As a technology related to personal authentication based on such finger shape, conventionally, the shape and movement of the finger are recognized based on the image of the finger captured by a camera, and information such as operation information is input based on the recognition result. A technique for doing so is known (see Patent Document 1).

国際公開第２０１２／１４７９６１号WO2012/147961

さて、個人認証では、他人のなりすましを排除してセキュリティレベルの高い認証が可能な技術が望まれる。一方、従来の技術のように、手指形状を認識する技術を個人認証に適用することで、手指形状から個人を特定することができるものの、それだけでは前記の要望を満たすには十分ではなく、手指形状から個人を効率よく且つ精度よく特定することができると共に、他人のなりすましを確実に阻止してセキュリティレベルの高い認証を実現することができる認証技術の確立が望まれる。 Now, in personal authentication, there is a demand for a technology that eliminates spoofing by others and enables authentication with a high security level. On the other hand, by applying finger shape recognition technology to personal authentication as in the conventional technology, it is possible to identify an individual from the finger shape, but this alone is not sufficient to meet the above needs. It is desired to establish an authentication technique that can efficiently and accurately identify an individual from a shape, reliably prevent impersonation by another person, and realize authentication with a high security level.

そこで、本発明は、手指形状から個人を効率よく且つ精度よく特定できると共に、他人のなりすましを確実に阻止してセキュリティレベルの高い認証を実現できる認証装置および認証システムを提供することを主な目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide an authentication device and an authentication system capable of efficiently and accurately identifying an individual based on the finger shape, and reliably preventing impersonation by another person to achieve authentication with a high level of security. and

本発明の認証装置は、対象者に対する個人認証に関する処理をプロセッサにより実行させる認証装置であって、前記プロセッサは、対象者に対する第１の認証の完了を受けて、その対象者に対する第２の認証を行い、前記第２の認証において、任意に選択された所定の身体形状を特定の身体部位で作るように対象者に指示し、指示された身体形状を対象者が作る状況を撮影するカメラの撮影画像に基づいて、対象者の特徴情報を取得し、その対象者の特徴情報と、予め登録された登録者ごとの特徴情報とを照合し、その照合結果を対象者に通知する構成とする。 An authentication apparatus of the present invention is an authentication apparatus that causes a processor to execute processing related to personal authentication of a subject, and the processor receives the completion of the first authentication of the subject and performs the second authentication of the subject. In the second authentication, the subject is instructed to create an arbitrarily selected predetermined body shape with a specific body part, and a camera for photographing the situation in which the subject creates the instructed body shape Based on the photographed image, the characteristic information of the subject is acquired, the characteristic information of the subject is compared with the characteristic information of each registrant registered in advance, and the result of the comparison is notified to the subject. .

また、本発明の認証システムは、前記認証装置と、この認証装置とネットワークを介して接続され、対象者を撮影するカメラを備え、認証に関する操作が対象者により行われると共に照合結果を対象者に通知する端末装置と、を備えた構成とする。 In addition, the authentication system of the present invention includes the authentication device and a camera connected to the authentication device via a network for photographing a subject, and an operation related to authentication is performed by the subject, and the collation result is sent to the subject. and a terminal device for notification.

本発明によれば、対象者に指示する手指形状自体は、その都度、任意に選択することができ、暗証番号のような特定の認証情報を表すものではないため、ユーザが記憶しておく必要がない。また、特徴情報は、指示された身体形状を対象者が作る際の対象者の身体的な癖を表すものであり、他人に盗取されない。また、手指形状による認証を他の認証と組み合わせることで、手指形状による認証の効率および精度を高めることができる。これにより、手指形状から個人を効率よく且つ精度よく特定することができると共に、他人のなりすましを確実に阻止してセキュリティレベルの高い認証を実現することができる。 According to the present invention, the finger shape itself to be instructed to the subject can be arbitrarily selected each time, and since it does not represent specific authentication information such as a password, it is necessary for the user to memorize it. There is no Moreover, the feature information represents the physical habits of the subject when the subject makes the instructed body shape, and is not stolen by others. Further, by combining authentication by finger shape with other authentication, the efficiency and accuracy of authentication by finger shape can be improved. As a result, it is possible to efficiently and accurately identify an individual based on the finger shape, and to reliably prevent impersonation by another person, thereby achieving authentication with a high security level.

本実施形態に係る認証システムの全体構成図Overall configuration diagram of the authentication system according to the present embodiment 登録時および認証時において対象者の手指特徴情報を取得する手順を示す説明図Explanatory diagram showing the procedure for acquiring target person's finger characteristic information at the time of registration and authentication 認証サーバ、登録端末および認証端末の概略構成を示すブロック図Block diagram showing schematic configuration of authentication server, registration terminal and authentication terminal 手指登録時に登録端末に表示される画面を示す説明図Explanatory diagram showing the screen displayed on the registration terminal when registering fingers 手指認証時に認証端末に表示される画面を示す説明図Explanatory diagram showing the screen displayed on the authentication terminal during finger authentication 手指登録時に登録端末および認証サーバで行われる処理の手順を示すフロー図Flow diagram showing the procedure of processing performed by the registration terminal and the authentication server when registering fingers 認証時に認証端末および認証サーバで行われる処理の手順を示すフロー図Flow diagram showing the procedure of processing performed by the authentication terminal and the authentication server during authentication

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、対象者に対する個人認証に関する処理をプロセッサにより実行させる認証装置であって、前記プロセッサは、対象者に対する第１の認証の完了を受けて、その対象者に対する第２の認証を行い、前記第２の認証において、任意に選択された所定の身体形状を特定の身体部位で作るように対象者に指示し、指示された身体形状を対象者が作る状況を撮影するカメラの撮影画像に基づいて、対象者の特徴情報を取得し、その対象者の特徴情報と、予め登録された登録者ごとの特徴情報とを照合し、その照合結果を対象者に通知する構成とする。 A first invention made to solve the above problems is an authentication device that causes a processor to execute a process related to personal authentication of a subject, wherein the processor receives completion of the first authentication of the subject, A second authentication is performed on the subject, and in the second authentication, the subject is instructed to make an arbitrarily selected predetermined body shape with a specific body part, and the instructed body shape is made by the subject. Based on the image taken by the camera that captures the situation created by, the target person's feature information is acquired, the target person's feature information is compared with the pre-registered feature information for each registrant, and the matching result is It is configured to notify the target person.

これによると、対象者に指示する手指形状自体は、その都度、任意に選択することができ、暗証番号のような特定の認証情報を表すものではないため、ユーザが記憶しておく必要がない。また、特徴情報は、指示された身体形状を対象者が作る際の対象者の身体的な癖を表すものであり、他人に盗取されない。また、手指形状による認証を他の認証と組み合わせることで、手指形状による認証の効率および精度を高めることができる。これにより、手指形状から個人を効率よく且つ精度よく特定することができると共に、他人のなりすましを確実に阻止してセキュリティレベルの高い認証を実現することができる。 According to this, the finger shape itself to be instructed to the subject can be arbitrarily selected each time, and since it does not represent specific authentication information such as a password, the user does not need to memorize it. . Moreover, the feature information represents the physical habits of the subject when the subject makes the instructed body shape, and is not stolen by others. Further, by combining authentication by finger shape with other authentication, the efficiency and accuracy of authentication by finger shape can be improved. As a result, it is possible to efficiently and accurately identify an individual based on the finger shape, and to reliably prevent impersonation by another person, thereby achieving authentication with a high security level.

また、第２の発明は、前記特徴情報は、前記身体部位としての手指で所定の手指形状を作る際の特徴情報である構成とする。 In a second aspect of the invention, the feature information is feature information when forming a predetermined finger shape with fingers as the body part.

これによると、対象者が手指を動かして指定された手指形状を作るだけで済むため、認証を簡便に実施することができる。 According to this, since the target person only needs to move his or her fingers to form a designated finger shape, authentication can be easily performed.

また、第３の発明は、前記プロセッサは、予め登録された複数の身体形状の中から少なくとも１つの身体形状を選択して、その身体形状を作るように対象者に指示し、指示された身体形状を対象者が作る状況を撮影するカメラの撮影画像に基づいて、前記特徴情報を取得する構成とする。 In a third invention, the processor selects at least one body shape from among a plurality of body shapes registered in advance, instructs the subject to create the body shape, and instructs the subject to create the body shape. The characteristic information is obtained based on an image captured by a camera that captures the situation in which the subject creates the shape.

これによると、対象者に指示する手指形状をランダムに選択することができるため、盗み見により盗取されることがなく、セキュリティレベルの高い認証を実現することができる。 According to this, since the finger shape to be instructed to the target person can be randomly selected, it is possible to realize authentication with a high security level without being stolen by spying.

また、第４の発明は、前記プロセッサは、予め登録された複数の身体形状の中から互いに異なる複数の身体形状を選択して、その身体形状を順番に作るように対象者に指示し、指示された身体形状を対象者が順次作る状況を撮影するカメラの撮影画像に基づいて、前記特徴情報を取得する構成とする。 In a fourth aspect of the invention, the processor selects a plurality of different body shapes from among a plurality of body shapes registered in advance, instructs the subject to create the body shapes in order, and instructs the subject to The feature information is acquired based on the image captured by a camera that captures the situation in which the subject sequentially creates the body shape.

これによると、ある身体形状から別の身体形状に遷移する際の身体の動きに関する対象者の癖を表す動的な特徴情報を用いて認証を行うことができる。また、対象者に指示する手指形状の順番を不規則に変化させることができるため、盗み見により盗取されることがなく、セキュリティレベルの高い認証を実現することができる。 According to this, it is possible to perform authentication using dynamic feature information representing a subject's habit of body movement when transitioning from one body shape to another body shape. In addition, since the order of the finger shape to be instructed to the target person can be changed irregularly, it is possible to realize authentication with a high security level without being stolen by spying.

また、第５の発明は、前記第１の認証が、顔認証、指紋認証、および虹彩認証のいずれかである構成とする。 In a fifth invention, the first authentication is one of face authentication, fingerprint authentication, and iris authentication.

これによると、生体認証により対象者を精度よく特定することができる。 According to this, the target person can be specified with high accuracy by biometric authentication.

また、第６の発明は、前記認証装置と、この認証装置とネットワークを介して接続され、対象者を撮影するカメラを備え、認証に関する操作が対象者により行われると共に照合結果を対象者に通知する端末装置と、を備えた認証システムである。 In a sixth aspect of the present invention, the authentication device is connected to the authentication device via a network and includes a camera for photographing a subject, and the subject performs an operation related to authentication and notifies the subject of the collation result. and a terminal device for authentication.

これによると、第１の発明と同様に、手指形状から個人を効率よく且つ精度よく特定できると共に、他人のなりすましを確実に阻止してセキュリティレベルの高い認証を実現することができる。 According to this, as in the first invention, it is possible to efficiently and accurately identify an individual from the finger shape, and to reliably prevent impersonation of another person to realize authentication with a high security level.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態に係る認証システムの全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an authentication system according to this embodiment.

この認証システムは、認証サーバ１（認証装置）と、登録端末２（登録用の端末装置）と、認証端末３（認証装置、認証用の端末装置）と、を備えている。認証サーバ１、登録端末２、および認証端末３は、ネットワーク（インターネット、ＬＡＮなど）を介して接続されている。 This authentication system includes an authentication server 1 (authentication device), a registration terminal 2 (terminal device for registration), and an authentication terminal 3 (authentication device, terminal device for authentication). The authentication server 1, registration terminal 2, and authentication terminal 3 are connected via a network (Internet, LAN, etc.).

認証サーバ１は、二段階認証（多要素認証）として、顔認証（第１の認証）と手指認証（第２の認証）とが行われる。手指認証では、認証対象者が手指で所定の形状を作る際の癖に関する特徴情報の照合が行われる。また、認証サーバ１は、認証に関する処理の他に、ユーザ管理に関する処理を行う。なお、ユーザ管理に関する処理を別の専用のサーバ（ユーザ管理サーバ）で行うものとしてもよい。 The authentication server 1 performs face authentication (first authentication) and finger authentication (second authentication) as two-step authentication (multi-factor authentication). In finger authentication, feature information relating to the habit of making a predetermined shape with fingers of a person to be authenticated is collated. Further, the authentication server 1 performs processing related to user management in addition to processing related to authentication. It should be noted that processing related to user management may be performed by another dedicated server (user management server).

登録端末２は、スマートフォンやタブレット端末などの移動端末や、施設内に設置された固定端末である。登録端末２では、登録対象者のユーザ登録に関する処理が行われる。具体的には、ユーザ識別情報（氏名など）や属性情報（生年月日、所属など）を登録対象者に入力させると共に、登録対象者の顔や手指を撮影して、登録対象者の顔画像や手指画像を取得する。この登録対象者のユーザ識別情報、属性情報、顔画像および手指画像は認証サーバ１に送信されて認証サーバ１のデータベースに登録される。 The registered terminal 2 is a mobile terminal such as a smart phone or a tablet terminal, or a fixed terminal installed in a facility. In the registration terminal 2, processing relating to user registration of a person to be registered is performed. Specifically, in addition to having the person to be registered enter user identification information (name, etc.) and attribute information (date of birth, affiliation, etc.), the face and fingers of the person to be registered are photographed, and the face image of the person to be registered is taken. and finger images. The user identification information, attribute information, face image, and finger image of the person to be registered are transmitted to the authentication server 1 and registered in the database of the authentication server 1 .

認証端末３は、スマートフォンやタブレット端末などの移動端末や、施設内に設置された固定端末である。認証端末３では、認証対象者の認証に関する処理が行われる。具体的には、認証対象者の顔や手指を撮影して、認証対象者の顔画像や手指画像を取得する。この認証対象者の顔画像や手指画像は認証サーバ１に送信されて顔認証や手指認証に係る照合処理が行われる。 The authentication terminal 3 is a mobile terminal such as a smart phone or a tablet terminal, or a fixed terminal installed in a facility. The authentication terminal 3 performs processing related to the authentication of the person to be authenticated. Specifically, the face and fingers of the person to be authenticated are photographed to acquire the face image and the finger image of the person to be authenticated. The face image and the finger image of the person to be authenticated are transmitted to the authentication server 1, and matching processing relating to face authentication and hand authentication is performed.

認証サーバ１では、顔認証に係る照合処理として、認証端末３で撮影された認証対象者の顔画像から抽出された顔特徴情報と、データベースに登録された各ユーザ（登録者）の顔特徴情報とを照合する。認証サーバ１では、手指認証に係る照合処理として、認証端末３で撮影された認証対象者の手指画像から抽出された手指特徴情報と、データベースに登録された各ユーザ（登録者）の手指特徴情報とを照合する。 In the authentication server 1, as matching processing related to face authentication, facial feature information extracted from the face image of the person to be authenticated photographed by the authentication terminal 3, and facial feature information of each user (registrant) registered in the database. Match with In the authentication server 1, as a matching process related to hand authentication, the finger characteristic information extracted from the finger image of the person to be authenticated photographed by the authentication terminal 3, and the finger characteristic information of each user (registrant) registered in the database. Match with

なお、本実施形態では、登録処理および認証処理がそれぞれ専用の端末（登録端末２および認証端末３）で行われるものとしたが、登録処理および認証処理が同一の端末で行われるものとしてもよい。 In this embodiment, the registration process and the authentication process are performed by dedicated terminals (the registration terminal 2 and the authentication terminal 3), respectively, but the registration process and the authentication process may be performed by the same terminal. .

また、本実施形態では、多要素認証（二段階認証）における第１の認証として顔認証が行われるものとしたが、第１の認証はこれに限定されるものではなく、例えば、指紋認証、虹彩認証などの他の生体認証でもよい。また、多要素認証として、３以上の認証を組み合わせるものとしてもよい。 Further, in the present embodiment, face authentication is performed as the first authentication in multi-factor authentication (two-step authentication), but the first authentication is not limited to this. Other biometric authentication such as iris authentication may be used. Also, as multi-factor authentication, three or more authentications may be combined.

また、本実施形態では、まず、第１の認証として顔認証（生体認証）が行われ、次に、第２の認証として手指認証が行われるものとしたが、逆に、まず、手指認証が行われ、次に、顔認証（生体認証）が行われるものとしてもよい。この場合、手指照合により、該当するユーザを絞り込み、その絞り込まれたユーザを照合相手として顔照合が行われる。 Further, in the present embodiment, first, face authentication (biometric authentication) is performed as the first authentication, and then finger authentication is performed as the second authentication. may be performed, and then face authentication (biometric authentication) may be performed. In this case, the corresponding user is narrowed down by finger matching, and face matching is performed with the narrowed-down user as a matching partner.

この認証システムは、認証成功を条件にして所定の処理を実行する外部システムと組み合わせて運用することができる。 This authentication system can be operated in combination with an external system that executes predetermined processing on the condition that authentication succeeds.

例えば、この認証システムは、入退室管理システムと組み合わせて運用することができる。入退室管理システムは、利用者の入退室を管理し、予め登録された人物のみの入室を許可する。認証システムにおいて、入室する人物に対する認証が成功すると、認証の成功が入退室管理システムに通知され、これに応じて入退室管理システムではドアロックの解錠が行われる。 For example, this authentication system can be operated in combination with an entrance/exit management system. The entrance/exit management system manages entrance/exit of users and permits entry of only pre-registered persons. When the authentication system successfully authenticates a person who enters the room, the entrance/exit management system is notified of the success of the authentication, and the entrance/exit management system unlocks the door accordingly.

また、この認証システムは、決済システムと組み合わせて運用することができる。決済システムは、店舗での商品の購入代金などの決済を行うものである。認証システムにおいて、認証が成功すると、認証の成功が決済システムに通知され、これに応じて決済システムにおいて決済処理が実行される。 Also, this authentication system can be operated in combination with a settlement system. The settlement system is used to settle the purchase price of products at a store. When the authentication system succeeds in authentication, the settlement system is notified of the success of the authentication, and settlement processing is executed in the settlement system accordingly.

次に、登録時および認証時において対象者の手指特徴情報を取得する手順について説明する。図２は、登録時および認証時において対象者の手指特徴情報を取得する手順を示す説明図である。 Next, a procedure for acquiring the target person's finger characteristic information at the time of registration and at the time of authentication will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a procedure for acquiring a subject's finger characteristic information at the time of registration and at the time of authentication.

登録端末２および認証端末３は、手指形状の手本を対象者（登録対象者、認証対象者）に提示（表示）して、その手指形状を作るように対象者に指示する。対象者は、手指形状の手本を見て、自分の手指を動かして手本と同じ手指形状を作り、その状況が登録端末２および認証端末３により撮影される。 The registration terminal 2 and the authentication terminal 3 present (display) a finger shape model to a target person (registered target person, authentication target person) and instruct the target person to make the finger shape. The target person looks at the finger shape model, moves his/her own fingers to make the same finger shape as the model, and the registration terminal 2 and the authentication terminal 3 photograph the situation.

このとき、対象者が手本と同じ手指形状を作った状態を撮影した手指画像（静止画像）を取得する。また、複数の手指形状の手本を順次提示して、その手指形状を順次作るように対象者に指示し、ある手指形状から次の手指形状に遷移する状態を撮影した手指画像（動画像）を取得する。 At this time, a finger image (still image) is acquired in which the subject makes the same finger shape as the model. In addition, a plurality of models of finger shapes are sequentially presented, and the subject is instructed to sequentially create the finger shapes, and finger images (moving images) are taken of transitions from one finger shape to the next. to get

認証サーバ１では、登録端末２および認証端末３から取得した手指画像から手指特徴情報を抽出する（手指特徴抽出処理）。この手指特徴抽出処理は、ディープラーニングなどの機械学習により構築される手指特徴抽出用の画像認識モデル（機械学習モデル）を用いて行うことができる。なお、認証サーバ１では、登録時には、登録対象者の手指画像から手指特徴情報を抽出して登録し、認証時には、認証対象者の手指画像から手指特徴情報を抽出して、その認証対象者の手指特徴情報と各ユーザ（登録者）の手指特徴情報とを照合する。 The authentication server 1 extracts finger feature information from the finger images acquired from the registration terminal 2 and the authentication terminal 3 (hand feature extraction processing). This finger feature extraction process can be performed using an image recognition model (machine learning model) for finger feature extraction constructed by machine learning such as deep learning. The authentication server 1 extracts and registers the finger characteristic information from the finger image of the person to be registered at the time of registration, and extracts the finger characteristic information from the finger image of the person to be authenticated at the time of authentication. The finger characteristic information is collated with the finger characteristic information of each user (registrant).

また、本実施形態では、対象者が手本と同じ手指形状を作った状態を撮影した静止画像から、静的な手指特徴情報を抽出する。この静的な手指特徴情報は、所定の手指形状を作った際の手指の相対位置に関する対象者の癖を表している。また、ある手指形状から次の手指形状に遷移する状態を撮影した動画像から、動的な手指特徴情報を抽出する。この動的な手指特徴情報は、手指を動かしてある手指形状から次の手指形状に遷移する際の手指の動かし方に関する対象者の癖を表している。 Further, in the present embodiment, static finger feature information is extracted from a still image in which the subject makes the same finger shape as the model. This static finger feature information represents the subject's habits regarding the relative positions of the fingers when forming a given finger shape. Also, dynamic finger feature information is extracted from a moving image of a transition from one finger shape to the next finger shape. This dynamic finger feature information represents the subject's habits regarding how to move fingers when transitioning from one finger shape to the next.

また、本実施形態では、認証サーバ１が、認証時に認証対象者に指示する手指形状を、予め登録された複数の手指形状の中から選択して、その選択した手指形状を認証端末３に通知する。このとき、認証サーバ１は、手指形状をランダムに選択することができる。また、認証サーバ１は、顔照合処理で特定されたユーザの特徴が顕著に現れる手指形状を選択することができる。 Further, in this embodiment, the authentication server 1 selects the finger shape to be instructed to the person to be authenticated at the time of authentication from among a plurality of pre-registered finger shapes, and notifies the authentication terminal 3 of the selected finger shape. do. At this time, the authentication server 1 can randomly select a finger shape. Further, the authentication server 1 can select a finger shape that remarkably expresses the features of the user specified in the face matching process.

このように本実施形態では、所定の手指形状を作るように対象者に指示して、その手指形状を作る際の手指の位置や動かし方に関する対象者の癖を表す手指特徴情報を取得して、その手指特徴情報に基づいて照合を行う。このとき、対象者に指示する手指形状自体は、暗証番号のような特定の認証情報を表すものではないため、ユーザが記憶しておく必要がない。また、対象者に指示する手指形状は、認証サーバ１においてランダムに選択され、また、対象者に指示する手指形状の順番も不規則に変化させることができるため、盗み見により盗取されることがない。このため、他人のなりすましを阻止してセキュリティレベルの高い認証を実現することができる。 As described above, in this embodiment, the subject is instructed to create a predetermined finger shape, and finger characteristic information representing the subject's habits regarding the position and movement of the fingers when creating the finger shape is acquired. , matching is performed based on the finger characteristic information. At this time, since the finger shape itself instructed to the subject does not represent specific authentication information such as a personal identification number, the user does not need to memorize it. In addition, the finger shape to be instructed to the subject is randomly selected in the authentication server 1, and the order of the finger shape to be instructed to the subject can be changed irregularly, so that it is possible to steal by spying. do not have. Therefore, spoofing by others can be prevented, and authentication with a high security level can be realized.

また、手指形状の手本はシルエットで表示される。これにより、対象者が手本を過度に真似て無理に手指を動かすことで対象者の本来の癖が手指形状に現れにくくなることを避けることができる。 In addition, the model of the finger shape is displayed as a silhouette. As a result, it is possible to prevent the target person from excessively imitating the model and forcibly moving the fingers, thereby making it difficult for the target person's original habits to appear in the finger shape.

また、対象者の手指特徴情報に基づいて、所定の手指形状を対象者が作る状況を予測することで、登録時に指示した手指形状とは異なる手指形状で認証が行われるものとしてもよい。これにより、対象者に多数の手指形状を指示しなくても精度の高い認証を行うことができる。また、登録時において対象者に指示した手指形状の順番に関係なく、認証時において任意の順番で手指形状を指示することができる。なお、予測処理は、画像認識モデル（機械学習モデル）を用いて行うことができる。 Further, by predicting a situation in which the target person makes a predetermined finger shape based on the target person's finger characteristic information, authentication may be performed with a finger shape different from the finger shape instructed at the time of registration. As a result, it is possible to perform highly accurate authentication without instructing the subject of a large number of finger shapes. Moreover, regardless of the order of the finger shapes instructed to the subject at the time of registration, it is possible to instruct the finger shape in any order at the time of authentication. Note that the prediction process can be performed using an image recognition model (machine learning model).

なお、図２に示す手指形状およびその順番は一例であり、これに限定されるものではなく、これ以外の手指形状も可能であり、また、その順番も様々に設定することができる。また、登録時には、数多くの手指形状で登録を行うとよいが、認証時には、登録時に採用した手指形状の中から一部を選択して認証対象者に指示するものとしてもよい。図２に示すように５つの手指形状を連続して変化させる場合、その一部の連続変化パターンとして、４つの手指形状の連続変化パターンは、２通り（最後の手指形状を含まない場合と最初の手指形状を含まない場合）である。また、３つの手指形状の変化パターンは３通りがあり、２つの手指形状の変化パターンは４通りがある。したがって、図２のように、５つの手指形状を連続して変化させるパターンを登録しておけば、その一部である２～４つの手指形状の連続変化パターンを含め１０通りの変化パターンが得られ、認証時において、その中から複数の任意の連続変化パターンを選択して指示することで、多数の組合せ指示パターンを展開することができる。 It should be noted that the finger shapes and their order shown in FIG. 2 are merely examples, and the present invention is not limited to this. Also, at the time of registration, it is preferable to register with a large number of finger shapes, but at the time of authentication, a part of the finger shapes adopted at the time of registration may be selected and instructed to the person to be authenticated. When five finger shapes are continuously changed as shown in FIG. is not included). In addition, there are three patterns of change for the three finger shapes, and four patterns for the shape of the two fingers. Therefore, as shown in FIG. 2, by registering patterns that continuously change five finger shapes, 10 different patterns can be obtained, including continuously changing patterns of 2 to 4 finger shapes that are a part of them. At the time of authentication, a large number of combined instruction patterns can be developed by selecting and instructing a plurality of arbitrary continuous change patterns from among them.

また、動画像から動的な手指特徴情報を抽出する処理は、図２に示す例に限定されるものではなく、２つの手指形状の間の遷移状態を撮影した動画像から、動的な手指特徴情報を抽出する他に、３つ以上の手指形状の間の遷移状態を撮影した動画像から、動的な手指特徴情報を抽出するものとしてもよい。 Further, the process of extracting dynamic finger feature information from a moving image is not limited to the example shown in FIG. In addition to extracting feature information, it is also possible to extract dynamic finger feature information from moving images obtained by photographing transition states between three or more finger shapes.

また、本実施形態では、対象者（登録対象者、認証対象者）が所定の手指形状を作る際の対象者の癖を表す手指特徴情報に基づいて手指認証を行うが、対象者が所定の形状を作る身体部位は手指に限定されない。例えば、特定の身体部位として腕や上半身で所定の形状を作るものとしてもよい。 Further, in the present embodiment, the target person (registered target person, authentication target person) performs finger authentication based on the finger characteristic information representing the target person's habit when making a predetermined finger shape. The body part that creates the shape is not limited to fingers. For example, the specific body part may be an arm or upper body that forms a predetermined shape.

次に、認証サーバ１、登録端末２および認証端末３の概略構成について説明する。図３は、認証サーバ１、登録端末２および認証端末３の概略構成を示すブロック図である。 Next, schematic configurations of the authentication server 1, the registration terminal 2, and the authentication terminal 3 will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the authentication server 1, registration terminal 2 and authentication terminal 3. As shown in FIG.

認証サーバ１は、通信部１１（ネットワークインタフェイス）と、メモリ１２と、プロセッサ１３と、を備えている。 The authentication server 1 includes a communication section 11 (network interface), memory 12 and processor 13 .

通信部１１は、登録端末２および認証端末３との間で通信を行う。 The communication unit 11 communicates with the registration terminal 2 and the authentication terminal 3 .

メモリ１２は、プロセッサ１３で実行されるプログラムなどを記憶する。また、メモリ１２は、ユーザごとのユーザ情報（名前、生年月日、所属、顔画像、および手指画像など）を管理するデータベースの登録情報と、ユーザごとの顔特徴情報を管理するデータベースの登録情報と、ユーザごとの手指特徴情報を管理するデータベースの登録情報とを記憶する。 The memory 12 stores programs and the like executed by the processor 13 . The memory 12 also stores registration information in a database that manages user information (name, date of birth, department, face image, finger image, etc.) for each user, and registration information in a database that manages facial feature information for each user. and registration information of a database that manages finger characteristic information for each user.

プロセッサ１３は、メモリ１２に記憶されたプログラムを実行することで各種の処理を行う。本実施形態では、プロセッサ１３が、ユーザ管理処理、顔登録処理、手指登録処理、顔照合処理、手指形状指示処理、および手指照合処理などを行う。 The processor 13 performs various processes by executing programs stored in the memory 12 . In this embodiment, the processor 13 performs user management processing, face registration processing, finger registration processing, face verification processing, finger shape instruction processing, finger verification processing, and the like.

ユーザ管理処理では、プロセッサ１３が、登録端末２から取得したユーザ情報、すなわち、ユーザ識別情報（氏名など）、属性情報（生年月日、所属など）、顔画像、および手指画像などをデータベースに登録して管理する。 In the user management process, the processor 13 registers user information acquired from the registration terminal 2, that is, user identification information (name, etc.), attribute information (date of birth, affiliation, etc.), face image, finger image, etc., in the database. and manage.

顔登録処理では、プロセッサ１３が、登録端末２から取得した登録対象者の顔画像から顔特徴情報を抽出して（顔特徴抽出処理）、その顔特徴情報をデータベースに登録する。このとき、顔特徴抽出用の画像認識モデル（機械学習モデル）を用いて、登録対象者の顔画像から顔特徴情報を抽出することができる。また、プロセッサ１３が、顔登録が正常に終了したか否かに関する登録結果を登録端末２に通知する。 In the face registration process, the processor 13 extracts facial feature information from the face image of the person to be registered acquired from the registration terminal 2 (facial feature extraction process), and registers the facial feature information in the database. At this time, facial feature information can be extracted from the facial image of the person to be registered using an image recognition model (machine learning model) for facial feature extraction. Also, the processor 13 notifies the registration terminal 2 of the registration result as to whether or not the face registration has been completed normally.

手指登録処理では、プロセッサ１３が、登録端末２から取得した登録対象者の手指画像から手指特徴情報を抽出して（手指特徴抽出処理）、その手指特徴情報をデータベースに登録する。このとき、手指特徴抽出用の画像認識モデル（機械学習モデル）を用いて、登録対象者の手指画像から手指特徴情報を抽出することができる。また、プロセッサ１３が、手指登録が正常に終了したか否かに関する登録結果を登録端末２に通知する。 In the finger registration process, the processor 13 extracts finger feature information from the finger image of the person to be registered acquired from the registration terminal 2 (finger feature extraction process), and registers the finger feature information in the database. At this time, finger feature information can be extracted from the finger image of the person to be registered using an image recognition model (machine learning model) for finger feature extraction. Also, the processor 13 notifies the registration terminal 2 of the registration result as to whether or not the finger registration has been completed normally.

顔照合処理では、プロセッサ１３が、認証端末３から取得した認証対象者の顔画像から顔特徴情報を抽出して（顔特徴抽出処理）、その認証対象者の顔特徴情報と、データベースに登録された各ユーザ（登録者）の顔特徴情報とを照合する。このとき、顔特徴抽出用の画像認識モデルを用いて、認証対象者の顔画像から顔特徴情報を抽出することができる。また、プロセッサ１３は、顔照合が成功したか否かに関する照合結果を認証端末３に通知する。 In the face matching process, the processor 13 extracts facial feature information from the face image of the person to be authenticated acquired from the authentication terminal 3 (facial feature extraction process), and extracts the face feature information of the person to be authenticated and the face feature information registered in the database. The facial feature information of each user (registrant) is collated. At this time, facial feature information can be extracted from the face image of the person to be authenticated using an image recognition model for facial feature extraction. In addition, the processor 13 notifies the authentication terminal 3 of the verification result regarding whether or not the face verification was successful.

手指形状指示処理では、プロセッサ１３が、認証時に認証対象者に指示する手指形状を、予め登録された複数の手指形状の中から選択して、その手指形状を認証端末３に通知する。このとき、手指形状をランダムに選択することができる。また、顔照合処理で特定されたユーザの特徴が顕著に現れる手指形状を選択することができる。認証端末３では、認証サーバ１から指示された手指形状を作るように認証対象者に案内し、その手指形状を認証対象者が作る状況を撮影する。 In the finger shape instruction process, the processor 13 selects the finger shape to be instructed to the person to be authenticated from among a plurality of pre-registered finger shapes, and notifies the authentication terminal 3 of the finger shape. At this time, the finger shape can be randomly selected. In addition, it is possible to select a finger shape in which the features of the user specified by the face matching process appear prominently. The authentication terminal 3 guides the person to be authenticated to create the finger shape instructed by the authentication server 1, and photographs the situation in which the person to be authenticated makes the finger shape.

手指照合処理では、プロセッサ１３が、認証端末３から取得した認証対象者の手指画像から手指特徴情報を抽出して（手指特徴抽出処理）、その認証対象者の手指特徴情報と、データベースに登録された各ユーザ（登録者）の手指特徴情報とを照合する。このとき、手指特徴抽出用の画像認識モデルを用いて、認証対象者の手指画像から手指特徴情報を抽出することができる。また、プロセッサ１３は、手指照合が成功したか否かに関する照合結果を認証端末３に通知する。 In the finger matching process, the processor 13 extracts the finger feature information from the finger image of the person to be authenticated acquired from the authentication terminal 3 (finger feature extraction process), and the finger feature information of the person to be authenticated is registered in the database. Then, the user's (registrant)'s finger characteristic information is collated. At this time, finger feature information can be extracted from the finger image of the person to be authenticated using an image recognition model for finger feature extraction. In addition, the processor 13 notifies the authentication terminal 3 of the verification result regarding whether or not the finger verification was successful.

なお、本実施形態では、画像認識モデルを利用して手指画像から手指特徴情報を抽出して、手指特徴情報の照合により認証対象者であるユーザを特定するものとしたが、画像認識モデルは手指特徴情報の抽出に限定されるものではなく、手指画像から認証対象者であるユーザを特定するまでの過程で行われる種々の処理に画像認識モデルを利用することができる。 In this embodiment, the image recognition model is used to extract the finger characteristic information from the finger image, and the user who is the authentication subject is specified by matching the hand characteristic information. The image recognition model is not limited to the extraction of feature information, and can be used for various processes performed in the process of specifying a user who is a person to be authenticated from a finger image.

登録端末２は、カメラ２１と、ディスプレイ２２と、スピーカ２３と、通信部２４（ネットワークインタフェイス）と、メモリ２５と、プロセッサ２６と、を備えている。 The registration terminal 2 includes a camera 21 , a display 22 , a speaker 23 , a communication section 24 (network interface), a memory 25 and a processor 26 .

カメラ２１は、登録対象者の顔を撮影する。また、カメラ２１は、登録対象者の手指を撮影する。 A camera 21 photographs the face of a person to be registered. In addition, the camera 21 photographs the fingers of the person to be registered.

ディスプレイ２２は、登録画面、すなわち、登録手順を案内すると共に登録結果を通知する画面を表示する。 The display 22 displays a registration screen, that is, a screen that guides the registration procedure and notifies the registration result.

スピーカ２３は、登録手順を案内すると共に登録結果を通知する音声を出力する。 The speaker 23 outputs a voice that guides the registration procedure and notifies the registration result.

通信部２４は、認証サーバ１との間で通信を行う。 The communication unit 24 communicates with the authentication server 1 .

メモリ２５は、プロセッサ２６で実行されるプログラムなどを記憶する。 The memory 25 stores programs and the like executed by the processor 26 .

プロセッサ２６は、メモリ２５に記憶されたプログラムを実行することで各種の処理を行う。本実施形態では、プロセッサ２６が、顔検出処理、手指検出処理、登録要求処理、および表示処理などを行う。 The processor 26 performs various processes by executing programs stored in the memory 25 . In this embodiment, the processor 26 performs face detection processing, finger detection processing, registration request processing, display processing, and the like.

顔検出処理では、プロセッサ２６が、顔登録時のカメラ２１の撮影画像から登録対象者の顔領域を検出し、その検出結果に基づいて、撮影画像から顔領域の画像を切り出して、登録対象者の顔画像を取得する。 In the face detection process, the processor 26 detects the face area of the person to be registered from the image taken by the camera 21 at the time of face registration, and based on the detection result, cuts out the image of the face area from the taken image, and detects the face area of the person to be registered. Get the face image of

手指検出処理では、プロセッサ２６が、手指登録時のカメラ２１の撮影画像から手指領域を検出し、その検出結果に基づいて、撮影画像から手指領域の画像を切り出して、登録対象者の手指画像を取得する。 In the hand detection process, the processor 26 detects the finger area from the image captured by the camera 21 at the time of hand registration, and based on the detection result, cuts out the image of the finger area from the captured image to obtain the finger image of the person to be registered. get.

登録要求処理では、プロセッサ２６が、通信部２４を介して認証サーバ１に対して、ユーザ登録を要求する。このユーザ登録の要求では、登録対象者のユーザ情報と、登録対象者の顔画像および手指画像とが認証サーバ１に提供される。また、プロセッサ２６が、通信部２４を介して認証サーバ１から登録結果を受け取る。 In the registration request process, the processor 26 requests user registration to the authentication server 1 via the communication unit 24 . In this user registration request, the authentication server 1 is provided with the user information of the person to be registered, and the face image and the finger image of the person to be registered. Also, the processor 26 receives the registration result from the authentication server 1 via the communication unit 24 .

表示処理では、プロセッサ２６が、登録画面、すなわち、登録手順を案内すると共に登録結果を登録対象者に通知する画面をディスプレイ２２に表示する。なお、この他に、プロセッサ２６が、登録手順を案内すると共に登録結果を通知する音声をスピーカ２３から出力する制御を行う。 In the display process, the processor 26 displays on the display 22 a registration screen, that is, a screen for guiding the registration procedure and notifying the registration result to the person to be registered. In addition to this, the processor 26 performs control to output a voice from the speaker 23 for guiding the registration procedure and notifying the registration result.

認証端末３は、カメラ３１と、ディスプレイ３２と、スピーカ３３と、通信部３４（ネットワークインタフェイス）と、メモリ３５と、プロセッサ３６と、を備えている。 The authentication terminal 3 includes a camera 31 , a display 32 , a speaker 33 , a communication section 34 (network interface), a memory 35 and a processor 36 .

カメラ３１は、認証対象者の顔を撮影する。また、カメラ３１は、認証対象者の手指を撮影する。 The camera 31 photographs the face of the person to be authenticated. Also, the camera 31 photographs the fingers of the person to be authenticated.

ディスプレイ３２は、認証画面、すなわち、認証手順を案内すると共に認証結果を通知する画面を表示する。 The display 32 displays an authentication screen, that is, a screen that guides the authentication procedure and notifies the authentication result.

スピーカ３３は、認証手順を案内すると共に認証結果を通知する音声を出力する。 The speaker 33 guides the authentication procedure and outputs a voice notifying the authentication result.

通信部３４は、認証サーバ１との間で通信を行う。 The communication unit 34 communicates with the authentication server 1 .

メモリ３５は、プロセッサ３６で実行されるプログラムなどを記憶する。 The memory 35 stores programs and the like executed by the processor 36 .

プロセッサ３６は、メモリ３５に記憶されたプログラムを実行することで各種の処理を行う。本実施形態では、プロセッサ３６が、顔検出処理、手指検出処理、照合要求処理、および表示処理などを行う。 The processor 36 performs various processes by executing programs stored in the memory 35 . In this embodiment, the processor 36 performs face detection processing, finger detection processing, matching request processing, display processing, and the like.

顔検出処理では、プロセッサ３６が、顔認証時のカメラ３１の撮影画像から認証対象者の顔領域を検出し、その検出結果に基づいて、撮影画像から顔領域の画像を切り出して、認証対象者の顔画像を取得する。 In the face detection process, the processor 36 detects the face area of the person to be authenticated from the image taken by the camera 31 at the time of face authentication, and based on the detection result, cuts out the image of the face area from the taken image, and detects the face area of the person to be authenticated. Get the face image of

手指検出処理では、プロセッサ３６が、手指認証時のカメラ３１の撮影画像から認証対象者の手指領域を検出し、その検出結果に基づいて、撮影画像から手指領域の画像を切り出して、認証対象者の手指画像を取得する。 In the hand detection process, the processor 36 detects the finger area of the person to be authenticated from the image taken by the camera 31 at the time of hand/finger authentication, and based on the detection result, cuts out the image of the finger area from the taken image, and extracts the image of the person to be authenticated. Acquire finger images of

照合要求処理では、プロセッサ３６が、通信部３４を介して認証サーバ１に対して、顔照合および手指照合を要求する。この顔照合および手指照合の要求では、認証対象者の顔画像および手指画像が認証サーバ１に提供される。また、プロセッサ３６が、通信部３４を介して認証サーバ１から、照合結果を受け取る。 In the verification request process, processor 36 requests face verification and hand verification to authentication server 1 via communication unit 34 . In this request for face verification and hand verification, the authentication server 1 is provided with a face image and a hand image of the person to be authenticated. Also, the processor 36 receives the verification result from the authentication server 1 via the communication unit 34 .

表示処理では、プロセッサ３６が、認証画面、すなわち、認証手順を案内すると共に認証結果を認証対象者に通知する画面をディスプレイ３２に表示する。なお、この他に、プロセッサ３６が、認証手順を案内すると共に認証結果を通知する音声をスピーカ３３から出力する制御を行う。 In the display process, the processor 36 displays on the display 32 an authentication screen, that is, a screen that guides the authentication procedure and notifies the person to be authenticated of the authentication result. In addition to this, the processor 36 performs control to output from the speaker 33 a voice that guides the authentication procedure and notifies the authentication result.

次に、登録端末２で行われる手指登録について説明する。図４は、手指登録時に登録端末２に表示される画面を示す説明図である。 Next, finger registration performed at the registration terminal 2 will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a screen displayed on the registration terminal 2 at the time of finger registration.

登録端末２では、登録対象者の情報を登録するための操作が行われる。このとき、まず、ユーザ情報として、ユーザ識別情報（氏名など）、および属性情報（生年月日、所属など）を登録する操作が登録対象者により行われる。また、登録端末２では、登録対象者の顔情報を登録する操作が登録対象者により行われる。この顔情報の登録では、登録対象者の顔がカメラ２１により撮影される。次に、登録端末２では、手指情報を登録する操作が登録対象者により行われる。この手指情報の登録では、登録対象者の手指がカメラ２１により撮影される。このとき、登録端末２のディスプレイ２２に、図４に示す画面（手指登録画面）が順次表示される。 At the registration terminal 2, an operation for registering the information of the person to be registered is performed. At this time, first, the person to be registered performs an operation of registering user identification information (name, etc.) and attribute information (date of birth, affiliation, etc.) as user information. Further, in the registration terminal 2, the person to be registered performs an operation to register the face information of the person to be registered. In this face information registration, the face of the person to be registered is photographed by the camera 21 . Next, in the registration terminal 2, the registration target person performs an operation to register the finger information. In this registration of finger information, the fingers of the person to be registered are photographed by the camera 21 . At this time, the screen (finger registration screen) shown in FIG. 4 is sequentially displayed on the display 22 of the registration terminal 2 .

図４（Ａ）に示す画面は、手指情報の登録の開始を案内する画面であり、手指情報を登録する旨の文字４１が表示される。 The screen shown in FIG. 4A is a screen for guiding the start of registration of finger information, and characters 41 indicating that the finger information is to be registered are displayed.

図４（Ｂ）～（Ｇ）に示す画面は、登録対象者の手指情報を登録するための画面である。これらの画面では、手指形状の手本を登録対象者に提示して、その手指形状を作るように対象者に指示する。登録対象者は、自分の手指を動かして指示された手指形状を作り、そのときの登録対象者の手指がカメラ２１により撮影される。 The screens shown in FIGS. 4B to 4G are screens for registering the finger information of the person to be registered. On these screens, a model of the finger shape is presented to the person to be registered, and the person is instructed to create the finger shape. The person to be registered moves his or her fingers to form the designated finger shape, and the camera 21 photographs the fingers of the person to be registered at that time.

図４（Ｂ）～（Ｇ）に示す画面には、手指形状の手本を表す画像４２と、手指形状に付与された番号４３と、画像４２で表された手指形状を作るように登録対象者に指示（誘導）する文字４４と、が表示される。また、登録対象者の手指がカメラ２１により撮影されると、その手指を撮影した画像４５（手指画像）が画面に表示される。また、１つの手指形状の認識が正常に完了した場合には、その旨を表す文字４７が表示される。 The screens shown in FIGS. 4B to 4G include an image 42 representing a model of the finger shape, a number 43 assigned to the finger shape, and a registration object to create the finger shape represented by the image 42. Characters 44 for instructing (guiding) the user are displayed. Further, when the fingers of the person to be registered are photographed by the camera 21, an image 45 (finger image) obtained by photographing the fingers is displayed on the screen. In addition, when the recognition of one finger shape is normally completed, characters 47 are displayed to that effect.

ここで、図４（Ｂ）に示す画面では、１番目の手指形状として、全ての指を曲げた手指形状を作るように登録対象者に指示する。図４（Ｃ）に示す画面では、登録対象者が１番目の手指形状を作る状況が撮影される。図４（Ｄ）に示す画面では、１番目の手指形状に関する処理が正常に終了して、次の２番目の手指形状として、全ての指を伸ばした手指形状を作るように認証対象者に指示する。図４（Ｅ）に示す画面では、登録対象者が２番目の手指形状を作る状況が撮影される。図４（Ｆ）に示す画面では、２番目の手指形状に関する処理が正常に終了して、次の３番目の手指形状として、全ての指を曲げた手指形状を作るように認証対象者に指示する。図４（Ｇ）に示す画面では、登録対象者が３番目の手指形状を作る状況が撮影される。 Here, on the screen shown in FIG. 4B, the person to be registered is instructed to create a finger shape in which all fingers are bent as the first finger shape. On the screen shown in FIG. 4C, a situation in which the person to be registered makes the first finger shape is captured. On the screen shown in FIG. 4(D), the processing related to the first finger shape is completed normally, and the authentication subject is instructed to create a finger shape with all fingers extended as the next second finger shape. do. On the screen shown in FIG. 4E, a situation in which the person to be registered makes the second finger shape is captured. On the screen shown in FIG. 4(F), the process related to the second finger shape is completed normally, and the person to be authenticated is instructed to create a finger shape in which all fingers are bent as the next third finger shape. do. On the screen shown in FIG. 4G, the situation in which the person to be registered makes the third finger shape is captured.

図４（Ｈ）に示す画面では、３番目の手指形状に関する処理が正常に終了し、手指情報の登録が正常に完了した状態となっており、その旨の文字４９が表示される。一方、手指情報の登録が正常に完了しなかった場合には、手指情報の登録が正常に完了しなかったことを認証対象者に通知する文字（図示せず）が表示される。このとき、手指情報の登録をやり直すか否かを認証対象者に問い合わせるボタン（図示せず）も表示される。 On the screen shown in FIG. 4(H), the processing relating to the third finger shape has been completed normally, and the registration of the finger information has been completed normally, and characters 49 to that effect are displayed. On the other hand, if the registration of the finger information was not completed normally, characters (not shown) are displayed to notify the person to be authenticated that the registration of the finger information was not completed normally. At this time, a button (not shown) for inquiring of the person to be authenticated whether or not to re-register the finger information is also displayed.

なお、図４（Ｂ）～（Ｇ）に示す手指形状およびその順番は一例であり、これに限定されるものではなく、これ以外の手指形状も可能であり、また、その順番も様々に設定することができる。 It should be noted that the finger shapes and their order shown in FIGS. 4B to 4G are only examples, and are not limited to these. Finger shapes other than these are also possible, and the order is also set in various ways. can do.

次に、認証端末３で行われる手指認証について説明する。図５は、手指認証時に認証端末３に表示される画面を示す説明図である。 Next, finger authentication performed by the authentication terminal 3 will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a screen displayed on the authentication terminal 3 during finger authentication.

認証端末３では、顔認証により認証対象者であるユーザが特定されると、次に手指認証が行われる。この手指認証の際には、認証端末３のディスプレイ３２に、図５に示す画面（手指形状指示画面）が表示される。 In the authentication terminal 3, when the user who is the person to be authenticated is identified by face authentication, finger authentication is performed next. During this finger authentication, the screen (finger shape instruction screen) shown in FIG. 5 is displayed on the display 32 of the authentication terminal 3 .

図５（Ａ）～（Ｄ）に示す画面には、手指形状の手本を表す画像５１と、その画像５１で表された手指形状を作るように認証対象者に指示（誘導）する文字５２と、が表示される。 The screens shown in FIGS. 5A to 5D include an image 51 representing a sample finger shape and characters 52 instructing (guiding) the person to be authenticated to make the finger shape represented by the image 51. and is displayed.

図５（Ａ）に示す画面では、１番目の手指形状として、全ての指を曲げた手指形状を作るように認証対象者に指示する。図５（Ｂ）に示す画面では、２番目の手指形状として、親指と人差し指を曲げて残りの３本の指を伸ばした手指形状を作るように認証対象者に指示する。図５（Ｃ）に示す画面では、３番目の手指形状として、親指と小指を伸ばして残りの３本の指を曲げた手指形状を作るように認証対象者に指示する。図５（Ｄ）に示す画面では、小指を曲げて残りの４本の指を伸ばした手指形状を作るように認証対象者に指示する。 On the screen shown in FIG. 5A, the person to be authenticated is instructed to create a finger shape in which all fingers are bent as the first finger shape. On the screen shown in FIG. 5B, the person to be authenticated is instructed to form a second finger shape in which the thumb and forefinger are bent and the remaining three fingers are extended. On the screen shown in FIG. 5(C), the person to be authenticated is instructed to form a finger shape in which the thumb and little finger are extended and the remaining three fingers are bent, as the third finger shape. On the screen shown in FIG. 5D, the person to be authenticated is instructed to form a finger shape in which the little finger is bent and the remaining four fingers are extended.

このようにして所定の手指形状を作るように認証対象者に指示して認証対象者の手指特徴情報を取得して照合を行い、その照合が完了すると、図５（Ｅ）に示す画面（照合結果通知画面）がディスプレイ３２に表示される。図５（Ｅ）に示す例は、照合が成功した場合であり、照合で特定されたユーザ名５５と、照合が成功したことを認証対象者に通知する文字５６とが表示される。一方、照合が失敗した場合には、照合が失敗したことを認証対象者に通知する文字（図示せず）が表示される。このとき、手指認証をやり直すか否かを認証対象者に問い合わせるボタン（図示せず）も表示される。 In this way, the person to be authenticated is instructed to form a predetermined finger shape, and the finger characteristic information of the person to be authenticated is acquired and collation is performed. When the collation is completed, the screen shown in FIG. result notification screen) is displayed on the display 32 . The example shown in FIG. 5(E) is a case where the collation is successful, and the user name 55 specified by the collation and characters 56 notifying the person to be authenticated that the collation was successful are displayed. On the other hand, if the collation fails, characters (not shown) are displayed to notify the person to be authenticated that the collation has failed. At this time, a button (not shown) for inquiring of the person to be authenticated whether or not to redo the finger authentication is also displayed.

なお、図５（Ａ）～（Ｄ）に示す手指形状およびその順番は一例であり、これに限定されるものではなく、これ以外の手指形状も可能であり、また、その順番も様々に設定することができる。また、本実施形態では、認証端末３において認証対象者に指示する手指形状は、認証サーバ１においてランダムに選択される。また、認証サーバ１において、顔認証により特定されたユーザの特徴が顕著に現れる手指形状が選択されるものとしてもよい。 It should be noted that the finger shapes and their order shown in FIGS. 5(A) to 5(D) are only examples, and are not limited to these. Finger shapes other than these are also possible, and the order is also set in various ways. can do. Further, in this embodiment, the finger shape to be instructed to the person to be authenticated on the authentication terminal 3 is randomly selected by the authentication server 1 . Alternatively, the authentication server 1 may select a finger shape that remarkably expresses the features of the user identified by face authentication.

次に、手指登録時に登録端末２および認証サーバ１で行われる処理の手順について説明する。図６は、手指登録時に登録端末２および認証サーバ１で行われる処理の手順を示すフロー図である。なお、登録端末２では、登録対象者の手指情報の登録の前に、登録対象者のユーザ情報、および顔画像の登録が行われる。また、手指情報の登録にあたり、登録対象者に対して顔認証が行われ、この顔認証により登録対象者であるユーザが特定される。 Next, a procedure of processing performed by the registration terminal 2 and the authentication server 1 at the time of finger registration will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of processing performed by the registration terminal 2 and the authentication server 1 when registering fingers. In addition, in the registration terminal 2, user information and a face image of a person to be registered are registered before registering the finger information of the person to be registered. Further, in registering the finger information, face authentication is performed on the person to be registered, and the user who is the person to be registered is specified by this face authentication.

登録端末２では、まず、カメラ２１が登録対象者の顔を撮影し、プロセッサ２６が、カメラ２１の撮影画像から登録対象者の顔画像を取得し、通信部２４から顔認証の要求を認証サーバ１に送信する（ＳＴ１０１）。この顔認証の要求には登録対象者の顔画像が含まれる。 In the registration terminal 2, first, the camera 21 photographs the face of the person to be registered, the processor 26 acquires the face image of the person to be registered from the photographed image of the camera 21, and the communication unit 24 sends a face authentication request to the authentication server. 1 (ST101). This face authentication request includes the face image of the person to be registered.

認証サーバ１では、登録端末２からの顔認証の要求を通信部１１にて受信すると（ＳＴ２０１でＹｅｓ）、プロセッサ１３が、受信した顔認証の要求に含まれる登録対象者の顔画像から顔特徴情報を抽出して顔照合処理を行い、登録対象者であるユーザを特定する（ＳＴ２０２）。ここで、顔照合が成功した場合には（ＳＴ２０３でＹｅｓ）、顔照合が成功した旨の照合結果を通信部１１から登録端末２に送信する（ＳＴ２０４）。なお、顔照合が失敗した場合には（ＳＴ２０１でＮｏ）、手指情報の登録は中止される。 In the authentication server 1, when the communication unit 11 receives the face authentication request from the registration terminal 2 (Yes in ST201), the processor 13 extracts facial features from the face image of the person to be registered included in the received face authentication request. Information is extracted and face collation processing is performed to identify the user who is the person to be registered (ST202). Here, when the face matching is successful (Yes in ST203), the matching result indicating that the face matching is successful is transmitted from the communication section 11 to the registration terminal 2 (ST204). It should be noted that if the face collation fails (No in ST201), the registration of the finger information is stopped.

登録端末２では、認証サーバ１からの顔照合が成功した旨の照合結果を通信部２４にて受信すると（ＳＴ１０２でＹｅｓ）、プロセッサ２６が、手指登録の画面（図４参照）をディスプレイ２２に表示する（ＳＴ１０３）。そして、カメラ２１が登録対象者の手指を撮影し、プロセッサ２６が、カメラ２１の撮影画像から手指画像を取得して、その手指画像を通信部２４から認証サーバ１に送信する（ＳＴ１０４）。 In the registration terminal 2, when the communication unit 24 receives the matching result indicating that the face matching has been successful from the authentication server 1 (Yes in ST102), the processor 26 displays the finger registration screen (see FIG. 4) on the display 22. Display (ST103). Then, the camera 21 photographs the fingers of the person to be registered, the processor 26 acquires the finger image from the photographed image of the camera 21, and transmits the finger image from the communication section 24 to the authentication server 1 (ST104).

認証サーバ１では、登録端末２からの登録対象者の手指画像を通信部１１にて受信すると（ＳＴ２０５でＹｅｓ）、プロセッサ１３が、登録対象者の手指画像から手指特徴情報を抽出する（手指特徴抽出処理）（ＳＴ２０６）。そして、プロセッサ１３が、手指特徴情報を適切に抽出できたか否かを判定する（ＳＴ２０７）。 In the authentication server 1, when the communication section 11 receives the finger image of the person to be registered from the registration terminal 2 (Yes in ST205), the processor 13 extracts the finger feature information from the finger image of the person to be registered (finger feature extraction process) (ST206). Then, the processor 13 determines whether or not the finger characteristic information has been appropriately extracted (ST207).

ここで、手指特徴情報を適切に抽出できた場合には（ＳＴ２０７でＹｅｓ）、手指特徴情報をデータベースに登録する（ＳＴ２０８）。そして、登録が成功した旨の登録結果を通信部１１から登録端末２に送信する（ＳＴ２０９）。一方、手指特徴情報が適切に抽出できなかった場合には（ＳＴ２０７でＮｏ）、登録が失敗した旨の登録結果を通信部１１から登録端末２に送信する（ＳＴ２１０）。 Here, if the finger characteristic information can be appropriately extracted (Yes in ST207), the finger characteristic information is registered in the database (ST208). Then, a registration result indicating that the registration has succeeded is transmitted from communication section 11 to registration terminal 2 (ST209). On the other hand, if the finger characteristic information could not be appropriately extracted (No in ST207), the communication section 11 transmits a registration result indicating that the registration has failed to the registration terminal 2 (ST210).

登録端末２では、認証サーバ１からの登録が成功した旨の登録結果を通信部２４にて受信すると（ＳＴ１０５でＹｅｓ）、登録が成功した旨を登録対象者に通知する（ＳＴ１０６）。一方、登録が失敗した旨の登録結果を認証サーバ１から通信部２４にて受信すると（ＳＴ１０７でＹｅｓ）、登録が失敗した旨を登録対象者に通知する（ＳＴ１０８）。そして、プロセッサ２６が、手指情報の登録をやり直すか否かを認証対象者に問い合わせる（ＳＴ１０９）。ここで、手指情報の登録をやり直す場合には（ＳＴ１０９でＹｅｓ）、ＳＴ１０３に戻る。 When the communication unit 24 of the registration terminal 2 receives the registration result indicating that the registration has been successful from the authentication server 1 (Yes in ST105), the registration terminal 2 notifies the person to be registered that the registration has been successful (ST106). On the other hand, when the communication unit 24 receives the registration result indicating that the registration has failed from the authentication server 1 (Yes in ST107), it notifies the person to be registered that the registration has failed (ST108). Then, the processor 26 inquires of the person to be authenticated whether or not to re-register the finger information (ST109). Here, if the finger information is to be registered again (Yes in ST109), the process returns to ST103.

次に、認証時に認証端末３および認証サーバ１で行われる処理の手順について説明する。図７は、認証時に認証端末３および認証サーバ１で行われる処理の手順を示すフロー図である。 Next, a procedure of processing performed by the authentication terminal 3 and the authentication server 1 at the time of authentication will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of processing performed by the authentication terminal 3 and the authentication server 1 at the time of authentication.

認証端末３では、まず、カメラ３１が認証対象者の顔を撮影し、プロセッサ３６が、カメラ３１の撮影画像から認証対象者の顔画像を取得し、通信部３４から顔認証の要求を認証サーバ１に送信する（ＳＴ３０１）。この顔認証の要求には認証対象者の顔画像が含まれる。 In the authentication terminal 3, first, the camera 31 photographs the face of the person to be authenticated, the processor 36 acquires the face image of the person to be authenticated from the photographed image of the camera 31, and the communication unit 34 sends a face authentication request to the authentication server. 1 (ST301). This face authentication request includes the face image of the person to be authenticated.

認証サーバ１では、認証端末３からの顔認証の要求を通信部１１にて受信すると（ＳＴ４０１でＹｅｓ）、プロセッサ１３が、受信した顔認証の要求に含まれる認証対象者の顔画像から顔特徴情報を抽出して顔照合処理を行い、認証対象者であるユーザを特定する（ＳＴ４０２）。ここで、顔照合が成功した場合には（ＳＴ４０３でＹｅｓ）、顔照合が成功した旨の照合結果を通信部１１から認証端末３に送信する（ＳＴ４０４）。なお、顔照合が失敗した場合には（ＳＴ４０３でＮｏ）、認証は中止される。 In the authentication server 1, when the request for face authentication from the authentication terminal 3 is received by the communication unit 11 (Yes in ST401), the processor 13 extracts facial features from the face image of the person to be authenticated included in the received request for face authentication. Information is extracted and face matching processing is performed to specify the user who is the person to be authenticated (ST402). Here, when the face matching is successful (Yes in ST403), the matching result indicating that the face matching is successful is transmitted from the communication section 11 to the authentication terminal 3 (ST404). If the face collation fails (No in ST403), the authentication is stopped.

認証端末３では、認証サーバ１からの顔照合が成功した旨の照合結果を通信部３４にて受信すると（ＳＴ３０２でＹｅｓ）、プロセッサ３６が、手指認証の画面（図５参照）をディスプレイ３２に表示する（ＳＴ３０３）。そして、カメラ３１が認証対象者の手指を撮影し、プロセッサ３６が、カメラ３１の撮影画像から手指画像を取得して、その手指画像を通信部３４から認証サーバ１に送信する（ＳＴ３０４）。 In the authentication terminal 3, when the communication unit 34 receives the matching result indicating that the face matching has been successful from the authentication server 1 (Yes in ST302), the processor 36 displays the hand authentication screen (see FIG. 5) on the display 32. Display (ST303). Then, the camera 31 photographs the fingers of the person to be authenticated, the processor 36 acquires the finger image from the photographed image of the camera 31, and transmits the finger image from the communication unit 34 to the authentication server 1 (ST304).

認証サーバ１では、認証端末３からの認証対象者の手指画像を通信部１１にて受信すると（ＳＴ４０５でＹｅｓ）、プロセッサ１３が、認証対象者の手指画像から手指特徴情報を抽出する（手指特徴抽出処理）（ＳＴ４０６）。次に、プロセッサ１３が、認証対象者の顔特徴情報と、データベースに登録された各ユーザの顔特徴情報とを照合する（手指照合処理）（ＳＴ４０７）。このとき、顔照合により特定された認証対象者であるユーザに紐付けられた手指特徴情報をデータベースから取得して照合が行われる。 In the authentication server 1, when the communication unit 11 receives the finger image of the person to be authenticated from the authentication terminal 3 (Yes in ST405), the processor 13 extracts the finger feature information from the finger image of the person to be authenticated (finger feature extraction process) (ST406). Next, the processor 13 collates the facial feature information of the person to be authenticated with the facial feature information of each user registered in the database (finger matching process) (ST407). At this time, the hand/finger characteristic information linked to the user who is the person to be authenticated identified by the face matching is acquired from the database and the matching is performed.

次に、プロセッサ１３が、手指照合が成功したか否かを判定する（ＳＴ４０８）。ここで、手指照合が成功した場合には（ＳＴ４０８でＹｅｓ）、手指照合が成功した旨の照合結果を通信部１１から認証端末３に送信する（ＳＴ４０９）。また、認証が成功したことを条件にして所定の処理を実行する外部システムに認証が成功したことを通知する（ＳＴ４１０）。これにより、例えば、認証成功が入退室管理システムに通知されてドアロックの解錠が行われ、また、認証成功が決済システムに通知されて決済処理が実行される。一方、手指照合が失敗した場合には（ＳＴ４０８でＮｏ）、手指照合が失敗した旨の照合結果を通信部１１から認証端末３に送信する（ＳＴ４１１）。 Next, processor 13 determines whether or not the finger collation was successful (ST408). Here, if the finger verification is successful (Yes in ST408), the verification result indicating that the finger verification was successful is transmitted from the communication section 11 to the authentication terminal 3 (ST409). In addition, it notifies the external system that executes a predetermined process on the condition that the authentication is successful (ST410). As a result, for example, the entry/exit management system is notified of the success of the authentication, the door is unlocked, and the success of the authentication is notified to the settlement system, and the settlement process is executed. On the other hand, if the finger verification fails (No in ST408), the verification result indicating that the finger verification has failed is transmitted from the communication section 11 to the authentication terminal 3 (ST411).

認証端末３では、認証サーバ１からの手指照合が成功した旨の照合結果を通信部３４にて受信すると（ＳＴ３０５でＹｅｓ）、認証が成功した旨を認証対象者に通知する（ＳＴ３０６）。一方、手指照合が失敗した旨の照合結果を認証サーバ１から受信すると（ＳＴ３０７でＹｅｓ）、認証が失敗した旨を認証対象者に通知する（ＳＴ３０８）。そして、手指認証をやり直すか否かを認証対象者に問い合わせる（ＳＴ３０９）。ここで、手指認証をやり直す場合には（ＳＴ３０９でＹｅｓ）、ＳＴ３０３に戻る。 In the authentication terminal 3, when the communication section 34 receives the verification result indicating that the finger verification was successful from the authentication server 1 (Yes in ST305), the authentication terminal 3 notifies the person to be authenticated that the authentication was successful (ST306). On the other hand, when the verification result indicating that the finger verification has failed is received from the authentication server 1 (Yes in ST307), the person to be authenticated is notified that the authentication has failed (ST308). Then, the person to be authenticated is asked whether or not to redo the finger authentication (ST309). Here, if the finger authentication is to be redone (Yes in ST309), the process returns to ST303.

このように本実施形態では、第１の認証としての顔認証により認証対象者であるユーザを特定した上で、そのユーザに紐付けられた手指特徴情報をデータベースから取得して、第２の認証としての手指認証が行われる。このように手指認証を他の認証と組み合わせることで、手指認証の効率および精度を高めると共に、他人のなりすましを確実に阻止してセキュリティレベルの高い認証を実現することができる。 As described above, in this embodiment, after specifying the user who is the person to be authenticated by face authentication as the first authentication, the hand and finger characteristic information associated with the user is acquired from the database, and the second authentication is performed. Finger authentication is performed as By combining finger authentication with other authentications in this way, it is possible to improve the efficiency and accuracy of finger authentication, and to reliably prevent impersonation by others to achieve authentication with a high security level.

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。 As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments with modifications, replacements, additions, omissions, and the like. Further, it is also possible to combine the constituent elements described in the above embodiments to create new embodiments.

本発明に係る認証装置および認証システムは、手指形状から個人を効率よく且つ精度よく特定できると共に、他人のなりすましを確実に阻止してセキュリティレベルの高い認証を実現できる効果を有し、対象者に対する個人認証に関する処理を行う認証装置および認証システムなどとして有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The authentication device and authentication system according to the present invention can efficiently and accurately identify an individual from the shape of their fingers, and have the effect of reliably preventing spoofing by others to achieve authentication with a high security level. It is useful as an authentication device and an authentication system that perform processing related to personal authentication.

１ 認証サーバ（認証装置）
２ 登録端末（登録用の端末装置）
３ 認証端末（認証用の端末装置）
１３ プロセッサ
２１ カメラ
２２ ディスプレイ
２６ プロセッサ
３１ カメラ
３２ ディスプレイ
３６ プロセッサ 1 authentication server (authentication device)
2 Registration terminal (terminal device for registration)
3 Authentication terminal (terminal device for authentication)
13 Processor 21 Camera 22 Display 26 Processor 31 Camera 32 Display 36 Processor

Claims (6)

対象者に対する個人認証に関する処理をプロセッサにより実行させる認証装置であって、
前記プロセッサは、
対象者に対する第１の認証の完了を受けて、その対象者に対する第２の認証を行い、
前記第２の認証において、
任意に選択された所定の身体形状を特定の身体部位で作るように対象者に指示し、
指示された身体形状を対象者が作る状況を撮影するカメラの撮影画像に基づいて、対象者の特徴情報を取得し、
その対象者の特徴情報と、予め登録された登録者ごとの特徴情報とを照合し、
その照合結果を対象者に通知することを特徴とする認証装置。 An authentication device that causes a processor to execute processing related to personal authentication for a subject,
The processor
Upon completion of the first authentication of the target person, perform a second authentication of the target person,
In the second authentication,
instructing the subject to create an arbitrarily selected predetermined body shape on a particular body part;
Acquiring characteristic information of the subject based on an image captured by a camera that captures a situation in which the subject forms the instructed body shape,
The characteristic information of the target person is compared with the characteristic information of each registrant registered in advance,
An authentication device characterized by notifying a target person of the matching result. 前記特徴情報は、前記身体部位としての手指で所定の手指形状を作る際の特徴情報であることを特徴とする請求項１に記載の認証装置。 2. The authentication apparatus according to claim 1, wherein the feature information is feature information when forming a predetermined finger shape with fingers as the body parts. 前記プロセッサは、
予め登録された複数の身体形状の中から少なくとも１つの身体形状を選択して、その身体形状を作るように対象者に指示し、
指示された身体形状を対象者が作る状況を撮影するカメラの撮影画像に基づいて、前記特徴情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。 The processor
selecting at least one body shape from a plurality of pre-registered body shapes and instructing the subject to create that body shape;
2. The authentication apparatus according to claim 1, wherein the characteristic information is acquired based on an image captured by a camera that captures a situation in which the subject forms the instructed body shape. 前記プロセッサは、
予め登録された複数の身体形状の中から互いに異なる複数の身体形状を選択して、その身体形状を順番に作るように対象者に指示し、
指示された身体形状を対象者が順次作る状況を撮影するカメラの撮影画像に基づいて、前記特徴情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。 The processor
instructing the subject to select a plurality of body shapes different from each other from a plurality of body shapes registered in advance and to create the body shapes in order;
2. The authentication apparatus according to claim 1, wherein the feature information is acquired based on images captured by a camera that captures a situation in which the subject sequentially creates the instructed body shape. 前記第１の認証が、顔認証、指紋認証、および虹彩認証のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の認証装置。 2. The authentication device according to claim 1, wherein said first authentication is one of face authentication, fingerprint authentication, and iris authentication. 請求項１に記載の認証装置と、
この認証装置とネットワークを介して接続され、対象者を撮影するカメラを備え、認証に関する操作が対象者により行われると共に照合結果を対象者に通知する端末装置と、
を備えた認証システム。 The authentication device according to claim 1;
a terminal device connected to the authentication device via a network, equipped with a camera for photographing a subject, performing an operation related to authentication and notifying the subject of a verification result;
authentication system with
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