JP4375212B2 - 照合装置、照合方法、照合システム、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、画像を照合する照合装置、照合方法、照合システム、およびプログラムに関するものである。

ユーザ固有の生体特徴を利用してバイオメトリクス認証を行なう照合装置が知られている。
一般的に上述した装置では、生体特徴としてほとんど生涯変わらない特徴を示す生体特徴、例えば指紋や血管パターン等を利用する場合が多い。

しかし、上述した装置では、一度登録した生体特徴データが第三者に流出した場合、その生態特徴データが悪用されて、セキュリティ性が低下する場合がある。また高いセキュリティ性を保つためには、流出した生体特徴データを使用しないほうがよいので、その生体特徴データが無駄になる場合がある。このため、セキュリティ性の高い照合装置が望まれている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セキュリティ性の高い照合装置、照合方法、照合システム、およびプログラムを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の第１の観点の照合装置は、登録情報を用いて画像を照合する照合装置であって、設定された第１のパラメータを基に登録画像を処理して得られた前記第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、前記照合に用いる前記登録情報として指定する第１の処理と、前記第１の処理で前記指定を行った後に、前記登録情報の変更指示を受けると、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に前記登録画像を前記処理して得られた第２の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定する第２の処理とを行う指定手段と、入力された照合対象の画像および前記指定された登録情報を基に照合処理を行う照合手段と、を有し、前記指定手段は、前記第１の処理において、前記設定された第１のパラメータを基に前記登録画像に一般化ハフ変換処理を施して前記第１の登録情報を生成し、前記第２の処理において、前記第２のパラメータを基に前記登録画像に一般化ハフ変換処理を施して前記第２の登録情報を生成する。

さらに、前記目的を達成するために、本発明の第２の観点の照合方法は、端末装置と、当該端末装置から入力された照合対象の画像を照合する照合装置を含む照合システムの照合方法であって、設定された第１のパラメータを基に登録画像に一般化ハフ変換処理を施して得られた前記第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定し、当該指定された登録情報を前記照合装置の第１の記憶手段に記憶し、かつ当該指定された登録情報を前記端末装置の第２の記憶手段に記憶する第１のステップと、前記第１のステップで前記照合に用いる登録情報の指定を行った後に、前記照合に用いる登録情報の変更指示を受けると、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に前記登録画像に前記一般化ハフ変換処理を施して得られた第２の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定し、当該指定された登録情報を前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段に記憶する第２のステップと、前記照合装置が、前記第１の記憶手段に記憶されている登録情報と、前記第２の記憶手段に記憶されている登録情報とを比較し、当該比較の結果一致している場合に、前記端末装置から入力された照合対象の画像および前記第１の記憶手段に記憶されている登録情報を基に照合処理を行う第３のステップとを有する。

さらに、前記目的を達成するために、本発明の第３の観点の照合システムは、端末装置と、当該端末装置から入力された照合対象の画像を照合する照合装置を含む照合システムであって、前記照合装置は、前記端末装置とデータ通信を行う第１の通信手段と、第１の記憶手段と、登録時に、設定された第１のパラメータを基に登録画像に一般化ハフ変換処理を施して得られた前記第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定し、前記指定を行った後に、前記照合に用いる登録情報の変更指示を受けると、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に前記登録画像に前記一般化ハフ変換処理を施して得られた第２の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定し、当該指定された登録情報を前記第１の記憶手段に記憶し、かつ当該指定された登録情報を前記第１の通信手段を介して前記端末装置に出力し、照合時に、前記第１の記憶手段に記憶されている登録情報と、前記第１の通信手段を介して前記端末装置から受信した登録情報とを比較し、当該比較の結果一致している場合に、前記端末装置から受信した照合対象の画像および前記第１の記憶手段に記憶されている登録情報を基に照合処理を行う第１の制御手段と、を含み、前記端末装置は、前記照合装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、少なくとも前記照合対象の画像を入力する入力手段と、第２の記憶手段と、登録時に、前記照合装置から前記第２の通信手段を介して受信した前記登録情報を前記第２の記憶手段に記憶し、照合時に前記入力手段から入力された前記照合対象の画像および前記第２の記憶手段から読み出した前記登録情報を前記第２の通信手段を介して前記照合装置に送信する第２の制御手段と、を含む。

さらに、前記目的を達成するために、本発明の第４の観点のプログラムは、登録情報を用いて画像を照合するコンピュータが実行するプログラムであって、設定された第１のパラメータを基に登録画像に一般化ハフ変換処理を施して得られた前記第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定する第１の手順と、前記第１の手順で前記指定を行った後に、前記照合に用いる登録情報の変更指示を受けると、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に前記登録画像に前記一般化ハフ変換処理を施して得られた第２の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定する第２の手順と、入力された照合対象の画像および前記指定された登録情報を基に照合処理を行う第３の手順と、を有する。

本発明によれば、セキュリティ性の高い照合装置、照合方法、照合システム、およびプログラムを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る照合システムの機能ブロック図である。
本実施形態に係る照合システム１０は、生態特徴に基づいて照合を行うシステムであって、生態特徴を登録した登録情報を用いて画像を照合する照合方法であって、設定された第１のパラメータを基に登録画像を一般化ハフ変換処理して得られた第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、照合に用いる登録情報として指定し、その指定を行った後に、登録情報の変更指示を受けると、第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に登録画像を一般化ハフ変換処理して得られた第２の登録情報を、照合に用いる登録情報として指定する。
照合システム１０は、照合時には、入力された画像および指定された登録情報を基に照合処理を行う。
以下、図面を参照しながら、詳細に説明する。

本実施形態に係る照合システム１０は、例えば図１に示すように、端末装置１、および照合装置（サーバ装置）２を有する。

照合システム１０は、本発明に係る照合システムの一例に相当し、端末装置１は本発明に係る端末装置の一例に相当し、照合装置２は本発明に係る照合装置の一例に相当する。
また、端末装置１および照合装置２は、本発明に係るコンピュータの一例に相当する。
例えば照合装置（サーバ装置）２は、照合サービス提供者により操作および管理され、端末装置１は、ユーザにより操作される。
端末装置１と照合装置２は、例えばデータ通信路３により接続されている。詳細にはデータ通信路３は、いわゆるインターネット等の通信ネットワークである。

〔端末装置１〕
端末装置１は、図１に示すように、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１、ユーザ情報入力部１２、生体特徴入力部１３、格納部１４、メモリ１５、および制御回路（ＣＰＵ:Central processing unit）１６を有する。
各構成要素は、図１に示すようにバスＢＳ１００により接続されている。

通信Ｉ／Ｆ１１は、本発明に係る第２の通信手段の一例に相当する。生体特徴入力部１３は、本発明に係る入力手段の一例に相当する。
格納部１４は、本発明に係る記憶手段の一例に相当する。また、制御回路１６は本発明の第２の制御手段の一例に相当する。

通信Ｉ／Ｆ１１は、制御回路１６の制御により、データ通信路３を介して照合装置２とデータ通信を行い、通信結果を制御回路１６に出力する。
ユーザ情報入力部１２は、例えば登録時に入力されたユーザ情報を制御回路１６に出力する。例えばユーザ情報は、ユーザの氏名や性別等のユーザの属性データである。ユーザ情報入力部１２は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル等を含む。

生体特徴入力部１３は、例えば被検体を撮像し、撮像結果に応じた画像を信号Ｓ１３として制御回路１６に出力する。詳細には、生体特徴入力部１３は、ユーザの指紋や静脈パターン等のユーザ固有の生体特徴情報を画像信号として制御回路１６に出力する。
生体特徴入力部１３は、例えばＣＣＤ（Charge coupled device）やＣＭＯＳ（Complementary metal-oxide semiconductor）等の撮像素子により構成される。

格納部１４は、例えば登録画像に対応する、登録情報、本実施形態では後述する照合装置２により生成された登録情報（Ｒ−テーブル）ＲＴ１を記憶する。格納部１４は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）や半導体メモリ等の記憶装置により構成される。

メモリ１５は、例えば制御回路１６の作業エリアとして用いられる。メモリ１５は、例えばＲＡＭ（Random access memory）やＲＯＭ（Read only memory）等の記憶装置により構成される。
また、メモリ１５は、本発明に係る機能を含むプログラム（ＰＲＧ１）や初期値等を記憶する。

制御回路１６は、端末装置全体を統括的に制御する。例えば制御回路１６は、プログラム（ＰＲＧ１）を実行することにより、本発明に係る機能を実現する。

制御回路１６は、例えば登録時に照合装置２から通信Ｉ／Ｆ１１を介して受信した登録情報（Ｒ−テーブル）ＲＴ１を格納部１４に記憶し、照合時に生体特徴入力部１３から入力された照合画像および格納部１４から読み出した登録情報ＲＴ１を通信Ｉ／Ｆ１１を介して照合装置２に送信する。

〔照合装置２〕
照合装置２は、図１に示すように、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１、データベース２２、画像処理部２３、乱数生成部２４、テーブル生成部２５、比較部２６、照合演算処理部２７、メモリ２８、および制御回路（ＣＰＵ:Central processing unit）２９を有する。
各構成要素は、図１に示すように、バスＢＳ２００により接続されている。

通信Ｉ／Ｆ２１は本発明に係る第１の通信手段の一例に相当する。データベース２２は本発明に係る記憶手段および第１の記憶手段の一例に相当する。画像処理部２３、乱数生成部２４、テーブル生成部２５、テーブル比較部２６、照合演算処理部２７、および制御回路２９は、本発明に係る制御手段および第１の制御手段の一例に相当する。

通信Ｉ／Ｆ２１は、例えば制御回路２９の制御により、データ通信路３を介して端末装置１とデータ通信を行い、通信結果を制御回路２９に出力する。
データベース２２は、例えば制御回路２９の制御により、ユーザの登録情報（Ｒ−テーブル）ＲＴ１を記憶する。データベース２２は例えばハードディスク（ＨＤＤ）装置や光磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶装置により構成される。

画像処理部２３は、例えば制御回路２９の制御により、例えば必要に応じて通信Ｉ／Ｆ２１により入力された画像に、本発明に係る登録情報ＲＴ１を生成するための前段処理としての画像処理を施して、処理結果を出力する。画像処理部２３による処理結果の画像は、登録時や照合時に用いられる。
詳細には、画像処理部２３は、例えば画像の内の画像パターンに細線化処理を施す。この細線化処理は、例えば生体情報の特徴を示す情報を抽出する処理に相当する。

乱数生成部２４は、例えば本発明に係るパラメータを決定するための乱数を生成し、生成した乱数を示す信号を制御回路２９に出力する。

テーブル生成部２５は、登録時に、登録画像に、例えばパラメータに応じて異なる登録情報を生成する処理を施して、当該処理により生成した登録情報をデータベース２２に記憶する。
詳細には、テーブル生成部２５は、設定されたパラメータを基に、登録画像に一般化ハフ（Hough）変換処理を施してテーブル情報を登録情報として生成し、生成した登録情報をデータベース２２に記憶する。

図２は、図１に示した照合システム１０の画像登録時の一般化ハフ変換処理を説明するための図である。図３は、図１に示した照合システム１０の登録情報としてのＲ−テーブルを説明するための図である。

詳細には、テーブル生成部２５は、一般化ハフ変換として、例えば図２に示すように、登録画像ＡＩＭの内の画像パターンＩＰ上の画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）において、画像パターンＩＰの接線ＴＬ１に垂直な直線Ｌ２と画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）を通り基準軸（ｘ軸）に平行な直線ＢＬＸの角度を示す第１の角度情報φ（ｘ，ｙ）、および画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）と設定されたパラメータを示す設定位置（基準点ともいう）ＢＰ（ｘ₀ 、ｙ₀ ）との距離を示す距離情報Ｒ、および画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）と設定位置ＢＰ（ｘ_{0 ，}ｙ₀ ）とを含む直線ｒ、と基準軸ＢＬＸとの角度を示す第２の角度情報α（ｘ，ｙ）を関連付ける登録情報（テーブル）ＲＴ１を生成する。

ここで画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）と設定位置ＢＰ（ｘ₀ 、ｙ₀ ）とを含む直線ｒは、本実施形態では画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）から設定位置ＢＰ（ｘ₀ 、ｙ₀ ）へのベクトルｒに相当する。

詳細には、パラメータとしての設定位置（基準点）ＢＰ(ｘ₀ ，ｙ₀ )は、数式１，数式２に示すように、距離ｒ、第１の角度φ（ｘ，ｙ）、第２の角度α（ｘ，ｙ）を用いて表せる。

［数１］
ｘ₀ ＝ｘ＋ｒ・ｃｏｓ（α） …（１）

［数２］
ｙ₀ ＝ｙ＋ｒ・ｓｉｎ（α） …（２）

また、テーブル生成部２５は、例えば、画像の内の画像パターン上の全ての点について（ｒ，α）の値を演算により求め、第１の角度φをインデックスとして分類し、例えば図３に示すような登録情報（Ｒ−テーブル）ＲＴ１を生成する。
図３に示した登録情報ＲＴ１において、添え字により、第１の角度φ、距離ｒ、第２の角度αそれぞれの異なる値を区別している。
登録情報ＲＴ１は、画像の内の画像パターンの形状が異なるごとに、また同一形状に対しても基準点が異なるごとに、それぞれ異なるという特徴を有する。

制御回路２９は、登録情報ＲＴ１を、ユーザ情報と関連付けてデータベース２２に記憶し、通信Ｉ／Ｆ２１を介して端末装置１に送信する。端末装置１は、照合装置２から送信された登録情報ＲＴ１を格納部１４に記憶する。

テーブル比較部２６は、照合時に、データベース２２に記憶されている登録情報ＲＴ１と、端末装置１の格納部１４に記憶されている登録情報ＲＴ１とを比較し、その比較の結果を示す信号を制御回路２９に出力する。制御回路２９は、テーブル比較部２６による比較の結果一致していると判断した場合に、照合演算処理部２７により後述する照合処理を行わせ、一致していないと判断した場合に、その照合処理を抑止する。

照合演算処理部２７は、照合時に、入力された照合画像およびデータベース２２に記憶されている登録情報ＲＴ１を基に後述する照合処理を行う。

メモリ２８は、例えば、制御回路２９の作業スペースとして用いられる。メモリ２８は、例えばＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置により構成される。
また、メモリ２８は、本発明に係る機能を含むプログラム（ＰＲＧ２）や初期値等を記憶する。

制御回路２９は、照合装置全体を統括的に制御する。例えば制御回路２９は、プログラム（ＰＲＧ２）を実行することにより、本発明に係る機能を実現する。

制御回路２９は、登録時に、設定された第１のパラメータを基に登録画像ＡＩＭを処理して得られた第１のパラメータに固有の第１の登録情報ＲＴ１を、照合に用いる登録情報ＲＴ１として指定し、その指定を行った後に、登録情報ＲＴ１の変更指示を受けると、第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に登録画像ＡＩＭを処理して得られた第２の登録情報ＲＴ１を、照合に用いる登録情報ＲＴ１として指定する。

また、制御回路２９は、指定した登録情報ＲＴ１をデータベース２２に記憶し、かつ当該登録情報ＲＴ１を通信Ｉ／Ｆ２１を介して端末装置１に出力し、照合時に、データベース２２に記憶されている登録情報ＲＴ１と、通信Ｉ／Ｆ２１を介して端末装置１から受信した登録情報ＲＴ１とを比較し、当該比較の結果一致している場合に、端末装置１から受信した照合画像ＲＩＭおよびデータベース２２に記憶されている登録情報ＲＴ１を基に照合処理を行う。

図４は、図１に示した照合システム１０の動作を説明するためのフローチャートである。図４を参照しながら照合システム１０の全体の動作を簡潔に説明する。

ステップＳＴ１において、照合装置２は、設定された第１のパラメータを基に登録画像ＡＩＭを一般化ハフ変換処理を施して得られた第１のパラメータに固有の第１の登録情報ＲＴ１を、照合に用いる登録情報として指定する。

ステップＳＴ２において、照合装置２は、ステップＳＴ１で指定を行った後に、登録情報ＲＴ１の変更指示の入力を受けたか否かを判断し、入力を受けたと判断した場合に、ステップＳＴ３の処理に進み、入力を受けていないと判断した場合にステップＳＴ４の処理に進む。

ステップＳＴ３において、照合装置２は、第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に登録画像ＡＩＭを一般化ハフ変換処理を施して得られた第２の登録情報ＲＴ１を、照合に用いる登録情報ＲＴ１として指定し、ステップＳＴ４の処理に進む。

ステップＳＴ４において、照合装置２は、入力された照合画像ＲＩＭおよび指定された登録情報ＲＴ１を基に照合処理を行う。

以下、より詳細に照合システム１０の動作を説明する。
図５は、図１に示した照合システム１０の端末装置１の登録時の動作を説明するためのフローチャートである。図５を参照しながら、端末装置１の登録時の動作を、制御回路１６等の動作を中心に説明する。

ステップＳＴ１１において、ユーザ情報入力部１２から、ユーザ情報、例えばユーザ名や性別、年令情報等が制御回路１６に入力される。
ステップＳＴ１２において、生体特徴入力部１３から、ユーザ固有の生体特徴を示す画像信号Ｓ１３が制御回路１６に入力される。
ステップＳＴ１３において、制御回路１６は、ユーザ情報、および登録画像（生体特徴情報）ＡＩＭを、通信Ｉ／Ｆ１１を介して照合装置２に送信する。
ステップＳＴ１４において、制御回路１６は、先に送信した登録画像ＡＩＭに対応する登録情報ＲＴ１が照合装置２から受信するまで待機し、受信した場合に、ステップＳＴ１５の処理に進む。

ステップＳＴ１５において、制御回路１６は、通信Ｉ／Ｆ１１を介して照合装置２から受信した登録情報（テンプレート）ＲＴ１を、格納部１４に記憶（格納）する。

図６は、図１に示した照合システム１０の照合装置２の登録時の動作を説明するためのフローチャートである。図６を参照しながら、照合装置２の登録時の動作を、制御回路２９等の動作を中心に説明する。

ステップＳＴ２１において、照合装置２の制御回路２９は、通信Ｉ／Ｆ２１により端末装置１からユーザ情報や登録画像（生体特徴情報）ＡＩＭを受信したか否かを判断し、受信するまで待機する。制御回路２９は、受信したと判断した場合には、ステップＳＴ２２の処理に進む。

ステップＳＴ２２において、制御回路２９は、画像処理部２３に、登録画像ＡＩＭを細線化処理等の画像処理を行わせ、出力結果の画像を得る。

ステップＳＴ２３において、制御回路２９は、パラメータを設定する。詳細には、制御回路２９は、例えば乱数生成部２４で生成された乱数を基に、登録情報ＲＴ１（テンプレート）を生成するためのパラメータとしての設定位置（基準点）ＢＰ（ｘ₀ 、ｙ₀ ）を設定する。

ステップＳＴ２４において、制御回路２９は、図２，３に示すようにテーブル生成部２５に、設定されたパラメータを基に登録画像ＡＩＭに一般化ハフ変換を施して登録情報ＲＴ１を生成させる。
詳細には、テーブル生成部２５は、一般化ハフ変換として、例えば図２（ａ）に示すように、登録画像ＡＩＭの内の画像パターン上の画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）において、画像パターンＩＰの接線ＴＬ１に垂直な直線Ｌ２と画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）を通り基準軸（ｘ軸）に平行な直線ＢＬＸの角度を示す第１の角度情報φ（ｘ，ｙ）、および画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）と設定されたパラメータを示す設定位置（基準点ともいう）ＢＰ（ｘ₀ 、ｙ₀ ）との距離を示す距離情報Ｒ、および画素位置Ｐ（ｘ，ｙ）と設定位置ＢＰ（ｘ_{0 ，}ｙ₀ ）とを含む直線ｒ、と基準軸ＢＬＸとの角度を示す第２の角度情報α（ｘ，ｙ）を関連付ける登録情報ＲＴ１を生成する。

ステップＳＴ２５において、制御回路２９は、ユーザ情報と関連付けて登録情報ＲＴ１をデータベース２２に記憶（格納）する。

ステップＳＴ２６において、制御回路２９は、生成した登録情報（テンプレート情報）ＲＴ１を、通信Ｉ／Ｆ２１を介して端末装置１に送信して、端末装置１の格納部１４に記憶させる。

ステップＳＴ２７において、制御回路２９は、例えば不図示の入力部から登録情報ＲＴ１の変更指示が入力されたか否かを判別し、変更指示が入力された場合には、再度ステップＳＴ２３〜ＳＴ２６までの処理を行うことで、上述したパラメータを変更し、変更されたパラメータを基に登録画像ＡＩＭにステップＳＴ２４に示した生成処理を施して新たな登録情報Ｒｔ１を生成してデータベース２２に記憶する。

この登録情報ＲＴ１の変更は照合毎に行ってもよいし、予め設定されたタイミングで行ってもよい。つまり、登録情報ＲＴ１の変更指示は照合毎に入力されてもよいし、予め設定されたタイミングで入力されてもよい。

一方、ステップＳＴ２７の判断において、登録情報ＲＴ１の変更指示が入力されていないと判断した場合には、後述するように、入力された照合画像ＲＩＭおよびデータベース２２に記憶されている登録情報ＲＴ１を基に照合処理を行う。

図７（ａ）〜（ｃ）は、図１に示した端末装置１の照合時の動作を説明するための図である。図７（ａ）は、登録情報としてのＲ−テーブルを示す図である。図７（ｂ）は、照合判断のための画素位置を決定する処理を説明するための図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示したＲ−テーブルと照合画像を用いて照合判断のための画素位置を決定する処理を説明するための図である。

例えば、照合演算処理部２７は、照合時に、入力された照合画像およびデータベース２２に記憶されている登録情報ＲＴ１を基に一般化ハフ変換を利用した照合処理を行う。

照合演算処理部２７は、照合画像ＲＩＭの内の画像パターンＩＰ上の画素位置Ｐ１（ｘ，ｙ）において、画像パターンＩＰの接線ＴＬ１に垂直な直線Ｌ２と画素位置Ｐ１（ｘ，ｙ）を通り基準軸（ｘ軸）に平行な直線ＢＬＸとの角度を示す第３の角度情報φ（ｘ，ｙ）を生成し、図７（ａ）に示す登録情報ＲＴ１に含まれる第３の角度φ（ｘ，ｙ）に対応する第１の角度情報φ（ｘ，ｙ）に関連付けられた距離情報ｒ（ｘ，ｙ）、および第２の角度情報α（ｘ，ｙ）に基づいて、図７（ｂ）や数式３，４に示すように、照合判断のための画素位置ＲＰ（ｘｃ，ｙｃ）を決定し、照合画像ＲＩＭの内の画像パターン上の画素位置Ｐ２，Ｐ３，…に同様の演算を行い、照合判断のための画素位置ＲＰ（ｘｃ，ｙｃ）の重なりの度合いと設定値との比較の結果に基づいて照合処理を行う。

また、詳細には、照合演算処理部２７は、照合判断のための画素位置ＲＰ（ｘｃ，ｙｃ）の重なりの度合が、設定値より大きい場合には、登録画像ＡＩＭと照合画像ＲＩＭが一致していると判断する。

詳細には、照合画像ＲＩＭが、登録画像ＡＩＭに同一または類似している場合には、照合画像ＲＩＭの内の画像パターン上の画素位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…に同様の演算を行った結果、パラメータを示す設定位置（基準点ともいう）ＢＰ（ｘ₀ 、ｙ₀ ）に対応する点ＲＰ（ｘｃ，ｙｃ）で重なりの度合いが最も大きくなる。この重なり度合いが設定された閾値より大きい場合に両者が一致していると判断する。

図８は、図１に示した照合システム１０の端末装置１の照合時の動作を説明するためのフローチャートである。図９は、図１に示した照合システム１０の照合装置２の照合時の動作を説明するためのフローチャートである。
図７（ａ）〜（ｃ），図８，図９を参照しながら、照合システム１０の照合時の動作を説明する。

図８に示すように、ステップＳＴ３１において、端末装置１では、入力部１２によりユーザ情報が制御回路１６に入力される。
ステップＳＴ３２において、生体特徴入力部１３から被検体を撮像した結果に基づいて、ユーザ固有の生体特徴を示す照合画像ＲＩＭが制御回路１６に入力される。

ステップＳＴ３３において、制御回路１６は、格納部１４に格納されている登録情報ＲＴ１を読み出す。
ステップＳＴ３４において、制御回路１６は、ユーザ情報および登録情報ＲＴ１を通信Ｉ／Ｆ１１を介して照合装置２に送信する。

ステップＳＴ３５において、制御回路１６は、先に送信したユーザ情報および登録情報ＲＴ１（まとめて認証情報ともいう）に対応する照合結果を示す信号が、照合装置２から受信されるまで待機し、受信した場合にステップＳＴ３６の処理に進む。

ステップＳＴ３６において、制御回路１６は、受信した信号が示す照合結果が認証ＯＫか否かを判断し、認証ＯＫの場合にユーザに対してログインを許可する（ＳＴ３７）。詳細には、制御回路１６は、認証ＯＫである旨を画面表示等により報知し、ログイン処理を行う。

一方、ステップＳＴ３６において、照合結果が認証ＮＧの場合には、制御回路１６は、ユーザに対してログインは許可しない（ＳＴ３８）。
詳細には、制御回路１６は、認証ＮＧである旨を画面表示等により報知し、ログイン処理を抑止する。

次に、図９を参照しながら、照合装置２の照合時の動作を説明する。
ステップＳＴ４１において、照合装置２の制御回路２９は、通信Ｉ／Ｆ２１により端末装置１から認証情報（ユーザ情報、照合画像ＲＩＭ、登録情報ＲＴ１）を受信したか否かを判断し、受信するまで待機する。制御回路２９は、判断の結果、受信したと判断した場合には、ステップＳＴ４２の処理に進む。

ステップＳＴ４２において、制御回路２９は、データベース２２から、受信したユーザ情報に関連付けられている登録情報ＲＴ１を読み出す。
ステップＳＴ４３において、制御回路２９は、読み出した登録情報ＲＴ１と、通信Ｉ／Ｆ２１により端末装置１から受信した登録情報ＲＴ１とをテーブル比較部２６で比較させ、一致しているか否かを判断する。
制御回路２９は、判断の結果、一致していると判断した場合には、ステップＳＴ４４の処理に進み、一致していないと判断した場合にはステップＳＴ４８の処理に進む。
この比較処理は、テーブル同士を比較するため、下記の画像処理による照合処理と比べて短時間に行うことができる。

ステップＳＴ４４において、制御回路２９は、例えば画像処理部２３に、必要に応じて登録時と同様に照合画像ＲＩＭに細線化処理等の画像処理を施させる。
ステップＳＴ４５において、制御回路２９は、照合演算処理部２７に、上述した照合処理を行わせる。
詳細には、照合演算処理部２７は、照合画像ＲＩＭの内の画像パターンＩＰ上の画素位置Ｐ１（ｘ，ｙ）において、画像パターンＩＰの接線ＴＬ１に垂直な直線Ｌ２と画素位置Ｐ１（ｘ，ｙ）を通り基準軸（ｘ軸）に平行な直線ＢＬＸとの角度を示す第３の角度情報φを生成し、図７（ａ）に示す登録情報ＲＴ１に含まれる第３の角度φに対応する第１の角度情報φに関連付けられた距離情報ｒ、および第２の角度情報αに基づいて、図７（ｂ）や数式３，４に示すように、照合判断のための画素位置ＲＰ（ｘｃ，ｙｃ）を決定し、照合画像ＲＩＭの内の画像パターン上の画素位置Ｐ２，Ｐ３，…に同様の演算を行い、照合判断のための画素位置ＲＰ（ｘｃ，ｙｃ）の重なりの度合いを示す画像パターンを生成する。

ステップＳＴ４６において、制御回路２９は、ステップＳＴ４５による演算の結果、例えば重なりの度合いが最大になった画素位置について、重なりの度合いが、設定値（閾値）よりも大きいか否かを判断する。制御回路２９は、比較の結果、閾値よりも大きい場合には、ステップＳＴ４７の処理に進み、閾値以下の場合に、入力された照合画像ＲＩＭが、登録された登録情報ＲＴ１に対応する登録画像ＡＩＭと一致しないものと判断し、ステップＳＴ４９の処理に進む。

ステップＳＴ４７において、制御回路２９は、閾値より大きいと判断した場合に、入力された照合画像ＲＩＭが登録されている登録情報ＲＴ１に対応する登録画像ＡＩＭと一致していると判断し、端末装置１に認証ＯＫである旨を示す信号を通信Ｉ／Ｆ２１を介して送信する。端末装置１では、通信Ｉ／Ｆ１１を介して、その信号を受信すると、上述したようにログイン処理を行う。

一方、ステップＳＴ４３において、制御回路２９は、読み出した登録情報ＲＴ１と、端末装置１から受信した登録情報ＲＴ１が一致していないと判断した場合に、例えばステップＳＴ４４〜ＳＴ４７の照合処理等を抑止し（ＳＴ４８）、ステップＳＴ４９の処理に進む。

ステップＳＴ４９において、制御回路２９は、通信Ｉ／Ｆ２１を介して、端末装置１に、認証ＮＧである旨を示す信号を送信する。端末装置１では、通信Ｉ／Ｆ１１を介して、その信号を受信すると、その旨を画面表示等により報知する。

以上、説明したように、照合装置２が、設定された第１のパラメータを基に登録画像ＡＩＭに一般化ハフ変換処理を施して得られた第１のパラメータに固有の第１の登録情報ＲＴ１を、照合に用いる登録情報ＲＴ１として指定し、その指定を行った後に、登録情報ＲＴ１の変更指示を受けると、第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に登録画像ＡＩＭに一般化ハフ変換処理を施して得られた第２の登録情報ＲＴ１を、照合に用いる登録情報ＲＴ１として指定するので、セキュリティ性を向上させることができる。

また、照合装置２が、登録時に、登録画像ＡＩＭに、設定されたパラメータに応じて異なる登録情報（Ｒ−テーブル）ＲＴ１を生成する処理、詳細には一般化ハフ変換処理を施して、当該処理により生成した登録情報ＲＴ１をデータベース２２に記憶し、登録情報ＲＴ１の変更指示が入力された場合に、パラメータを変更し、変更されたパラメータを基に登録画像ＡＩＭに、再度一般化ハフ変換処理を施して新たな登録情報ＲＴ１を生成してデータベース２２に記憶し、照合時に、入力された照合画像ＲＩＭおよびデータベース２２に記憶されている登録情報ＲＴ１を基に照合処理を行うので、セキュリティ性を高くすることができる。

詳細には、照合のための登録画像ＡＩＭを記憶せずに、登録情報ＲＴ１をデータベース２２に記憶しているので、例えば第三者に登録情報ＲＴ１が流出した場合や盗難された場合、登録情報ＲＴ１を破棄する場合等であっても、登録情報ＲＴ１からは登録画像ＡＩＭを類推することが困難であるので、セキュリティ性が高い。

その際、同一の登録情報ＲＴ１に対して、パラメータを変化させることで新たな異なる登録情報ＲＴ１を生成することで、例えば登録情報ＲＴ１が不正に流出した場合に、新たに登録情報ＲＴ１を生成し直すことにより、流出した登録情報ＲＴ１利用した不正なアクセスを防止することが可能である。

また、照合装置２のデータベース２２と端末装置１の格納部１４に、同じ登録情報ＲＴ１を記憶させ、照合時に、照合装置２のデータベース２２に記憶されている登録情報ＲＴ１と、端末装置１の格納部１４に記憶されている登録情報ＲＴ１とが一致しているか否かを判断し、一致していると判断したことを条件に、照合処理を行うのでさらに照合確率を高くすることができる。また、登録情報ＲＴ１が一致していない場合には、照合処理を抑止するので、処理時間が低減する。
つまり、不正に流出した登録情報ＲＴ１を用いてアクセスした場合に、短時間に不正なアクセスを検出して防止することが可能である。

また、登録時に、設定されたパラメータを基に、登録画像ＡＩＭに一般化ハフ変換処理を施して登録情報（Ｒ−テーブル）ＲＴ１を生成し、照合時には、その登録情報ＲＴ１と照合画像ＲＩＭとを用いて、上述した処理により重なりの度合いを判断して照合処理を行うので、高精度な照合を行うことができる。
また、本実施形態では登録時に乱数生成部２４による乱数に基づいてパラメータを決定したので、登録情報ＲＴ１を高速に生成することができる。
また、照合時には、パラメータに関する情報がなくても、登録情報ＲＴ１と照合画像ＲＩＭを基に、上述したように簡単な処理により照合処理を行うことができるので、高速に照合処理を行うことができる。

なお、本発明は本実施形態に限られるものではなく、任意好適な改変が可能である。
例えば、本実施形態では、端末装置１と照合装置２により本発明に係る処理を行ったが、この形態に限られるものではない。例えば、端末装置１と照合装置２とを同一のコンピュータにより実現してもよい。

また、上述した実施形態では、登録処理時に乱数を利用してパラメータを設定することで登録情報ＲＴ１を生成しているが、認証処理が成功するごとにパラメータを変更して新たな登録情報ＲＴ１を生成してもよいし、変更指示が入力された場合に、新たな登録情報ＲＴ１を生成してもよいし、任意のタイミングで新たな登録情報ＲＴ１を生成してもよい。こうすることで例えば登録情報ＲＴ１の流出等に対する安全性をさらに高めることができる。

また、端末装置１と照合装置２間でデータの送受信を行なう各種情報に対して、暗号化処理を施すことにより、通信に対する安全性を高めることももちろん可能である。

また、本発明に係る機能を制御回路だけで実現してもよいし、各構成要素毎に専用回路を設けて実現してもよい。またプログラムを実行することにより本発明に係る機能を実現してもよいし、ハードワイヤドにより実現してもよい。
また、本実施形態では生態情報に関して本発明に係る装置や動作を説明したが、この形態に限られるものではない。例えば任意の画像について画像照合を行う装置にも適用できる。

本発明は、画像を照合する照合システム等に適用できる。

本発明の一実施形態に係る照合システムの機能ブロック図である。 図１に示した照合システム１０の画像登録時の一般化ハフ変換処理を説明するための図である。 図１に示した照合システム１０の登録情報としてのＲ−テーブルを説明するための図である。 図１に示した照合システム１０の動作を説明するためのフローチャートである 図１に示した照合システム１０の端末装置１の登録時の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示した照合システム１０の照合装置２の登録時の動作を説明するためのフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は、図１に示した端末装置１の照合時の動作を説明するための図である。（ａ）は登録情報としてのＲ−テーブルを示す図である。（ｂ）は照合判断のための画素位置を決定する処理を説明するための図である。（ｃ）は（ａ）に示したＲ−テーブルと照合画像を用いて照合判断のための画素位置を決定する処理を説明するための図である。 図１に示した照合システム１０の端末装置１の照合時の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示した照合システム１０の照合装置２の照合時の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…端末装置、２…照合装置、３…データ通信路、１０…照合システム、１１…通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）、１２…ユーザ情報入力部、１３…生体特徴入力部、１４…格納部、１５…メモリ、１６…制御回路（ＣＰＵ:Central processing unit）、２１…通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）、２２…データベース、２３…画像処理部、２４…乱数生成部、２５…テーブル生成部、２６…テーブル比較部、２７…照合演算処理部、２８…メモリ、２９…制御回路（ＣＰＵ:Central processing unit）。

Claims (9)

1. 登録情報を用いて画像を照合する照合装置であって、
   設定された第１のパラメータを基に登録画像を処理して得られた前記第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、前記照合に用いる前記登録情報として指定する第１の処理と、前記第１の処理で前記指定を行った後に、前記登録情報の変更指示を受けると、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に前記登録画像を前記処理して得られた第２の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定する第２の処理とを行う指定手段と、
   入力された照合対象の画像および前記指定された登録情報を基に照合処理を行う照合手段と、
   を有し、
   前記指定手段は、前記第１の処理において、前記設定された第１のパラメータを基に前記登録画像に一般化ハフ変換処理を施して前記第１の登録情報を生成し、前記第２の処理において、前記第２のパラメータを基に前記登録画像に一般化ハフ変換処理を施して前記第２の登録情報を生成する
   照合装置。
2. 前記照合対象の画像および前記登録画像は、静脈パターンの画像である
   請求項１に記載の照合装置。
3. 前記指定手段は、前記一般化ハフ変換として、前記登録画像の内の画像パターン上の画素位置において、前記画像パターンの接線に垂直な直線と前記画素位置を通り基準軸に平行な直線との角度を示す第１の角度情報、および前記画素位置と前記設定された第１または第２のパラメータを示す設定位置との距離を示す距離情報、および前記画素位置と前記設定位置とを含む直線と前記基準軸との角度を示す第２の角度情報を関連付ける前記第１または第２の登録情報を生成する
   請求項１に記載の照合装置。
4. 前記照合手段は、前記照合対象の画像の内の画像パターン上の画素位置において、前記画像パターンの接線に垂直な直線と前記画素位置を通り基準位軸に平行な直線との角度を示す第３の角度情報を生成し、前記指定された登録情報に含まれる、前記第３の角度に対応する前記第１の角度情報に関連付けられた距離情報および前記第２の角度情報に基づいて照合判断のための画素位置を決定し、当該照合判断のための画素位置の重なりの度合いと設定値との比較の結果に基づいて前記照合処理を行う
   請求項３に記載の照合装置。
5. 前記登録情報を記憶する記憶手段をさらに有し、
   前記指定手段は、前記指定した照合に用いる登録情報を前記記憶手段に記憶させ、
   前記照合手段は、前記記憶手段に記憶されている登録情報を基に照合処理を行う
   請求項１に記載の照合装置。
6. 端末装置と、当該端末装置から入力された照合対象の画像を照合する照合装置を含む照合システムの照合方法であって、
   設定された第１のパラメータを基に登録画像に一般化ハフ変換処理を施して得られた前記第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定し、当該指定された登録情報を前記照合装置の第１の記憶手段に記憶し、かつ当該指定された登録情報を前記端末装置の第２の記憶手段に記憶する第１のステップと、
   前記第１のステップで前記照合に用いる登録情報の指定を行った後に、前記照合に用いる登録情報の変更指示を受けると、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に前記登録画像に前記一般化ハフ変換処理を施して得られた第２の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定し、当該指定された登録情報を前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段に記憶する第２のステップと、
   前記照合装置が、前記第１の記憶手段に記憶されている登録情報と、前記第２の記憶手段に記憶されている登録情報とを比較し、当該比較の結果一致している場合に、前記端末装置から入力された照合対象の画像および前記第１の記憶手段に記憶されている登録情報を基に照合処理を行う第３のステップと
   を有する照合方法。
7. 前記第３のステップにおいて、前記比較の結果一致していない場合に、前記照合処理を抑止する
   請求項６に記載の照合方法。
8. 端末装置と、当該端末装置から入力された照合対象の画像を照合する照合装置を含む照合システムであって、
   前記照合装置は、
   前記端末装置とデータ通信を行う第１の通信手段と、
   第１の記憶手段と、
   登録時に、設定された第１のパラメータを基に登録画像に一般化ハフ変換処理を施して得られた前記第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定し、前記指定を行った後に、前記照合に用いる登録情報の変更指示を受けると、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に前記登録画像に前記一般化ハフ変換処理を施して得られた第２の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定し、当該指定された登録情報を前記第１の記憶手段に記憶し、かつ当該指定された登録情報を前記第１の通信手段を介して前記端末装置に出力し、照合時に、前記第１の記憶手段に記憶されている登録情報と、前記第１の通信手段を介して前記端末装置から受信した登録情報とを比較し、当該比較の結果一致している場合に、前記端末装置から受信した照合対象の画像および前記第１の記憶手段に記憶されている登録情報を基に照合処理を行う第１の制御手段と、を含み、
   前記端末装置は、
   前記照合装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、
   少なくとも前記照合対象の画像を入力する入力手段と、
   第２の記憶手段と、
   登録時に、前記照合装置から前記第２の通信手段を介して受信した前記登録情報を前記第２の記憶手段に記憶し、照合時に前記入力手段から入力された前記照合対象の画像および前記第２の記憶手段から読み出した前記登録情報を前記第２の通信手段を介して前記照合装置に送信する第２の制御手段と、を含む、
   照合システム。
9. 登録情報を用いて画像を照合するコンピュータが実行するプログラムであって、
   設定された第１のパラメータを基に登録画像に一般化ハフ変換処理を施して得られた前記第１のパラメータに固有の第１の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定する第１の手順と、
   前記第１の手順で前記指定を行った後に、前記照合に用いる登録情報の変更指示を受けると、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータを基に前記登録画像に前記一般化ハフ変換処理を施して得られた第２の登録情報を、前記照合に用いる登録情報として指定する第２の手順と、
   入力された照合対象の画像および前記指定された登録情報を基に照合処理を行う第３の手順と、
   を有するプログラム。

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