JP4403471B2 - 指紋照合装置及び指紋照合方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は指紋照合装置及び指紋照合方法に関し、例えば指紋を用いて個人認証を行う指紋照合装置に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、指紋を用いて個人認証を行う指紋照合器がある。かかる指紋照合器は撮像素子等を用いてユーザの指紋を撮影し、指紋画像を生成する。そして指紋照合器は、当該撮影した指紋画像と予め登録されている照合対象の指紋画像とを照合することにより個人認証を行う。指紋は生涯不変であるとともに個人毎に異なるため、確実に個人認証を行うことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第3者が例えばコップ等から他人の指紋を採取して指紋画像を偽造し、当該偽造した指紋画像を指紋照合器に入力して指紋照合を行うことにより、他人になりすまして個人認証を行う不正使用が考えられる。
【0004】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、不正使用を防止し得る指紋照合装置及び指紋照合方法を提案しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、ユーザの指紋と予め登録されている登録指紋情報とを比較して個人認証を行う指紋照合装置において、指紋を読み取って読取指紋情報を生成する指紋読取手段と、指紋読取手段で読取指紋情報が生成されたことを示す読取履歴情報を記憶する読取履歴記憶手段と、指紋読取手段により読取指紋情報が生成された場合、該読取指紋情報が指紋読取手段で生成されたことを示す読取履歴情報を生成して読取履歴記憶手段に書き込む読取履歴情報書込手段と、読取履歴情報書込手段により読取履歴記憶手段に対して読取履歴情報が書き込まれた場合、当該読取履歴情報に対応する読取指紋情報と登録指紋情報とを照合して個人認証を行い認証結果を出力する照合手段とを設け照合手段は、個人認証が終了した後、読取履歴記憶手段に記憶されている読取履歴情報を消去するようにした。
また本発明においては、ユーザの指紋と予め登録されている登録指紋情報とを比較して個人認証を行う指紋照合方法において、指紋を読み取って読取指紋情報を指紋読取手段により生成し、指紋読取手段により読取指紋情報が生成された場合、該読取指紋情報が指紋読取手段で生成されたことを示す読取履歴情報を生成して読取履歴記憶手段に書き込み、読取履歴記憶手段に対して読取履歴情報が書き込まれた場合、該読取履歴情報に対応する読取指紋情報と登録指紋情報とを照合して個人認証を行い認証結果を出力し、個人認証が終了した後、読取履歴記憶手段に記憶されている読取履歴情報を消去するようにした。
【0006】
指紋読取手段で読取指紋情報が生成されたことを示す読取履歴情報を読取履歴記憶手段に記憶し、当該読取履歴記憶手段に読取履歴情報が記憶されている場合、該読取履歴情報に対応する読取指紋情報と登録指紋情報とを照合して個人認証を行い、該個人認証の終了後に読取履歴記憶手段から読取履歴情報を消去するようにしたことにより、読取指紋情報を外部から不正に入力しても個人認証を実行せず、また1回の個人認証ごとに読取履歴情報を消去するので、不正使用を防止することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【0008】
(1)指紋照合システムの全体構成
図1において、1は全体として本発明による指紋照合システムを示し、IC(Integrated Circuit)カード21に対してデータの読み書きを行うカードリーダ20及び指紋照合装置としての指紋照合器30がパーソナルコンピュータ10に接続された構成を有している。パーソナルコンピュータ10とカードリーダ20の間、及びパーソナルコンピュータ10と指紋照合器30の間は、それぞれRS232C規格のシリアルインターフェースで接続されている。
【0009】
指紋照合器30はユーザの指紋を取り込み、当該指紋照合器30に登録されている指紋テンプレート(認証対象者の参照指紋データ)又はICカード21に登録されている指紋テンプレートのいずれかを用いて指紋照合を行い、当該指紋照合の結果をパーソナルコンピュータ10に出力する。
【0010】
指紋照合器30には複数の指紋テンプレートが登録されており、各指紋テンプレートはインデックスナンバーNindex で識別される。またICカード21には、当該ICカード21の所有者の指紋テンプレートが登録されている。
【0011】
(2)指紋登録処理
指紋照合器30に認証対象者の指紋を登録する場合、パーソナルコンピュータ10はユーザによる指紋登録操作に応じて、指紋照合器30に対して指紋登録命令Reg 及びユーザにより指定されたインデックスナンバーNindex を送信する。
【0012】
図2は全体として指紋照合器30を示し、CPU31、プログラム用RAM(Randam Access Memory)32、プログラム用フラッシュROM(Read Only Memoly)33及び照合コントローラ34がメインバス39に接続されている。CPU31は、プログラム用フラッシュROM33から制御プログラムを読み出してプログラム用RAM32に展開して実行し、指紋照合器30全体を制御する。
【0013】
すなわちCPU31は、パーソナルコンピュータ10から送信された指紋登録命令Reg 及びインデックスナンバーNindex をRS232Cドライバ38を介して受信する。そしてCPU31は指紋登録命令Reg に応じて照合コントローラ34を制御し、指紋の読み取りを開始する。
【0014】
照合コントローラ34はCPU31の制御に応じてLED41を点灯し、プリズム50の下面に照明光L1を照射する。このときユーザは、登録しようとする指の指紋面をプリズム50の斜面に圧接しておく。
【0015】
プリズム50は照明光L1をその斜面の内面で反射し、反射光L2としてレンズ鏡筒51内に設けられたレンズ(図示せず)を介してCCD(Charge Coupled Device :電荷結合素子)40に出射する。ここでプリズム50は、斜面の外面に空気層がある場合は照明光L1を全反射するとともに、斜面の外面に空気層が無い場合は照明光L1を拡散する。このためプリズム50の斜面に指の指紋面が圧接されている場合、指紋の凹部は空気層があるために照明光L1が反射されるとともに、指紋の凸部は空気層が無くなるために照明光L1が拡散される。これにより反射光L2は、指紋の凹部が明るく指紋の凸部が暗い画像となる。CCD40は、反射光L2を撮像して画像信号S40を生成し、アナログ/ディジタル変換部37に出力する。かくして指紋の光学的読み取りが行われる。
【0016】
アナログ/ディジタル変換部37は画像信号S40をディジタル変換した後2値化し、指紋画像データD37として照合コントローラ34に出力する。このとき照合コントローラ34は、指紋画像データD37をRS232Cドライバ38を介してパーソナルコンピュータ10(図1)のモニタ11に表示する。これによりユーザは撮影された自分の指紋を確認し、プリズム50に対する指の配置を調整することができる。
【0017】
照合コントローラ34は、指紋画像データD37から指紋の特徴点(指紋の模様の中心点や分岐点等)を抽出して指紋テンプレートTempを生成する。そして照合コントローラ34は、図3に示すように、指紋テンプレートTemp及び当該指紋テンプレートTempに付随する情報であるアトリビュートAttbを照合用フラッシュROM35内のインデックスナンバーNindex で指定されたインデックス(番地)に記録して登録し、指紋登録の完了をパーソナルコンピュータ10(図1)に通知する。
【0018】
(3)指紋照合処理
(3−1)指紋照合器内の指紋テンプレートによる指紋照合処理
指紋照合器30内に登録されている指紋テンプレートTempを用いて指紋照合を行う場合、ユーザはパーソナルコンピュータ10を用いて、指紋照合開始操作及びインデックスナンバーNindex を入力する。パーソナルコンピュータ10はこれに応じて、指紋照合器30に対して指紋照合命令Ref 及びユーザにより指定されたインデックスナンバーNindex を送信する。
【0019】
図2において、CPU31はパーソナルコンピュータ10から送信された指紋照合命令Ref 及びインデックスナンバーNindex をRS232Cドライバ38を介して受信し、指紋照合命令Ref に応じて照合コントローラ34を制御し、指紋の読み取りを開始する。
【0020】
照合コントローラ34はCPU31の制御に応じて、指紋登録時と同様にLED41を点灯してプリズム50の下面に照明光L1を照射する。このときユーザは、指の指紋面をプリズム50の斜面に圧接しておく。
【0021】
プリズム50は照明光L1をその斜面の内面で反射し、ユーザの指紋画像を示す反射光L2としてレンズ鏡筒51内に設けられたレンズ(図示せず)を介して、指紋読取手段としてのCCD40に出射する。CCD40は、反射光L2を撮像して画像信号S40を生成し、アナログ/ディジタル変換部37に出力する。アナログ/ディジタル変換部37は画像信号S40をディジタル変換した後2値化し、指紋画像データD37として照合コントローラ34に出力する。
【0022】
ここで指紋画像データD37が正常に生成できた場合、照合コントローラ34は、指紋の読み取りが完了したことを示す読取履歴情報としての指紋取り込みフラグを、読取履歴記憶手段としてのプログラム用RAM32にセットする。
【0023】
そして照合手段としての照合コントローラ34は、インデックスナンバーNindex で指定された指紋テンプレートTempを照合用フラッシュROM35から読み出して指紋画像データD37と照合する。
【0024】
このとき照合コントローラ34は、指紋取り込みフラグがプログラム用RAM32にセットされている場合にのみ指紋テンプレートTempと指紋画像データD37の照合を実行し、指紋取り込みフラグがプログラム用RAM32にセットされていない場合には照合を実行しない。すなわち、指紋照合器30は当該指紋照合器30で読み取った指紋画像データD37でのみ指紋照合を行い、指紋画像データD37を外部から入力しても指紋照合器30は指紋照合を行わない。これにより、例えば偽造した指紋画像データを用いた不正使用を防止することができる。
【0025】
指紋テンプレートTempと指紋画像データD37の照合終了後、照合コントローラ34はプログラム用RAM32の指紋取り込みフラグをリセットし、照合結果を照合結果をパーソナルコンピュータ10(図1)に送信する。
【0026】
(3−2)ICカード内の指紋テンプレートによる指紋照合処理
ICカード21内に登録されている指紋テンプレートTempを用いて指紋照合を行う場合、ユーザは当該ICカード21をカードリーダ20に挿入するとともに、パーソナルコンピュータ10を用いて指紋照合開始操作を入力する。パーソナルコンピュータ10はこれに応じて、指紋照合命令Ref を指紋照合器30に対して送信する。
【0027】
CPU31(図2)は指紋照合命令Ref に応じて照合コントローラ34を制御し、指紋の読み取りを開始する。照合コントローラ34はCPU31の制御に応じて、指紋登録時と同様にユーザの指紋を読み取って指紋画像データD37を生成し、照合用RAM36に記憶する。ここで、指紋画像データD37が正常に生成できた場合、照合コントローラ34は指紋の読み取りが完了したことを示す指紋取り込みフラグをプログラム用RAM32にセットする。
【0028】
また照合コントローラ34は、ICカード21内に登録されている指紋テンプレートTempをパーソナルコンピュータ10を介して読み出し、照合用フラッシュROM35のインデックス#0に格納する。そして照合コントローラ34は、指紋テンプレートTempを照合用フラッシュROM35のインデックス#0から読み出して指紋画像データD37と照合する。
【0029】
このとき照合コントローラ34は、指紋取り込みフラグがプログラム用RAM32にセットされている場合にのみ指紋テンプレートTempと指紋画像データD37の照合を実行し、指紋取り込みフラグがプログラム用RAM32にセットされていない場合には照合を実行しない。
【0030】
指紋テンプレートTempと指紋画像データD37の照合終了後、照合コントローラ34はプログラム用RAM32の指紋取り込みフラグをリセットし、照合結果を照合結果をパーソナルコンピュータ10(図1)に送信する。
【0031】
(4)動作及び効果
以上の構成において、指紋照合器30はユーザの指紋を取り込んで指紋画像データD37を生成する。このとき、指紋画像データD37が正常に生成できた場合、照合コントローラ34は指紋取り込みフラグをプログラム用RAM32にセットする。
【0032】
そして照合コントローラ34は、指紋取り込みフラグがプログラム用RAM32にセットされている場合にのみ、指紋照合器30又はICカード21内の指紋テンプレートTempと、指紋画像データD37を照合する。
【0033】
以上の構成によれば、ユーザの指紋を取り込んで指紋画像データD37を生成する際に指紋取り込みフラグをセットし、当該指紋取り込みフラグがセットされている場合にのみ指紋照合を行うことにより、指紋画像データD37を外部から指紋照合器30に入力しても指紋照合を行わず、これにより偽造した指紋画像データを用いた不正使用を防止することができる。
【0034】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、指紋読取手段で読取指紋情報が生成されたことを示す読取履歴情報を読取履歴記憶手段に記憶し、当該読取履歴記憶手段に読取履歴情報が記憶されている場合、該読取履歴情報に対応する読取指紋情報と登録指紋情報とを照合して個人認証を行い、該個人認証の終了後に読取履歴記憶手段から読取履歴情報を消去するようにしたことにより、読取指紋情報を外部から不正に入力しても個人認証を実行せず、また1回の個人認証ごとに読取履歴情報を消去するので、不正使用を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による指紋照合システムの構成を示すブロック図である。
【図2】指紋照合器の構成を示すブロック図である。
【図3】指紋データの格納状態を示す略線図である。
【符号の説明】
1……指紋照合システム、10……パーソナルコンピュータ、20……カードリーダ、21……ICカード、30……指紋照合器、31……CPU、32……プログラム用RAM、33……プログラム用フラッシュROM、34……照合コントローラ、35……照合用フラッシュROM、36……照合用RAM、37……アナログ/ディジタル変換部、38……RS232Cドライバ、39……メインバス、40……CCD、41……LED、50……プリズム、51……レンズ鏡筒。
Claims (4)
- ユーザの指紋と予め登録されている登録指紋情報とを比較して個人認証を行う指紋照合装置において、
上記指紋を読み取って読取指紋情報を生成する指紋読取手段と、
上記指紋読取手段で読取指紋情報が生成されたことを示す読取履歴情報を記憶する読取履歴記憶手段と、
上記指紋読取手段により読取指紋情報が生成された場合、該読取指紋情報が上記指紋読取手段で生成されたことを示す読取履歴情報を生成して上記読取履歴記憶手段に書き込む読取履歴情報書込手段と、
上記読取履歴情報書込手段により上記読取履歴記憶手段に対して読取履歴情報が書き込まれた場合、当該読取履歴情報に対応する読取指紋情報と上記登録指紋情報とを照合して個人認証を行い認証結果を出力する照合手段と
を具え、
上記照合手段は、
上記個人認証が終了した後、上記読取履歴記憶手段に記憶されている読取履歴情報を消去する
指紋照合装置。 - 上記照合手段は、外部から供給される上記登録指紋情報を用いて上記個人認証を行う
請求項1に記載の指紋照合装置。 - 上記登録指紋情報を記憶する登録指紋情報記憶手段を具え、
上記照合手段は、上記登録指紋情報記憶手段に記憶されている上記登録指紋情報を用いて上記個人認証を行う
請求項1に記載の指紋照合装置。 - ユーザの指紋と予め登録されている登録指紋情報とを比較して個人認証を行う指紋照合方法において、
上記指紋を読み取って読取指紋情報を指紋読取手段により生成し、
上記指紋読取手段により読取指紋情報が生成された場合、該読取指紋情報が上記指紋読取手段で生成されたことを示す読取履歴情報を生成して読取履歴記憶手段に書き込み、
上記読取履歴記憶手段に対して読取履歴情報が書き込まれた場合、該読取履歴情報に対応する読取指紋情報と上記登録指紋情報とを照合して個人認証を行い認証結果を出力し、
上記個人認証が終了した後、上記読取履歴記憶手段に記憶されている読取履歴情報を消去する
指紋照合方法。
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