JP4600746B2 - 認証装置、認証方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、認証装置、認証方法及びプログラムに関し、バイオメトリクス認証に適用して好適なものである。

従来、生体の指紋をバイオメトリクス認証の対象とした認証装置が数多く提案されているが、近年、生体における血管自体がバイオメトリクス認証の対象の１つとして着目されている。

この種の認証装置は、血管を通る脱酸素化ヘモグロビン（静脈血）又は酸素化ヘモグロビン（動脈血）が近赤外線帯域の光（近赤外光）を特異的に吸収するといった性質を利用して登録者の血管を撮像し、この撮像結果として得られる血管画像（以下、これを登録血管画像と呼ぶ）のデータ（以下、これを登録血管画像データと呼ぶ）を所定のデータベースに登録する。

また認証装置は、照合者の血管を任意のタイミングで撮像し、この撮像結果として得られる血管画像（以下、これを照合者血管画像と呼ぶ）のデータ（以下、これを照合者血管画像データと呼ぶ）と、このときデータベースに登録された複数の登録血管画像データとを順次照合するようにして、登録者本人を認証するようになされている。

かかる認証装置においては、データベースに登録された複数の登録血管画像データを任意の順序で照合者血管画像データと照合するため、当該照合者血管画像データに対応する登録血管画像データが検出されるまでの照合回数が多くなる場合があり、この場合には、本人であるにもかかわらず認証結果を得るまでの時間が長くなることにより、処理効率が低下するといった結果を招くことになる。

ところで、画像の順位付け手法として、検索者が目的画像を特徴付ける検索条件の入力に応じて、複数の画像の中から当該検索条件を含む画像を候補画像として選択し、これら候補画像に対して、予め設定された検索キーの出現順位を表す序列と、入力順序で順位付けられた検索条件の序列との間の順位相関を計算し、当該相関の大きい順に候補画像を順位付けるといったものが提案されている（例えば特許文献１参照）。

この順位付け手法を採用すれば、本人である確率の高い登録血管画像データから順に照合することができるものと考えられる。
特願平７−１１４５７３号公報

ところが、かかる順位付け手法では、目的画像を特徴付ける検索条件（検索キー）が例えば「富士山」や「新幹線」等のように目視確認できるような単純なものであると共に、当該検索条件を入力するあるいは検索キー自体に出現順位を設定するといったことからも明らかなように、人間の介在を前提としているものであるため、目視による検索キーの抽出が困難である血管画像には不向きとなる。

また、かかる順位付け手法では、予め検索キー自体に出現順位を設定しておくため、当該検索キーから外れる検索条件が入力された場合には、候補画像の順位付けがあいまいとなる一方、当該検索キー数を多くするとその分だけ記憶領域の占有量が過大となる。

従って、この順位付け手法を単に採用するだけでは、本人である確率の高い登録血管画像データから順に簡易に照合することができず、依然として、認証装置の処理効率が低下するといった問題が残ることになる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、処理効率を向上し得る認証装置、認証方法及びプログラムを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明は、認証装置であって、直線性高低により分類される組ごとに血管パターンが記憶されるパターン記憶部と、データベースに登録される登録画像ごとに、各組の血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データが、当該登録画像と対応付けて記憶される順位データ記憶手段と、登録画像に対して照合すべき照合画像と、各組の血管パターンとの類似度を降順に表す第２の順位データを生成する生成手段と、生成手段により生成される第２の順位データと、順位データ記憶手段に記憶される第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、データベースに登録される登録画像を照合画像と順次照合する照合手段とを有する。

従って、この認証装置では、参照画像との類似度に基づく順位付けを行うことができるため、予め出現順位を設定することなく、目視による検索キーの抽出が困難となる場合であっても、本人である確率の高い順序で照合することができ、本人である場合における照合期間の短縮化を簡易に安定させることができる。

また本発明は、認証方法であって、データベースに登録される登録画像ごとに、直線性高低により分類される組ごとに記憶される血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データを記憶媒体から読み出す第１のステップと、登録画像に対して照合すべき照合画像と、各組の血管パターンとの類似度を降順に表す第２の順位データを生成する第２のステップと、生成ステップで生成される第２の順位データと、第１のステップで読み出される第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、データベースに登録される登録画像を照合画像と順次照合する第３のステップとを有する。

従ってこの認証方法では、参照画像との類似度に基づく順位付けを行うことができるため、予め出現順位を設定することなく、目視による検索キーの抽出が困難となる場合であっても、本人である確率の高い順序で照合することができるため、本人である場合における照合期間の短縮化を簡易に安定させることができる。

さらに本発明は、プログラムであって、コンピュータに対して、データベースに登録される登録画像ごとに、直線性高低により分類される組ごとに記憶される血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データを記憶媒体から読み出すこと、登録画像に対して照合すべき照合画像と、各組の血管パターンとの類似度を降順に表す第２の順位データを生成すること、第２の順位データと、第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、データベースに登録される登録画像を照合画像と順次照合することを実行させる。

従ってこのプログラムでは、参照画像との類似度に基づく順位付けを行うことができるため、予め出現順位を設定することなく、目視による検索キーの抽出が困難となる場合であっても、本人である確率の高い順序で照合することができるため、本人である場合における照合期間の短縮化を簡易に安定させることができる。

本発明によれば、互いに異なる複数の参照画像それぞれとの間における登録画像の類似度の大きさを降順に表す第１の順位データを、登録画像ごとに、当該登録画像と対応付けて保持し、当該複数の参照画像それぞれとの間における照合画像の類似度の大きさを降順に表す第２の順位データを生成し、当該生成された第２の順位データと、各第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、対応する各登録画像を照合画像と順次照合するようにしたことにより、予め出現順位を設定することなく、目視による検索キーの抽出が困難となる場合であっても、本人である確率の高い順序で照合することができるため、本人である場合における照合期間の短縮化を簡易に安定させることができ、かくして処理効率を向上することができる。

以下図面について本発明を適用した実施の形態を詳述する。

（１）認証装置の全体構成
図１において、１は全体として本実施の形態による認証装置１を示し、血管撮像部２と、信号処理部３とがケーブルを介して相互に接続されることにより構成される。

この血管撮像部２は、認証装置１の筺体１Ａの所定位置に指ＦＧを模るようにして形成された湾曲形状のガイド溝１１を有し、当該ガイド溝１１の底面には撮像開口部１２が配設されている。

これによりこの血管撮像部２は、ガイド溝１１にあてがうようにして接触される指ＦＧの指腹を撮像開口部１２上にガイドし、当該ガイド溝１１の先端に指先を当接するように接触される指ＦＧに対する撮像開口部１２の位置を撮像者に応じて位置決めし得るようになされている。

そしてこの撮像開口部１２の表面には、所定材質でなる無色透明の開口カバー部１３が設けられている一方、筺体１Ａの内部における撮像開口部１２の直下には、カメラ部１４が配設されている。

またガイド溝１１の側面には、ヘモグロビンに対して特異的に吸収される近赤外光を血管の撮像光として照射する１対の近赤外光光源１５（１５Ａ及び１５Ｂ）が、ガイド溝１１の短手方向と平行に撮像開口部１２を挟み込むようにして配置されており、当該ガイド溝１１に接触された指ＦＧの指腹側部分に近赤外光を照射し得るようになされている。

従ってこの血管撮像部２では、指ＦＧの指腹底に近赤外光を照射する場合に比して、指ＦＧ表面で反射する近赤外光の割合が格段に抑えられる。また指ＦＧ表面を介してその内方に入射する近赤外光は、血管を通るヘモグロビンに吸収されると共に血管以外の組織において散乱するようにして指ＦＧ内方を経由し、当該指ＦＧから血管を投影する近赤外光（以下、これを血管投影光と呼ぶ）として、撮像開口部１２及び開口カバー部１３を順次介してカメラ部１４に入射する。

カメラ部１４においては、マクロレンズ１６と、酸素化及び脱酸素化双方のヘモグロビンに依存性の有する波長域（およそ900[nm]〜1000[nm]）の近赤外光だけを透過する近赤外光透過フィルタ１７と、ＣＣＤ撮像素子１８とが順次配設されており、開口カバー部１３から入射する血管投影光をマクロレンズ１６及び近赤外光透過フィルタ１７を順次介してＣＣＤ撮像素子１８の撮像面に導光する。これによりこのカメラ部１４は、近接する指ＦＧの内方に混在する静脈系及び動脈系双方の毛細血管を忠実に結像し得るようになされている。

ＣＣＤ撮像素子１８は、信号処理部３による制御のもとに、撮像面に結像される血管を撮像し、当該撮像結果を画像信号（以下、これを血管画像信号と呼ぶ）ＳＡ１、ＳＡ２、……、ＳＡｎとして信号処理部３に順次出力するようになされている。

一方、信号処理部３は、図２に示すように、制御部２０に対して、血管撮像駆動部２１、画像処理部２２、認証部２３、フラッシュメモリＦＭ及び外部とデータの授受をするインターフェース（以下、これを外部インターフェースと呼ぶ）ＩＦをそれぞれ接続することにより構成されている。

この制御部２０は、認証装置１全体の制御を司るＣＰＵ(Central Processing Unit)と、各種プログラムが格納されるＲＯＭ(Read Only Memory)と、当該ＣＰＵのワークメモリとしてのＲＡＭ(Random Access Memory)とを含むコンピュータ構成でなり、当該制御部２０には、認証装置１の筺体１Ａ表面の所定位置に設けられた操作部（図示せず）の操作に応じて、登録者の血管を登録するモード（以下、これを血管登録モードと呼ぶ）の実行命令ＣＯＭ１又は登録者本人の有無を判定するモード（以下、これを認証モードと呼ぶ）の実行命令ＣＯＭ２が与えられる。

そして制御部２０は、操作部（図示せず）から血管登録モードの実行命令ＣＯＭ１が与えられた場合には、ＲＯＭに格納された対応するプログラムに基づいて、動作モードを血管登録モードに遷移して血管撮像駆動部２１、画像処理部２２及び認証部２３をそれぞれ制御する。

この場合、血管撮像駆動部２１は、近赤外光光源１５及びカメラ部１４のＣＣＤ撮像素子１８をそれぞれ駆動するようにして血管撮像部２を起動する。この結果、血管撮像部２では、近赤外光光源１５からこのときガイド溝１１（図１）に接触される撮像者の指ＦＧ（図１）の指腹側部に近赤外光が照射され、当該指ＦＧ（図１）を経由してＣＣＤ撮像素子１８の撮像面に導光される血管投影光がこのＣＣＤ撮像素子１８から血管画像信号ＳＡ１、ＳＡ２、……、ＳＡｎとして画像処理部２２のＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換部２２Ａに順次出力される。

Ａ／Ｄ変換部２２Ａは、血管画像信号ＳＡ１、ＳＡ２、……、ＳＡｎに対してＡ／Ｄ変換処理を施し、この結果得られる血管画像のデータ（以下、これを血管画像データと呼ぶ）ＤＡ１、ＤＡ２、……、ＤＡｎをフィルタ部２２Ｂに送出する。

フィルタ部２２Ｂは、血管画像データＤＡ１、ＤＡ２、……、ＤＡｎに対して、ノイズ成分除去及び輪郭強調等に対応する各種フィルタリング処理を施し、この結果得られる血管画像データＤＢ１、ＤＢ２、……、ＤＢｎを２値化部２２Ｃに送出する。

２値化部２２Ｃは、血管画像データＤＢ１、ＤＢ２、……、ＤＢｎに対して２値化処理を施し、この結果得られる白黒の血管画像（以下、これを２値血管画像と呼ぶ）のデータ（以下、これを２値血管画像データと呼ぶ）ＤＣ１、ＤＣ２、……、ＤＣｎを細線化部２２Ｄに送出する。

細線化部２２Ｄは、２値血管画像データＤＣ１、ＤＣ２、……、ＤＣｎに対して、例えばモルフォロジー処理を施すようにして、当該２値血管画像データＤＣ（ＤＣ１〜ＤＣｎ）に基づく２値血管画像の血管を線状化する。

そして細線化部２２Ｄは、線状化された血管（以下、これを血管線と呼ぶ）からなる複数枚の２値血管画像のうちから１枚の２値血管画像を選択し、当該選択した２値血管画像に対応する２値血管画像データＤＤを認証部２３に送出する。

認証部２３は、２値血管画像データＤＤを所定の形式からなる登録認証情報ＲＣとして生成し、これを制御部２０に送出する。

制御部２０は、このようにして血管撮像駆動部２１、画像処理部２２及び認証部２３を制御することによって当該認証部２３から登録認証情報ＲＣを受け取ると、この登録認証情報ＲＣをフラッシュメモリＦＭに登録すると共に、当該血管撮像駆動部２１、画像処理部２２及び認証部２３に対する制御を解除するようにして血管撮像部２を停止させる。

このようにしてこの制御部２０は、血管登録モードを実行することができるようになされている。

これに対して制御部２０は、操作部（図示せず）から認証モードの実行命令ＣＯＭ２が与えられた場合には、ＲＯＭに格納された対応するプログラムに基づいて、動作モードを認証モードに遷移して血管撮像駆動部２１、画像処理部２２及び認証部２３をそれぞれ制御すると共に、フラッシュメモリＦＭに登録された登録認証情報ＲＣを読み出して認証部２３に送出する。

この場合、血管撮像駆動部２１は、上述の血管登録モードの場合と同様に血管撮像部２を起動する。また画像処理部２２は、この血管撮像部２から順次出力される血管画像信号ＳＡ（ＳＡ１〜ＳＡｎ）に対して上述の血管登録モードの場合と同様にして各種処理を施し、この結果得られる２値血管画像データＤＤを認証部２３に送出する。

認証部２３は、この２値血管画像データＤＤに基づく２値血管画像と、制御部２０によりフラッシュメモリＦＭから読み出された登録認証情報ＲＣに基づく２値血管画像とにおける血管線の形成パターンを照合する。

そして認証部２３は、この照合度合いに応じて、このとき血管撮像部２で撮像されている撮像者が登録者であるか否かを判定し、この判定結果を判定データＤ１として制御部２０に送出する。

制御部２０は、このようにして血管撮像駆動部２１、画像処理部２２及び認証部２３を制御することによって当該認証部２３から判定データＤ１を受け取ると、この判定データＤ１を外部インターフェースＩＦを介して外部に転送すると共に、当該血管撮像駆動部２１、画像処理部２２及び認証部２３に対する制御を解除するようにして血管撮像部２を停止させる。

このようにしてこの制御部２０は、認証モードを実行することができるようになされている。

このようにこの認証装置１は、生体の内方に介在する固有構造物の血管を認証対象として本人（登録者）の有無を判定する生体認証を実行することにより、生体表面に有する指紋等を対象とする場合に比して、生体からの直接的な盗用のみならず第三者による登録者への成りすましをも防止できるようになされている。

（２）認証部の具体的な処理内容
かかる構成に加えて、この認証装置１は、フラッシュメモリＦＭに登録された複数の２値血管画像（以下、これを登録血管画像と呼ぶ）を、登録者本人である確率の高い順に、当該登録血管画像と照合する２値血管画像（以下、これを照合血管画像と呼ぶ）と照合するようにして認証処理を実行するようになされている。

実際上、この認証装置１では、これら登録血管画像及び照合血管画像との対比対象として、互いに異なる複数の参照血管画像を操作部（図示せず）を介して指定するようになされており、当該認証装置１の制御部２０は、操作部（図示せず）からの指定操作に応じて指定された複数の参照血管画像データＤＳ_ｉ（_ｉ＝１、２、……、又はｍ）を、例えば外部インターフェースＩＦを介して取得し、これら参照血管画像データＤＳiをフラッシュメモリＦＭに記憶する。

この状態において制御部２０は、登録モードに遷移したとき、予めフラッシュメモリＦＭに記憶された参照血管画像データＤＳ_ｉを認証部２３に送出すると共に、このとき血管撮像部２で撮像された血管画像信号ＳＡ（図２）を画像処理部２２を介して２値血管画像データＤＤとして認証部２３に送出する。

この場合、認証部２３は、制御部２０の制御のもとに、２値血管画像データＤＤを所定の形式からなる登録認証情報ＲＣとして生成すると共に、当該２値血管画像データＤＤに基づく２値血管画像と、参照血管画像データＤＳ_ｉに基づく各参照血管画像との間における相関係数を類似度としてそれぞれ検出する。

そして認証部２３は、制御部２０の制御のもとに、これら類似度（相関係数）の大きさを降順に表すデータ（以下、これを第１の順位データと呼ぶ）ＤＸを生成し、当該生成した第１の順位データＤＸと、このとき生成した登録認証情報ＲＣとを対応付けてフラッシュメモリＦＭに記憶する。

また制御部２０は、登録モードに遷移するごとに、そのとき得られる２値血管画像と、複数の参照血管画像との間における類似度（相関係数）の大きさを降順に表す第１の順位データＤＸをその都度生成し、当該第１の順位データＤＸを、当該２値血管画像から生成した登録認証情報ＲＣと対応付けてフラッシュメモリＦＭに記憶するようになされている。

一方、制御部２０は、認証モードに遷移したとき、予めフラッシュメモリＦＭに記憶された参照血管画像データＤＳ_ｉと、このときフラッシュメモリＦＭに登録された複数の登録認証情報ＲＣ_ｊ（_ｊ＝１、２、……、又はｎ）にそれぞれ対応付けられた第１の順位データＤＸ_ｊとを認証部２３に送出すると共に、このとき血管撮像部２で撮像された血管画像信号ＳＡ（図２）を画像処理部２２を介して２値血管画像データＤＤとして認証部２３に送出する。

この場合、認証部２３は、制御部２０の制御のもとに、登録モードのときと同様にして、２値血管画像データＤＤに基づく照合血管画像（２値血管画像）と、複数の参照血管画像との間における類似度（相関係数）の大きさを降順に表すデータ（以下、これを第２の順位データと呼ぶ）を生成する。

そして認証部２３は、制御部２０の制御のもとに、この第２の順位データと、各第１の順位データＤＸ_ｊとの間における順位相関係数をそれぞれ検出し、当該順位相関係数値の大きい降順で、登録者本人であるとの判定結果を得るまで、対応する登録認証情報ＲＣ_ｊをフラッシュメモリＦＭから順次読み出し、当該読み出した登録認証情報ＲＣ_ｊに基づく登録血管画像（２値血管画像）を、２値血管画像データＤＤに基づく照合血管画像（２値血管画像）と照合する。

このようにして制御部２０は、フラッシュメモリＦＭに登録された複数の登録血管画像を、登録者本人である確率の高い順に、当該登録血管画像と照合する照合血管画像と照合するようにして認証処理を実行することができるようになされている。

（３）認証処理手順
上述した制御部２０による登録モードから認証モードにわたる一連の認証処理は、図３に示す認証処理手順ＲＴに従って実行される。

すなわち、制御部２０は、主電源が投入されると、この認証処理手順ＲＴをステップＳＰ０において開始し、続くステップＳＰ１において、血管登録モード又は認証モードの実行命令ＣＯＭを待ち受ける。

ここで、制御部２０は、かかるステップＳＰ１で血管登録モードの実行命令ＣＯＭ１を受けた場合には、下位の血管登録処理手順ＳＲＴ１をステップＳＰ１０（図４）において開始し、続くステップＳＰ１１において、登録者の血管を２値血管画像データＤＤ（図２）として生成する。

そして制御部２０は、ステップＳＰ１２において、フラッシュメモリＦＭから予め記憶した複数の参照血管画像データＤＣ_ｉを読み出し、これら参照血管画像データＤＣ_ｉに基づく各参照血管画像と、ステップＳＰ１１で生成した２値血管画像データＤＤに基づく２値血管画像（登録血管画像）との間における類似度をそれぞれ検出し、続くステップＳＰ１３において、これら類似度に基づいて第１の順位データＤＸ_ｊを生成する。

続いて制御部２０は、ステップＳＰ１３において、かかる２値血管画像データＤＤを登録認証情報ＲＣ_ｊとして生成し、続くステップＳＰ１４において、当該登録認証情報ＲＣ_ｊと、ステップＳＰ１２で生成した第１の順位データＤＸ_ｊとを対応付けてフラッシュメモリＦＭに記憶した後、ステップＳＰ１（図３）に戻る。

一方、制御部２０は、ステップＳＰ１で認証モードの実行命令ＣＯＭ２を受けた場合には、下位の照合処理手順ＳＲＴ２をステップＳＰ２０（図５）において開始し、続くステップＳＰ２１において、照合者の血管を２値血管画像データＤＤ（図２）として生成し、続くステップＳＰ２２において、上述の血管登録処理によりフラッシュメモリＦＭに記憶した第１の順位データＤＸ_ｊを読み出し、当該読み出した第１の順位データＤＸ_ｊの数に基づいて、フラッシュメモリＦＭに登録した登録血管画像の登録数が複数であるか否かを判定する。

ここで、制御部２０は、登録血管画像の登録数が複数でないと判定した場合には、続くステップＳＰ２３において、このとき読み出した第１の順位データＤＸに対応する登録血管情報ＲＣを読み出し、当該登録血管情報ＲＣに基づく登録血管画像と、ステップＳＰ２１において生成した２値血管画像データＤＤに基づく照合血管画像とを照合し、続くステップＳＰ２４において、この照合度合いに応じて登録者本人の有無を判定し、当該判定結果を表す判定データＤ１を外部インターフェースＩＦを介して外部に送出した後、ステップＳＰ１（図３）に戻る。

これに対して、制御部２０は、登録血管画像の登録数が複数であると判定した場合には、続くステップＳＰ２５において、上述のステップＳＰ１２及びＳＰ１３と同様にして、かかる２値血管画像データＤＤに基づく照合血管画像と、複数の参照血管画像データＤＣ_ｉに基づく各参照血管画像との間における類似度に基づいて第２の順位データを生成し、続くステップＳＰ２６において、当該第２の順位データと、ステップＳＰ２３で読み出した第１の順位データＤＸ_ｊとの間における順位相関係数をそれぞれ検出する。

そして制御部２０は、ステップＳＰ２７において、かかる順位相関係数値の最も大きい第１の順位データＤＸ_ｊを選択し、続くステップＳＰ２８において、当該選択した第１の順位データＤＸ_ｊに対応する登録認証情報ＲＣ_ｊをフラッシュメモリＦＭから読み出し、この登録認証情報ＲＣ_ｊに基づく登録血管画像（２値血管画像）と、ステップＳＰ２１において生成した２値血管画像データＤＤに基づく照合血管画像（２値血管画像）とを照合する。

続いて制御部２０は、ステップＳＰ２９において、かかる照合度合いに応じて登録者本人の有無を判定し、当該登録者本人ではないと判定した場合には、続くステップＳＰ３０において、全ての登録血管画像について照合し終わるまで、ステップＳＰ３１において、その次に順位相関係数値の大きい第１の順位データＤＸ_ｊを選択した後に、ステップＳＰ２８に戻って上述の処理を繰り返す。

また制御部２０は、登録者本人であると判定した場合又は全ての登録血管画像を照合血管画像と照合しても登録者本人であると判定できなかった場合には、次のステップＳＰ３２において、当該判定結果を表す判定データＤ１を外部インターフェースＩＦを介して外部に送出した後、ステップＳＰ１（図３）に戻る。

このようにして認証部２３は、制御部２０の制御のもとに、認証処理を実行することができるようになされている。

（４）動作及び効果
以上の構成において、この認証装置１は、互いに異なる複数の参照血管画像それぞれとの間における登録血管画像の類似度の大きさを降順に表す第１の順位データを、登録血管画像ごとに、当該登録血管画像と対応付けて保持しておく。

そして認証装置１は、認証時において、複数の参照血管画像それぞれとの間における照合血管画像の類似度の大きさを降順に表す第２の順位データを生成し、当該第２の順位データと、予め保持しておいた複数の第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、対応する各登録血管画像を照合血管画像と順次照合する。

従ってこの認証装置１では、参照画像との類似度に基づく順位付けを行うことができるため、目視による検索キーの抽出が困難と血管画像であっても、従来のように予め出現順位を設定することなく、本人である確率の高い順序で照合することができ、本人である場合における照合期間の短縮化を確実に安定させることができる。

またこの認証装置１では、照合時において登録血管画像の類似度の大きさを検出する処理を実行することなく、従来のように検索キーを入力することもなく、照合血管画像の類似度の大きさを検出する処理と、当該処理に比して比較的に処理負荷の小さい順位相関係数を検出する処理だけで照合できるため、簡易に、本人である確率の高い順序で照合することができる。

以上の構成によれば、互いに異なる複数の参照血管画像それぞれとの間における登録血管画像の類似度の大きさを降順に表す第１の順位データを、登録血管画像ごとに、当該登録血管画像と対応付けて保持しておき、認証時において、複数の参照血管画像それぞれとの間における照合血管画像の類似度の大きさを降順に表す第２の順位データを生成し、当該第２の順位データと、予め保持しておいた複数の第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、対応する各登録血管画像を照合血管画像と順次照合するようにしたことにより、予め出現順位を設定することなく、目視による検索キーの抽出が困難であっても、本人である確率の高い順序で照合することができるため、本人である場合における照合期間の短縮化を確実に安定させることができ、かくして処理効率を向上することができる。

（５）他の実施の形態
上述の実施の形態においては、互いに異なる複数の参照画像それぞれとの間における登録画像の類似度の大きさを降順に表す第１の順位データを、登録画像ごとに、当該登録画像と対応付けて保持する保持手段として、フラッシュメモリＦＭを適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＨＤＤ(Hard Disk Drive)や、装脱着自在のメモリスティック（ソニー株式会社 登録商標）等、この他種々の保持手段を広く適用することができる。

またこの保持手段を認証装置１内に設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、当該認証装置１とは別体として伝送路を介して接続するようにしても良い。

さらに、かかる第１の順位データＤＸjを複数の参照画像ＤＳ_ｉと同じフラッシュメモリＦＭに保持しておくようにしたが、本発明はこれに限らず、当該複数の参照画像ＤＳ_ｉとは別の場所に第１の順位データＤＸjを保持しておくようにしても良い。

さらに、フラッシュメモリＦＭに記憶する複数の参照血管画像を、登録血管画像Ｒjの枚数に応じて増加するようにしても良い。このようにすれば、登録血管画像における照合順序の順序付けの精度を、登録枚数に見合った処理負荷で維持することができる。

また上述の実施の形態においては、複数の参照画像それぞれとの間における照合画像の類似度の大きさを降順に表す第２の順位データを生成し、当該第２の順位データと、各第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、対応する各登録画像を照合画像と順次照合する照合手段として、図５に示した照合処理手順ＳＲＴ２に従って照合するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該処理の順序や処理内容を適宜変更するようにしても良い。

また、かかる第２の順位データ（第１の順位データ）として、上述の実施の形態では、単に、互いに異なる複数の参照血管画像それぞれとの間における照合血管画像（登録血管画像）の類似度の大きさを降順に表すようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、直線性の高い血管パターンの血管画像に近似する複数の参照血管画像、曲線性の高い血管パターンの血管画像に近似する複数の参照血管画像、分岐の多い血管パターンの血管画像に近似する複数の参照血管画像、及び、分岐の少ない血管パターンの血管画像に近似する複数の参照血管画像等のように、複数の血管パターンに分類される血管に近似する複数の参照血管画像を組としてフラッシュメモリＦＭに記憶しておき、これら組ごとの各参照血管画像それぞれとの間における照合血管画像の類似度の大きさを降順に表すようにしても良い。

このようにすれば、互いに特徴的な偏りのある参照血管画像群それぞれとの間の類似度に基づく順位付けを行うことができるため、より正確に本人である確率の高い順序で照合することができ、この結果、照合精度を向上させつつ処理効率を向上することができる。

さらに上述の実施の形態においては、データベースに登録された複数の登録画像と、当該登録画像と照合する照合画像とに基づいて認証する認証装置として、血管登録モードと、認証モードとの双方を実行する認証装置１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該認証モードの一方だけを実行する認証装置を適用するようにしても良い。

この場合、例えば、登録画像をデータベース化して管理する外部の管理装置と、当該管理装置で管理される登録画像と、自己が取得した照合血管画像と照合する認証装置とによって構成されるシステムにおいて、当該認証装置は、例えば認証時や登録更新時等の所定のタイミングで、外部の管理装置で生成された第１の順位データを所定のタイミングで保持させることができるため、当該生成処理の負荷を回避できると共に、その分のフラッシュメモリＦＭの記憶容量の削減することができる点で、特に有効となる。

また、登録画像及び照合画像として、上述の実施の形態では、生体の内方に介在する血管の画像を適用するようにしたが、本発明はこれに限らず、例えば掌、腕又は目の血管等、この他種々の生体部位における血管の画像を適用するようにしても良く、また例えば生体表面の指紋、紋様と呼ばれる紙の模様又は生体内方の神経等、この他種々の認証対象の画像を適用するようにしても良い。因みに、神経を認証対象とする場合には、例えば神経に特異的なマーカを体内に注入し、当該マーカを撮像するようにすれば、上述の実施の形態と同様にして神経を認証対象とすることができる。

本発明は、生体等を識別する技術を用いる分野に利用可能である。

本実施の形態による認証装置の全体構成を示す略線図である。 信号処理部の構成を示すブロック図である。 認証処理手順を示すフローチャートである。 血管登録処理手順を示すフローチャートである。 照合処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１……認証装置、２……血管撮像部、３……信号処理部、１４……カメラ部、１５Ａ、１５Ｂ……近赤外光光源、１６……マクロレンズ、１７……近赤外光透過フィルタ、１８……ＣＣＤ撮像素子、２０……制御部、２１……血管撮像駆動部、２２Ａ……Ａ／Ｄ変換部、２２Ｂ……フィルタ部、２２Ｃ……２値化部、２２Ｄ……細線化部、２３……認証部、ＩＦ……外部インターフェース、ＦＭ……フラッシュメモリ、ＦＧ……指、ＣＯＭ（ＣＯＭ１及びＣＯＭ２）……実行命令、ＳＡ（ＳＡ１〜ＳＡｎ）……血管画像信号、ＤＡ（ＤＡ１〜ＤＡｎ）、ＤＢ（ＤＢ１〜ＤＢｎ）……血管画像データ、ＤＣ（ＤＣ１〜ＤＣｎ）、ＤＤ……２値血管画像データ、Ｄ１……判定データ、ＤＳi……参照血管画像データ、ＤＸj……第１の順位データ、ＲＣj……登録認証情報、ＲＴ……認証処理手順、ＳＲＴ１……血管登録処理手順、ＳＲＴ２……照合処理手順。

Claims (6)

1. 直線性高低により分類される組ごとに血管パターンが記憶されるパターン記憶部と、
   データベースに登録される登録画像ごとに、各組の上記血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データが、当該登録画像と対応付けて記憶される順位データ記憶手段と、
   登録画像に対して照合すべき照合画像と、各組の上記血管パターンとの類似度を降順に表す第２の順位データを生成する生成手段と、
   上記生成手段により生成される第２の順位データと、上記順位データ記憶手段に記憶される第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、上記データベースに登録される登録画像を上記照合画像と順次照合する照合手段と
   を有する認証装置。
2. データベースが更新された場合、そのデータベースに登録される登録画像ごとに、各上記血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データを生成し、当該登録画像と対応付ける対応付け手段
   をさらに有する請求項１に記載の認証装置。
3. データベースに登録される登録画像ごとに、直線性高低により分類される組ごとに記憶される血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データを記憶媒体から読み出す第１のステップと、
   登録画像に対して照合すべき照合画像と、各組の上記血管パターンとの類似度を降順に表す第２の順位データを生成する第２のステップと、
   上記生成ステップで生成される第２の順位データと、上記第１のステップで読み出される第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、上記データベースに登録される登録画像を上記照合画像と順次照合する第３のステップと
   を有する認証方法。
4. データベースが更新された場合、そのデータベースに登録される登録画像ごとに、各上記血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データを生成し、当該登録画像と対応付ける対応付けステップ
   をさらに有する請求項３に記載の認証方法。
5. コンピュータに対して、
   データベースに登録される登録画像ごとに、直線性高低により分類される組ごとに記憶される血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データを記憶媒体から読み出すこと、
   登録画像に対して照合すべき照合画像と、各組の上記血管パターンとの類似度を降順に表す第２の順位データを生成すること、
   上記第２の順位データと、上記第１の順位データとの間における順位相関係数に基づいて、上記データベースに登録される登録画像を上記照合画像と順次照合すること
   を実行させるプログラム。
6. データベースが更新された場合、そのデータベースに登録される登録画像ごとに、各上記血管パターンとの類似度を降順に表す第１の順位データを生成し、当該登録画像と対応付けること
   をさらに実行させる請求項５に記載のプログラム。

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