JP4992289B2 - 認証システム、認証方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
また、請求項2の発明は、認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段とを備え、前記個別部位検出手段が、多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像と、前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像とを、それぞれ同一のルールで分割して生成した部分画像毎に比較することで、前記個別部位を検出し、前記個別部位検出手段が、前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を対象として、前記部分画像毎に、前記多数の基準画像から求められた当該部分画像を特徴付ける所定のパラメータに係る基準値に対して、前記所定のパラメータに係る偏差を算出する手段と、前記偏差が所定の基準を超える場合に、当該偏差に係る部分画像を、前記個別部位を捉えた個別部位含有部分画像として判別する判別手段と、前記個別部位毎に、前記多数の基準画像から求められた各前記個別部位に対応する領域を特徴付ける所定の変動因子に係る基準値に対し、前記所定の変動因子に係る因子偏差を算出する偏差算出手段とを備え、前記認証手段が、各前記個別部位特徴量に対して、各前記個別部位に係る前記因子偏差に応じた重み付けを行って、前記認証対象物に関する認証を行うことを特徴とする。
また、請求項3の発明は、認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段とを備え、前記個別部位検出手段が、部分空間法を用いることで、前記個別部位を検出し、前記個別部位検出手段が、多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像から共通部分空間を決定し、前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を構成する画素毎に当該画素に係るパラメータを部分空間に投影した際に、前記共通部分空間に含まれない画素投影領域に係る画素群によって形成される画像領域を、前記個別部位に相当する個別部位領域として認識する領域認識手段を有することを特徴とする。
また、請求項4の発明は、認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段とを備え、前記個別部位検出手段が、前記認証対象画像を対象として、前記個別部位を検出する第1の検出手段と、前記比較対象画像を対象として、前記個別部位を検出する第2の検出手段とを有し、前記個別特徴量認識手段が、前記第1の検出手段によって検出された個別部位について、第1の特徴量を認識する第1の認識手段と、前記第2の検出手段によって検出された個別部位について、第2の特徴量を認識する第2の認識手段とを有し、前記認証手段が、前記第1の特徴量を用いた一方向の判定、及び前記第2の特徴量を用いた逆方向の判定の双方において物の特徴が一致していることを示す所定の基準を満たしていると判定された場合に、前記認証対象物と前記比較対象物とが同一であると判定することを特徴とする。
また、請求項5の発明は、認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段とを備え、前記個別部位検出手段が、前記認証対象画像を対象として、前記個別部位を検出する第1の検出手段と、前記比較対象画像を対象として、前記個別部位を検出する第2の検出手段とを有し、前記個別特徴量認識手段が、前記第1の検出手段によって検出された個別部位について、第1の特徴量を認識する第1の認識手段と、前記第2の検出手段によって検出された個別部位について、第2の特徴量を認識する第2の認識手段とを有し、前記認証手段が、前記第1の特徴量を用いた一方向の判定を行う一方向判定手段と、前記第2の特徴量を用いた逆方向の判定を行う逆方向判定手段とを有し、前記認証システムが、前記一方向の判定を行う第1のモードと、前記逆方向の判定を行う第2のモードとを切り替えるモード切替手段を更に備えることを特徴とする。
<認証システムの概要>
図1は、本発明の実施形態に係る認証システム1を示す構成図である。図1に示すように認証システム1は、コントローラ10と2台の画像撮影カメラ(以下、単に「カメラ」とも称する)CA1及びCA2とで構成されている。
図3は、コントローラ10が備える各種機能を示すブロック図である。図4は、画像正規化部14の詳細な機能構成を示すブロック図であり、図5は、特徴認識部15の詳細な機能構成を示すブロック図であり、図6は、登録部18の詳細な機能構成を示すブロック図であり、図7は、認証部19の詳細な機能構成を示すブロック図である。
以下では、上述したコントローラ10の登録モードに係る各機能についてより詳細に説明する。
以下では、上述したコントローラ10の認証モードに係る各機能についてより詳細に説明する。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
3 記憶部
4,4a,4b メディアドライブ
6 操作部
8,8a,8b メモリカード
10,10A コントローラ
11 画像入力部
12 顔領域検索部
13 顔部位検出部
14 画像正規化部
15 特徴認識部
17 モード切替部
18 登録部
19 認証部
71 特徴量データベース
151 共通部位特徴量認識部
153 個別部位領域認識部
154 個別部位領域選択採用部
155 個別部位特徴量認識部
181 記憶制御部
191 共通特徴量読出部
192 共通部位比較部
193 個別部位比較位置決定部
194 個別部位比較部
195 総合判定部
HK ホクロ
PP 個別特徴部位
Claims (20)
- 認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、
多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、
前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、
前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段と、
を備え、
前記個別部位検出手段が、
多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像と、前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像とを、それぞれ同一のルールで分割して生成した部分画像毎に比較することで、前記個別部位を検出し、
前記個別部位検出手段が、
前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を対象として、前記部分画像毎に、前記多数の基準画像から求められた当該部分画像を特徴付ける所定のパラメータに係る基準値に対して、前記所定のパラメータに係る偏差を算出する手段と、
前記偏差が所定の基準を超える場合に、当該偏差に係る部分画像を、前記個別部位を捉えた個別部位含有部分画像として判別する判別手段と、
前記個別部位含有部分画像が複数隣接する場合、当該隣接する複数の個別部位含有部分画像を1つの個別部位に相当する個別部位領域として認識する領域認識手段と、
前記領域認識手段によって所定数を超える複数の個別部位領域が認識された場合に、前記個別部位領域毎に、前記多数の基準画像から求められた当該個別部位領域を特徴付ける所定の変動因子に係る基準値に対し、前記所定の変動因子に係る偏差を算出する手段と、
前記複数の個別部位領域のうち、大きな方から前記所定数の因子偏差に係る個別部位領域を選択的に採用する一方で、残余の個別部位領域については採用しない手段と、
を有することを特徴とする認証システム。 - 認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、
多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、
前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、
前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段と、
を備え、
前記個別部位検出手段が、
多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像と、前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像とを、それぞれ同一のルールで分割して生成した部分画像毎に比較することで、前記個別部位を検出し、
前記個別部位検出手段が、
前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を対象として、前記部分画像毎に、前記多数の基準画像から求められた当該部分画像を特徴付ける所定のパラメータに係る基準値に対して、前記所定のパラメータに係る偏差を算出する手段と、
前記偏差が所定の基準を超える場合に、当該偏差に係る部分画像を、前記個別部位を捉えた個別部位含有部分画像として判別する判別手段と、
前記個別部位毎に、前記多数の基準画像から求められた各前記個別部位に対応する領域を特徴付ける所定の変動因子に係る基準値に対し、前記所定の変動因子に係る因子偏差を算出する偏差算出手段と、
を備え、
前記認証手段が、
各前記個別部位特徴量に対して、各前記個別部位に係る前記因子偏差に応じた重み付けを行って、前記認証対象物に関する認証を行うことを特徴とする認証システム。 - 認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、
多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、
前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、
前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段と、
を備え、
前記個別部位検出手段が、
部分空間法を用いることで、前記個別部位を検出し、
前記個別部位検出手段が、
多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像から共通部分空間を決定し、前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を構成する画素毎に当該画素に係るパラメータを部分空間に投影した際に、前記共通部分空間に含まれない画素投影領域に係る画素群によって形成される画像領域を、前記個別部位に相当する個別部位領域として認識する領域認識手段、
を有することを特徴とする認証システム。 - 認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、
多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、
前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、
前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段と、
を備え、
前記個別部位検出手段が、
前記認証対象画像を対象として、前記個別部位を検出する第1の検出手段と、
前記比較対象画像を対象として、前記個別部位を検出する第2の検出手段と、
を有し、
前記個別特徴量認識手段が、
前記第1の検出手段によって検出された個別部位について、第1の特徴量を認識する第1の認識手段と、
前記第2の検出手段によって検出された個別部位について、第2の特徴量を認識する第2の認識手段と、
を有し、
前記認証手段が、
前記第1の特徴量を用いた一方向の判定、及び前記第2の特徴量を用いた逆方向の判定の双方において物の特徴が一致していることを示す所定の基準を満たしていると判定された場合に、前記認証対象物と前記比較対象物とが同一であると判定することを特徴とする認証システム。 - 認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、
多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出する個別部位検出手段と、
前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識する個別特徴量認識手段と、
前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証手段と、
を備え、
前記個別部位検出手段が、
前記認証対象画像を対象として、前記個別部位を検出する第1の検出手段と、
前記比較対象画像を対象として、前記個別部位を検出する第2の検出手段と、
を有し、
前記個別特徴量認識手段が、
前記第1の検出手段によって検出された個別部位について、第1の特徴量を認識する第1の認識手段と、
前記第2の検出手段によって検出された個別部位について、第2の特徴量を認識する第2の認識手段と、
を有し、
前記認証手段が、
前記第1の特徴量を用いた一方向の判定を行う一方向判定手段と、
前記第2の特徴量を用いた逆方向の判定を行う逆方向判定手段と、
を有し、
前記認証システムが、
前記一方向の判定を行う第1のモードと、前記逆方向の判定を行う第2のモードとを切り替えるモード切替手段、
を更に備えることを特徴とする認証システム。 - 請求項1から請求項5のいずれか1つの請求項に記載の認証システムであって、
前記認証対象画像、及び前記比較対象画像について、前記共通部位に係る共通部位特徴量を認識する共通特徴量認識手段、
を更に備え、
前記認証手段が、
前記個別部位特徴量と前記共通部位特徴量とを用いて前記認証対象物に関する認証を行うことを特徴とする認証システム。 - 請求項4または請求項5に記載の認証システムであって、
前記認証手段が、
前記個別部位特徴量を用いた第1の判定、及び前記共通部位特徴量を用いた第2の判定の双方において、物の特徴が一致していることを示す所定の基準を満たしていると判定された場合に、前記認証対象物と前記比較対象物とが同一であると判定することを特徴とする認証システム。 - 請求項4から請求項6のいずれか1つの請求項に記載の認証システムであって、
前記個別部位検出手段が、
多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像と、前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像とを、それぞれ同一のルールで分割して生成した部分画像毎に比較することで、前記個別部位を検出することを特徴とする認証システム。 - 請求項8に記載の認証システムであって、
前記個別部位検出手段が、
前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を対象として、前記部分画像毎に、前記多数の基準画像から求められた当該部分画像を特徴付ける所定のパラメータに係る基準値に対して、前記所定のパラメータに係る偏差を算出する手段と、
前記偏差が所定の基準を超える場合に、当該偏差に係る部分画像を、前記個別部位を捉えた個別部位含有部分画像として判別する判別手段と、
を有することを特徴とする認証システム。 - 請求項9に記載の認証システムであって、
前記個別部位検出手段が、
前記個別部位含有部分画像が複数隣接する場合、当該隣接する複数の個別部位含有部分画像を1つの個別部位に相当する個別部位領域として認識する領域認識手段、
を更に有することを特徴とする認証システム。 - 請求項3に記載の認証システムであって、
前記個別部位検出手段が、
前記領域認識手段によって所定数を超える複数の個別部位領域が認識された場合に、当該複数の個別部位領域のうち、前記共通部分空間からのズレ角が大きな方から所定数の画素投影領域に係る個別部位領域を選択的に採用する一方で、残余の個別部位領域については採用しない手段、
を更に有することを特徴とする認証システム。 - 請求項3または請求項11に記載の認証システムであって、
前記認証手段が、
前記個別部位毎に前記個別部位特徴量に対して、当該個別部位に係る画素投影領域の前記共通部分空間からのズレ角に応じた重み付けを行って、前記認証対象物に関する認証を行うことを特徴とする認証システム。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載の認証システムであって、
前記個別部位の位置を前記共通部位の位置を基準とした相対的な値によって表現した相対位置を算出する位置算出手段、
を更に備えることを特徴とする認証システム。 - 請求項13に記載の認証システムであって、
前記相対位置が、
前記共通部位の位置を基準とした3次元相対位置を含むことを特徴とする認証システム。 - 請求項13または請求項14に記載の認証システムであって、
前記個別部位特徴量が、
前記相対位置を示す情報を含むことを特徴とする認証システム。 - 請求項1から請求項15のいずれかに記載の認証システムであって、
前記個別特徴量認識手段が、
前記個別部位に相当する画像領域の輝度値及び当該画像領域を構成する画素値の微分値のうちの少なくとも一方を用いて、前記個別部位特徴量を算出する特徴量算出手段、
を備えることを特徴とする認証システム。 - 認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムにおける認証方法であって、
(a)多数の同種の物に共通して具備されている共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位を、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像から検出するステップと、
(b)前記個別部位に係る個別部位特徴量を認識するステップと、
(c)前記個別部位特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行うステップと、
を備え、
前記ステップ(a)において、
多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像と、前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像とを、それぞれ同一のルールで分割して生成した部分画像毎に比較することで、前記個別部位を検出し、
前記ステップ(a)が、
(a-1)前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を対象として、前記部分画像毎に、前記多数の基準画像から求められた当該部分画像を特徴付ける所定のパラメータに係る基準値に対して、前記所定のパラメータに係る偏差を算出するステップと、
(a-2)前記偏差が所定の基準を超える場合に、当該偏差に係る部分画像を、前記個別部位を捉えた個別部位含有部分画像として判別するステップと、
(a-3)前記個別部位含有部分画像が複数隣接する場合、当該隣接する複数の個別部位含有部分画像を1つの個別部位に相当する個別部位領域として認識するステップと、
(a-4)前記ステップ(a-3)において所定数を超える複数の個別部位領域が認識された場合に、前記個別部位領域毎に、前記多数の基準画像から求められた当該個別部位領域を特徴付ける所定の変動因子に係る基準値に対し、前記所定の変動因子に係る偏差を算出するステップと、
(a-5)前記複数の個別部位領域のうち、大きな方から前記所定数の因子偏差に係る個別部位領域を選択的に採用する一方で、残余の個別部位領域については採用しないステップと、
を有することを特徴とする認証方法。 - 認証システムに含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記認証システムを、請求項1から請求項16のいずれか1つの請求項に記載の認証システムとして機能させるプログラム。
- 認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムであって、
前記認証対象物の特徴量を記憶媒体に記憶する情報記憶システムと、
前記記憶媒体に記憶された前記認証対象物の特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う認証実行システムと、
を備え、
前記情報記憶システムが、
前記認証対象物を捉えた画像について、多数の同種の物に共通して具備されている共通部位の特徴量を認識して第1の記憶媒体に記憶させる一方、前記共通部位とは異なり且つ個別に具備されている個別部位の特徴量を認識して前記第1の記憶媒体とは異なる第2の記憶媒体に記憶させる記憶制御手段、
を有し、
前記認証実行システムが、
前記第1の記憶媒体を受け付ける第1の受付手段と、
前記第2の記憶媒体を受け付ける第2の受付手段と、
前記第1の受付手段によって受け付けられた前記第1の記憶媒体に記憶された前記共通部位の特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う第1の認証手段と、
前記第2の受付手段によって受け付けられた前記第2の記憶媒体に記憶された前記個別部位の特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行う第2の認証手段と、
を備え、
前記情報記憶システムが、
多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像と、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像とを、それぞれ同一のルールで分割して生成した部分画像毎に比較することで、前記個別部位を検出し、
前記情報記憶システムが、
前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を対象として、前記部分画像毎に、前記多数の基準画像から求められた当該部分画像を特徴付ける所定のパラメータに係る基準値に対して、前記所定のパラメータに係る偏差を算出する手段と、
前記偏差が所定の基準を超える場合に、当該偏差に係る部分画像を、前記個別部位を捉えた個別部位含有部分画像として判別する判別手段と、
前記個別部位含有部分画像が複数隣接する場合、当該隣接する複数の個別部位含有部分画像を1つの個別部位に相当する個別部位領域として認識する領域認識手段と、
前記領域認識手段によって所定数を超える複数の個別部位領域が認識された場合に、前記個別部位領域毎に、前記多数の基準画像から求められた当該個別部位領域を特徴付ける所定の変動因子に係る基準値に対し、前記所定の変動因子に係る偏差を算出する手段と、
前記複数の個別部位領域のうち、大きな方から前記所定数の因子偏差に係る個別部位領域を選択的に採用する一方で、残余の個別部位領域については採用しない手段と、
を有することを特徴とする認証システム。 - 認証対象物が比較対象物と同一であるか否かを認証する認証システムにおける認証方法であって、
(i)前記認証対象物を捉えた画像から多数の同種の物に共通して具備されている共通部位の特徴量を認識して第1の記憶媒体に記憶させるとともに、前記画像から前記共通部分とは異なり且つ個別に具備されている個別部位の特徴量を認識して前記第1の記憶媒体とは異なる第2の記憶媒体に記憶させるステップと、
(ii)前記第1の記憶媒体に記憶された前記共通部位の特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行うステップと、
(iii)前記第2の記憶媒体に記憶された前記個別部位の特徴量を用いて前記認証対象物に関する認証を行うステップと、
を備え、
前記ステップ(i)において、
多数の同種の物をそれぞれ捉えた多数の基準画像と、前記認証対象物を捉えた認証対象画像、及び前記比較対象物を捉えた比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像とを、それぞれ同一のルールで分割して生成した部分画像毎に比較することで、前記個別部位を検出し、
前記ステップ(i)が、
(i-1)前記認証対象画像及び前記比較対象画像のうちの少なくとも一方の画像を対象として、前記部分画像毎に、前記多数の基準画像から求められた当該部分画像を特徴付ける所定のパラメータに係る基準値に対して、前記所定のパラメータに係る偏差を算出するステップと、
(i-2)前記偏差が所定の基準を超える場合に、当該偏差に係る部分画像を、前記個別部位を捉えた個別部位含有部分画像として判別するステップと、
(i-3)前記個別部位含有部分画像が複数隣接する場合、当該隣接する複数の個別部位含有部分画像を1つの個別部位に相当する個別部位領域として認識するステップと、
(i-4)前記ステップ(i-3)において所定数を超える複数の個別部位領域が認識された場合に、前記個別部位領域毎に、前記多数の基準画像から求められた当該個別部位領域を特徴付ける所定の変動因子に係る基準値に対し、前記所定の変動因子に係る偏差を算出するステップと、
(i-5)前記複数の個別部位領域のうち、大きな方から前記所定数の因子偏差に係る個別部位領域を選択的に採用する一方で、残余の個別部位領域については採用しないステップと、
を有することを特徴とする認証方法。
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