(57)【要約】【課題】  個人認証技術において、登録時に指紋画像の下部を用いて紋様判別し紋様種別に応じて照合優先順位を付与することにより、照合時にその照合優先順位を用いて照合することが可能となり本人認証の効率が向上できる、指紋情報を用いた個人認証システム用登録装置を提供する。【解決手段】  登録用指紋情報入力部１００により採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部１０１と、登録用指紋情報入力部１００により採取された登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する登録者指紋分類情報抽出部１０２と、登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部３１０と、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報と照合優先順位とを関連づけてデータを保持しうる格納部５２に書き込む照合用データ生成部１２１とをそなえて構成する。【選択図】  図２７
2010049694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、
登録者指紋情報を採取するための登録用指紋情報入力部を用いて入力された情報から照合用データを得て書き込む登録装置であって、
該登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、
該登録用指紋情報入力部により採取された該登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する登録者指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部と、
該照合用データを、該登録者指紋特徴データと該登録者指紋分類情報と該照合優先順位とを関連づけてデータを保持しうる格納部に書き込む照合用データ生成部とをそなえて構成されていることを特徴とする、指紋情報を用いた個人認証システム用登録装置。
【請求項２】
指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、
認証対象者が本人であるか否かを、データを保持しうる格納部に書き込まれている照合用データを用いて照合・判定する認証装置であって、
認証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部により採取された該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、
該認証用指紋情報入力部により採取された該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、
該認証対象者指紋特徴データ，該認証対象者指紋分類情報及び該照合優先順位に基づき該認証対象者指紋特徴データと該登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部とをそなえて構成されていることを特徴とする、指紋情報を用いた個人認証システム用認証装置。
【請求項３】
指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて使用されるコンピュータを、
登録者から採取された該登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、
該登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出し、該登録者指紋分類情報を抽出する指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部と、
該照合用データを、該登録者指紋特徴データと該登録者指紋分類情報と該照合優先順位とを関連づけてデータを保持しうる格納部に書き込む照合用データ生成部として機能させるための指紋情報を用いた個人認証システム用登録プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項４】
指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて使用されるコンピュータを、
認証対象者から採取された認証対象者指紋画像から該認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、
該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、
該認証対象者指紋特徴データ，該認証対象者指紋分類情報及び該照合優先順位に基づき該認証対象者指紋特徴データと該登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部として機能させるための指紋情報を用いた個人認証システム用認証プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば指紋紋様を利用した本人認証に用いて好適な、指紋情報を用いた個人認証システム用登録装置，同システム用認証装置，同システム用登録プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体および同システム用認証プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、指紋等の生体情報を用いた個人認証装置が販売されている。この生体情報（バイオメトリクス情報，バイオメトリクス）とは、例えば、指紋，掌紋，指形，掌形，音声，網膜，虹彩，顔画像，動的署名，血管パターン，キーストローク等を利用したものであって、パスワードよりも信頼性が高い。また、生体情報のうち、指紋が利用されることが多い。
【０００３】
この指紋による個人認証システムにおいて、指紋は、総当たりによりサンプルと照合されるようになっており、例えば一指紋対多登録指紋形式（以下、一対多形式と称する）と呼ばれる照合形式（照合手法）が用いられている。この総当たり照合とは、登録されている照合用データに対して、先頭から順番に照合していく手法であり、本人のデータが偶然先頭の方にある場合は、あえて紋様を使用した照合をせずに早く処理が終了することが予想される。
【０００４】
ところで、この総当たり照合手法は、ＩＤ（Identification）などを用いて個人を特定しないものなので、照合時において、本人と認証されるまでに大量の計算量が必要である。
従って、処理時間が膨大になることを回避するため、指紋が有する紋様種別を検出して、同一の紋様種別についてのみ照合することにより、一対多形式における照合時間を短縮する様々な手法が考えられている。
【０００５】
例えば特開平７−２９００３号公報（以下、公知文献１と称する）には、照合処理時間を短縮できる指紋照合装置が開示されている。この公知文献１に開示された指紋照合装置は、指紋画像から照合用特徴データを抽出して、ファイル指紋データ記憶部に登録してある複数の指紋（以下ファイル指紋という）に対し、照合の対象とする指紋画像（以下サーチ指紋という）から前記照合用特徴データを抽出し、サーチ指紋から抽出した照合用特徴データが前記ファイル指紋データ記憶部に登録されているファイル指紋のうち、どのファイル指紋の照合用特徴データに対し最高の類似度を有するかを決定するものである。
【０００６】
これにより、指紋照合に際しては、まず、認証用指紋データの付加情報と照合用登録指紋データの付加情報とが比較され、不一致が検出されるファイル指紋が照合の相手から除去され、総合的な照合時間が短縮されるようになっている。
この指紋紋様を利用した指紋認証手法によると、登録照合用指紋の紋様と、認証用指紋の紋様とが一致しなければ、本人ではないとされて処理が完了していた。さらに、この手法によると、指紋画像を採取するときに、指と指紋スキャナ（以下、スキャナと略称することがある。）との間の角度や、スキャナ上における指の位置等の指紋採取時の状況（以下、指紋採取状況と称する）により、実際の紋様とは異なる紋様に判定されることがある。この場合、正常な個人認証ができないのみならず、採取された紋様と一致しない紋様の登録指紋とだけ照合されることがある。また、認証用指紋と同一紋様の登録照合用指紋グループに一致するデータがない場合、認証用指紋の紋様とは異なる紋様の登録照合用指紋への総当たり照合による手法も用いられる。この手法によると、単なる総当たり照合と大きな差異はない。
【０００７】
加えて、指紋紋様を判定する手法は、既に様々なものが提案されている。特開平９−４４６６６号公報（以下、公知文献２と称する）には、掌紋や指紋等の皮膚紋様線の追跡分類を行なう皮膚紋様並びに指紋紋様の分類装置が開示されている。この公知文献２に開示された皮膚紋様線追跡装置は、特異な紋様部分に現れる特異点を抽出し、その特異点の周囲の特徴的な線（以下、特徴線と称する）がある場合には、特徴線を追跡し指紋紋様の特徴を抽出して指紋紋様の種別判定するようになっている。
【０００８】
図３３は指紋紋様の種類を説明するための図であり、普通弓状紋α、突起弓状紋β、右流てい状紋γ、左流てい状紋δ、渦状紋εの５種類が示されている。この図３３に示す分類において、半円状の部分に現れる特異点（以下、コア型特異点と称する）の数については、通常、普通弓状紋αは０個であり、突起弓状紋β，右流てい状紋γ及び左流てい状紋δはいずれも１個であり、また、渦状紋εは２個である。
【０００９】
そして、三角洲の部分に現れる特異点（以下、デルタ型特異点と称する）の数についてもまた、コア型特異点と同等な数が現れる。指をスキャナ等に押し当てて得られる指紋は、実用上、十分広範囲にわたって指紋画像が得られないこと等の理由により、自動検出が困難であることがある。このため、公知文献２には、コア型特異点を用いた指紋分類の場合について記載されている。
【００１０】
右流てい状紋γ，左流てい状紋δ及び突起弓状紋βの種別には、これら２種類（てい状紋γ，δ及び突起弓状紋β）の種別分類が困難な、類似紋様が多数存在する。そのため、これら２種類の紋様を区別する際、てい状線が含まれるか否かという点に注意される。すなわち、てい状紋γ，δは、いずれも、てい状線を含むのに対して、突起弓状紋βは、弓状線から成立しており、てい状線を含まない。
【００１１】
図３４（ａ）はてい状線を説明するための図である。この図３４（ａ）に示す隆線（紋様を形成する曲線）ａｌ−ａｒ，ｂｌ−ｄｒは、それぞれ、馬てい形をなしている。そして、これらの隆線は、馬てい形の先端部分から追跡した二本の線を追跡しその終端が一方に流れるようになっており、左流れのてい状線については、おおよそ左側にあり、また、右流れのてい状線（図示省略）は、二本の線ともおおよそ右側にある。
【００１２】
図３４（ｂ）は突起弓状線を説明するための図である。この図３４（ｂ）に示す隆線ｃｌ−ｃｒ，ｄｌ−ｄｒは、それぞれ、弓状の突起を起点として追跡した線が、右側と左側とに分かれるようになっている。
一般に、隆線は必ずしも連続でなく断絶箇所を有する。その場合における紋様の種別判定は、適宜、その不連続性が補完され、また、その隆線が追跡され、その追跡した終端が上述した条件に合致するか否かが判別されるようになっており、これにより、弓状線やてい状線が種別判定されるのである。
【００１３】
また、図３４（ａ）に示すてい状紋においては、コア型特異点が、馬てい形に囲まれる部分に位置する。換言すれば、コア型特異点の周辺に、てい状紋が位置する。一方、図３４（ｂ）に示す突起弓状紋においては、コア型特異点が、弓状線に囲まれている。
従って、てい状紋及び突起弓状紋の種別は、それぞれ、コア型特異点の周囲を囲む線を抽出しその線が弓状線をなしているか、又は、てい状線をなしているかにより判定される。
【００１４】
次に、ほとんどの渦状紋は、コア型特異点とその周囲における隆線の流れとは二類型に大別できる。図３５（ａ），（ｂ）はそれぞれ渦状紋を説明するための図である。この図３５（ａ）に示す紋様は、二個のコア型特異点が尾根線や谷線を介して接続し、その周囲における隆線がおおよそ環を形成している。また、図３５（ｂ）に示す紋様は、コア型特異点に接続する線がおおよそ渦を形成している。
【００１５】
従って、コア型特異点に接続する特徴的な線（特徴線）の形状が二種類の形状に分類し得ないような場合は、検出された特異点が渦状紋による特異点ではないと判定できるので、渦状紋について検証できる。
図３６はてい状紋の一例を示す図であり、てい状線と特異点とがそれぞれ、二個現れている。この図３６に示すてい状紋は、二本のてい状線を有し、ごく一部の人が有する。この場合の種別は、特異点に接続する特徴線等をチェックすることにより判定され、渦状紋への誤分類を防止できる。
【００１６】
なお、上記の公知文献１，２のほか、入力された指紋画像から可能な限り、正確な紋様を判定するための技術は数多く提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来技術によると、種別判定に失敗した場合は、本人と認証されず、厳密な種別判定が、再度、必要となって計算量が多くなるという課題がある。
加えて、図３６に示すてい状紋について、上記判定手法を用いて照合すると、厳密に判定して指紋照合されるので、種別判定の失敗は許容されていない。また、入力された指紋情報の面積が狭いと、正確に紋様判定ができず、厳密に種別判定するためには、面積の広い指紋画像が必要となる。従って、従来技術の紋様を利用した個人認証によると、種別判定に失敗した場合に、正確な個人認証ができなくなるという課題がある。
【００１８】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、個人認証システムにおいて、登録時に、指紋画像の下の部分を用いて紋様を判別しその紋様種別ごとにグループ化して照合優先順位を付与し、照合時に、その照合優先順位を用いて照合することにより、紋様が完全一致していなくても、確実に本人認証でき、かつ、計算量を大幅に省略できる、指紋情報を用いた個人認証システム用登録装置，同システム用認証装置，同システム用登録プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体および同システム用認証プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
このため、本発明の指紋情報を用いた個人認証システム用登録装置は、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、登録者指紋情報を採取するための登録用指紋情報入力部を用いて入力された情報から照合用データを得て書き込む登録装置であって、登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する登録者指紋分類情報抽出部と、登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部と、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報と照合優先順位とを関連づけてデータを保持しうる格納部に書き込む照合用データ生成部とをそなえて構成されていることを特徴としている。
また、本発明の指紋情報を用いた個人認証システム用認証装置は、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、証対象者が本人であるか否かを、データを保持しうる格納部に書き込まれている照合用データを用いて照合・判定する認証装置であって、認証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、認証用指紋情報入力部により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋分類情報及び照合優先順位に基づき認証対象者指紋特徴データと登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部とをそなえて構成されていることを特徴としている。
さらに、本発明の指紋情報を用いた個人認証システム用登録プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて使用されるコンピュータを、登録者から採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出し、登録者指紋分類情報を抽出する指紋分類情報抽出部と、登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部と、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報と照合優先順位とを関連づけてデータを保持しうる格納部に書き込む照合用データ生成部として機能させるためのプログラムが記録されたことを特徴としている。
また、本発明の指紋情報を用いた個人認証システム用認証プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて使用されるコンピュータを、認証対象者から採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋分類情報及び照合優先順位に基づき認証対象者指紋特徴データと登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部として機能させるためのプログラムが記録されたことを特徴としている。
さらに、本発明に関連した指紋情報を用いた個人認証システムは、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、データを保持しうる格納部と、登録者指紋情報を採取するための登録用指紋情報入力部を用いて入力された情報から照合用データを得て格納部に書き込む登録装置と、認証対象者が本人であるか否かを格納部に書き込まれた照合用データを用いて照合・判定する認証装置とをそなえ、登録装置が、登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する登録者指紋分類情報抽出部と、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報とを関連づけて格納部に書き込む照合用データ生成部とをそなえ、さらに、前記認証装置が、認証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、認証用指紋情報入力部により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋分類情報及び照合優先順位に基づき認証対象者指紋特徴データと登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００２０】
さらに、登録装置は、登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部をそなえ、照合用データ生成部が、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報と照合優先順位とを関連づけて格納部に書き込むように構成されてもよい。
そして、登録装置の登録者指紋特徴データ抽出部と認証装置の認証対象者指紋特徴データ抽出部とが共用されるとともに、登録装置の登録者指紋分類情報抽出部と認証装置の認証対象者指紋分類情報抽出部とが共用されて構成することもできる。
【００２１】
また、本発明関連した指紋情報を用いた個人認証システム用登録・認証方法は、採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する第１抽出ステップと、第１抽出ステップにて抽出された登録者指紋特徴データを、データを保持しうる格納部に書き込む登録者指紋特徴データ登録ステップと、登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する第２抽出ステップと、第２抽出ステップにて抽出された登録者指紋分類情報を格納部に書き込む登録者指紋分類情報登録ステップと、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報とを関連づけて格納部に書き込む照合用データ登録ステップと、照合用データを格納部から抽出する照合用データ抽出ステップと、採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する第３抽出ステップと、認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する第４抽出ステップと、登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力する照合優先順位定義ステップと、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋分類情報及び照合優先順位に基づいて、認証対象者が本人であるか否かを照合・判定する照合・判定ステップとをそなえて構成されていることを特徴としている。
【００２２】
そして、本発明関連した指紋情報を用いた個人認証システム用判定方法は、認証対象者指紋画像から指紋中心座標を検出する中心検出ステップと、認証対象者指紋画像を複数の単位ブロックに分割する分割ステップと、分割ステップにて分割された複数の単位ブロックのうち中心検出ステップにて検出された指紋中心座標を有する中心単位ブロックを認識する認識ステップと、認識ステップにて認識された中心単位ブロックについて、指紋先端側と反対側の部分から、複数の単位ブロックを有するブロックグループを生成するブロックグループ生成ステップと、ブロックグループ生成ステップにて生成されたブロックグループを構成する複数の単位ブロックのそれぞれについて、局所的な指紋波の流れ方向を判別する単位ブロック流れ方向判別ステップと、単位ブロック流れ方向判別ステップにて判別された指紋波の流れ方向に基づいて指紋分類情報を判定する指紋分類情報判定ステップとをそなえて構成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
開示の指紋情報を用いた個人認証システム用登録装置および同システム用登録プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体によれば、認証用データ入力時に照合優先順位の計算を不要とでき、大幅な計算量の削減が図れる利点がある。
さらに、開示の指紋情報を用いた個人認証システム用認証装置および同システム用認証プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体によれば、計算の手間を大幅に省略でき効率のよい照合ができる。
本発明に関連した指紋情報を用いた個人認証システム及び同システム用登録・認証方法並びに同システム用判定方法によれば、以下のような効果ないし効果が得られる。
（１）個人認証システムが、データを保持しうる格納部と、登録者指紋情報を採取するための登録用指紋情報入力部を用いて入力された情報から照合用データを得て格納部に書き込む登録装置と、認証対象者が本人であるか否かを格納部に書き込まれた照合用データを用いて照合・判定する認証装置とをそなえ、登録装置が、登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する登録者指紋分類情報抽出部と、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報とを関連づけて格納部に書き込む照合用データ生成部とをそなえ、また、前記認証装置が、認証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、認証用指紋情報入力部により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋分類情報及び照合優先順位に基づき該認証対象者指紋特徴データと該登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部とをそなえて構成されているので、紋様判定の厳密性を緩和させることができ、これにより、紋様判定の処理速度が向上し、かつ、単なる総当たり照合と比較して、迅速に本人と認証することができる。
【００２４】
（２）登録装置が、登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部をそなえ、照合用データ生成部が、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報と照合優先順位とを関連づけて格納部に書き込むように構成することもでき、このようにすれば、認証用データ入力時に照合優先順位の計算を不要とでき、大幅な計算量の削減が図れる利点がある。
【００２５】
（３）登録装置の登録者指紋特徴データ抽出部と認証装置の認証対象者指紋特徴データ抽出部とが共用されるとともに、登録装置の登録者指紋紋様情報抽出部と認証装置の認証対象者指紋分類情報抽出部とが共用されて構成されてもよく、このようにすれば、装置の低コスト化を実現できる利点がある。
（４）本発明に関連した指紋情報を用いた個人認証システム用登録・認証方法によれば、採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する第１抽出ステップと、第１抽出ステップにて抽出された登録者指紋特徴データを、データを保持しうる格納部に書き込む登録者指紋特徴データ登録ステップと、登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する第２抽出ステップと、第２抽出ステップにて抽出された登録者指紋分類情報を格納部に書き込む登録者指紋分類情報登録ステップと、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋分類情報とを関連づけて格納部に書き込む照合用データ登録ステップと、照合用データを格納部から抽出する照合用データ抽出ステップと、採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する第３抽出ステップと、認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する第４抽出ステップと、登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力する照合優先順位定義ステップと、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋分類情報及び照合優先順位に基づいて、認証対象者が本人であるか否かを照合・判定する照合・判定ステップとをそなえて構成されているので、入力された画像が完全に再現されておらず、正確に紋様が判別できなくても、照合優先順位の高い紋様と判定できる利点がある。
【００２６】
（５）本発明に関連した指紋情報を用いた個人認証システム用判定方法によれば、認証対象者指紋画像から指紋中心座標を検出する中心検出ステップと、認証対象者指紋画像を複数の単位ブロックに分割する分割ステップと、分割ステップにて分割された該複数の単位ブロックのうち該中心検出ステップにて検出された該指紋中心座標を有する中心単位ブロックを認識する認識ステップと、認識ステップにて認識された該中心単位ブロックについて、指紋先端側と反対側の部分から、該複数の単位ブロックを有するブロックグループを生成するブロックグループ生成ステップと、ブロックグループ生成ステップにて生成された該ブロックグループを構成する該複数の単位ブロックのそれぞれについて、局所的な指紋波の流れ方向を判別する単位ブロック流れ方向判別ステップと、単位ブロック流れ方向判別ステップにて判別された該指紋波の流れ方向に基づいて指紋分類情報を判定する指紋分類情報判定ステップとをそなえて構成されているので、必ずしも紋様が一致しない場合においても、本人認証が確実にでき、かつ、無駄な照合を最小限度に抑制できるので、計算の手間が大幅に省略できて効率のよい照合が可能となる利点がある。さらに、照合において所望の厳密度を設定でき、精密な照合と速度を優先した照合とを、必要に応じて使い分けできる。
【００２７】
（６）判定部が、照合優先順位を加味して本人／非本人を判定するように構成されたり、また、認証対象者指紋分類情報を加味して、本人／非本人を判定するように構成されたり、あるいは、照合部から出力される一致率を、照合結果として本人／非本人を判定するように構成されてもよく、このようにすれば、冗長な照合をせずに、ユーザは迅速に本人を認証できる利点がある。
【００２８】
（７）登録者指紋分類情報抽出部と認証対象者指紋分類情報抽出部とが、いずれも、指紋画像の指紋中心について指紋先端側と反対側の部分を用いて、登録者指紋分類情報又は認証対象者指紋分類情報を抽出するように構成されたてもよく、このようにすれば、指紋中心から下の部分の特定領域におけるディレクションが着目されるので、入力された画像が不完全で正確に紋様が判別できなくても、優先順位の高い紋様と照合できる利点がある。さらに、指紋画像が狭い面積であっても照合でき、既に提案されている紋様判定方法と比較して、厳密性を緩和させることができ、かつ、紋様判定結果を得るまでの処理速度が向上する利点がある。
【００２９】
（８）判定部が、所定の照合優先順位における照合作業が終了するまで本人／非本人を判定できない場合は、照合部が所定の照合優先順位よりも低い照合優先順位における本人認証を制限するように構成されてもよく、このようにすれば、照合優先順位が低く、かつ、ヒットする率が低い紋様における照合優先順位になったときに、本人認証が中断され、効率よい運用ができる。
【００３０】
（９）認証装置が、認証対象者指紋特徴データ抽出部と、認証対象者指紋分類情報抽出部と、照合優先順位定義部と、照合部とをそなえて構成されているので、計算の手間を大幅に省略でき効率のよい照合ができる。
（１０）照合優先順位定義部が、登録者指紋分類情報と照合優先順位とを関連づけたデータを、照合用データとして保持するように構成されてもよく、このようにすれば、入力された画像が完全に再現されておらず、正確に紋様が判別できなくても、照合優先順位の高い照合用データと照合できる。
【００３１】
（１１）格納部が、照合用データを、該登録者指紋分類情報の分類種別ごとに保持するように構成されたり、また、格納部が登録者指紋特徴データ格納部と、登録者指紋分類情報格納部とをそなえて構成されてもよく、このようにすれば、紋様が一致しない場合においても、本人認証が確実にでき、かつ、無駄な照合を最小限度に抑制できるので、計算量を大幅に削減できる。
【００３２】
（１２）本発明に関連した生体情報を用いた個人認証システムによれば、登録装置が、登録者生体情報特徴データ抽出部と、登録者生体分類情報抽出部と、照合用データ生成部とをそなえ、また、認証装置が、認証対象者生体情報特徴データ抽出部と、認証対象者生体分類情報抽出部と、照合優先順位定義部と、照合部とをそなえて構成されているので、照合優先順位を意識して照合されので、認証用生体情報として入力された生体情報と、照合用登録データの生体情報とが完全に一致していなくても、確実に照合できる利点がある。
【００３３】
（１３）登録装置と認証装置との生体情報特徴データ抽出部とが共用されるとともに、登録装置と認証装置との生体分類情報抽出部とが共用されて構成されてもよく、このようにすれば、登録用と認証用との入力デバイスが、兼用でき、例えば印鑑データを入力するための新たな装置を付加することなく、照合が可能となる。
【００３４】
（１４）登録装置が、登録用生体情報入力部と、登録者生体情報特徴データ抽出部と、登録者生体分類情報抽出部と、照合用データ生成部とをそなえて構成されてもよく、このようにすれば、必ずしも紋様が一致しない場合においても、本人認証が確実にでき、かつ、無駄な照合を最小限度に抑制できる。
（１５）認証装置が、認証対象者生体情報特徴データ抽出部と、認証対象者生体分類情報抽出部と、照合優先順位定義部と、照合部と、判定部とをそなえて構成されてもよく、このようにすれば、単なる総当たり照合と比較して、迅速に本人と認証することができる。
【００３５】
（１６）本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムが、コンピュータを、登録者指紋特徴データ抽出部と、指紋分類情報抽出部と、照合用データ生成部として機能させており、また、認証対象者指紋特徴データ抽出部と、認証対象者指紋分類情報抽出部と、照合優先順位定義部と、照合部として機能させているので、コンピュータに簡単にインストールでき、従って、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムを効率よく構築できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る指紋情報を用いた個人認証システムの構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る登録装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る認証装置のブロック図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る指紋特徴データの抽出を説明するための図であり、（ｂ）は単位ブロックにおける指紋波を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る他の指紋特徴データの抽出を説明するための図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係るディレクションを説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る照合用データ登録手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態に係る照合情報生成手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係る照合手順の概略を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る照合手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る他の照合手順を示すフローチャートである。
【図１２】右流れ型に判定される指紋画像の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る右流れ型と判定する手順のフローチャートである。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る右流れ型と判定する手順のフローチャートである。
【図１５】左流れ型に判定される指紋画像の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施形態に係る左流れ型と判定する手順のフローチャートである。
【図１７】本発明の第１実施形態に係る左流れ型と判定する手順のフローチャートである。
【図１８】（ａ），（ｂ）はともに波型に判定される指紋画像の一例を示す図である。
【図１９】本発明の第１実施形態に係る波型と判定する手順のフローチャートである。
【図２０】（ａ），（ｂ）はともに渦型に判定される指紋画像の一例を示す図である。
【図２１】本発明の第１実施形態に係る渦型と判定する手順のフローチャートである。
【図２２】本発明の第１実施形態に係る右流れ型照合優先順位の定義例を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第１実施形態に係る左流れ型照合優先順位の定義例を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第１実施形態に係る波型照合優先順位の定義例を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第１実施形態に係る渦型照合優先順位の定義例を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る認証装置のブロック図である。
【図２７】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る登録装置のブロック図である。
【図２８】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る認証装置のブロック図である。
【図２９】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る波型照合優先順位の定義例を示すフローチャートである。
【図３０】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る認証手順を示すフローチャートである。
【図３１】本発明の第２実施形態に係る生体情報を用いた個人認証システムにおける登録装置のブロック図である。
【図３２】本発明の第２実施形態に係る生体情報を用いた個人認証システムにおける認証装置のブロック図である。
【図３３】指紋紋様の種類を説明するための図である。
【図３４】（ａ）はてい状線を説明するための図であり、（ｂ）は突起弓状線を説明するための図である。
【図３５】（ａ），（ｂ）はそれぞれ渦状紋を説明するための図である。
【図３６】てい状紋の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）本発明の第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態に係る指紋情報を用いた個人認証システムの構成図である。この図１に示す個人認証システム（以下、システムと略称することがある）４９は、指紋情報を用いて個人の認証を行なうものであって、格納部５２，登録装置５０，認証装置５１をそなえて構成されている。
【００３８】
ここで、格納部５２は、照合用データ（照合用指紋要素又は照合情報）を、指紋分類情報（指紋紋様情報）の分類種別ごとに保持するものであり、登録者指紋特徴データを保持しうる指紋特徴データ格納部（登録者指紋特徴データ格納部）１１１と、登録者指紋紋様情報を保持しうる指紋紋様情報格納部（登録者指紋分類情報格納部）１１２とを有する。照合用データとは、本人認証時に参照されるためのデータであって、指紋特徴データと紋様種別とを結びつけたものであり、分類種別とは、分類カテゴリを表す。また、この格納部５２は、例えばハードディスクによりその機能が実現される。加えて、特徴データとして保持される情報は、指紋の特徴点の位置，数又は特徴点同士の相対関係などであって、これらの情報が等しいか否かが比較されて、登録されているデータと、認証用に入力されたデータとが等しいか否かが判定されるのである。
【００３９】
なお、後述するように、指紋特徴データ格納部１１１及び指紋紋様情報格納部１１２は、いずれも、認証装置５１と共用されている。以下の説明において、格納部５２は、データベース５２と称することがある。
また、図１に示す登録装置５０ａ，認証装置５１ａ，５１ｂ及びシステム４９ａ，４９ｂは、それぞれ、登録装置５０，認証装置５１及びシステム４９の変形装置及びシステムであり、後述する第１実施形態の第１変形例，第１実施形態の第２変形例にて詳述する。
【００４０】
さらに、登録装置５０は、登録者指紋情報を採取するための指紋情報入力部（登録用指紋情報入力部）１００（図２参照）を用いて入力された情報から照合用データを得て格納部５２に書き込むものである。そして、認証装置５１は認証対象者が本人であるか否かを格納部５２に書き込まれた照合用データを用いて照合・判定するものである。
【００４１】
図２は本発明の第１実施形態に係る登録装置５０のブロック図である。この図２に示す登録装置５０は、指紋情報入力部１００のほかに、指紋特徴データ抽出部（登録者指紋特徴データ抽出部）１０１と、指紋紋様情報抽出部（登録者指紋分類情報抽出部）１０２と、照合用データ生成部１２１とをそなえて構成されている。
【００４２】
指紋情報入力部１００は、例えば指紋スキャナ（図示省略）によりその機能が実現される。また、この指紋情報入力部１００は、登録者の生体情報を登録用の指紋として採取するのみならず、後述するように、登録用のデータとは異なる認証用の指紋を入力するためにも用いられる。
指紋特徴データ抽出部１０１は、指紋情報入力部１００により採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出するものであり、指紋紋様情報抽出部１０２は指紋情報入力部１００により採取された登録者指紋画像から登録者指紋紋様情報（登録者指紋分類情報）を抽出するものであり、また、照合用データ生成部１２１は照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋紋様情報とを関連づけて格納部５２に書き込むものである。
【００４３】
また、この図２に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは、上述したものと同一のもの又は同様の機能を有するものであり、その重複した説明を省略する。
これにより、図示されていない制御部の指示により、指紋情報入力部１００にて、登録者指紋画像が採取され、指紋特徴データ抽出部１０１にて、採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データが抽出される。また、指紋紋様情報抽出部１０２にて、採取された登録者指紋画像から登録者指紋紋様情報が抽出され、紋様種別が分類される。
【００４４】
そして、照合用データ生成部１２１にて、抽出された照合用特徴データと指紋紋様とに基づき、登録者指紋特徴データと登録者指紋紋様情報とが関連づけられて（組み合わせられて）、個人認証時に用いる照合用データが生成され、この照合用データが、指紋特徴データ格納部１１１と指紋紋様情報格納部１１２とにそれぞれ書き込まれる。
【００４５】
なお、図２に示す２種類の照合用の指紋特徴データ格納部１１１と指紋紋様情報格納部１１２とは、それぞれ、個別に情報が保持されるようになっているが、これら２種類の情報は一対一で相互に結びつく情報なので、一個の記憶装置を用いてこの機能を実現させることもできる。また、一個の記憶装置を用いることは、後述する第１実施形態の各変形例及び第２実施形態におけるシステムにも適用できる。
【００４６】
図３は本発明の第１実施形態に係る認証装置５１のブロック図である。この図３に示す認証装置５１は、指紋情報入力部１００のほかに、指紋特徴データ抽出部（認証対象者指紋特徴データ抽出部）１０１と、指紋紋様情報抽出部（認証対象者指紋分類情報抽出部）１０２と、照合優先順位定義部１１３と、指紋情報照合部（照合部）１１４と、判定部１１５とをそなえて構成されている。
【００４７】
この指紋特徴データ抽出部１０１は、証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部１００により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出するものであり、指紋紋様情報抽出部１０２は、認証用指紋情報入力部１００により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋紋様情報（認証対象者指紋分類情報）を抽出するものである。
【００４８】
また、これらの指紋特徴データ抽出部１０１，指紋紋様情報抽出部１０２は、それぞれ、登録者指紋画像の指紋中心について指紋先端側と反対側の部分を用いて、登録者指紋紋様情報を抽出するようになっている。
図４（ａ）は本発明の第１実施形態に係る指紋特徴データの抽出を説明するための図である。この図４（ａ）に示す指紋画像（以下、画像と称することがある）は、縦横にそれぞれ、４０分割されて、１６００個の単位ブロック（小さなブロック）にされている。ここで、１個の単位ブロックの画素数は、８画素×８画素である。この画素数にする理由は、各単位ブロックが単独で、局所的な指紋波の流れ方向を判別できるようにするためである。
【００４９】
図４（ｂ）は単位ブロックにおける指紋波を示す図である。この図４（ｂ）に示す単位ブロックは８画素×８画素であって、指紋波が画像レベルで表示されている。また、この指紋波の流れ方向は、ディレクションとも称され、上記の局所的な指紋波の流れ方向とは、この単位ブロックにおけるディレクションを意味する。ディレクションの一例は、図６（ａ）〜（ｄ）に示すようになる。なお、以下の説明において、右流れ，左流れ，波，渦，水平，垂直の各ディレクションを、それぞれ、右流れ系，左流れ系，波系，渦系，水平系，垂直系と称することがある。
【００５０】
そして、入力された画像の画素数が、例えば３２０画素×３２０画素であって、その画像内に明確に指紋紋様が表されている場合は、その入力画像は画素数が８画素×８画素の単位ブロックに分割される。また、１個の単位ブロックが、単独でも、局所的なディレクションが判別されるようになっている。
さらに、図４（ａ）に示す１６００個の単位ブロックの中から、指紋中心（指紋中心座標）よりも下の部分にある単位ブロックについて、２個のコアブロックが特定される。
【００５１】
このコアブロックとは、単位ブロックの集まりであって、ブロック群（ブロックグループ）とも呼ばれる。図４（ａ）には、２個のコアブロックが示され、あたかも２個の窓が設けられているようになっている。そして、紋様判定が、コアブロックを構成する単位ブロックのそれぞれが有するディレクションの存在比率で判定されるようになっている。
【００５２】
これにより、指紋紋様が、コアブロックに基づいて判定されるのである。
なお、以下の説明においては、これらのコアブロックを、それぞれ、ブロック群Ａ，ブロック群Ｂと称する。また、指紋中心座標を有する単位ブロック（以下の説明では、中心単位ブロック又は中心ブロックと称する）について、指紋先端側と反対側の部分から、複数の単位ブロックが特定され、コアブロックが生成される。
【００５３】
さらに、以下の説明では、３２０画素×３２０画素の入力画像が、８画素×８画素の単位ブロックに分割されて紋様判定されるものとして説明する。なお、画像内に明確に指紋紋様が表されていない場合や、画像の大きさ又は画像内の指紋形状に基づいて、１個の単位ブロックのサイズは、ディレクションが判別できる程度の画素数で変更できる。従って、３２０画素×３２０画素の画像は、３２０の約数（２，４，５，１０など）の画素数を有する単位ブロックに指紋採取状況により、分割することができる。
【００５４】
すなわち、指紋情報入力部１００からの入力画像の画素数に応じて、分割数を変更するのである。例えば、入力画像が３００画素×３００画素である場合は、８画素×８画素で割り切れない。従って、この場合は、画像は、１０画素×１０画素を有する９００個の単位ブロックに分割され紋様判定される。
そして、指紋紋様情報抽出部１０２（図２参照）は、紋様種別に応じて、ブロック群を選択している。指紋紋様情報抽出部１０２は、例えば波型紋様について判定するときと渦型紋様について判定するときとにおいて、異なるブロック群を用いるようになっている。これらについては、図１９及び図２１を用いて後述する。
【００５５】
次に、図５は本発明の第１実施形態に係る他の指紋特徴データの抽出を説明するための図である。この図５に示す画像には、紋様種別が渦型と判別するときに用いられるブロック群Ａ及びブロック群Ｂが示されており、この場合にも、指紋中心より下の部分が利用されている。
ここで、下の部分が利用される理由は、指紋中心から上の部分は、どの紋様種別でも似通っており、紋様の判別に適さないからである。従って、紋様分類に必要不可欠な広い面積の指紋画像が採取できなくても、指紋中心から下の部分だけを用いれば、紋様判別が可能となる。
【００５６】
従って、システム４９において、紋様判別するに当たり、まず、指紋紋様情報抽出部１０２が、画像から指紋中心座標を検出し（中心検出ステップ）、その画像を例えば１６００個の単位ブロックに分割し（分割ステップ）、分割された１６００個の単位ブロックのうち、検出された指紋中心座標を有する中心単位ブロックを認識する（認識ステップ）。さらに、指紋紋様情報抽出部１０２は、認識された中心単位ブロックについて、指紋先端側と反対側の部分から、複数の単位ブロックを有するブロックグループを生成し（ブロックグループ生成ステップ）、生成されたブロックグループを構成する複数の単位ブロックのそれぞれについて、局所的な指紋波の流れ方向（局所的なディレクション）を判別し（単位ブロック流れ方向判別ステップ）、判別された指紋波の流れ方向に基づいて指紋紋様情報を判定するのである（指紋分類情報判定ステップ）。
【００５７】
なお、図４（ａ）及び図５にそれぞれ示す指紋特徴データの抽出方法は、後述する第１実施形態の各変形例及び第２実施形態においても用いられる。
このように、指紋中心から下の部分の特定領域（コアブロック）におけるディレクションに着目することにより、紋様種別が判別されるので、入力された画像が完全に再現されておらず、正確に紋様が判別できなくても、優先順位の高い紋様と照合できる利点がある。
【００５８】
また、この指紋紋様情報の判定に当たり、図４（ａ）に示すブロック群Ａとブロック群Ｂとの位置関係により、判定のために使用するブロック群が選択され、そのブロック群に含まれる各単位ブロックの指紋波の流れ方向が、右流れ系，左流れ系，垂直系及び水平系の４種類に分類される。また、指紋画像が存在しない単位ブロックは、除外されるようになっている。
【００５９】
さらに、単位ブロック（８画素×８画素）が有する指紋波の状態から検出されたディレクションの種別について、図６（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
図６（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係るディレクションを説明するための図であり、各々、垂直系，水平系，右流れ系及び左流れ系のディレクションが示されている。これらの図６（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示されるディレクションパターン（２０個）は、指紋波の流れ方向を分類するために用いられる。
【００６０】
そして、入力された画像の指紋紋様と、これらのディレクションパターンとが比較され、指紋中心から下の部分の特定領域における指紋波に着目することにより、概略的な紋様種別が判別される。
なお、このパターンを用いた照合は、後述する第１実施形態の各変形例及び第２実施形態においても、用いられる。
【００６１】
また、図２及び図３において、登録装置５０の登録者指紋特徴データ抽出部と認証装置５１の認証対象者指紋特徴データ抽出部とが共用されるとともに、登録装置５０の登録者指紋紋様情報抽出部と認証装置５１の認証対象者指紋紋様情報抽出部とが共用されるようになっている。この共用により、システム４９の装置の低コスト化を実現することができる。
【００６２】
さらに、照合優先順位定義部１１３（図３参照）は、登録者指紋紋様情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうるものであり、この機能は例えばメモリ（図示省略）により実現される。また、この照合優先順位定義部１１３は、登録者指紋紋様情報と照合優先順位とを関連づけたデータを、照合用データとして保持するようになっている。
【００６３】
従って、入力された画像が完全に再現されておらず、正確に紋様が判別できなくても、照合優先順位の高い照合用データと照合できる。
そして、分類された紋様に照合優先順位が付与されて、一致する照合用データが見つかるまで、順次照合される。従って、必ずしも紋様が一致しない場合においても、本人認証を確実に行え、かつ、無駄な照合を最小限度に抑制できるので、計算の手間が大幅に省略できて効率のよい照合が可能となる。
【００６４】
そして、以下に説明する指紋情報照合部１１４等に設けられたプログラムにより、照合判定時に、右流れ型が１番目、渦型が２番目等、紋様種別ごとに照合優先順位が付与され、その付与により定義された照合優先順位が照合優先順位定義部１１３に保持されるのである。この照合優先順位の付与方法の詳細については、図２２〜図２５を用いて後述する。
【００６５】
これにより、照合時に、総当たりをせずに、照合優先順位を用いて照合できるので、計算量の大幅な削減が可能となる。
そして、指紋情報照合部１１４は、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋紋様情報及び照合優先順位に基づき認証対象者指紋特徴データと登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力するものである。この指紋情報照合部１１４は、認証対象者指紋特徴データと、照合用データとして保持している指紋特徴データとの一致率が、予め定義した所定の一致率を超えた場合に、本人と認証する。
【００６６】
また、指紋情報照合部１１４は、照合優先順位定義を用いて指紋特徴データを照合する際、照合優先順位の高い紋様順に、順次、照合用データを切り替えて照合するようになっている。さらに、この指紋情報照合部１１４は、照合優先順位が低く、かつ、一致率が低い紋様についての照合になったときには、本人認証を中断することもできる。
【００６７】
また、予め定義する所定の一致率を変更することにより、所望の厳密度又は精度を設定できるようになり、精密な照合と速度を優先した照合とを、必要に応じて使い分けることもできる。
判定部１１５（図３参照）は、照合結果に基づき本人／非本人を判定するものである。この判定部１１５は、指紋紋様情報抽出部１０２にて抽出された認証対象者指紋紋様情報を加味して、本人／非本人を判定するようになっている。さらに、判定部１１５は、指紋情報照合部１１４から出力される一致率を、照合結果として本人／非本人を判定するようになっている。すなわち、この判定部１１５は、指紋特徴データ照合部１１４にて算出された一致率に基づき本人であるか否かを判定する本人判定部として機能している。
【００６８】
また、判定部１１５が、所定の照合優先順位における照合作業が終了するまで本人／非本人を判定できない場合は、指紋情報照合部１１４が、所定の照合優先順位よりも低い照合優先順位における本人認証を制限するようになっている。
これにより、照合優先順位が低く、かつ、ヒットする率が低い紋様における照合優先順位になったときに、本人認証が中断され、効率よい運用ができる。
【００６９】
これらの照合優先順位定義部１１３は、メモリやハードディスク等により実現され、また、指紋情報照合部１１４及び判定部１１５の機能は、それぞれ、ハードディスクに記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することにより実現される。
また、図３において、これらのほか、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同一の機能を有するものであるので、更なる説明を省略する。
【００７０】
そして、システム４９を構築するに当たり、システム運用者は、所望のハードウェア装置を用意するほか、パソコン又はワークステーションを用いて、ソフトウェアプログラム（プログラム）を用意する。また、システム運用者は、そのプログラムがインストールされたパソコン又はワークステーションのハードディスク（記録媒体）を用いて、他の場所にシステムを構築することもある。加えて、システム運用者は、そのプログラムが記録されたハードディスク（図示省略），ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）等の記録媒体を頒布することもある。すなわち、システム運用者は、パソコン又はワークステーションを、登録装置５０又は認証装置５１として機能させるように扱うことがある。
【００７１】
例えばハードディスク，ＣＤ−ＲＯＭなどを用いた本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、このシステム４９ｂにおいて使用されるコンピュータを、認証対象者から採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部１０１と、認証対象者指紋画像から認証対象者指紋紋様情報を抽出する認証対象者指紋紋様情報抽出部１０２と、登録者指紋紋様情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部１１３と、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋紋様情報及び照合優先順位に基づき認証対象者指紋特徴データと登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部１１４として機能させるためのものである。
【００７２】
また、これらの認証対象者指紋特徴データ抽出部１０１と、認証対象者指紋紋様情報抽出部１０２と、照合優先順位定義部１１３と、照合部１１４との機能は、それぞれ、コンピュータのハードディスク（図示省略）に記憶されたプログラムを、そのコンピュータのＣＰＵが実行することにより実現される。
そして、上記プログラムを、パソコン又はワークステーション等のそれぞれにインストールする方法は、それらのコンピュータが有するＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ(CD-Recordable)、ＣＤ−ＲＷ(CD-Rewritable)及びフロッピーディスク等の読み取り装置を用いて、ハードディスクにインストールしたり、又は、他のネットワークからダウンロードしてインストールする。
【００７３】
なお、このプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体と、インストール方法とは、いずれも、後述する第１実施形態の各変形例及び第２実施形態において、同様に用いられる。
従って、このプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いることにより、コンピュータに簡単にインストールでき、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムを効率よく構築できる。
【００７４】
これにより、指紋特徴データ抽出部１０１にて、指紋情報入力部１００により採取された指紋から認証対象者指紋特徴データが抽出され、指紋紋様情報抽出部１０２にて、採取された指紋から認証対象者指紋紋様情報が抽出され、これらのデータ，情報は、いずれも、指紋情報照合部１１４に入力される。さらに、照合優先順位定義部１１３にて、登録者指紋紋様情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位が出力される。
【００７５】
そして、指紋情報照合部１１４にて、指紋特徴データ格納部１１１及び指紋紋様情報格納部１１２のそれぞれからデータ，情報が読み出され、これらのデータ，情報と、認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋紋様情報及び照合優先順位とに基づき認証対象者について照合され、照合結果（一致率）が出力され、判定部１１５にて、照合結果に基づき本人／非本人が判定されるのである。
【００７６】
このように、指紋特徴データの登録に当たり、照合する照合優先順位が定義され、指紋特徴データと指紋紋様情報とがそれぞれ別個の記憶装置に保持され、照合優先順位定義が参照されながら照合される。
また、システム４９の利用者は、登録・認証を次のように行なう。すなわち、本発明に関連した指紋情報を用いた個人認証システム用登録・認証方法は、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステム４９におけるものである。
【００７７】
まず、採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データが抽出され（第１抽出ステップ）、この第１抽出ステップにて抽出された登録者指紋特徴データが、データを保持しうる格納部５２に書き込まれる（登録者指紋特徴データ登録ステップ）。
そして、登録者指紋画像から登録者指紋紋様情報が抽出され（第２抽出ステップ）、この第２抽出ステップにて抽出された登録者指紋紋様情報が格納部５２に書き込まれる（登録者指紋分類情報登録ステップ）。
【００７８】
一方、照合用データが、登録者指紋特徴データと登録者指紋紋様情報とが関連づけられて格納部５２に書き込まれ（照合用データ登録ステップ）、その照合用データが格納部５２から抽出され（照合用データ抽出ステップ）、採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データが抽出される（第３抽出ステップ）。
【００７９】
続いて、認証対象者指紋画像から認証対象者指紋紋様情報が抽出され（第４抽出ステップ）、登録者指紋紋様情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位が出力され（照合優先順位定義ステップ）、これらの認証対象者指紋特徴データ，認証対象者指紋紋様情報及び照合優先順位に基づいて、認証対象者が本人であるか否かが照合・判定されるのである（照合・判定ステップ）。
【００８０】
なお、この個人認証システム用登録・認証方法は、後述する第１実施形態の各変形例及び第２実施形態において、同様に用いられる。
このように、認証装置５１が、指紋紋様を用いた個人認証において、紋様ごとに照合優先順位を意識して照合するので、認証用指紋として入力された指紋情報の紋様と、照合用登録データの紋様とが完全に一致していなくても、確実に照合できる。また、このように、照合優先順位が意識されるので、厳密な紋様判定処理が不要となる。
【００８１】
上述の構成により、本発明に関連した指紋情報を用いた個人認証システム用登録・認証方法について、図３〜図２５を参照して詳述する。
本発明に関連した登録・認証方法は、指紋による個人認証において、指紋紋様を厳密に判定するのに必要な広い面積の指紋画像が得られなくても、判定可能な範囲において、入力された指紋画像のそのままの状態から紋様種別を判定するものであり、また、指紋の採取されたときの入力状態により、登録者指紋と認証対象者指紋との紋様が一致しない場合でも、紋様種別ごとに付与された照合優先順位により、可能な限り、本人認証処理時間の短縮を実現するようになっている。
【００８２】
図７は本発明の第１実施形態に係る照合用データ登録手順を示すフローチャートである。まず、指紋情報が入力され（ステップＡ１）、指紋特徴データ格納部１１１から指紋特徴データが抽出され（ステップＡ２）、そして、指紋紋様情報格納部１１２から指紋紋様情報が抽出される（ステップＡ３）。
図８は本発明の第１実施形態に係る照合情報生成手順を示すフローチャートである。指紋情報が入力されると（ステップＡ１０）、指紋特徴データが生成され（ステップＡ１１）、その入力指紋の紋様が、右流れ系，左流れ系，波系，渦系，判定不可能の５種類に分類される（ステップＡ１２）。そして、指紋特徴データと紋様情報とを結びつけた照合用データが生成され（ステップＡ１３）、得られた照合用データはデータベース（格納部）５２に登録される（ステップＡ１４）。
【００８３】
また、図９に、照合手順の概略を示し、図１０，図１１にその照合手順の詳細を示す。
図９は本発明の第１実施形態に係る照合手順の概略を示すフローチャートである。指紋情報が入力されると（ステップＢ１）、指紋特徴データが生成され（ステップＢ２）、紋様が判定される（ステップＢ３）。そして、紋様による照合優先順位が参照されて紋様情報を用いて照合順位が決定され（ステップＢ４）、指紋が照合される（ステップＢ５）。
【００８４】
図１０は本発明の第１実施形態に係る照合手順を示すフローチャートであり、認証装置５１（図３参照）における照合実行を示している。
まず、認証用指紋情報が採取され（ステップＢ１１）、指紋特徴データが抽出されるとともに（ステップＢ１２）、入力指紋の紋様が抽出されて（ステップＢ１３）、右流れ型，左流れ型，波型，渦型，判定不可能の５種類に分類され、本人認証用要素として保持される。また、認証照合する手順は、予め定義してある紋様判定処理の特性ごとに判定する可能性の高い順に照合優先順位が、照合優先順位定義部１１３より参照される（ステップＢ１４）。
【００８５】
また、認証用に入力された指紋画像の紋様から、後述する図２５〜図３０にそれぞれ示す照合優先順位判定方法を用いて、照合実行時に照合優先順位を判定してもよい。
次に、照合優先順位が示す最も照合優先順位の高い紋様に属する照合用指紋データグループのうちのｎ件が、照合用特徴データが書き込まれたデータベース（ＤＢ；指紋特徴データ格納部１１１と指紋紋様情報格納部１１２とを含む格納部５２）から取得されるか（ステップＢ１５）、又は、ステップＢ１６〜ステップＢ２０の処理が繰り返される。ここで、ｎは０以上の整数を表し、一つの照合用指紋データグループが有する複数の登録された指紋データの数を表す。また、指紋特徴データ格納部１１１と指紋紋様情報格納部１１２とは、それぞれ、ステップＢ１５と後述するステップＢ２２とにおいて、参照される。
【００８６】
そして、例えばｆｏｒループ文において、初期値が０とされ（ステップＢ１６）、ステップＢ１７において、ループ回数がｎに満たない場合は、Ｙｅｓルートを通り、ステップＢ１８にて、ｉ番目（ｉは０以上ｎ以下の整数）の照合用特徴データと、認証用指紋特徴データとが比較照合される。そして、特徴点が一致するか否かについて、データベース５２が参照され（ステップＢ１９）、一致する照合用指紋データが発見されると、Ｙｅｓルートを通り、本人と認証されて（ステップＢ２３）、照合結果として、「認証」が出力される。
【００８７】
また、ステップＢ１９において、最も照合優先順位の高い紋様の照合用指紋データグループに一致する照合用指紋データが存在しない間は、Ｎｏルートを通り、ｉの値がカウントアップされて（ステップＢ２０）、ステップＢ１７からの処理が繰り返される。
そして、ステップＢ１７において、ループ処理が終了したときは、Ｎｏルートを通り、ステップＢ２１において、次の照合優先順位の有無が判別される。ここで、次の照合優先順位を有する紋様があると、Ｙｅｓルートを通り、ステップＢ２２において、次の照合優先順位の高い紋様の指紋特徴データ群が、指紋特徴データ格納部１１１と指紋紋様情報格納部１１２と（図中の丸付き数字１，２参照）からｎ件（ｎは上記のｎと同様のものである）取得された後、再度、ステップＢ１６からの処理が繰り返される。また、ステップＢ２１において、次の照合優先順位を有する紋様がないときは、Ｎｏルートを通り、本人とは認証されない（ステップＢ２４）。
【００８８】
さらに、ステップＢ１５，ステップＢ２２のそれぞれにおいては、優先順位が示す紋様と一致するデータが、まとめて、照合用データが格納されているデータベース５２からメモリに読み込まれ、認証対象者指紋紋様とその読み込まれたデータとが照合される。処理中の優先順位が示す紋様と一致する照合データが、例えば１００件ある場合は、これら１００件がまとめてメモリに読み込まれ、それらがメモリ内にて順次照合されるのである。
【００８９】
このように、その紋様と一致する照合用指紋特徴データ群は、照合用指紋特徴データが書き込まれたデータベース５２から取得され、認証時に毎回データベース５２が参照され、認証用指紋特徴データと比較照合される。
また、照合優先順位が高い紋様の照合用登録データと、照合優先順位の低い紋様の照合用登録データとのそれぞれに、認証用データと一致するデータが混在し、照合優先順位が低い照合用登録データの一致率が、照合優先順位の高い照合用登録データの一致率を上回った場合、このときの照合優先順位の高さと一致率とに基づき、本人か否かが認証される。すなわち、いずれかが本人と決定される。
【００９０】
例えば、一致率の条件を７０％とし、第１優先順位の紋様を有する登録照合用データの一致率が７５％であり、第５優先順位の紋様の一致率が有する登録照合用データの一致率が７５％以上であったとしても、照合用登録データが第５優先順位の紋様に振り分けられる可能性は非常に低いことから、第１優先順位の紋様を有する登録照合用データを本人と認証することができる。
【００９１】
このようにして、照合優先順位の高さと一致率とに基づき、本人認証が可能となる。
図１１は本発明の第１実施形態に係る他の照合手順を示すフローチャートである。この図１１に示す照合手順は、優先順位が示す紋様と一致する照合データを、照合の度にデータベース５２から参照するようになっている。
まず、ステップＢ１１〜ステップＢ１４までの処理は、図１０に示すものと同様である。次に、ステップＢ１５ａにおいて、照合優先順位の最も照合優先順位の高い紋様の特徴データ数が指紋特徴データ格納部１１１と指紋紋様情報格納部１１２とからｎ件取得される。そして、ｎが０か否かが判定され（ステップＢ２７）、ｎが０のときは、Ｙｅｓルートを通り、ステップＢ２８にて、次の優先順位があるか否かが判定され、あるときは、Ｙｅｓルートを通り、ステップＢ２９において、次の照合優先順位を有する紋様の特徴データ数が、データベース５２からｎ件取得され、ステップＢ２７に戻る。
また、ステップＢ２７にてｎが０でなければ、Ｎｏルートを通り、ステップＢ３０に進み、ステップＢ２８にて次の優先順位がなければ、Ｎｏルートを通り、後述するステップＢ３８の処理が行なわれる。
【００９２】
ステップＢ３０において、ループの初期値が１にされ、ステップＢ３１において、処理中の優先順位紋様と一致するｉ番目のデータがデータベース（指紋特徴データ格納部１１１及び指紋紋様情報格納部１１２を含む格納部５２）から取得される。最も照合優先順位の高い紋様に属する照合用指紋データグループのうちのｎ件が、データベース（ＤＢ）５２から取得される。
【００９３】
続いて、ステップＢ３２において、ｉ番目の照合用特徴データと認証用指紋特徴データとが照合され、ステップＢ３３において、特徴点が一致するか否かが検査されて、一致する場合には、Ｙｅｓルートを通り、本人と認証される（ステップＢ３９）。一方、ステップＢ３３において、一致しない場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＢ３４において、ｎ件のすべてについて照合が終了したか否かが検査されて、終了していない間は、Ｙｅｓルートを通り、ステップＢ３５において、インクリメントされてから、ステップＢ３１からの処理が繰り返される。ここで、ｎは上記と同一のものである。
【００９４】
そして、ステップＢ３４において、ｎ件のすべてについて照合が終了した場合には、Ｎｏルートを通り、ステップＢ３６にて、次の優先順位があるか否かが検査され、ない場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＢ３８にて本人と認証されずに、処理が終了する。一方、ステップＢ３６にて次の優先順位がある場合は、Ｙｅｓルートを通り、ステップＢ３７において、次の照合優先順位紋様の指紋特徴データ数がデータベース５２からｎ件取得され、再度、ｎが０か否かが判定され（ステップＢ４０）、ｎが０のときは、Ｙｅｓルートを通り、ステップＢ３６に進む。一方、ｎが０でなければ、Ｎｏルートを通り、ｉが１にされて（ステップＢ４１）、そして、ステップＢ３１に戻るのである。
【００９５】
従って、照合対象とするデータが、照合の都度、データベース５２から取得される。図１０及び図１１に示す手順のうちのいずれかが、処理速度や精度等の変更によって、適宜変更されうる。
なお、図１０に示すステップＢ１５，Ｂ２２においては、「特徴データ群」がデータベース５２から取得され、図１１に示すステップＢ１５ａ，Ｂ３７においては、「特徴データ数」がデータベース５２から取得されている。
【００９６】
以下、図面を参照して、指紋の各紋様種別ごとに分類する動作について説明する。
まず、図１２に示す指紋画像例が右流れ型と判定される紋様判定例について、図１３及び図１４を用いて説明する。図１２は右流れ型に判定される指紋画像の一例を示す図であり、図１３及び図１４はともに本発明の第１実施形態に係る右流れ型と判定する手順（ステップＣ１〜Ｃ１４）のフローチャートである。
【００９７】
図１３に示すステップＣ１において、指紋情報（指紋画像）が入力され、指紋中心座標が検出される。次に、ステップＣ２において、画像全体が８画素×８画素からなる複数のブロックに分割され、ステップＣ３において、検出した指紋中心座標が位置するブロックが、中心ブロックとして認識される。
さらに、ステップＣ４において、右流れ型の紋様判定には、中心ブロックから左右に８ブロック幅で画像の下までの（下側のブロックを含むすべてのブロック）ブロックをまとめたブロック群（以後、処理ブロック群と称する）とし、処理ブロック群の右半分のブロック群（以後、ブロック群Ａと称する）と、処理ブロック群の左半分のブロック群（以後、ブロック群Ｂと称する）を使用して判定される。また、そのときのブロック群Ａとブロック群Ｂとの位置関係は、図４（ａ）に示すようになる。
【００９８】
続いて、ステップＣ５において、判定処理の対象として認識されたブロック群を構成する各ブロックの指紋波の流れ方向が、右流れ系，左流れ系，垂直系，水平系の４種類に分類され（図６（ａ）〜（ｄ）参照）、また、指紋画像の存在しないブロックに関しては、処理対象から除外される。
ステップＣ６において、ブロック群Ａに属するブロックの多数（例えば８０％）が右流れ系であれば、ブロック群Ｂの垂直系のブロックは右流れ系と判定され、Ｙｅｓルートを通り、ステップＣ７において、ブロック群Ｂの垂直系のブロックが右流れ系に分類される。また、ステップＣ６において、右流れ系と判定されなければ、Ｎｏルートを通り、図１４に示すステップＣ８へ移行する。
【００９９】
このステップＣ８において、ブロック群Ｂに属するブロックの多数（例えば８０％）が左流れ系であれば、Ｙｅｓルートを通り、ステップＣ９において、ブロック群Ａの垂直系のブロックが左流れ系に分類される。ステップＣ８において、左流れ系と判定されなければ、Ｎｏルートを通り、ステップＣ１０に進む。なお、閾値として８０％を定義しているが、この値に限定されるものではなく、判定の厳密度を変更する場合には、所望の値に設定できる。
【０１００】
従って、垂直系と判定されたブロックに関しても、可能な限り、右流れ系又は左流れ系に分類されるので、判定したディレクションが、指紋採取状況における指の入力角度が斜めであっても、実際には右流れ型や左流れ型でも垂直型に誤判定されることが回避される。
この時点において、処理ブロック群に位置する各ブロックのディレクションが判定要素として決定するので、ステップＣ１０において、ブロック群Ａの右流れ比率とブロック群Ｂの右流れ比率とが加算され、総右流れ値が最大２００％として認識される。同様に、ブロック群Ａの左流れ比率とブロック群Ｂの左流れ比率とが加算され、総左流れ値が最大（ＭＡＸ）２００％として認識される。
【０１０１】
そして、認識された総右流れ値と総左流れ値とから、ステップＣ１１〜ステップＣ１４において、入力指紋が右流れ型か否かが判定される。
まず、明らかに、右流れ比率が大きいものは、右流れ型と判定する。例えば、総右流れ値から総左流れ値を減算した値が１００％以上であれば（ステップＣ１１）、Ｙｅｓルートを通り、右流れ型と判定される（ステップＣ１４）。ここで、明らかに右流れ型のものを選定するためなので、閾値はなるべく高めに設定する。
【０１０２】
次に、その判定において右流れと判定されなかったものについて判定する。すなわち、ステップＣ１１におけるＮｏルートを通り、ステップＣ１２において、総右流れ値が４０％以上で、かつ、総左流れ値が１５％以下であれば、Ｙｅｓルートを通り、右流れ型と判定される（ステップＣ１４）。
さらに、ステップＣ１２において、判定条件に満たない場合は、ＮＯルートを通り、ステップＣ１３において、右流れ型ではないと判定されて処理が終了する。
【０１０３】
なお、図１３及び図１４に示す判定においては、指荒れなどの指紋の状態や、判定に必要な最低限度の指紋画像が得られなかった場合、紋様を判定することができない。この場合は、紋様判定不可として別グループとし、照合優先順位を付すようにする。
このように、総右流れ値と総左流れ値との比率から、右流れか否かが判定されるので、例えば、指紋採取状況により、実際には右流れ型の紋様であって総右流れ値が小さくなったものであっても、右流れ型と判定される。
【０１０４】
また、このように、判定の厳密さを不要とすることにより計算効率が向上する。
次に、図１５に示す指紋画像例が左流れ型と判定される紋様判定例を図１６及び図１７を用いて説明する。図１５は左流れ型に判定される指紋画像の一例を示す図であり、図１６及び図１７はともに本発明の第１実施形態に係る左流れ型と判定する手順（ステップＤ１〜Ｄ１４）のフローチャートである。
【０１０５】
指紋情報の入力から、総右流れ値と総左流れ値との算出までの手順は、前述の右流れ判定と同一である。すなわち、指紋情報が入力され、指紋中心座標が検出され（ステップＤ１）、画像全体が８画素×８画素からなる複数のブロックに分割され（ステップＤ２）、検出した指紋中心座標が位置するブロックが、中心ブロックとして認識される（ステップＤ３）。
【０１０６】
さらに、中心ブロックから左右に８ブロック幅で画像の下までのブロックをまとめた処理ブロック群の右半分のブロック群Ａと、処理ブロック群の左半分のブロック群Ｂとを使用して判定される（ステップＤ４）。
続いて、判定処理対象として認識されたブロック群を構成する各ブロックの指紋波の流れ方向が、右流れ系，左流れ系，垂直系，水平系の４種類に分類されるとともに、指紋画像の存在しないブロックに関しては、処理対象から除外される（ステップＤ５）。
【０１０７】
ブロック群Ａに属するブロックの多数（例えば８０％）が右流れ系であれば、ブロック群Ｂの垂直系のブロックは右流れ系と判定され（ステップＤ６）、Ｙｅｓルートを通り、ブロック群Ｂの垂直系のブロックが右流れ系に分類される（ステップＤ７）。また、ステップＤ６において、右流れ系と判定されなければ、Ｎｏルートを通り、図１７に示すステップＤ８へ移行する。
【０１０８】
このステップＤ８において、ブロック群Ｂに属するブロックの多数（例えば８０％）が左流れ系であれば、Ｙｅｓルートを通り、ステップＤ９において、ブロック群Ａの垂直系のブロックが左流れ系に分類され、ステップＤ８において、左流れ系と判定されなければ、Ｎｏルートを通り、ステップＤ１０に進む。
さらに、ステップＤ１０において、ブロック群Ａの右流れ比率（右流れ系の比率）とブロック群Ｂの右流れ比率とが加算され、総右流れ値が最大２００％として認識される。同様に、ブロック群Ａの左流れ比率とブロック群Ｂの左流れ比率とが加算され、総左流れ値が最大２００％として認識される。
【０１０９】
そして、認識した総右流れ値と総左流れ値とから、ステップＤ１１〜ステップＤ１４において、入力指紋が左流れ型か否かが判定される。まず、ステップＤ１１において、Ｙｅｓルートを通り、総左流れ値から総右流れ値を減算した値が１００％以上であれば、左流れ型と判別される（ステップＤ１４）。すなわち、明らかに、左流れ比率（左流れ系の比率）が大きいものは、左流れ型と判定される。ここで、明らかに左流れ型であるものを選定するため、閾値は大きい値に設定している。
【０１１０】
次に、ステップＤ１１において、減算して得られた値が１００％より小さければ、Ｎｏルートを通り、ステップＤ１２において、左流れ型と判定されなかったものについて判定される。そして、総左流れ値が４０％以上で、かつ、総右流れ値が１５％以下であれば、Ｙｅｓルートを通り、ステップＤ１４において左流れ型と判定され、そうでなければ、Ｎｏルートを通り、ステップＤ１３において、左流れ型とは判定されない。
【０１１１】
なお、図１６及び図１７に示す判定においては、指荒れなどの指紋の状態や、判定に必要な最低限度の指紋画像が得られなかった場合、紋様を判定することができない。この場合は、紋様判定不可として別グループとし、照合優先順位を付すようにする。
このように、総右流れ値と総左流れ値との比率から、左流れか否かが判定されるので、例えば、指紋採取状況により、実際には左流れであって総左流れ値が小さくなったものであっても、左流れ型と判定される。また、このように、判定の厳密さを不要とすることにより計算効率が向上する。
【０１１２】
次に、図１８（ａ），（ｂ）に示す指紋画像例が波型と判定される紋様判定例について、図１９を用いて説明する。図１８（ａ），（ｂ）はともに波型に判定される指紋画像の一例を示す図であり、図１９は本発明の第１実施形態に係る波型と判定する手順のフローチャートである。指紋情報の入力から、ブロック群Ａとブロック群Ｂとのディレクションをそれぞれ、右流れ系，左流れ系，垂直系，水平系の４種類に分類する手順は、右流れ判定と同一の処理である。
【０１１３】
すなわち、指紋情報が入力され、指紋中心座標が検出され（ステップＥ１）、画像全体が８画素×８画素からなる複数の単位ブロックに分割され（ステップＥ２）、検出した指紋中心座標が位置する単位ブロックが、中心ブロック（中心単位ブロック）として認識される（ステップＥ３）。さらに、中心ブロックから左右に８ブロック（８単位ブロック）幅で画像の下までの単位ブロックをまとめた処理ブロック群の右半分のブロック群Ａと、処理ブロック群の左半分のブロック群Ｂとを使用して判定される（ステップＥ４）。
【０１１４】
続いて、判定処理対象として認識されたブロック群を構成する各ブロック（単位ブロック）の指紋波の流れ方向が、右流れ系，左流れ系，垂直系，水平系の４種類に分類されるとともに、指紋画像の存在しない単位ブロックに関しては、処理対象から除外される（ステップＥ５）。
そして、ステップＥ６において、ブロック群Ａに属する単位ブロックの多数（例えば７０％）が左流れ系であり、かつ、ブロック群Ｂに属する単位ブロックの多数（例えば７０％）が右流れ系であれば、Ｙｅｓルートを通り、波型と判定される（ステップＥ８）。また、ステップＥ６において、そうでなければ、Ｎｏルートを通り、ステップＥ７において、波型と判定されない。
【０１１５】
ここで、判定の閾値は７０％としている。この値は、中心ブロック近辺から垂直下に位置する単位ブロックのディレクションは、水平系であることが多くなることを考慮して定義される。また、判定の厳密度を変更する場合には、所望の値に設定できる。
なお、図１９に示す判定においては、指荒れなどの指紋の状態や、判定に必要な最低限度の指紋画像が得られなかった場合、紋様を判定することができない。この場合は、紋様判定不可として別グループとし、照合優先順位を付すようにする。
【０１１６】
このように、波型判定においては、ブロック群Ａの右流れ率とブロック群Ｂの左流れ率とがほぼ均等であれば波系と判定され、また、波系と判定された場合に判定結果を波型とし、判定条件に満たない場合は波型ではないとして処理が終了する。
次に、図２０（ａ），（ｂ）に示す指紋画像例が渦型と判定される紋様判定例について図２１を用いて説明する。図２０（ａ），（ｂ）はともに渦型に判定される指紋画像の一例を示す図であり、図２１は本発明の第１実施形態に係る渦型と判定する手順のフローチャートである。指紋情報の入力から、中心ブロックの検出までは、右流れ型判定と同一の処理である。
【０１１７】
すなわち、指紋情報が入力され、指紋中心座標が検出され（ステップＦ１）、画像全体が８画素×８画素からなる複数の単位ブロックに分割され（ステップＦ２）、検出した指紋中心座標が位置する単位ブロックが、中心ブロックとして認識される（ステップＦ３）。
そして、ステップＦ４において、渦型の紋様判定に使用するブロック群は、中心ブロックから８ブロック（単位ブロック）下側に移動し、その位置から左右に５単位ブロック移動した個所に位置する単位ブロックとその周辺に位置する８つの近傍単位ブロックとを処理ブロックとして認識される。また、認識された右側の処理ブロック群をブロック群Ａ、左側の処理ブロック群をブロック群Ｂとする（図５参照）。
【０１１８】
さらに、ステップＦ５において、判定処理対象として認識したブロック群を構成する各単位ブロックの指紋波の流れ方向が、右流れ系，左流れ系，垂直系，水平系の４種類に分類される。この分類は、右流れ型判定と同一の処理である。
すなわち、ステップＦ６において、ブロック群Ａに属する単位ブロックの多数（例えば７０％）が左流れ系であり、かつ、ブロック群Ｂに属する単位ブロックの多数（例えば７０％）が右流れ系であれば、Ｙｅｓルートを通り、渦型と判定される（ステップＦ８）。また、ステップＦ６において、そうでなければ、Ｎｏルートを通り、ステップＦ７において、渦型と判定されない。
【０１１９】
ここで、判定の閾値は７０％としている。なお、個々の指紋によっては、必ずしもブロック群Ａの左流れ率とブロック群Ｂの右流れ率とがいずれも１００％となるとは限らない。従って、その閾値の値は、それらを考慮して定義され、また、判定の厳密度を変更する場合には、所望の値に設定できる。
なお、図２１に示す判定においては、指荒れなどの指紋の状態や、判定に必要な最低限度の指紋画像が得られなかった場合、紋様を判定することができない。この場合は、紋様判定不可として別グループとし、照合優先順位を付すようにする。
【０１２０】
このように、渦型判定においては、ブロック群Ａのディレクションの多くが左流れで、ブロック群Ｂのディレクションの多くが右流れとなっていれば、渦型と判定できる。
このようにして、渦系と判定できた場合に判定結果を渦型とし、判定条件に満たない場合は渦型ではないとして処理が終了する。
【０１２１】
次に、図２２〜図２５を用いて、照合優先順位の定義例を説明する。
図２２は本発明の第１実施形態に係る右流れ型照合優先順位の定義例を示すフローチャートであり、図１３，図１４に示す右流れ型紋様判定例を使用した場合における、照合優先順位定義部１１３における右流れ型照合優先順位定義例が示されている。なお、以下の説明において、図面においては、第１照合優先順位〜第５照合優先順位は、それぞれ、優先順位１〜優先順位５と表示されることがある。
【０１２２】
この図２２に示すステップＧ１において、認証用指紋データが右流れ型と判定された場合（図１３，図１４参照）に、照合用登録データのうち第１照合優先順位を有する紋様型は同一型の右流れ型とされる。また、第２照合優先順位は渦型とされる（ステップＧ２）。
この理由は、図２０（ａ），（ｂ）に示す渦型紋様の判定において、判定に用いられるブロック群にて渦型と判定できない場合に、右流れ型紋様判定において、右に流れた形の渦型紋様を右流れ型とする確率が高いためである。
【０１２３】
さらに、第３照合優先順位は波型とされる（ステップＧ３）。この理由は、右流れ型紋様判定において、斜めに入力された右流れ型紋様の流れが正確に認識できず、図１９に示す波型判定において波型とする可能性があるためである。
次に、判定不可能（判定不可能型）とされた指紋が、第４照合優先順位に定義され（ステップＧ４）、左流れ型紋様の照合用指紋特徴データは、第５照合優先順位に定義される（ステップＧ５）。この理由は、図１６，図１７に示す左流れ型判定の特性は、右流れ型指紋を左流れ型に判定する可能性が非常に低いからである。
【０１２４】
図２３は本発明の第１実施形態に係る左流れ型照合優先順位の定義例を示すフローチャートであり、図１６，図１７に示す左流れ型紋様判定例を使用した場合における、照合優先順位定義部１１３における左流れ型照合優先順位定義例が示されている。
この図２３におけるステップＧ１１において、図１６，図１７に示す左流れ型紋様判定時において、認証用指紋の紋様が左流れ型とされた場合、照合用登録データの中で第１照合優先順位で照合する紋様型は同一型の左流れ型とされる。また、第２照合優先順位は渦型とされる（ステップＧ１２）。この理由は、図２１に示す渦型判定において、判定に用いられるブロック群にて渦型と判定できない場合に、左流れ型紋様判定において、左に流れた形の渦型紋様を左流れ型とする確率が高いためである。
【０１２５】
さらに、第３照合優先順位は波型とされる（ステップＧ１３）。この理由は、左流れ型の判定処理においては、斜めに入力された左流れ型の指紋紋様の流れが正確に認識できず、判定において波型とされる可能性があるためである。
次に、判定不可能とされた指紋が、第４照合優先順位に定義される（ステップＧ１４）。また、右流れ型紋様の照合用指紋特徴データは、第５照合優先順位に定義される（ステップＧ１５）。この理由は、右流れ型判定処理の特性は、左流れ型指紋を右流れ型に判定する可能性が非常に低いからである。
【０１２６】
図２４は本発明の第１実施形態に係る波型照合優先順位の定義例を示すフローチャートであり、図１９に示す波型紋様判定例を使用した場合における、照合優先順位定義部１１３における波型照合優先順位定義例が示されている。
波型紋様判定において、認証用指紋の紋様が波型と判定された場合、照合用登録データの中のうち最優先に照合する紋様型は同一型の波型とされる（ステップＧ２１）。
【０１２７】
ここで、波型紋様は、指紋採取状況によっては右流れ型又は左流れ型と判定されるため、次の照合優先順位としては、右流れ型又は左流れ型とされる。このため、ステップＧ２２において、認証用に入力された指紋の紋様について、左流れ型と右流れ型とのうちどちらの比率が多いかによって、照合優先順位が決定される。そして、認証用指紋の紋様が波型と判定されたとき、又は、処理ブロックに左流れ型が多い場合は、ステップＧ２２からＹｅｓルートを通り、第２照合優先順位として左流れ型が照合用登録指紋データから参照され（ステップＧ２３）、また、第３照合優先順位として右流れ型の指紋が照合用登録指紋データから参照される（ステップＧ２４）。
【０１２８】
また、ステップＧ２２において、処理ブロックに右流れ型が多い場合は、Ｎｏルートを通り、第２照合優先順位として右流れ型の指紋が照合用登録指紋データから参照され（ステップＧ２７）、また、第３照合優先順位として左流れ型の指紋が照合用登録指紋データから参照される（ステップＧ２８）。
次に、ステップＧ２５において、判定不可能とされた指紋が第４照合優先順位に定義され、ステップＧ２６において、渦型の指紋が第５照合優先順位に定義される。この理由は、渦型紋様判定処理の特性は、波型指紋を渦型に判定する可能性が非常に低いためである。
【０１２９】
図２５は本発明の第１実施形態に係る渦型照合優先順位の定義例を示すフローチャートであり、図２１に示す渦型紋様判定例を使用した場合における、照合優先順位定義部１１３における渦型照合優先順位定義例が示されている。
渦型紋様判定において、認証用指紋の紋様が渦型と判定された場合、照合用登録データの中のうち最優先に照合される紋様型は同一型の渦型とされる（ステップＧ３１）。
【０１３０】
ここで、渦型紋様は、渦の中心の流れと、指紋採取状況によっては右流れ型又は左流れ型と判定することがあるため、次の照合優先順位としては、右流れ型又は左流れ型とされる。すなわち、ステップＧ３２において、認証用に入力された指紋の左流れ型と右流れ型とのうちどちらの比率が多いかによって、照合優先順位が決定され、中心ブロック付近のディレクションに左流れ型が多い場合は、Ｙｅｓルートを通り、第２照合優先順位として左流れ型の指紋が照合用登録指紋データから参照され（ステップＧ３３）、第３照合優先順位として右流れ型の指紋が照合用登録指紋データから参照される（ステップＧ３４）。
【０１３１】
また、ステップＧ３２において、中心ブロック付近のディレクションに右流れ型が多い場合は、Ｎｏルートを通り、第２照合優先順位として右流れ型の指紋が照合用登録指紋データから参照され（ステップＧ３７）、また、第３照合優先順位として左流れ型の指紋が照合用登録指紋データから参照される（ステップＧ３８）。
【０１３２】
次に、判定不可能とされた指紋が第４照合優先順位に定義される（ステップＧ３５）。また、波型紋様判定の特性は、渦型指紋を波型に判定する可能性が非常に低いことから、波型紋様の照合用指紋特徴データは、第５照合優先順位とされる（ステップＧ３６）。
なお、ステップＧ３２において、認証用に入力された指紋の中心ブロック付近のディレクションが左流れ型と右流れ型とのうちどちらの比率が多いかによって、照合優先順位を決定することも可能である。
【０１３３】
このように、指紋紋様を使用した指紋による個人認証システム４９において、照合用データの登録時に、採取した指紋画像から指紋特徴データが抽出されるとともに、実際の紋様とは異なる紋様種別に分類することを許容しながら紋様が判定され、また、照合時に、認証用入力指紋から判定した紋様を元に紋様ごとに定義する照合優先順位に基づいて照合される。
【０１３４】
このようにして、冗長な照合をせずに、ユーザは迅速に本人を認証できるようになる。
また、本実施形態の紋様判定方法は、指紋中心から下の部分における特定領域だけが用いられるので、指紋画像が狭い面積であっても、厳密ではないが紋様判定が可能となる。この紋様判定が実際の紋様と異なる種別に判定されたとしても、照合優先順位は、紋様ごとに判定される可能性の高い順に定義されているので、実際の紋様とは異なる種別に分類することを許容できる。
【０１３５】
従って、既に提案されている指紋紋様を使用した指紋による個人認証方法と比較して、紋様判定の厳密性を緩和させることができることから、紋様判定の処理速度を向上させることができ、かつ、照合優先順位により照合することで、単なる総当たり照合と比較して、迅速に本人と認証することができる。
また、照合人数が多数の場合は、その人数が多ければ多いほど本発明に関連した判定方法を使用することにより、トータルの照合時間を短縮できる。
【０１３６】
（Ａ１）本発明の第１実施形態の第１変形例の説明
第１変形例においては、上記の認証装置５１の変形装置を用いた照合について説明する。第１変形例に係る指紋情報を用いた個人認証システム４９ａも、図１に示す個人認証システム４９と同様に、指紋情報を用いて個人の認証を行なうものであって、格納部５２，登録装置５０，認証装置５１ａをそなえて構成されている。
【０１３７】
図２６は本発明の第１実施形態の第１変形例に係る認証装置５１ａのブロック図である。この図２６に示す認証装置５１ａは、認証対象者が本人であるか否かを格納部５２に書き込まれた照合用データを用いて照合・判定するものであり、登録者指紋情報を採取するための指紋情報入力部１００を用いて入力された情報により格納部５２から照合用データを得て照合するようになっている。この認証装置５１ａは、第２指紋情報照合部１１４ａを有し、この第２指紋情報照合部１１４ａは、照合優先順位参照部２０１と、照合用データ選択部２２１と、指紋情報照合部１１４とをそなえて構成されている。
【０１３８】
ここで、照合用優先順位参照部２０１は、照合優先順位定義部１１３に保持された照合優先順位を読み出す（参照する）ものであり、照合用データ選択部２２１は、照合用優先順位参照部２０１と、格納部５２の指紋特徴データ格納部１１１及び指紋紋様情報格納部１１２とに接続され、照合用のデータが選択されるようになっている。
【０１３９】
なお、図２６に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは、上述したものと同一のもの又は同様の機能を有するものであり、その重複した説明を省略する。
これにより、図示されていない制御部の指示を受けて、指紋情報入力部１００にて指紋画像が採取され、その指紋画像が、指紋特徴データ抽出部１０１にて指紋特徴データが抽出され、本人認証に使用する指紋特徴データが生成され、この指紋特徴データが、指紋情報照合部１１４に入力される。
【０１４０】
一方、指紋情報入力部１００から出力された指紋画像は、指紋紋様情報抽出部１０２にて紋様が抽出・分類され、分類処理したデータは、照合優先順位参照部２０１に入力される。この照合優先順位参照部２０１において、認証用指紋の紋様の照合優先順位が、照合優先順位定義部１１３から参照され、照合用データ選択部２２１にて、指紋特徴データ格納部１１１と指紋紋様格納部１１２とが参照されて、照合用データが取得される。
【０１４１】
そして、指紋情報照合部１１４にて、得られた認証用指紋特徴データと照合用指紋特徴データとがそれぞれ、紋様ごとに照合され、判定部１１５にて、一致率（照合結果）により、本人か否かが判定される。ここで、照合優先順位が示す紋様の照合用指紋特徴データに一致するデータがない場合、本人でないと判定され、再度、判定部１１５から指紋情報照合部１１４に対して照合が依頼される。
【０１４２】
そして、指紋情報照合部１１４は、判定部１１５から次の指紋特徴データとの照合を依頼されると、次の照合優先順位を有する紋様の照合用指紋特徴データを、照合用指紋特徴データ格納部１１１から読み出して、照合優先順位による紋様との照合を繰り返す。この際、データベース（格納部）５２からは、判定部１１５において判定された紋様と一致する紋様についての照合用指紋データが読み出され、その読み出されたデータと、入力されたデータとが比較される。
【０１４３】
この判定にて、一致するデータが発見されないと、次の照合優先順位が示す紋様の照合用登録指紋データが参照され、例えば３番目の照合優先順位の終わりまで、又は、一定の照合優先順位まで認証用指紋データと比較される。
このように、入力された指紋画像の状態にかかわらず、その画像中の判定可能範囲における紋様判定により、厳密な紋様判定処理が不要となる。また、照合時においても、指紋紋様ごとの照合優先順位を用いて照合することにより、ＩＤ入力などの個人を特定する処理が不要となる。従って、個人特定が必要な一対多形式の指紋を用いた個人認証の処理速度が向上する。
【０１４４】
（Ａ２）本発明の第１実施形態の第２変形例の説明
第１実施形態及び第１実施形態の第１変形例において、照合優先順位は、照合優先順位定義部１１３にて付与され、照合の際に、その照合優先順位が読み出され、参照されていた。第２変形例の手法は、照合用データを作成するときに、照合優先順位を決定できるパラメータをその照合用データに付加し、そして、照合時にその照合用データを用いて、本人認証するようにしている。
【０１４５】
第２変形例に係る指紋情報を用いた個人認証システム４９ｂも、図１に示す個人認証システム４９と同様に、指紋情報を用いて個人の認証を行なうものであって、格納部５２，登録装置５０ａ，認証装置５１ｂをそなえて構成されている。
図２７は本発明の第１実施形態の第２変形例に係る登録装置５０ａのブロック図である。この図２７に示す登録装置５０ａの照合優先順位決定処理部３１０は、登録者指紋紋様情報に応じて照合優先順位を決定して出力するものであり、照合用データ生成部１２１が、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋紋様情報と照合優先順位とを関連づけて格納部５２に書き込むものである。
【０１４６】
これにより、図示されていない制御部の指示により、指紋情報入力部１００にて、登録者指紋画像が採取され、指紋特徴データ抽出部１０１にて、採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データが抽出され、照合に使用する指紋特徴データが生成される。
また、指紋紋様情報抽出部１０２にて、採取された登録者指紋画像から登録者指紋紋様情報が抽出され、また、照合優先順位決定処理部３１０にて、抽出された登録者指紋紋様情報に応じて照合優先順位が決定され、照合用データ生成部１２１にて、照合用データが、登録者指紋特徴データと登録者指紋紋様情報と照合優先順位とが関連づけられて、指紋特徴データ格納部１１１と指紋様情報格納部１１２とに書き込まれる。
【０１４７】
また、図２７に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは、上述したものと同一のもの又は同様の機能を有するものであり、その重複した説明を省略する。
なお、図２７に示す２種類の照合用の指紋特徴データ格納部１１１と指紋紋様情報格納部１１２とを用いて、個別に情報を保持するほか、一つの格納部５２として管理することもできる。従って、これら２種類の情報が一対一で相互に結びつく情報であることを利用できる。
【０１４８】
そして、システム４９ｂを構築するに当たり、システム運用者は、所望のハードウェア装置を用意するほか、ソフトウェアプログラムを用意し、そのプログラムが記録されたハードディスク，ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体を頒布する。このため、システム運用者は、パソコン又はワークステーションを、登録装置５０ａとして機能させるようにする。
【０１４９】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、このシステム４９ｂにおいて使用されるコンピュータを、登録者から採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部１０１と、登録者指紋画像から登録者指紋紋様情報を抽出し、登録者指紋紋様情報を抽出する指紋紋様情報抽出部１０２と、登録者指紋紋様情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部３１０と、照合用データを、登録者指紋特徴データと登録者指紋紋様情報と照合優先順位とを関連づけてデータを保持しうる格納部５２に書き込む照合用データ生成部１２１として機能させるためのものである。
【０１５０】
また、これらの登録者指紋特徴データ抽出部１０１と、指紋紋様情報抽出部１０２と、照合用データ生成部１２１との機能は、それぞれ、コンピュータのハードディスクに記憶されたプログラムを、そのコンピュータのＣＰＵが実行することにより実現される。
従って、このプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いることにより、コンピュータに簡単にインストールでき、指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムを効率よく構築できる。
【０１５１】
次に、図２８は本発明の第１実施形態の第２変形例に係る認証装置５１ｂのブロック図である。この図２８に示す認証装置５１ｂは、照合優先順位定義部１１３（図３参照）を有しておらず、指紋情報照合部１１４は、照合優先順位を格納部５２に保持された照合用データから直接参照するようになっている。
また、図２８に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは、上述したものと同一のもの又は同様の機能を有するものであり、その重複した説明を省略する。
【０１５２】
これにより、認証装置５１ｂにおいて、認証対象者指紋特徴データ抽出部１０１にて、認証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データが抽出され、指紋紋様情報抽出部１０２にて、指紋情報入力部１００により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋紋様情報が抽出される。
【０１５３】
さらに、指紋情報照合部１１４にて、格納部５２に保持された照合用データに含まれる照合優先順位に基づき認証対象者について照合され、照合結果が出力される。
上述の構成によって、本変形例における登録時に紋様による照合優先順位を登録して認証する例について、図２９，図３０を参照して詳述する。図２９は本発明の第１実施形態の第２変形例に係る照合用データの登録手順を示すフローチャートである。
【０１５４】
まず、照合用登録指紋が入力され（ステップＨ１）、紋様が判定され（ステップＨ２）、判定された紋様の照合優先順位が決定され（ステップＨ３）、そして、指紋特徴データが抽出されて（ステップＨ４）、紋様種別，照合優先順位，指紋特徴データの３種類の情報を用いてデータベース５２に登録される（ステップＨ５）。
【０１５５】
また、図３０は本発明の第１実施形態の第２変形例に係る認証手順を示すフローチャートである。認証用指紋が入力されると（ステップＨ１１）、紋様が判定され（ステップＨ１２）、照合優先順位Ｋ（Ｋは自然数を表す）が１にセットされる（ステップＨ１３）。そして、判定した紋様と同一の紋様が、第Ｋ優先順位となっている照合用登録データと照合され（ステップＨ１４）、一致データがあるか否かが検査される（ステップＨ１５）。
【０１５６】
ここで、一致データがある場合は、Ｙｅｓルートを通り、認証成功となり処理が終了するが（ステップＨ１９）、一致データがない場合は、Ｎｏルートを通り、Ｋがインクリメントされて（ステップＨ１６）、Ｋの値が最大優先順位を超えたか否かが検査されて（ステップＨ１７）、超えた場合は、Ｙｅｓルートを通り、認証失敗とされ（ステップＨ１８）、また、超えない場合は、Ｎｏルートを通り、ステップＨ１４からの処理が繰り返される。
【０１５７】
従って、照合用登録指紋入力時に、紋様情報と指紋特徴データとに加えて、その紋様に予め、照合優先順位情報が付与されて、照合用データが生成され、そして、指紋紋様情報抽出部１０２が、紋様種別を抽出するとともに、照合優先順位をその照合用データから参照している。
また、図２２〜図２６を用いて説明した、照合優先順位の定義方法についても、同様にして実行することができる。
【０１５８】
このように、指紋情報照合部１１４が認証用データ入力時に照合優先順位の計算が不要となるので、大幅な計算量の削減が図れる。
また、このように、照合時に照合優先順位定義部１１３から照合優先順位が参照されず、認証用に入力された指紋紋様から照合優先順位が得られるので、本人認証の効率が向上する。
【０１５９】
従って、このようにして、照合用登録指紋紋様と認証用指紋紋様とが一致することが要求されず、これらの紋様が一致しない場合に、紋様ごとの照合優先順位を用いて照合され、一致する確率が高い順に、指紋を用いた個人認証が可能となり、迅速な本人認証ができる。
（Ｂ）本発明の第２実施形態の説明
上述した登録装置５０（５０ａ）と認証装置５１（５１ａ，５１ｂ）とは、いずれも、指紋を生体情報として採取している。この認証の情報は、指紋に限定されるものではなく、例えば、掌紋，指形，掌形，音声（声紋），網膜，虹彩，顔画像，動的署名，血管パターン，キーストローク等を生体情報として採取してバイオメトリクス認証を行なうシステムにおいても適用できる。
【０１６０】
図３１は本発明の第２実施形態に係る生体情報を用いた個人認証システムにおける登録装置のブロック図である。この図３１に示す登録装置６０は、登録者の生体情報を採取するための登録用生体情報入力部を用いて入力された情報から照合用データを得て格納部６１に書き込むものであって、生体情報入力部（登録用生体情報入力部）６０ａと、生体情報特徴データ抽出部（登録者生体情報特徴データ抽出部）６０ｂと、生体分類情報抽出部（登録者生体分類情報抽出部）６０ｃと、照合用データ生成部６０ｄとをそなえて構成されている。
【０１６１】
ここで、生体情報入力部６０ａは、掌紋等の形状を採取できるスキャナや、計測機器（図示省略）によりその機能が実現される。
生体情報特徴データ抽出部６０ｂは、生体情報入力部６０ａにより採取された登録者の生体情報画像から登録者生体情報特徴データを抽出するものであり、生体分類情報抽出部６０ｃは、生体情報入力部６０ａにより採取された登録者の生体情報画像から登録者生体分類情報を抽出するものであり、照合用データ生成部６０ｄは、照合用データを、登録者生体情報特徴データと登録者生体分類情報とを関連づけて格納部６１に書き込むものである。
【０１６２】
また、図３１に示す格納部６１は、登録者生体情報特徴データを保持しうる生体情報特徴データ格納部（登録者生体情報特徴データ格納部）６１ａと、登録者生体分類情報を保持しうる生体情報格納部（登録者生体情報格納部）６１ｂとをそなえて構成されており、例えばメモリ（図示省略）によりその機能が実現され、この格納部６１は、後述するように、認証装置７０とも、共用されるようになっている。
【０１６３】
図３２は本発明の第２実施形態に係る生体情報を用いた個人認証システムにおける認証装置のブロック図である。この図３２に示す認証装置７０は、認証対象者が本人であるか否かを格納部６１に書き込まれた照合用データを用いて照合・判定するものであって、生体情報入力部６０ａのほかに、生体情報特徴データ抽出部（認証対象者生体情報特徴データ抽出部）６０ｂと、生体分類情報抽出部（認証対象者生体分類情報抽出部）６０ｃと、照合優先順位定義部７０ａと、生体情報照合部（照合部）７０ｂと、判定部７０ｃとをそなえて構成されている。この図３２に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、重複した説明を省略する。
【０１６４】
ここで、生体情報特徴データ抽出部６０ｂは、認証対象者の生体情報を採取するための生体情報入力部６０ａにより採取された認証対象者の生体情報画像から証対象者生体情報特徴データを抽出するものであり、生体分類情報抽出部６０ｃは、生体情報入力部６０ａにより採取された認証対象者の生体情報画像から認証対象者生体分類情報を抽出するものであり、これらは、ともに、登録装置６０と共用されている。
【０１６５】
すなわち、登録装置６０の登録者生体情報特徴データ抽出部と認証装置７０の認証対象者生体情報特徴データ抽出部とが共用されるとともに、登録装置６０の登録者生体分類情報抽出部と認証装置７０の認証対象者生体分類情報抽出部とが共用されるようになっている。
また、照合優先順位定義部７０ａは、登録者生体分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうるものであり、生体情報照合部７０ｂは、認証対象者生体情報特徴データ，認証対象者生体分類情報及び照合優先順位に基づき認証対象者指紋特徴データと登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力するものである。
【０１６６】
従って、本発明に関連した生体情報を用いた個人認証システムは、生体情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、データを保持しうる格納部６１と、登録者の生体情報を採取するための登録用の生体情報入力部６０ａを用いて入力された情報から照合用データを得て格納部６１に書き込む登録装置６０と、認証対象者が本人であるか否かを格納部６１に書き込まれた照合用データを用いて照合・判定する認証装置７０とをそなえて構成されていることになる。
【０１６７】
そして、このような構成によって、生体情報特徴データ抽出部６０ｂにて、生体情報入力部６０ａにより採取された生体情報から認証対象者生体情報特徴データが抽出され、生体分類情報抽出部６０ｃにて、採取された生体情報から認証対象者生体分類情報が抽出され、これらのデータ，情報は、いずれも、生体情報照合部７０ｂに入力される。さらに、照合優先順位定義部７０ａにて、登録者生体分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位が出力される。
【０１６８】
そして、生体情報照合部７０ｂにて、生体情報特徴データ格納部６１ａ及び生体情報格納部６１ｂのそれぞれからデータ，情報が読み出され、これらのデータ，情報と、認証対象者生体情報特徴データ，認証対象者生体分類情報及び照合優先順位とに基づき認証対象者について照合され、照合結果が出力される。また、判定部７０ｃにて、照合結果に基づき本人／非本人が判定される。
【０１６９】
このように、生体情報特徴データの登録に当たり、照合する照合優先順位が定義され、生体情報特徴データと生体情報とがそれぞれ別個の記憶装置に保持され、また、照合優先順位が参照されながら照合される。
また、このように、認証装置７０が、生体情報を用いて、照合優先順位を意識して照合するので、認証用生体情報として入力された生体情報と、照合用登録データの生体情報とが完全に一致していなくても、確実に照合できる。
【０１７０】
さらに、登録用と認証用との入力デバイスが、兼用できるので、印鑑データを入力するための新たな装置を付加することなく、照合が可能となる。
（Ｃ）その他
本発明は上述した実施態様及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【０１７１】
例えば、指紋画像を採取し、その採取した指紋画像から指紋特徴データを抽出する手法や、指紋中心座標を検出する手法は、公知の技術を用いることができる。
図２７〜図３０に示した定義例は、それぞれ、図１３，１４，１７，２１，２２にそれぞれ示す手順を使用した場合に特化した照合優先順位を示すものであって、既に提案されている紋様判定と共通の照合優先順位を示すものではない。従って、上述した紋様種別と異なる紋様種別を設けて分類した実施によっても、本発明の優位性は、何ら損なわれるものではない。
【０１７２】
さらに、図２７〜図３０にて定義された第５照合優先順位に関しては、図１３，１４，１７，２１，２２にそれぞれ示す手順から判定される可能性は非常に低い。そのため、第４照合優先順位までの照合用登録データに一致する紋様がない場合、この照合優先順位が示す紋様の照合用登録データとの照合を省略し、本人認証を拒否することも可能である。
【０１７３】
右流れ型、波型、渦型、右流れ型の各照合優先順位定義例以外の紋様判定手順を用いて、その紋様判定手順が有する特性から照合優先順位を定義する場合は、これらの手順以外の紋様判定や照合優先順位定義処理を用いることもできる。
（Ｄ）付記
（付記１）  指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、
データを保持しうる格納部と、
登録者指紋情報を採取するための登録用指紋情報入力部を用いて入力された情報から照合用データを得て該格納部に書き込む登録装置と、
認証対象者が本人であるか否かを該格納部に書き込まれた該照合用データを用いて照合・判定する認証装置とをそなえ、
該登録装置が、
該登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、
該登録用指紋情報入力部により採取された該登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する登録者指紋分類情報抽出部と、
該照合用データを、該登録者指紋特徴データと該登録者指紋分類情報とを関連づけて該格納部に書き込む照合用データ生成部とをそなえ、
さらに、
該認証装置が、
認証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部により採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、
該認証用指紋情報入力部により採取された該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、
該認証対象者指紋特徴データ，該認証対象者指紋分類情報及び該照合優先順位に基づき該認証対象者指紋特徴データと該登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部とをそなえて構成されていることを特徴とする、指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１７４】
（付記２）該認証装置が、
該照合結果に基づき本人／非本人を判定する判定部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
（付記３）  該判定部が、
該照合優先順位を加味して本人／非本人を判定するように構成されたことを特徴とする、付記２記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１７５】
（付記４）  該判定部が、
該認証対象者指紋分類情報抽出部にて抽出された該認証対象者指紋分類情報を加味して、本人／非本人を判定するように構成されたことを特徴とする、付記２又は付記３記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
（付記５）  該判定部が、
該照合部から出力される一致率を、該照合結果として本人／非本人を判定するように構成されたことを特徴とする、付記２〜付記４のいずれか一に記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１７６】
（付記６）  該登録者指紋分類情報抽出部が、
該登録者指紋画像の指紋中心について指紋先端側と反対側の部分を用いて、該登録者指紋分類情報を抽出するように構成されたことを特徴とする、付記１記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
（付記７）  該認証対象者指紋分類情報抽出部が、
該認証対象者指紋画像の指紋中心について指紋先端側と反対側の部分を用いて、該認証対象者指紋分類情報を抽出するように構成されたことを特徴とする、付記１記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１７７】
（付記８）  該判定部が、所定の照合優先順位における照合作業が終了するまで本人／非本人を判定できない場合は、
該照合部が、該所定の照合優先順位よりも低い照合優先順位における本人認証を制限するように構成されたことを特徴とする、付記１〜付記７のいずれか一に記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１７８】
（付記９）  該登録装置が、該登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部をそなえ、
該照合用データ生成部が、
該照合用データを、該登録者指紋特徴データと該登録者指紋分類情報と該照合優先順位とを関連づけて該格納部に書き込むように構成されたことを特徴とする、付記１記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１７９】
（付記１０）  該認証装置が、
認証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部により採取された該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、
該認証用指紋情報入力部により採取された該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、
該照合用データに含まれる該照合優先順位に基づき該認証対象者指紋特徴データと該登録者指紋特徴データとを照合し、該照合結果を出力する照合部とをそなえて構成されていることを特徴とする、付記７記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１８０】
（付記１１）  該照合優先順位定義部が、
該登録者指紋分類情報と該照合優先順位とを関連づけたデータを、該照合用データとして保持するように構成されたことを特徴とする、付記１〜付記８のいずれか一に記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
（付記１２）  該格納部が、
該照合用データを、該登録者指紋分類情報の分類種別ごとに保持するように構成されたことを特徴とする、付記１〜付記１１のいずれか一に記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１８１】
（付記１３）  該格納部が、
該登録者指紋特徴データを保持しうる登録者指紋特徴データ格納部と、
該登録者指紋分類情報を保持しうる登録者指紋分類情報格納部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１２記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１８２】
（付記１４）  該登録装置の該登録者指紋特徴データ抽出部と該認証装置の該認証対象者指紋特徴データ抽出部とが共用されるとともに、
該登録装置の該登録者指紋分類情報抽出部と該認証装置の該認証対象者指紋分類情報抽出部とが共用されて構成されたことを特徴とする、付記１〜付記８，１０，１１のいずれか一に記載の指紋情報を用いた個人認証システム。
【０１８３】
（付記１５）  生体情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、
データを保持しうる格納部と、
登録者の生体情報を採取するための登録用生体情報入力部を用いて入力された情報から照合用データを得て該格納部に書き込む登録装置と、
認証対象者が本人であるか否かを該格納部に書き込まれた該照合用データを用いて照合・判定する認証装置とをそなえ、
該登録装置が、
該登録用生体情報入力部により採取された登録者の生体情報画像から登録者生体情報特徴データを抽出する登録者生体情報特徴データ抽出部と、
該登録用生体情報入力部により採取された該登録者の生体情報画像から登録者生体分類情報を抽出する登録者生体分類情報抽出部と、
該照合用データを、該登録者生体情報特徴データと該登録者生体分類情報とを関連づけて該格納部に書き込む照合用データ生成部とをそなえ、
さらに、
該認証装置が、
認証対象者の生体情報を採取するための認証用生体情報入力部により採取された該認証対象者の生体情報画像から認証対象者生体情報特徴データを抽出する認証対象者生体情報特徴データ抽出部と、
該認証用生体情報入力部により採取された該認証対象者の生体情報画像から認証対象者生体分類情報を抽出する認証対象者生体分類情報抽出部と、
該登録者生体分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、
該認証対象者生体情報特徴データ，該認証対象者生体分類情報及び該照合優先順位に基づき該認証対象者指紋特徴データと該登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部とをそなえて構成されていることを特徴とする、生体情報を用いた個人認証システム。
【０１８４】
（付記１６）  該登録装置の該登録者生体情報特徴データ抽出部と該認証装置の該認証対象者生体情報特徴データ抽出部とが共用されるとともに、
該登録装置の該登録者生体分類情報抽出部と該認証装置の該認証対象者生体分類情報抽出部とが共用されて構成されたことを特徴とする、付記１５記載の生体情報を用いた個人認証システム。
【０１８５】
（付記１７）  指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、
採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する第１抽出ステップと、
該第１抽出ステップにて抽出された該登録者指紋特徴データを、データを保持しうる格納部に書き込む登録者指紋特徴データ登録ステップと、
該登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する第２抽出ステップと、
該第２抽出ステップにて抽出された該登録者指紋分類情報を該格納部に書き込む登録者指紋分類情報登録ステップと、
照合用データを、該登録者指紋特徴データと該登録者指紋分類情報とを関連づけて該格納部に書き込む照合用データ登録ステップと、
該照合用データを該格納部から抽出する照合用データ抽出ステップと、
採取された認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する第３抽出ステップと、
該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する第４抽出ステップと、
該登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力する照合優先順位定義ステップと、
該認証対象者指紋特徴データ，該認証対象者指紋分類情報及び該照合優先順位に基づいて、認証対象者が本人であるか否かを照合・判定する照合・判定ステップとをそなえて構成されていることを特徴とする、指紋情報を用いた個人認証システム用登録・認証方法。
【０１８６】
（付記１８）  指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、
認証対象者指紋画像から指紋中心座標を検出する中心検出ステップと、
該認証対象者指紋画像を複数の単位ブロックに分割する分割ステップと、
該分割ステップにて分割された該複数の単位ブロックのうち該中心検出ステップにて検出された該指紋中心座標を有する中心単位ブロックを認識する認識ステップと、
該認識ステップにて認識された該中心単位ブロックについて、指紋先端側と反対側の部分から、該複数の単位ブロックを有するブロックグループを生成するブロックグループ生成ステップと、
該ブロックグループ生成ステップにて生成された該ブロックグループを構成する該複数の単位ブロックのそれぞれについて、局所的な指紋波の流れ方向を判別する単位ブロック流れ方向判別ステップと、
該単位ブロック流れ方向判別ステップにて判別された該指紋波の流れ方向に基づいて指紋分類情報を判定する指紋分類情報判定ステップとをそなえて構成されたことを特徴とする、指紋情報を用いた個人認証システム用判定方法。
【０１８７】
（付記１９）  指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、
登録者指紋情報を採取するための登録用指紋情報入力部を用いて入力された情報から照合用データを得て書き込む登録装置であって、
該登録用指紋情報入力部により採取された登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、
該登録用指紋情報入力部により採取された該登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出する登録者指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部と、
該照合用データを、該登録者指紋特徴データと該登録者指紋分類情報と該照合優先順位とを関連づけてデータを保持しうる格納部に書き込む照合用データ生成部とをそなえて構成されていることを特徴とする、指紋情報を用いた個人認証システム用登録装置。
【０１８８】
（付記２０）  指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて、
認証対象者が本人であるか否かを、データを保持しうる格納部に書き込まれている照合用データを用いて照合・判定する認証装置であって、
認証対象者指紋情報を採取するための認証用指紋情報入力部により採取された該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、
該認証用指紋情報入力部により採取された該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、
該認証対象者指紋特徴データ，該認証対象者指紋分類情報及び該照合優先順位に基づき該認証対象者指紋特徴データと該登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部とをそなえて構成されていることを特徴とする、指紋情報を用いた個人認証システム用認証装置。
【０１８９】
（付記２１）  指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて使用されるコンピュータを、
登録者から採取された該登録者指紋画像から登録者指紋特徴データを抽出する登録者指紋特徴データ抽出部と、
該登録者指紋画像から登録者指紋分類情報を抽出し、該登録者指紋分類情報を抽出する指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に応じて照合優先順位を決定して出力する照合優先順位決定処理部と、
該照合用データを、該登録者指紋特徴データと該登録者指紋分類情報と該照合優先順位とを関連づけてデータを保持しうる格納部に書き込む照合用データ生成部として機能させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【０１９０】
（付記２２）  指紋情報を用いて個人の認証を行なうシステムにおいて使用されるコンピュータを、
認証対象者から採取された認証対象者指紋画像から該認証対象者指紋特徴データを抽出する認証対象者指紋特徴データ抽出部と、
該認証対象者指紋画像から認証対象者指紋分類情報を抽出する認証対象者指紋分類情報抽出部と、
該登録者指紋分類情報に基づいて分類された照合用データグループごとに照合優先順位を出力しうる照合優先順位定義部と、
該認証対象者指紋特徴データ，該認証対象者指紋分類情報及び該照合優先順位に基づき該認証対象者指紋特徴データと該登録者指紋特徴データとを照合し、照合結果を出力する照合部として機能させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【符号の説明】
【０１９１】
４９，４９ａ，４９ｂ  個人認証システム
５０，５０ａ，６０  登録装置
５１，５１ａ，５１ｂ，７０  認証装置
５２，６１  格納部（データベース）
６０ａ  生体情報入力部
６０ｂ  登録者生体情報特徴データ抽出部
６０ｃ  登録者生体分類情報抽出部
６０ｄ  照合用データ生成部
６１ａ  生体情報特徴データ格納部
６１ｂ  生体情報格納部
７０ｂ  生体情報照合部
７０ｃ，１１５  判定部
１００  指紋情報入力部
１０１  指紋特徴データ抽出部
１０２  指紋紋様情報抽出部
１１１  指紋特徴データ格納部
１１２  指紋紋様情報格納部
１１３  照合優先順位定義部
１１４  指紋情報照合部
１１４ａ  第２指紋情報照合部
１２１  照合用データ生成部
１３２  特徴データ生成部
１３３，７０ａ  指紋紋様分類部
２０１  照合優先順位参照部
２２１  照合用データ選択部
３００ａ  生体情報入力部
３１０  照合優先順位決定処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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