(57)【要約】【課題】  指静脈認証において登録時に作成した登録テンプレートと認証テンプレートとで指静脈パターンに差異が生じた時に、利用者に通知し、および再登録時に再現性の高い登録テンプレートを作成する指静脈認証システム及び認証精度向上方法を提供する。【解決手段】  登録テンプレートについて、認証履歴として記憶している照合結果に基づいて、妥当性を判断し、妥当でない場合に、利用者に対し、再登録が必要な旨を通知する。また、再登録時に認証履歴として記憶している照合テンプレートとの比較を行い、再登録後の登録テンプレートの指静脈パターンの再現性向上を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータが指静脈認証装置から指静脈パターン画像を受信する指静脈認証システムにおいて、
前記コンピュータは、
前記指静脈認証装置から受信した登録用指静脈パターン画像より登録テンプレートを作成して記憶手段に記憶するユーザ情報登録手段と、
前記指静脈認証装置から受信した照合用指静脈パターン画像より照合テンプレートを作成して、前記登録テンプレートと照合して認証し、前記照合テンプレートと前記認証照合結果とを認証履歴として前記記憶手段に記憶する照合手段と、
以前の認証照合結果と今回の認証照合結果とを前記記憶手段から取得して、これらの比較に基づいて、前記登録テンプレートの妥当性を判断し、妥当ではないと判断すると、該判断を前記指静脈認証装置に通知する登録テンプレート妥当性判断手段と、
前記記憶手段に記憶されている情報について変更又は削除、及び前記指静脈認証装置から受信した再登録用指静脈パターン画像より再登録候補テンプレートを作成するユーザ情報編集手段と、
前記再登録候補テンプレートと前記記憶手段に記憶されている照合テンプレートとをそれぞれ取得して再登録のために照合し、該再登録照合結果に基づいて、前記再登録候補テンプレートの妥当性を判断し、判断結果を前記ユーザ情報編集手段に通知する再登録候補テンプレート妥当性判断手段と、
を備えることを特徴とする指静脈認証システム。
【請求項２】
コンピュータが指静脈認証装置から指静脈パターン画像を受信する指静脈認証システムの認証精度向上方法であって、
前記コンピュータが、
前記指静脈認証装置から受信した登録用指静脈パターン画像より登録テンプレートを作成して記憶するステップと、
前記指静脈認証装置から受信した照合用指静脈パターン画像より照合テンプレートを作成し、前記登録テンプレートと照合して認証し、前記照合テンプレートと前記認証照合結果とを認証履歴として記憶するステップと、
以前の認証照合結果と今回の認証照合結果との比較に基づいて、前記登録テンプレートの妥当性を判断し、妥当ではないと判断すると、該判断を前記指静脈認証装置に通知するステップと、
前記記憶している情報について変更又は削除、及び前記指静脈認証装置から受信した再登録用指静脈パターン画像より再登録候補テンプレートを作成するステップと、
前記再登録候補テンプレートと前記記憶している照合テンプレートとを再登録のために照合し、該再登録照合結果に基づいて、前記再登録候補テンプレートの妥当性を判断するステップと、
を実行することを特徴とする指静脈認証システムの認証精度向上方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報として指静脈パターンを用いて本人確認を行う指静脈認証システムに関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のセキュリティ意識の高まりやネットワーク利用の拡大により、情報セキュリティにおいて強固なセキュリティを保持し、かつ利便性の高い個人認証システムが求められている。認証方法としては、パスワードを利用した認証が最も一般的であるが、パスワードを利用した認証は、利用者が覚えやすくするため簡単な文字列をパスワードとして設定する場合が多く、また他人に盗み見られたり教えたりすることにより本人以外にも利用が可能なため、セキュリティ面から見ると非常に脆弱である。これらの脆弱性を解決するために、さまざまな認証方法が考えられてきたが、中でも人間の体の一部を利用して本人確認を行う生体認証は、より強固でかつ利便性に優れた認証方法として注目を集めている。
【０００３】
生体認証技術としては、指紋、声紋、虹彩、顔、そして手や指の血管パターンなどを用いた手法が研究されているが、特に指の血管パターンを用いた指静脈認証は、指紋のように生体の表面ではなく内部の特徴を読み取るために偽造が困難であること、また虹彩のように眼球に光を照射しないため心理的抵抗感が少ないこと、声紋や顔に比べ認証性能が良いこと、手の血管パターンに比べ、装置を小型化できるという利点がある。
【０００４】
指静脈認証について簡単に説明すると、光源より発する近赤外光を指に透過させ、その透過した光をカメラによって撮像する。カメラには近赤外域の波長のみを通す光学フィルタを装着する。撮像した画像は、血液中の成分が近赤外光を良く吸収するため、血管部分の光が透過せず暗く写る。このようにして撮像された画像に対して特徴抽出処理を施し、指の血管パターンを強調したテンプレートを作成する。個人認証は、あらかじめ同様の方法で作成し登録しておいた個人のテンプレートとのパターンマッチングにより行う。
【０００５】
指静脈認証による本人認証において特に重要なことはパターンの再現性が良いことである。ここで、パターンの再現性が良いとは、あらかじめ登録しておいたパターンと認証時に取得するパターンの差異が少ないことである。パターンの再現性が良いほど、他人のパターンと識別しやすくなり、また本人のパターンとして同定しやすくなる。即ち、これを改善することで、生体認証の性能を示す指標である認証精度（他人受入れ率と本人拒否率）を向上させることができる。
【０００６】
指静脈認証において前記パターンの再現性を改善する先行技術としては、特許文献１がある。
特許文献１には、指の位置が特定の位置に自然に誘導され、撮影画像に対して、位置合わせや回転補正を行う必要がなく安定した照合ができると共に、指の圧迫等による血管パターンの欠落のない認証の精度を向上できる指静脈認証装置とその指置きガイドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１２８９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のように、指静脈認証においてはテンプレートに反映される指静脈パターンの再現性が良いことが重要である。
テンプレートに反映される指静脈パターンの再現性を悪化させる要因として最も多く挙げられるのは利用者の指の置き方に関するものである。例えば、指を認証装置に置くとき、強く押し付けたり過度に指を反らすことで血管が圧迫され指静脈パターンが一部欠落したテンプレートとなる場合がある。
【０００９】
このようなテンプレートを登録してしまった場合、指の置き方に慣れてくるに従い指の力の入れ具合が変化すると、認証時にテンプレートに反映される指静脈パターンの欠落度合いは登録時と差異が生じ、認証に失敗する頻度が高くなってしまうことが考えられる。
【００１０】
また、利用者の成長により指静脈パターンが変わった場合、および使用環境が変わり登録時と同様の置き方ができない場合に、登録時の指静脈パターンと一致しなくなり認証に失敗する頻度が高くなることが考えられる。
【００１１】
ところが、ほとんどのケースで利用者は前記要因に対し無自覚であり、なぜ認証に失敗しやすいのか原因を特定し、自己解決することは大変困難である。
【００１２】
最終的に、原因追求は認証装置ベンダに委ねられることになり、それに対応するための時間と保守要員の人件費は膨大なものとなる。
従って、運用中に登録テンプレートの更新が必要な利用者を見つけ出すことは極めて重要な課題である。
【００１３】
本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものであり、パターンマッチングを行う指静脈認証において、登録時に作成した登録テンプレートの指静脈パターンが実運用での指静脈パターンと乖離している場合に、利用者に通知し、再現性の良好な指静脈パターンから登録テンプレートを再取得することができる指静脈認証システム及び指静脈認証システムの認証精度向上方法を提供することを目的とする。
なお、本発明は前記の先行技術と競合するものではなく、組み合わせて適用することで補完し合うことが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明にかかる指静脈認証システムは、
コンピュータが指静脈認証装置から指静脈パターン画像を受信する指静脈認証システムにおいて、
前記コンピュータは、
前記指静脈認証装置から受信した登録用指静脈パターン画像より登録テンプレートを作成して記憶手段に記憶するユーザ情報登録手段と、
前記指静脈認証装置から受信した照合用指静脈パターン画像より照合テンプレートを作成し、前記登録テンプレートと照合して認証し、前記照合テンプレートと前記認証照合結果とを認証履歴として前記記憶手段に記憶する照合手段と、
以前の認証照合結果と今回の認証照合結果とを前記記憶手段から取得して、これらの比較に基づいて、前記登録テンプレートの妥当性を判断し、妥当ではないと判断すると、該判断を前記指静脈認証装置に通知する登録テンプレート妥当性判断手段と、
前記記憶手段に記憶されている情報について変更又は削除、及び前記指静脈認証装置から受信した再登録用指静脈パターン画像より再登録候補テンプレートを作成するユーザ情報編集手段と、
前記再登録候補テンプレートと前記記憶手段に記憶されている照合テンプレートとをそれぞれ取得して再登録のために照合し、該再登録照合結果に基づいて、前記再登録候補テンプレートの妥当性を判断し、判断結果を前記ユーザ情報編集手段に通知する再登録候補テンプレート妥当性判断手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明にかかる指静脈認証システムの認証精度向上方法は、
コンピュータが指静脈認証装置から指静脈パターン画像を受信する指静脈認証システムの認証精度向上方法であって、
前記コンピュータが、
前記指静脈認証装置から受信した登録用指静脈パターン画像より登録テンプレートを作成して記憶するステップと、
前記指静脈認証装置から受信した照合用指静脈パターン画像より照合テンプレートを作成して、前記登録テンプレートと照合して認証し、前記照合テンプレートと前記認証照合結果とを認証履歴として記憶するステップと、
以前の認証照合結果と今回の認証照合結果との比較に基づいて、前記登録テンプレートの妥当性を判断し、妥当ではないと判断すると、該判断を前記指静脈認証装置に通知するステップと、
前記記憶している情報について変更又は削除、及び前記指静脈認証装置から受信した再登録用指静脈パターン画像より再登録候補テンプレートを作成するステップと、
前記再登録候補テンプレートと前記記憶している照合テンプレートとを再登録のために照合し、該再登録照合結果に基づいて、前記再登録候補テンプレートの妥当性を判断するステップと、
を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る指静脈認証システムによれば、登録時の指静脈パターンが変化した場合に利用者にその旨を通知し、登録テンプレートの更新（再登録）を促すことが可能となる。
また、登録テンプレートの更新を実施する際に、より再現性の高い指静脈パターンを取得することができるため、以後の運用で指静脈パターンの再現性の低下による認証の失敗が発生する頻度を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る指静脈認証システムの構成例である。
【図２】登録テンプレートの再現性をチェックするために認証照合結果を記憶し、および認証時の登録テンプレートの妥当性をチェックする際の処理フローである。
【図３】記憶している認証照合結果を元に登録テンプレートの更新が必要な利用者を抽出する処理フローである。
【図４】利用者が指静脈パターンを登録する際の処理フローである。
【図５】記憶している照合テンプレートを元に再登録候補テンプレートが妥当かを判定する処理フローである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る指静脈認証システムについて、図面を参照しながら説明する。
なお、上記各手段又はステップは、コンピュータのＣＰＵが必要なコンピュータプログラムを読み込んで実行することにより実現される手段又はステップであり、そのフローチャート図が図２乃至図５である。
【００１９】
図1は、本発明に関わる指静脈認証システム１００の構成を示すブロック図である。生体認証を利用したソフトウェアの応用例は多々存在するが、本発明の実施形態として、あるシステムへログインするための指静脈認証システム１００を採り上げる。指静脈認証システム１００は、指静脈認証装置１０１とコンピュータ１０４から構成される。
【００２０】
コンピュータ１０４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成されるメモリと、ハードディスク等で構成される記憶装置とを備える。
コンピュータ１０４のＣＰＵが記憶装置からメモリに指静脈認証プログラムを読み出して実行することにより、ユーザ情報登録部１１１、ユーザ情報編集部１１２、照合部１２１、対象システムへのログイン部１２２、登録テンプレート妥当性判断部１３１、再登録候補テンプレート妥当性判断部１３２の各機能が実現される。
【００２１】
また、本発明の実施形態に係る指静脈認証システムの認証精度向上方法は、指静脈認証プログラムをコンピュータ１０４で実行することにより実施される。
【００２２】
コンピュータ１０４は、ユーザ情報ＤＢ（データベース）１０２を記憶している。ユーザ情報ＤＢ１０２には、登録テンプレート、認証履歴（照合テンプレート、認証照合結果等）、ログイン対象のシステムのログイン情報（ユーザＩＤ、パスワード等）等が格納されている。
【００２３】
コンピュータ１０４は、登録部１１０と認証部１２０と判断部１３０とを備える。
【００２４】
登録部１１０は、ユーザ情報登録部１１１とユーザ情報編集部１１２とを備える。
ユーザ情報登録部１１１は、指静脈認証によりシステム１０３にログインするための指静脈パターンを登録する手段である。指静脈認証装置１０１から指静脈パターン画像を取得し、特徴抽出処理を施し登録テンプレートを作成する。また、利用者が入力した指静脈認証によるログイン対象のシステム１０３のログイン情報（ユーザＩＤ及びパスワード等）と前記登録テンプレートを関連付け、ユーザ情報としてユーザ情報ＤＢ（データベース）１０２に保存する。
【００２５】
ユーザ情報編集部１１２は、ユーザ情報登録部１１１により登録されたユーザ情報の変更・削除を行う手段である。例えば、登録テンプレートの再登録、対象システム１０３のログイン情報の変更、特定のユーザ情報の削除がある。
ユーザ情報編集部１１２は、登録テンプレートの再登録を行う場合、指静脈認証装置１０１から再登録用血管パターン画像を受信して再登録候補テンプレートを作成する。
ユーザ情報編集部１１２は、作成した再登録候補テンプレートが妥当である旨の通知を受け付けると、ユーザ情報ＤＢ１０２に記憶されている登録テンプレートに代えて、当該再登録候補テンプレートを新たな登録テンプレートとして記憶する。
これに対し、再登録候補テンプレートが妥当ではない旨の通知を受け付けたユーザ情報編集部１１２は、指静脈パターンを再度取得すべく、指静脈認証装置１０１に指静脈の再撮影の通知をする。
【００２６】
なお、ユーザ情報登録部１１１及びユーザ情報編集部１１２で行う登録テンプレートの取得処理の詳細については後述する。
【００２７】
認証部１２０は、照合部１２１、対象システムへのログイン部１２２とを備える。
照合部１２１は、指静脈認証により本人確認をする機能である。指静脈認証装置１０１により認証する指の指静脈パターンを取得し、特徴抽出処理を施し照合テンプレートを作成する。そして、ユーザ情報登録部１１１でユーザ情報ＤＢ１０２に保存したユーザ情報から登録テンプレートを取得し、前記照合テンプレートと認証のための照合を行い、本人の指と一致するかどうか判定する。また、一致した場合は、対象システムへのログイン部１２２にその旨を通知する。
照合部１２１は、前記作成した認証テンプレート及び前記認証照合結果を認証履歴としてユーザ情報ＤＢ１０２に記憶する。
【００２８】
対象システムへのログイン部１２２は、認証が成功した際に、対象システム１０３にログインする手段である。照合部１２１より認証成功の通知を受けると、ユーザ情報登録部１１１によりユーザ情報ＤＢ１０２に保存されたユーザ情報から、認証が成功した登録テンプレートと関連付けられた対象システム１０３のログイン情報を取得し、それを用いて対象システム１０３へログインを行う。
【００２９】
判断部１３０は、登録テンプレート妥当性判断部１３１と再登録候補テンプレート妥当性判断部１３２とを備える。
登録テンプレート妥当性判断部１３１は、ユーザ情報ＤＢ１０２が、以前の認証照合結果を記憶している場合に、以前の認証照合結果と今回の認証照合結果とをユーザ情報ＤＢ１０２から取得して、これらを比較して、ユーザ情報ＤＢ１０２に記憶されている登録テンプレートの妥当性、すなわち、指静脈パターンの再現性が良好であるか否か、を判断する。登録テンプレート妥当性判断部１３１は、ここで登録テンプレートが妥当ではないと判断すると、その旨利用者に通知するべく、その旨指静脈認証装置１０２に通知する。
【００３０】
再登録候補テンプレート妥当性判断部１３２は、再登録候補テンプレートをユーザ情報編集部１１２から取得する。また、再登録候補テンプレート妥当性判断部１３２は、記憶されている照合テンプレートをユーザ情報ＤＢ１０２から取得する。そして、再登録候補テンプレート妥当性判断部１３２は、それぞれ取得した再登録候補テンプレートと照合テンプレートを、登録テンプレートの再登録のために照合し、この再登録照合結果に基づいて、再登録候補テンプレートの妥当性、すなわち、指静脈パターンの再現性が良好であるか否か、を判断する。再登録候補テンプレート妥当性判断部１３２は、判断結果をユーザ情報編集部１１２に通知する。
【００３１】
照合時の照合処理について図２のフロー図を用いて説明する。
最初に、指静脈認証装置１０１により指の静脈の撮影を行う（ステップ２０１）。
次に、前ステップで撮影した指の静脈画像より、照合部１２１にて、照合テンプレートを作成する（ステップ２０２）。
次に、照合部１２１は、ユーザ情報ＤＢ１０２から登録テンプレートを取得する（ステップ２０３）。
次に、照合部１２１を用いて認証を実行する（ステップ２０４）。
次に、登録テンプレート妥当性判断部１３１は、認証履歴における以前の認証照合結果と今回の認証照合結果から登録テンプレートの妥当性判断を実行する（ステップ２０５）。認証履歴がない場合にこの処理はスキップ可能である。
登録テンプレートが妥当な場合（ステップ２０６  Ｙｅｓ）、登録テンプレート妥当性判断部１３１は、その旨照合部１２１に通知する。通知を受け付けた照合部１２１は、認証に使用した照合テンプレートおよび照合結果をユーザ情報ＤＢ１０２に保存する（ステップ２０７）。
登録テンプレート妥当性判断部１３１は、登録テンプレートの履歴が妥当ではない場合（ステップ２０６  Ｎｏ）は指静脈認証装置１０１に指静脈の情報の再登録が必要な旨を通知する。
【００３２】
照合時に実施する登録テンプレートの妥当性判断について、図３のフロー図を用いて説明する。
最初に、ユーザ情報ＤＢ１０２より該当の利用者の認証履歴を取得する（ステップ３０１）。
次に、取得した認証履歴における以前の認証照合結果と今回の認証照合結果を比較する（ステップ３０２）。この時の比較条件として期間（何日前の履歴であるか）および認証照合結果の閾値（認証照合結果の数値が、所定の閾値に達していない場合に再登録が必要であると判断する）で比較を行う。
この比較結果により、再登録が不要な値の範囲に入る場合（ステップ３０３  Ｙｅｓ）、登録テンプレートは妥当として処理を終了する。
この比較結果により、再登録が不要な値の範囲に入っていない場合（ステップ３０３  Ｎｏ）、登録テンプレートは妥当ではないとして処理を終了する。
【００３３】
登録テンプレートの取得処理について図４のフロー図を用いて説明する。
最初に、指静脈認証装置１０１により登録する指の静脈の撮影を行う（ステップ４０１）。
次に、ユーザ情報編集部１１２は、撮影した指静脈画像より再登録候補作成用テンプレートを作成する（ステップ４０２）。
指静脈認証装置１０１及びユーザ情報編集部１１２は、同じ指に対しステップ４０１と４０２を登録サンプル撮影回数Ｎ（≧3）分繰り返し、Ｎ個の再登録候補作成用テンプレートを作成し、これらの再登録候補作成用テンプレートから選択し、及び／又はこれらの再登録候補作成用テンプレートを合成することにより、再登録候補テンプレートを作成する（ステップ４０３）。
次に、再登録候補テンプレート妥当性判断部１３２は、前ステップで作成した再登録候補テンプレートに対して妥当性の判断を行う（ステップ４０４）。
再登録候補テンプレートが妥当な場合（ステップ４０５  Ｙｅｓ）、その旨の通知を受け付けたユーザ情報編集部１１２は、再登録候補テンプレートを登録テンプレートとして登録する（ステップ４０６）。
登録候補テンプレートが妥当でない場合（ステップ４０５  Ｎｏ）、その旨の通知を受け付けたユーザ情報編集部１１２は、その旨指静脈認証装置１０１に通知する。この通知を受け付けた指静脈認証装置１０１は、指の静脈の再撮影を実施する。
【００３４】
登録時に実施する再登録候補テンプレートの妥当性判断について図５のフロー図を用いて説明する。
最初に、該当利用者のユーザ情報ＤＢ１０２から利用者の認証テンプレートを取得する（ステップ５０１）。この時取得する認証テンプレートは期間により絞り込んだ上で読み込む。
次に、再登録候補テンプレートと前ステップで読み込んだ照合テンプレートとを登録テンプレートの再登録のために照合して再登録照合結果を取得する（ステップ５０２）。
次に再登録照合結果が所定の閾値に達しているかを判定する（ステップ５０３）。この閾値は図３の処理フローと同様の値を使用する。
閾値に達している場合は（ステップ５０３  Ｙｅｓ）、再登録候補テンプレートは妥当として処理を終了する。
閾値に達していない場合は（ステップ５０３  Ｎｏ）、再登録候補テンプレートは妥当ではないとして処理を終了する。
【００３５】
以上説明したように、本発明の指静脈認証システム及び指静脈認証システムの認証精度向上方法によれば、登録時の指静脈パターンが変化した場合に利用者にその旨を通知し、登録テンプレートの再登録を促すことが可能となる。
これにより、今まで利用者が認識不可能だった認証失敗の理由を知ることができ、具体的な対処を行うことが可能となる。
また、前記の対処として指静脈パターンの再登録を実施した際に、より再現性の高い指静脈パターンを取得することができるため、以後の運用で指静脈パターンの再現性の低下による認証の失敗が発生する頻度を下げることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００…指静脈認証システム、１０１…指静脈認証装置、１０２…ユーザ情報ＤＢ、１０３…ログイン対象システム、１０４…コンピュータ、１１０…登録部、１１１…ユーザ情報登録部、１１２…ユーザ情報編集部、１２０…認証部、１２１照合部、１２２…対象システムへのログイン部、１３０…判断部、１３１登録テンプレート妥当性判断部、１３２…再登録候補テンプレート妥当性判断部
【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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