(57)【要約】【課題】  生体データ照合装置において、入力された照合対象データの照合に要する処理量を削減する。【解決手段】  入力された生体データと予め記憶している複数の参照用データとの照合判定において、生体データと一致する参照用データが存在すると判定されたときに（Ｕ１０１でＮＯ）、一致すると判定された参照用データの現在の参照順序ｏｒｄｉｄｘを、照合順序表の先頭を示すＯｒｄｅｒ［０］に更新する（Ｕ１０６）。【選択図】        図６
2006018676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の照合対象データを入力する照合対象データ入力手段と、
該照合対象データ入力手段に入力された照合対象データを照合するための複数の照合用データおよび該複数の照合用データの照合順を記憶する照合用データ記憶手段と、
該照合用データ記憶手段に記憶されている各照合用データを前記照合順に読出して前記照合対象データ入力手段に入力された照合対象データと照合する照合手段と、
該照合手段による照合の結果、一致すると判定された照合用データの照合順を先頭に更新する照合順更新手段とを備えることを特徴とする、生体データ照合装置。
【請求項２】
生体の照合対象データを入力する照合対象データ入力手段と、
該照合対象データ入力手段に入力された照合対象データを照合するための複数の照合用データおよび該照合用データ別に照合の優先度合いを示す優先値を記憶する照合用データ記憶手段と、
該照合用データ記憶手段に記憶されている各照合用データを前記優先値が示す優先度合いが高い順に読出して前記照合対象データ入力手段に入力された照合対象データと照合する照合手段と、
該照合手段による照合の結果、一致すると判定された照合用データに対応する優先値をより優先度合いが高い値に更新する優先値更新手段とを備えることを特徴とする、生体データ照合装置。
【請求項３】
前記照合用データに対応する優先値が示す優先度合いが高い順に各照合用データの照合順を更新する照合順更新手段をさらに備え、
前記照合手段は、前記照合順に各照合用データを読出して前記照合対象データ入力手段に入力された照合対象データと照合し、
前記照合順更新手段は、前記照合手段による照合の結果、一致すると判定された照合用データに対応する更新後の優先値が、当該照合用データよりも照合順が手前の照合用データに対応する優先値よりも大きいか又は同一であるとき、両照合用データの照合順を入れ替えることを特徴とする、請求項２に記載の生体データ照合装置。
【請求項４】
前記照合対象データおよび前記照合用データは画像であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の生体データ照合装置。
【請求項５】
前記画像は、指紋画像であることを特徴とする、請求項４に記載の生体データ照合装置。
【請求項６】
生体の照合対象データを入力する照合対象データ入力ステップと、
該照合対象データ入力ステップにより入力された照合対象データを照合するための複数の照合用データおよび該複数の照合用データの照合順を記憶する照合用データ記憶部に記憶されている各照合用データを、前記照合順に読出して前記照合対象データ入力ステップにより入力された照合対象データと照合する照合ステップと、
該照合ステップによる照合の結果、一致すると判定された照合用データの照合順を先頭に更新する照合順更新ステップとを含むことを特徴とする、生体データ照合方法。
【請求項７】
生体の照合対象データを入力する照合対象データ入力ステップと、
該照合対象データ入力手段に入力された照合対象データを照合するための複数の照合用データおよび該照合用データ別に照合の優先度合いを示す優先値を記憶する照合用データ記憶部に記憶されている各照合用データを、前記優先値が示す優先度合いが高い順に読出して前記照合対象データ入力ステップにより入力された照合対象データと照合する照合ステップと、
該照合ステップによる照合の結果、一致すると判定された照合用データに対応する優先値をより優先度合いが高い値に更新する優先値更新ステップとを含むことを特徴とする、生体データ照合方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の生体データ照合方法をコンピュータに実行させるための生体データ照合プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の生体データ照合プログラムを記録したコンピュータ読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、生体データ照合装置、生体データ照合方法、生体データ照合プログラムおよび生体データ照合プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関し、特に、指紋などの生体情報からなる照合対象データを複数の照合用データと照合する生体データ照合装置、生体データ照合方法、生体データ照合プログラムおよび生体データ照合プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオメトリクス技術を適用した生体データ照合装置として、特許文献１には、入力された指紋などの生体情報のデータと、予め登録された照合用データとを照合し、本人であるか否かを判定する生体データ照合装置が記載されている。
【０００３】
また、入出門管理等、複数人が使用する生体データ照合装置は、入力されたデータを登録された複数の照合用データと順次照合し、そのいずれと一致するか、またはどれとも一致しないかを判定する。
【特許文献１】特開２００３−３２３６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の生体データ照合装置は、入力された照合対象データと複数の照合用データとの照合を行なう場合、照合用データを予め固定された順序で読出して使用しており、照合順序を動的に変化させて照合の処理量を削減し得るものではなかった。そのため、照合に必要な処理量が平均的に大きく、その処理量は登録される照合用データ数の増加に比例してさらに大きくなるという問題があった。また、処理量が大きいため、照合に必要な処理時間や消費電力量が多くなるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、入力された照合対象データの照合に要する処理量を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面に係る生体データ照合装置は、生体の照合対象データを入力する照合対象データ入力手段と、該照合対象データ入力手段に入力された照合対象データを照合するための複数の照合用データおよび該複数の照合用データの照合順を記憶する照合用データ記憶手段と、該照合用データ記憶手段に記憶されている各照合用データを前記照合順に読出して前記照合対象データ入力手段に入力された照合対象データと照合する照合手段と、該照合手段による照合の結果、一致すると判定された照合用データの照合順を先頭に更新する照合順更新手段とを備える。
【０００７】
この発明の他の局面に係る生体データ照合装置は、生体の照合対象データを入力する照合対象データ入力手段と、該照合対象データ入力手段に入力された照合対象データを照合するための複数の照合用データおよび該照合用データ別に照合の優先度合いを示す優先値を記憶する照合用データ記憶手段と、該照合用データ記憶手段に記憶されている各照合用データを前記優先値が示す優先度合いが高い順に読出して前記照合対象データ入力手段に入力された照合対象データと照合する照合手段と、該照合手段による照合の結果、一致すると判定された照合用データに対応する優先値をより優先度合いが高い値に更新する優先値更新手段とを備える。
【０００８】
この発明の他の局面に係る生体データ照合方法は、生体の照合対象データを入力する照合対象データ入力ステップと、該照合対象データ入力ステップにより入力された照合対象データを照合するための複数の照合用データおよび該複数の照合用データの照合順を記憶する照合用データ記憶部に記憶されている各照合用データを、前記照合順に読出して前記照合対象データ入力ステップにより入力された照合対象データと照合する照合ステップと、該照合ステップによる照合の結果、一致すると判定された照合用データの照合順を先頭に更新する照合順更新ステップとを含む。
【０００９】
この発明の他の局面に係る生体データ照合方法は、生体の照合対象データを入力する照合対象データ入力ステップと、該照合対象データ入力手段に入力された照合対象データを照合するための複数の照合用データおよび該照合用データ別に照合の優先度合いを示す優先値を記憶する照合用データ記憶部に記憶されている各照合用データを、前記優先値が示す優先度合いが高い順に読出して前記照合対象データ入力ステップにより入力された照合対象データと照合する照合ステップと、該照合ステップによる照合の結果、一致すると判定された照合用データに対応する優先値をより優先度合いが高い値に更新する優先値更新ステップとを含む。
【００１０】
この発明のさらなる他の局面に係る生体データ照合プログラムは、上述の生体データ照合方法をコンピュータに実行させるためのものである。
【００１１】
この発明のさらなる他の局面に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体は、上述の生体データ照合プログラムが記録される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、入力された照合対象データと照合するための照合用データの照合順序が動的に変更されるため、データ照合の処理量の削減が期待できる。この効果は、照合用データの使用状況に偏りがある場合に特に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、生体情報データを入力し、予め登録された参照用データと照合する。照合の対象となるデータとして指紋画像データを例示しているが、これに限定されず、個体（個人）毎に似ているが一致することはない生体の他の特徴による画像、音声その他データであっても、あるいは、線状模様の画像データであっても、あるいはその他のデータであってもよい。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１４】
［第１実施の形態］
図１は第１実施の形態に係る生体情報照合装置１のブロック図である。また、図２は各実施の形態に係る生体情報照合装置１が搭載されるコンピュータの構成図である。
【００１５】
図２を参照してコンピュータは、データ入力部１０１、ＣＲＴ（陰極線管）や液晶などからなるディスプレイ６１０、該コンピュータ自体を集中的に管理し制御するためのＣＰＵ（中央処理装置の略）６２２、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（ランダムアクセスメモリの略）を含んで構成されるメモリ６２４、固定ディスク６２６、ＦＤ（フレキシブルディスク）６３２が着脱自在に装着されて、装着されたＦＤ６３２をアクセスするＦＤ駆動装置６３０、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）６４２が着脱自在に装着されて、装着されたＣＤ−ＲＯＭ６４２をアクセスするＣＤ−ＲＯＭ駆動装置６４０、通信ネットワーク３００と、該コンピュータとを通信接続するための通信インターフェィス６８０、およびキーボード６５０およびマウス６６０を有する入力部７００を含む。これらの各部はバスを介して通信接続される。
【００１６】
コンピュータには、カセット形式の磁気テープが着脱自在に装着されて磁気テープをアクセスする磁気テープ装置が設けられてもよい。
【００１７】
図１を参照して、生体情報照合装置１は、データ入力部１０１、図２のメモリ６２４または固定ディスク６２６に対応のメモリ１０２、バス１０３、および照合処理部１１を備える。メモリ１０２にはデータ(ここでは画像)や各種の計算結果などが格納される。照合処理部１１はデータ補正部１０４、最大一致度位置探索部１０５、移動ベクトルに基づく類似度計算部（以下、類似度計算部と呼ぶ）１０６、照合判定部１０７および制御部１０８を含む。照合処理部１１の各部は対応のプログラムが実行されることによりその機能が実現される。
【００１８】
データ入力部１０１は指紋センサを含み、該指紋センサにより読込まれた指紋に対応の指紋画像データを出力する。指紋センサには光学式、圧力式および静電容量方式などのいずれを適用してもよい。
【００１９】
メモリ１０２は、データ入力部１０１に入力された指紋画像データと照合するためのデータが格納される参照用メモリ１０２１と、各種の計算結果を一時的に記憶するための計算用メモリ１０２２と、データ入力部１０１に入力された指紋画像データを取込む取込データ用メモリ１０２３と、照合順序記憶手段（照合順序記憶用メモリ）１０２４とを備える。
【００２０】
照合処理部１１は、たとえば、参照用メモリ１０２１に記憶されている複数の照合用データの各々を参照して、データ入力部１０１に入力された指紋画像データと一致する否かを照合する。以下の説明では、参照用メモリ１０２１に記憶されている照合用データを“参照用データ”と呼ぶ。
【００２１】
照合順序記憶手段１０２４は、参照用データのインデックスを要素とする照合順序表を記憶している。生体情報照合装置１は、照合順序表に格納されている順に参照用メモリ１０２１から参照用データを読出して、入力された指紋画像データと照合する。
【００２２】
照合順序表の一例を図７に示す。図７（ａ）は、照合順序を更新する前の照合順序表である。一方、図７（ｂ）は、照合順序を更新した後の照合順序表である。生体情報照合装置１は、この照合順序表の順番に基づいて照合を実行する。なお、生体情報照合装置１が作成されたとき（メモリ１０２が初期化されているとき）の照合順序表は、使用される参照用データのインデックスの全てを重複することなく含んでいる。
【００２３】
バス１０３は各部間の制御信号やデータ信号を転送するために用いられる。データ補正部１０４はデータ入力部１０１から入力されたデータ(ここでは指紋画像)についての補正(ここでは濃淡補正)を行なう。最大一致度位置探索部１０５は一方のデータ(指紋画像)の複数の部分領域をテンプレートとし、該テンプレートと他方のデータ(指紋画像)内で最も一致度の高い位置を探索する、いわゆるテンプレートマッチング部のようなものである。
【００２４】
類似度計算部１０６はメモリ１０２に格納された最大一致度位置探索部１０５の結果情報を用いて、後述の移動ベクトルに基づく類似度を計算する。照合判定部１０７は類似度計算部１０６が算出した類似度により一致・不一致を判定する。制御部１０８は照合処理部１１の各部の処理を制御する。
【００２５】
次に、図３を参照して、データ入力部１０１から入力されたデータと、参照用データ(ここでは共に指紋画像)とを生体情報照合装置１が照合する手順について説明する。図３は、入力データと参照用データとを照合する照合処理を説明するためのフローチャートである。
【００２６】
初めに、データ入力処理を実行する（ステップＴ１）。データ入力処理において、制御部１０８は、データ入力部１０１へデータ入力開始の信号を送る。制御部１０８は、その後、データ入力終了信号を受信するまで待機する。一方、データ入力部１０１は、データ入力開始の信号を受けて、照合を行なう照合対象データＡを入力し、その照合対象データＡをバス１０３を介して取込データ用メモリ１０２３の所定アドレスへ格納する。さらに、データ入力部１０１は、照合対象データＡの入力が完了した後、制御部１０８にデータ入力終了信号を送る。
【００２７】
次に、データ補正処理を実行する（ステップＴ２）。データ補正処理において、制御部１０８はデータ補正部１０４にデータ補正開始信号を送り、その後、データ補正終了信号を受信するまで待機する。多くの場合、入力画像はデータ入力部１０１の特性や指紋自体の乾燥度合いや指を押し付ける圧力に対して各画素の濃淡値や全体の濃度分布が変化するので画質が一様ではないから、入力画像データをそのまま照合に用いることは適当でない。
【００２８】
そのため、次のステップとして、データ補正部１０４は、データ入力時の条件の変動を抑制するように入力画像の画質を補正する（ステップＴ２）。具体的には、入力画像データに対応の画像全体もしくは画像を分割した小領域ごとに、ヒストグラムの平坦化（「コンピュータ画像処理入門」総研出版Ｐ９８）や画像の二値化処理（「コンピュータ画像処理入門」総研出版Ｐ６６−６９）などを、取込データ用メモリ１０２３に格納された照合対象データＡに施す。データ補正部１０４は照合対象データＡに対するデータ補正処理の終了後、制御部１０８にデータ補正処理終了信号を送る。
【００２９】
次に、照合判定部１０７は、データ補正部１０４によりデータ補正処理を施された照合対象データＡと、予め参照用メモリ１０２１に登録された参照用データとに対して照合判定を行なう（ステップＴ３）。照合判定処理については、図４を用いて後述する。
【００３０】
次に、照合処理部１１は、照合順序更新処理を行なう（ステップＴ４）。この処理は、ステップＴ３の照合判定の結果に基づいて、照合順序記憶手段１０２４に記憶されている照合順序表（図７参照）を更新する処理である。照合順序更新処理については、図６を用いて後述する。
【００３１】
最後に、制御部１０８は、メモリ１０２に格納された照合判定の結果をディスプレイ６１０またはプリンタ６９０を介して出力する（ステップＴ５）。これにより、照合処理が終了する。
【００３２】
次に、図４を用いて、照合判定処理を説明する。照合判定処理は、図３のステップＴ３で実行されるサブルーチンである。なお、以下では、照合順序表の最初の要素をＯｒｄｅｒ［０］、その次の要素をＯｒｄｅｒ［１］のように表記する。
【００３３】
照合判定処理に先立って、制御部１０８は照合判定部１０７に照合判定開始信号を送り、照合判定終了信号を受信するまで待機する。
【００３４】
ステップＳ１０１では、照合順序表の要素のインデックスｏｒｄｉｄｘを０(最初、すなわち０番目の要素)に初期化する。
【００３５】
ステップＳ１０２では、照合順序表の要素のインデックスｏｒｄｉｄｘをＮＲＥＦと比較する。ここで、ＮＲＥＦは、参照用メモリ１０２１に記憶されている参照用データの個数を示すデータである。照合順序表の要素のインデックスｏｒｄｉｄｘが、参照用データの個数ＮＲＥＦ未満であれば、ステップＳ１０３に進む。
【００３６】
ステップＳ１０３では、照合順序記憶手段１０２４からＯｒｄｅｒ［ｏｒｄｉｄｘ］を読み出し、読出した値を変数ｄａｔｉｄｘの値とする。
【００３７】
ステップＳ１０４では、参照用メモリ１０２１から参照用データのインデックスｄａｔｉｄｘで表される参照用データを読み出し、読出した参照用データをデータＢとする。
【００３８】
ステップＳ１０５では、入力されたデータ(データＡ)と、読み出された参照用データ(データＢ)とを照合する処理を行なう。この処理はテンプレートマッチングと類似度の計算とから成る。この処理の手順を図５に示す。以下、図５のフローチャートに従って、この処理を詳細に説明する。
【００３９】
最初に、制御部１０８は最大一致度位置探索部１０５へテンプレートマッチング開始信号を送り、テンプレートマッチング終了信号を受信するまで待機する。最大一致度位置探索部１０５では、ステップＳ００１からステップＳ００７に示されるようなテンプレートマッチング処理が開始される。ステップＳ００１ではカウンタの変数ｉを１に初期化する。ステップＳ００２ではデータＡから部分領域Ｒｉとして規定される部分領域の画像をテンプレートマッチングに用いるテンプレートとして設定する。
【００４０】
ここでは、部分領域Ｒｉは計算を簡単にするために矩形状としているが、これに特定されない。ステップＳ００３ではステップＳ００２で設定したテンプレートに対し、データＢ内で最も一致度の高い、つまり画像内での最も一致する場所を探索する。具体的には、テンプレートとして用いる部分領域Ｒｉの左上の角を基準とした座標（ｘ，ｙ）の画素濃度をＲｉ（ｘ，ｙ）とし、データＢの左上の角を基準とした座標（ｓ、ｔ）の画素濃度をＢ（ｓ，ｔ）とし、部分領域Ｒｉの幅をｗ，高さをｈとし、また、データＡとＢの各画素の取りうる最大濃度をＶ０とし、データＢにおける座標（ｓ、ｔ）での一致度Ｃｉ（ｓ，ｔ）をたとえば以下の（式１）に従い各画素の濃度差を元に計算する。
【００４１】
【数１】
2006018676.tif 000003
【００４２】
データＢ内において座標（ｓ、ｔ）を順次更新して座標（ｓ、ｔ）における一致度Ｃ（ｓ，ｔ）を計算し、その中で最も大きい値を取る位置が最も一致度が高いとし、その位置での部分領域の画像を部分領域Ｍｉとし、その位置での一致度を最大一致度Ｃｉｍａｘとする。ステップＳ００４ではステップＳ００３で算出した部分領域ＲｉのデータＢ内における最大一致度Ｃｉｍａｘを計算用メモリ１０２２の所定アドレスに記憶する。ステップＳ００５では、移動ベクトルＶｉを以下の（式２）に従い計算して求めて、計算用メモリ１０２２の所定アドレスに記憶する。
【００４３】
ここで、上述のように、データＡに設定された位置Ｐに対応の部分領域Ｒｉに基づいて、データＢ内をスキャンして部分領域Ｒｉと最も一致度が高い位置Ｍの部分領域Ｍｉが特定されたとき、位置Ｐから位置Ｍへの方向ベクトルを、移動ベクトルと呼ぶ。これは、指紋センサにおける指の置かれ方は一様でないことから、一方の画像、たとえばデータＡを基準にすると他方のデータＢは移動したように見えることによる。
【００４４】
（式２）  Ｖｉ＝（Ｖｉｘ、Ｖｉｙ）＝（Ｍｉｘ−Ｒｉｘ、Ｍｉｙ−Ｒｉｙ）
（式２）で、変数ＲｉｘとＲｉｙは部分領域Ｒｉの基準位置のｘ座標とｙ座標であり、たとえばデータＡ内における部分領域Ｒｉの左上角の座標に対応する。また変数ＭｉｘとＭｉｙは部分領域Ｍｉの探索結果である最大一致度Ｃｉｍａｘの位置でのｘ座標とｙ座標であり、たとえばデータＢ内におけるマッチングした位置での部分領域Ｍｉの左上角の座標に対応する。
【００４５】
ステップＳ００６ではカウンタ変数ｉが部分領域のインデックスの最大値ｎ未満か否かを判定し、変数ｉの値がｎ未満であれば処理をＳ００７に移し、そうでなければ処理をＳ００８に移す。ステップＳ００７では変数ｉの値に１加える。以降変数ｉの値がｎ以下の間はステップＳ００２からＳ００７を繰返し行ない、すべての部分領域Ｒｉに関しテンプレートマッチングを行ない、それぞれの部分領域Ｒｉの最大一致度Ｃｉｍａｘと、移動ベクトルＶｉとを計算していく。
【００４６】
最大一致度位置探索部１０５は上記のように順次計算される部分領域Ｒｉに関する最大一致度Ｃｉｍａｘと移動ベクトルＶｉとを計算用メモリ１０２２の所定アドレスに格納したのち、テンプレートマッチング終了信号を制御部１０８に送り、ステップ０００８に進む。
【００４７】
続いて制御部１０８は類似度計算部１０６に類似度計算開始信号を送り、類似度計算終了信号を受信するまで待機する。類似度計算部１０６は、計算用メモリ１０２２に格納されているテンプレートマッチングで得られた各部分領域Ｒｉの移動ベクトルＶｉや最大一致度Ｃｉｍａｘなどの情報を用いて、図５のステップＳ００８からステップＳ０２０に示される処理を行ない類似度計算を行なう。
【００４８】
ステップＳ００８では類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）を０に初期化する。ここで類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）とは、データＡとデータＢの類似度を格納する変数とする。ステップＳ００９では基準とする移動ベクトルＶｉのインデックスｉを１に初期化する。ステップＳ０１０では、基準となる移動ベクトルＶｉに関する類似度Ｐｉを０に初期化する。ステップＳ０１１では、移動ベクトルＶｊのインデックスｊを１に初期化する。ステップＳ０１２では、基準移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊとのベクトル差ｄＶｉｊを以下の（式３）に従い計算する。
【００４９】
（式３）  ｄＶｉｊ＝｜Ｖｉ−Ｖｊ｜＝ｓｑｒｔ（（Ｖｉｘ−Ｖｊｘ）＾２＋（Ｖｉｙ−Ｖｊｙ）＾２）
ここで、変数ＶｉｘとＶｉｙは移動ベクトルＶｉのｘ方向成分とｙ方向成分を示し、変数ＶｊｘとＶｊｙは移動ベクトルＶｊのｘ方向成分とｙ方向成分を示し、変数ｓｑｒｔ（Ｘ）はＸの平方根、Ｘ＾２はＸの二乗を計算する計算式である。
【００５０】
ステップＳ０１３では、移動ベクトルＶｉとＶｊのベクトル差ｄＶｉｊに関し所定の定数εと比較し、移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊが実質的に同一の移動ベクトルとみなすことが可能かを判断する。ベクトル差ｄＶｉｊが定数εより小さければ、移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊが実質的に同一と見なして処理をステップＳ０１４に移し、逆に大きければ実質的に同一とは見なさず処理をステップＳ０１５に移す。ステップＳ０１４では類似度Ｐｉを以下の式（４）〜（６）で増加させる。
【００５１】
（式４）  Ｐｉ＝Ｐｉ＋α
（式５）  α＝１
（式６）  α＝Ｃｊｍａｘ
ここで、（式４）における変数αは類似度Ｐｉを増加させる値である。（式５）のようにα＝１とした場合には、類似度Ｐｉは基準とした移動ベクトルＶｉと同一の移動ベクトルを持つ部分領域の個数となる。また、（式６）のようにα＝Ｃｊｍａｘとした場合には、類似度Ｐｉは基準とした移動ベクトルＶｉと同一の移動ベクトルを持つ部分領域に関するテンプレートマッチング時の最大一致度の総和となる。またベクトル差ｄＶｉｊの大きさに応じて変数αの値を小さくするなどしても構わない。
【００５２】
ステップＳ０１５はインデックスｊが部分領域の最大インデックスｎより小さいかどうかを判定し、インデックスｊがｎより小さい場合は処理をステップＳ０１６に移し、それ以上の場合には処理をステップＳ０１７に移す。ステップＳ０１６ではインデックスｊの値を１増加させる。ステップＳ０１０からステップＳ０１６の処理により、基準とした移動ベクトルＶｉに関して、同じ移動ベクトルを持つと判定される部分領域の情報を用いた類似度Ｐｉが計算される。ステップＳ０１７では移動ベクトルＶｉを基準とした場合の類似度Ｐｉと変数Ｐ（Ａ，Ｂ）と比較を行ない、類似度Ｐｉが現在までの最大の類似度（変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値）より大きければ処理をＳ０１８に移し、小さければ処理をＳ０１９に移す。
【００５３】
ステップＳ０１８では、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）に移動ベクトルＶｉを基準とした場合の類似度Ｐｉの値を設定する。ステップＳ０１７，Ｓ０１８では、移動ベクトルＶｉを基準とした場合の類似度Ｐｉが、この時点までに計算された他の移動ベクトルを基準にした場合の類似度の最大値（変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値）と比べ大きい場合には、基準としている移動ベクトルＶｉが現在までのインデックスｉの中で最も基準として正当であるとしている。
【００５４】
ステップＳ０１９では基準とする移動ベクトルＶｉのインデックスｉの値と部分領域のインデックスの最大値（変数ｎの値）を比較する。インデックスｉが部分領域の個数より小さければ処理をステップＳ０２０に移し、ステップＳ０２０ではインデックスｉを１増加させ、それ以上であれば図５のフローを終了する。
【００５５】
ステップＳ００８からステップＳ０２０により、データＡとデータＢにおける類似度が変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値として計算される。類似度計算部１０６は上記のように計算した変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値を計算用メモリ１０２２の所定アドレスに格納し、制御部１０８へ類似度計算終了信号を送り、処理を終了する。
【００５６】
ここで、再び、図４の説明に戻る。図４のＳ１０６では、図５の照合処理において計算された類似度を用い、データＡとデータＢとが一致するかの判定を行なう。具体的には、計算用メモリ１０２２の所定アドレスに格納された変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値で示される類似度と予め定められた照合閾値Ｔとを比較する。比較の結果、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）≧ＴならばデータＡとデータＢは同一の指紋から採取されたものと判定し、計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ照合結果としてｏｒｄｉｄｘおよびｄａｔｉｄｘの値を書き込み、制御部１０８に照合判定終了信号を送り処理を終了する(ステップＳ１０８)。そうでなければｏｒｄｉｄｘの値に１を加算し(ステップＳ１０７)、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。
【００５７】
Ｓ１０２において、更新後のｏｒｄｉｄｘが参照用データの個数ＮＲＥＦ以上と判断された場合には、入力されたデータＡと一致する参照用データが存在しないということである。この場合には、計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ、照合結果として“不一致”を示す値、たとえば“−１”を書込む(ステップＳ１０９)。さらに、制御部１０８へ照合判定終了信号を送り、処理を終了する。
【００５８】
図６は、照合順序更新処理を説明するためのフローチャートである。照合順序更新処理は、図３のＴ４で実行されるサブルーチンである。この処理は照合判定で一致した参照用データの参照順序を照合順序表の最初の順序とすることにより、次回の照合判定処理（図４参照）において、その参照用データを最初に使用することを目的とするものである。
【００５９】
照合順序表の一例を図７に示す。図７のＡ〜Ｄは、各インデックスに対応して参照用データが格納されているメモリアドレスを示す。以下では、各メモリアドレスに格納されている参照用データ自体を参照用データＡ〜Ｄという。
【００６０】
図７には、照合順序表において、インデックス２の参照用データＣの照合順序が、インデックス０、すなわち、照合順序の先頭に更新される例が示されている。以下、図６及び図７を参照して、照合順序更新処理を説明する。
【００６１】
まず、ステップＵ１０１では、計算用メモリ１０２２からＳ１０８またはＳ１０９において書き込まれた照合の結果を読み出し、照合が不一致であったかどうかを判定する。不一致であった場合には制御部１０８に照合順序更新終了信号を送り処理を終了する。一方、ステップＵ１０１において、照合結果が一致していたと判断したときにはステップＵ１０２に進む。
【００６２】
ステップＵ１０２では、変数ｊの値を、参照用データが一致した時の照合順序表のインデックスｏｒｄｉｄｘに初期化する。換言すれば、変数ｊの値が、ステップＳ１０８において計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ照合結果として書き込まれたｏｒｄｉｄｘの値に更新される。
【００６３】
たとえば、照合対象のデータと、図７（ａ）の参照用データＣとが一致したことを示す照合結果が計算用メモリ１０２２に記憶されている場合には、変数ｊの値がインデックス「２」に初期化される。
【００６４】
ステップＵ１０３では変数ｊの値を０と比較し、ｊが０より大きい間、ステップＵ１０３からステップＵ１０５までの処理を行なう。そして、ｊが０と一致した段階でＵ１０６の処理を行なう。たとえば、変数ｊが「２」であれば、ステップＵ１０４に進む。
【００６５】
ステップＵ１０４ではＯｒｄｅｒ［ｊ−１］の値をＯｒｄｅｒ［ｊ］に書き込む。たとえば、図７（ａ）の照合順序表において、ｊが「２」であるときには、インデックス「２」に対応する参照用データが、インデックス「１」に対応する参照用データＢで書き換えられることになる。
【００６６】
ステップＵ１０５ではｊの値から１を引き、ステップＵ１０３からの処理を繰り返す。その結果、たとえば、図７（ａ）の照合順序表において、さらに、インデックス「１」に対応する参照用データが、インデックス「０」に対応する参照用データＡで書き換えられることになる。
【００６７】
ステップＵ１０６では、一致したときの参照用データのインデックスｄａｔｉｄｘをＯｒｄｅｒ［０］に書き込む。これにより、一致した参照用データが照合順序表の最初の要素となる。たとえば、図７（ａ）の照合順序表において、さらに、インデックス「０」に対応する参照用データが、一致したときの参照用データである、参照用データＣで書き換えられることになる。その結果、照合順序表は、図７（ｂ）のように更新される。さらに、照合処理部１１は、制御部１０８に照合順序更新終了信号を送り、処理を終了する。
【００６８】
［第２実施の形態］
次に、図８および図９を参照して、第２実施の形態を説明する。第２実施の形態に係る生体情報照合装置１が第１実施の形態と異なる点は、第１実施の形態に係る生体情報照合装置１が記憶する照合順序表に対して、さらに、照合判定で一致したと判定された頻度を示す値（以下、これを照合頻度値という）が各参照用データ毎に記憶される点である。この照合頻度値と各参照用データとの関係を示す表を照合頻度表という。なお、第２実施の形態に係る生体情報照合装置１のハードウエア構成は、第１実施の形態と同一である。
【００６９】
照合処理部１１は、照合判定で一致したと判定する毎に、一致したと判定した参照用データの照合頻度値に所定の値（たとえば、「１」）を加算する。したがって、照合頻度値は、値が大きい程、照合頻度が高いことを示す。この第２実施の形態では、各参照用データの参照順序が照合頻度が高い順に更新される。
【００７０】
図９には、第２実施の形態に係る生体情報照合装置１が記憶する照合順序表が示されている。図９に示される照合順序表は、各参照用データ毎の照合頻度値が示される照合頻度表を含む。この照合順序表は、照合順序記憶手段１０２４に記憶されている。たとえば、図９（ａ）は、照合順序を更新する前の照合順序表である。一方、図９（ｂ）は、照合順序を更新した後の照合順序表である。図９（ａ）および図９（ｂ）は、照合順序表において、インデックス２の参照用データＣの照合順序が３番目から２番目に更新される例を示している。
【００７１】
第２実施の形態の生体情報照合装置１が実行する照合処理の手順は、図３に示される第１実施の形態の照合処理の手順と同様である。したがって、第２実施の形態の生体情報照合装置１は、図４および図５に示される各処理を実行する。ただし、図３のステップＴ４の照合順序更新処理の内容が第１実施の形態と異なる。第１実施の形態では、照合判定で一致したと判定した参照用データの参照順序を先頭に更新する一方、第２実施の形態では、一致したことのある頻度が高い順に参照用データを並べ直すものだからである。第２実施の形態に係る照合順序更新処理２の手順は、図８のフローチャートに示されている。
【００７２】
以下、図８および図９を参照して、照合順序更新処理２のフローチャートを詳細に説明する。なお、以下では、照合頻度表の最初の要素をＦｒｅｑ［０］、その次の要素をＦｒｅｑ［１］のように表記する。たとえば、図９（ａ）において、Ｆｒｅｑ［０］は、インデックス「０」に対応する参照用データＡの照合頻度値「４」を意味する。また、生体情報照合装置１が作成されたとき（メモリ１０２が初期化されているとき）の各参照用データの照合頻度値は、適当な値(例えば全て０)に初期化されているものとする。
【００７３】
まず、ステップＵ２０１では、計算用メモリ１０２２からＳ１０８またはＳ１０９において書き込まれた照合の結果を読み出し、照合が不一致であったかどうかを判定する。不一致であった場合には制御部１０８に照合順序更新終了信号を送り処理を終了する。一方、ステップＵ２０１において、照合結果が一致していたと判断したときにはステップＵ２０２に進む。
【００７４】
ステップＵ２０２では、参照用データが一致した時の照合順序表のインデックスｏｒｄｉｄｘに相当する照合頻度表の照合頻度値Ｆｒｅｑ［ｏｒｄｉｄｘ］に所定の更新値を加算する。ここで、ｏｒｄｉｄｘは、ステップＳ１０８において計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ照合結果として書き込まれた値である。更新値は、たとえば、「１」である。
【００７５】
たとえば、ステップＵ２０２において、照合対象のデータと、図９（ａ）の参照用データＣとが一致したことを示す照合結果が計算用メモリ１０２２に記憶されている場合には、インデックス「２」の参照用データＣに対応する照合頻度値Ｆｒｅｑ［２］が、「２」から「３」に更新される。
【００７６】
なお、更新値は、「１」に限られるものではない。また、照合頻度表の全照合頻度値を足したときの値が一定となるように正規化をして、照合頻度値を確率値にしてもよい。
【００７７】
ステップＵ２０３では、変数ｊの値を、参照用データが一致した時の照合順序表のインデックスｏｒｄｉｄｘに初期化する。換言すれば、変数ｊの値が、ステップＳ１０８において計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ照合結果として書き込まれたｏｒｄｉｄｘの値に更新される。
【００７８】
たとえば、照合対象のデータと、図９（ａ）の参照用データＣとが一致したことを示す照合結果が計算用メモリ１０２２に記憶されている場合には、変数ｊの値がインデックス「２」に初期化される。
【００７９】
ステップＵ２０４では、変数ｊの値を０と比較し、ｊが０より大きい間、ステップＵ２０５に移行する。そして、ｊが０と一致した段階で制御部１０８に照合順序更新終了信号を送り処理を終了する。たとえば、変数ｊが「２」であれば、ステップＵ２０５に進む。
【００８０】
ステップＵ２０５では、Ｆｒｅｑ［ｊ−１］の値とＦｒｅｑ［ｊ］の値とを比較し、前者の方が大きい場合には、制御部１０８に照合順序更新終了信号を送り処理を終了する。そうでなければステップＵ２０６の処理を行なう。
【００８１】
たとえば、図９（ａ）において、Ｆｒｅｑ［２−１］の値とＦｒｅｑ［２］の値とを比較したときには、前者が「２」、更新後の後者が「２＋１」であるので、ステップＵ２０６の処理を行なうことになる。
【００８２】
ステップＵ２０６では、照合順序表において、Ｏｒｄｅｒ［ｊ−１］の値とＯｒｄｅｒ［ｊ］の値とを交換する。ここで、Ｏｒｄｅｒ［ｊ］は、インデックスｊに対応する照合順序表の参照用データを意味する。続いてステップＵ２０７では照合頻度表において、Ｆｒｅｑ［ｊ−１］の値とＦｒｅｑ［ｊ］の値とを交換する。
【００８３】
たとえば、図９（ａ）において、Ｏｒｄｅｒ［２−１］の値とＯｒｄｅｒ［２］の値とを交換し、さらに、Ｆｒｅｑ［２−１］の値とＦｒｅｑ［２］の値とを交換することにより、図９（ａ）の照合順序表は、図９（ｂ）のように更新される。
【００８４】
ステップＵ２０８ではｊの値から１を引き、ステップＵ２０４からの処理を繰り返す。その結果、たとえば、更新後の図９（ｂ）の照合順序表において、さらに、インデックス「０」に対応する参照用データの照合頻度値と、インデックス「１」に対応する参照用データの照合頻度値とが比較されることになる。この場合、ステップＵ２０５は、ＹＥＳと判断する。その結果、制御部１０８に照合順序更新終了信号が送信されて処理が終了する。
【００８５】
この第２実施の形態によれば、照合判定の結果、一致した頻度が高い順に参照用データの参照順序が更新されるため、一致する確率が高い順に参照用データを順次参照して、照合判定することができる。その結果、平均的には、より照合処理の時間を短縮化することができる。
【００８６】
［実施の形態３］
以上説明した照合のための処理機能は、プログラムで実現される。本実施の形態では、このプログラムはコンピュータで読取可能な記録媒体に格納される。
【００８７】
本実施の形態では、この記録媒体として、図２に示されているコンピュータで処理が行なわれるために必要なメモリ、たとえばメモリ６２４のようなそのものがプログラムメディアであってもよいし、また該コンピュータの外部記憶装置に着脱自在に装着されて、そこに記録されたプログラムが該外部記憶装置を介して読取り可能な記録媒体であってもよい。このような外部記憶装置としては、磁気テープ装置（図示せず）、ＦＤ駆動装置６３０およびＣＤ−ＲＯＭ駆動装置６４０などであり、該記録媒体としては磁気テープ（図示せず）、ＦＤ６３２およびＣＤ−ＲＯＭ６４２などである。いずれの場合においても、各記録媒体に記録されているプログラムはＣＰＵ６２２がアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいはいずれの場合もプログラムが該記録媒体から一旦読出されて図２の所定のプログラム記憶エリア、たとえばメモリ６２４のプログラム記憶エリアにロードされて、ＣＰＵ６２２により読出されて実行される方式であってもよい。このロード用のプログラムは、予め当該コンピュータに格納されているものとする。
【００８８】
ここで、上述の記録媒体はコンピュータ本体と分離可能に構成される。このような記録媒体としては、固定的にプログラムを担持する媒体が適用可能である。具体的には、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、ＦＤ６３２や固定ディスク６２６などの磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ６４２／ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically EPROM)、フラッシュＲＯＭなどによる半導体メモリが適用可能である。
【００８９】
また、図２のコンピュータはインターネットを含む通信ネットワーク３００と通信接続可能な構成が採用されているから、通信ネットワーク３００からプログラムがダウンロードされて流動的にプログラムを担持する記録媒体であってもよい。なお、通信ネットワーク３００からプログラムがダウンロードされる場合には、ダウンロード用プログラムは予め当該コンピュータ本体に格納されていてもよく、あるいは別の記録媒体から予め当該コンピュータ本体にインストールされてもよい。
【００９０】
なお記録媒体に格納されている内容としてはプログラムに限定されず、データであってもよい。
【００９１】
以上、説明した各実施の形態に係る発明によれば、入力された照合対象データと照合するための参照用データの照合順序が動的に変更されるため、データ照合の処理量の削減が期待できる。この効果は、参照用データの使用状況に偏りがある場合に特に有効である。また、画像特徴量の有無や数や鮮明度、また画像入力時の環境変化やノイズ等の影響を受けにくい精度の高い生体情報照合が、より照合時間が短く、消費電力の低減可能な上で実現される。また処理の削減は自動的に行なわれ、装置のメインテナンスなどを行なわなくてもその効果が持続する。
【００９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】生体情報照合装置の構成を示すブロック図である。
【図２】生体情報照合装置が搭載されるコンピュータの構成図である。
【図３】照合処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】照合判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】画像のテンプレートマッチングと類似度を算出する処理フローチャートである。
【図６】第１実施の形態の照合順序更新処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】照合順序表を示す図である。
【図８】第２実施の形態の照合順序更新処理２を説明するためのフローチャートである。
【図９】第２実施の形態の照合順序表（照合頻度表を含む）を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  生体情報照合装置、１０１  データ入力部、１０２  メモリ、１０７  照合判定部、１０８  制御部、１０２２  計算用メモリ、１０２４  照合順序記憶手段。
【図１】
2006018676.tif 000004
【図２】
2006018676.tif 000005
【図３】
2006018676.tif 000006
【図４】
2006018676.tif 000007
【図５】
2006018676.tif 000008
【図６】
2006018676.tif 000009
【図７】
2006018676.tif 000010
【図８】
2006018676.tif 000011
【図９】
2006018676.tif 000012