(57)【要約】  本発明は一般にユーザの生体測定を分析する方法に関し、具体的には生体センサを用いて取得された異なる生体測定の特徴の間のアラインメントレベルの決定に関する。本発明はまた対応する指紋感知システムおよびコンピュータプログラム製品に関する。【選択図】図４
2019503545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体センサと前記生体センサに接続された処理回路とを備えた生体感知システムを用いてユーザの生体測定を分析する方法であって、
−  前記ユーザの第１の生体測定から特徴の第１のセットを決定するステップであって、前記生体測定は前記生体センサを用いて取得され、特徴の前記第１のセットの各特徴は前記生体センサに関して与えられる位置を有する、ステップと、
−  特徴の前記第１のセットの前記位置と、特徴の第２のセットの対応する特徴との間のアラインメント差を測定するステップと、
−  閾値未満であるアラインメント差を有する特徴の前記第１のセットのサブセットを識別するステップであって、前記閾値未満である測定されたアラインメント差は、前記生体センサの表面におけるまたはそれに隣接した固定パターンを示すものとしてもたらされる、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
特徴の前記第１のセットの各特徴は、前記生体センサに関して与えられる方向をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記閾値未満である測定されたアラインメント差を有するものとして識別された特徴の前記第１のセットの前記サブセットは、特徴の前記第１のセットから除去される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記測定されたアラインメント差は、特徴の前記第１のセットにタグが付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
特徴の前記第１のセットの前記識別されたサブセットを含まない、特徴の前記第１のセットの特徴の選ばれたものによって特徴の前記第２のセットを更新するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
−  特徴の前記第１のセットと特徴の前記第２のセットとの間のマッチングレベルを決定すること、および
−  前記マッチングレベルとマッチング閾値とを比較すること
によって前記ユーザを認証するステップをさらに含み、前記マッチング閾値はアラインメント差を測定する前記ステップに依存する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
アラインメント差を測定する前記ステップに対する要約された値を決定するステップをさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記要約された値は、重み付けされた要約された値である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
−  前記生体センサを用いて第２の生体測定を取得するステップと、
−  前記第２の生体測定から、特徴の前記第２のセットを決定するステップと
をさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の生体測定は、前記第１の生体測定を取得する前に取得される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記生体感知システムは視覚システムであり、前記生体センサはカメラである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記生体感知システムは指紋感知システムであり、前記生体センサは指紋センサである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記指紋センサは指紋画像を取得するように構成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
特徴の前記第１のセットの特徴の前記識別されたサブセットを含まない、特徴の前記第１のセットの特徴の選ばれたものを備えた指紋測定を形成するステップをさらに含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
指紋感知システムであって、
−  指紋センサと、
−  メモリと、
−  前記指紋センサに接続された処理回路と
を備え、前記処理回路は、
−  前記指紋センサを用いて第１の指紋画像を取得すること、
−  前記第１の指紋画像から特徴の第１のセットを決定することであって、特徴の前記第１のセットの各特徴は前記指紋センサに関して与えられる位置を有する、決定すること、
−  特徴の前記第１のセットの前記位置と、特徴の第２のセットの対応する特徴との間のアラインメント差を測定すること、および
−  閾値未満であるアラインメント差を有する特徴の前記第１のセットのサブセットを識別することであって、前記閾値未満である測定されたアラインメント差は、前記生体センサの表面におけるまたはそれに隣接した固定パターンを示すものとしてもたらされる、識別すること
を行う、指紋感知システム。
【請求項１６】
前記指紋センサは容量性指紋センサである、請求項１５に記載の指紋感知システム。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の前記指紋感知システムを備えた電子デバイス。
【請求項１８】
前記ポータブル電子デバイスは携帯電話である、請求項１７に記載の電子デバイス。
【請求項１９】
電子デバイスを制御するためのコンピュータプログラム手段が記憶されたコンピュータ可読媒体を備えたコンピュータプログラム製品であって、前記電子デバイスは、生体センサと前記生体センサに接続された処理回路とを備えた生体感知システムを備え、前記コンピュータプログラム製品は、
−  前記ユーザの第１の生体測定から特徴の第１のセットを決定するためのコードであって、前記生体測定は前記生体センサを用いて取得され、特徴の前記第１のセットの各特徴は前記生体センサに関して与えられる位置を有する、決定するためのコードと、
−  特徴の前記第１のセットの前記位置と、特徴の第２のセットの対応する特徴との間のアラインメント差を測定するためのコードと、
−  閾値未満であるアラインメント差を有する特徴の前記第１のセットのサブセットを識別するためのコードであって、前記閾値未満である測定されたアラインメント差は、前記生体センサの表面におけるまたはそれに隣接した固定パターンを示すものとしてもたらされる、識別するためのコードと
を備えるコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にユーザの生体測定を分析する方法に関し、詳細には生体センサを用いて取得された異なる生体測定の特徴の間のアラインメントレベルの決定に関する。本発明はまた指紋センサの形での生体センサを備えた指紋感知システムおよび対応するコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスにアクセスするためのさらに高いセキュリティをもたらし、同時にユーザ利便性を許容できるレベルに保つために、様々なタイプの生体システムがますます用いられている。特に指紋センサは、例えばそれらの小さなフォームファクタ、高い性能、およびユーザ受け入れにより、このようなデバイスにうまく統合されてきている。容量性感知は、様々な利用可能な指紋感知原理（容量性、光、熱など）の中で最も一般に、特にサイズおよび電力消費が重要である用途において用いられる。
【０００３】
すべての容量性指紋センサは、いくつかの感知要素と指紋センサの表面に置かれた指との間の静電容量の指標となる計測値をもたらす。指紋画像の取得は通常、２次元の様式に配置された複数の感知要素を備えた指紋センサを用いて行われ、指紋画像を取得するために指紋センサにブロックをベースとする技法が適用可能であり、感知要素のブロックは順次サンプリングされる。
【０００４】
指紋センサに関連する問題の１つは、例えばすり傷などを含む、指紋センサの製造から結果として生じるまたはセンサの使用時に形成される、固定パターンの存在に関わる。このような固定パターンは実際上、結果として低下した生体計測性能を生じる。
【０００５】
特別なケースは、登録段階の後およびシステムのセキュリティレベルが決定された後に、固定パターンが導入されるときである。生体特性の経時変化に対応する必要性により、指紋テンプレートは時間と共に、更新されなければならない可能性が高くなる。これはシステムを、固定パターンが生体指紋テンプレートに導入されることに対して脆弱のままにする。
【０００６】
その結果、マッチング処理は詐称者の攻撃における固定パターンを認識する場合があるので結果として、予想されるより低いセキュリティレベルとなり、それによって予想されるより高い誤った受諾に繋がる。指紋テンプレートの漸進的な更新がなくても、（本物の）ユーザが再登録を選んだ場合、固定パターンがテンプレートに入り得る。この再登録は例えばテンプレートと識別サンプルとの間において、後者のグループはこのとき指紋データに加えて固定パターンを含むので、低下した類似性による不十分な生体性能の結果として、誘発され得る。
【発明の概要】
【０００７】
固定パターンによる上述の問題に鑑みて本発明の目的は、生体システムにおける固定パターンを軽減する改善された方法を提供することである。特に本発明者らは、ユーザの生体測定を比較するとき、可能性がある固定パターンを識別するためにアラインメントレベルを使用して、特徴のアラインメントを考慮に入れることが可能となり得ることを見出した。
【０００８】
したがって本発明の態様によれば、生体センサと生体センサに接続された処理回路とを備えた生体感知システムを用いてユーザの生体測定を分析する方法が提供され、方法は、ユーザの第１の生体測定から特徴の第１のセットを決定するステップであって、生体測定は生体センサを用いて取得され、特徴の第１のセットの各特徴は生体センサに関して与えられる位置を有する、ステップと、特徴の第１のセットの位置と、特徴の第２のセットの対応する特徴との間のアラインメント差を測定するステップと、所与のアラインメント閾値未満であるアラインメント差を有する特徴の第１のセットのサブセットを識別するステップとを含む。
【０００９】
本発明の裏にある主要な着想は、ユーザの後に取得された生体測定を比較するときに、例えばユーザの身体、顔、手などが、例えば生体センサの座標系に対して完全に整列されることになるという起こりそうもないシナリオにあり、ここで生体測定は生体センサを用いて取得される。これと対照的に固定パターンは、測定にわたってよく整列されることになる。本発明によれば、「整列が良すぎる」と決定された特徴は、生体センサの表面におけるまたはそれに隣接した固定パターンに関する可能な候補として識別される。また特徴の第２のセットは、生体センサに関して与えられる位置を有するように配置されることに留意することに意義がある。
【００１０】
後に取得された生体測定の間で小さな差のみの場合に、ユーザの全体の生体測定を廃棄する従来技術の手法を適用する代わりに、本発明は選択処理が実施されることを可能にすることによってさらに押し進め、そこでは閾値未満であるアラインメント差を有するとして識別された特徴のサブセットのみが、例えばさらなる使用から廃棄され得る。このような解決策は、より多くの情報が例えばそれぞれの画像取得において用いられ得るので、例えば発明性のある本概念を実施したシステムの有用性を改善する。さらに実際、生体感知システムの継続した使用時にユーザテンプレートが動的に更新されることを可能にすることによって、セキュリティは改善され得る。
【００１１】
特徴のサブセットの除去は、ユーザの現在の取得された生体測定に関する特徴（例えば特徴の第１のセット）と、ユーザの別のまたは以前に取得された生体測定に関する特徴（例えば特徴の第２のセット）との一方または両方に適用され得る。したがって特徴の任意のセットは、可能性がある固定パターンが取り除かれて「純化され」得る。
【００１２】
発明性のある本概念を用いて、固定パターンの特徴によって引き起こされる誤った受諾（詐称者の）の数を低減することが可能になる。また固定パターンのない発明性のある本概念を適用したシステムにおいて、誤った拒絶の率（本物の）を低く、すなわち固定パターン保護の結果として基本的な識別性能を低下させずに、維持することが可能になる。さらに本発明によれば、固定パターンによって不純化されたシステムにおける、誤った拒絶の率（本物の）を低く保つことが可能になる。
【００１３】
可能な実施形態において、特徴の第１のセットの各特徴は、生体センサに関して与えられる方向をさらに有する。すなわち、特徴に関するさらなる情報がもたらされ、例えば生体センサの述べられた座標系に対してどのように特徴が回転されているかを含み、アラインメント差を測定することにおいて用いられ得る。
【００１４】
さらに識別されたアラインメント差は、特徴の第１のセットにタグが付けられる。したがって例えば特徴の第１のセットのサブセットを除去する処理を直接行うのではなく、実際の識別されたアラインメント差は、例えば認証処理における後の使用のために記憶され得る。
【００１５】
本開示によればマッチング閾値は、生体感知システムの動作時に、前に決定されおよび／または動的に設定される得ることが理解されるべきである。例えば、生体センサの表面に関して増加した大きさの固定パターンが存在し得るとの予想に基づいて、生体感知システムの使用時に、マッチング閾値を連続して増加させることが可能となり得る。可能な実施形態においてマッチング閾値は、ユーザのための以前に決定されたテンプレートに特徴が「追加される」ことになるかどうか（「テンプレート更新」）、または特徴が認証処理において用いられるかどうかに応じて、異なって設定され得る。すなわちマッチング閾値は、例えば認証処理を行うときと比べて、テンプレート更新の場合は、より安全に設定され得る。
【００１６】
生体システムは、さらにユーザの認証を可能にするように構成されることが好ましい。このような実装形態において方法はさらに、特徴の第１のセットと特徴の第２のセットとの間のマッチングレベルの一般の決定、およびマッチングレベルとマッチング閾値とを比較することを含むことができ、マッチング閾値はアラインメント差を測定することに依存し得る。
【００１７】
可能な実施形態において生体感知システムは視覚システムであり、生体センサはカメラである。したがってカメラは、特徴のセットを決定するための入力として用いられることになるユーザの画像を捕捉するように構成され得る。このような生体視覚システムは、例えばユーザ識別／認証のために用いられ得る。固定パターンはしたがって、例えばレンズにおいてまたはセンサに隣接して導入され得る。カメラは例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳベースのカメラとなり得る。
【００１８】
生体感知システムは指紋感知システムであり、生体センサは指紋センサであることが好ましく、指紋センサはユーザの指紋画像を取得するように構成される。このような場合において特徴の第２のセットはユーザのための以前に決定された指紋テンプレートに関することができ、特徴の第１のセットは例えば今の取得された指紋画像に基づいて決定される。
【００１９】
本開示の関連の範囲内において「指紋画像」という表現は幅広くおよび、指の指紋の正規の「視像」と、指紋センサを用いて取得されたときの指に関する測定のセットとの両方を含むように解釈されるべきである。複数の指紋画像が後に取得され、一緒に融合されることができ、結果としての情報は特徴のセットを決定するための入力として用いられる。
【００２０】
本発明の他の態様によれば指紋センサ、メモリ、および処理回路を備えた指紋感知システムが提供され、処理回路は、指紋センサを用いて第１の指紋画像を取得すること、第１の指紋画像から特徴の第１のセットを決定することであって、特徴の第１のセットの各特徴は指紋センサに関して与えられる位置を有する、決定すること、特徴の第１のセットの位置と、特徴の第２のセットの対応する特徴との間のアラインメント差を測定すること、および閾値未満であるアラインメント差を有する特徴の第１のセットのサブセットを識別することを行うように指紋センサに接続される。本発明のこの態様は、本発明の前の態様に関して上記で論じられたのと同様な利点をもたらす。「処理回路」という表現は、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサなどの任意のタイプのコンピューティングデバイスを含むものと理解されるべきである。またこのような処理回路の実際の実装形態は、単一のデバイス／回路より多くの間で、分割され得ることが理解されるべきである。
【００２１】
指紋センサは上記で述べられたように、例えば容量性、光、または熱感知技術を含む任意の種類の現在および将来の指紋感知原理を用いて実施され得る。しかし現在は容量性感知が最も好ましい。１次元および２次元センサの両方が可能であり、本発明の範囲内である。
【００２２】
指紋感知システムは、少なくとも１つの選択された指紋画像に基づいて指の認証を行うため、および認証が認証の成功を示す場合にのみ少なくとも１つの処置を行うためのデバイスコントローラをさらに備えた、電子デバイスの一部となることが好ましい。例えばこのような処置は、例えばポータブルデバイスが携帯電話である場合、ロックされたポータブルデバイスをロック解除するためのものとすることができる。少なくとも１つの処置はもちろん、指を認証する必要があるときに適切に用いられる任意のタイプの処置とすることができる。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、電子デバイスを制御するためのコンピュータプログラム手段が記憶されたコンピュータ可読媒体を備えたコンピュータプログラム製品が提供され、電子デバイスは、生体センサと生体センサに接続された処理回路とを備えた生体感知システムを備え、コンピュータプログラム製品は、ユーザの第１の生体測定から特徴の第１のセットを決定するためのコードであって、生体測定は生体センサを用いて取得され、特徴の第１のセットの各特徴は生体センサに関して与えられる位置を有する、決定するためのコードと、特徴の第１のセットの位置と、特徴の第２のセットの対応する特徴との間のアラインメント差を測定するためのコードと、閾値未満であるアラインメント差を有する特徴の第１のセットのサブセットを識別するためのコードとを備える。また本発明のこの態様は、本発明の前の態様に関して上記で論じられたのと同様な利点をもたらす。
【００２４】
要約すると、本発明は一般にユーザの生体測定を分析する方法に関し、具体的には生体センサを用いて取得された異なる生体測定の特徴の間のアラインメントレベルの決定に関する。本発明の利点は、生体センサにおいてまたはそれに隣接して存在する固定パターンによって不純化された特徴のセットを純化する可能性を含む。
【００２５】
本発明の他の特徴および利点は、添付の特許請求の範囲および以下の説明を考察したときに明らかになるであろう。当業者は本発明の異なる特徴は組み合わされて、本発明の範囲から逸脱せずに以下述べられるもの以外の実施形態を生成することができることを理解する。
【００２６】
本発明の、その特定の特徴および利点を含み様々な態様は、以下の詳しい説明および添付の図面から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】統合された指紋センサを備えた携帯電話の形での本発明による電子デバイスを概略的に例示する図である。
【図２】図１の電子デバイスに含まれる指紋センサアレイを概略的に示す図である。
【図３ａ】固定パターンから指紋を取得および純化する概念的フローを示す図である。
【図３ｂ】固定パターンから指紋を取得および純化する概念的フローを示す図である。
【図３ｃ】固定パターンから指紋を取得および純化する概念的フローを示す図である。
【図３ｄ】固定パターンから指紋を取得および純化する概念的フローを示す図である。
【図３ｅ】固定パターンから指紋を取得および純化する概念的フローを示す図である。
【図３ｆ】固定パターンから指紋を取得および純化する概念的フローを示す図である。
【図４】本発明の現在好ましい実施形態による指紋感知システムを概念的に示す図である。
【図５】図４の指紋感知システムとの関連において通常行われる本発明の例示的ステップを開示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に本発明は、本発明の現在好ましい実施形態が示される付随する図面を参照して、本明細書の以下でより十分に述べられる。しかし本発明は多くの異なる形で具体化されることができ、および本明細書に記載される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろこれらの実施形態は徹底さおよび完全性のため、および本発明の範囲を当業者に十分に伝えるために示される。全体を通して類似の参照文字は類似の要素を指す。
【００２９】
次に図面、特に図１を参照すると、統合された指紋センサ１０２と、タッチスクリーンインターフェース１０６を有したディスプレイユニット１０４とを有する携帯電話１００の形での、本発明による電子デバイスが概略的に示される。この実施形態において指紋センサ１０２およびディスプレイユニット１０４は、携帯電話１００の前面側に一緒に配置される。指紋センサ１０２は例えば携帯電話１００をロック解除するため、および／または携帯電話１００を用いて遂行される決済を承認するためなどに用いられ得る。指紋センサ１０２は、もちろん携帯電話１００の背面側に置かれることもできる。
【００３０】
好ましくは、および当業者には明らかなように図１に示される携帯電話１００は、ＷＬＡＮ／Ｗｉ−Ｆｉ通信のための第１のアンテナ、テレコミュニケーションの通信のための第２のアンテナ、マイクロフォン、スピーカ、および電話機制御ユニットをさらに備える。他のハードウェア要素ももちろん場合によっては携帯電話と共に含まれる。本発明は、ラップトップ、リモートコントロール、タブレットコンピュータなどの任意の他のタイプのポータブル電子デバイス、または任意の他のタイプの現在または将来の同様に構成されたデバイスに対して適用可能であることがさらに留意されるべきである。
【００３１】
図２を参照すると、指紋センサ１０２のいくらか拡大された図が概念的に示される。容量性感知技術が使用される場合、指紋センサ１０２は好ましくは２次元アレイとして構成された、多数の感知要素を備えるように構成される。２次元アレイは計画される実装形態に依存したサイズを有することができ、実施形態において１６０×１６０画素が用いられる。上記の例と比べて少ない画素を有する２次元アレイを含み、他のサイズももちろん可能であり、本発明の範囲内である。図２において単一の感知要素（画素としても示される）は、参照番号２０２によって示される。本発明は、例えば視覚システムとの関連でもたらされる他のタイプのセンサに適用され得ることが理解されるべきである。このような場合カメラが通常含められ、例えばユーザ／被写体に面する位置に、例えばカメラに設けられた基板／レンズの表面に、固定パターンがもたらされ得る。カメラは、ユーザを識別／認証するために後に用いられることになる例えばユーザの顔または身体部分を捕捉するように配置され得る。
【００３２】
図５と一緒に図３ａ〜図３ｆを参照すると、本発明の可能な実装形態が概念的に示される。本発明の基本的な着想は、例えばユーザのための指紋テンプレートと、ユーザの識別／認証のために用いられる指紋サンプルとの間の幾何学的アラインメント情報を利用して、パターン認識処理において固定パターンをフィルタ除去することを支援することである。例えば指紋センサ１０２上に課された固定パターンは、指紋センサ１０２の基準座標系に対して固定のアラインメントを有することになるが、関心のある指紋サンプルは一般にそのようにならないので、この特性は関心のある指紋サンプルデータであるものと、そうでないものとを分離するのに役立つように活用されることができる。
【００３３】
具体的には図３ａに、指紋センサ１０２の「上面」（例えば被覆）の例が示される。指紋センサ１０２の通常の使用時、例えば指紋センサ１０２を備えたポータブル電子デバイスがユーザのポケット／バッグ内に置かれているときに、複数のすり傷３００が上面に導入される。固定パターン、例えばすり傷３００は場合によっては意図的に導入される、または指紋センサ１０２の製造からの固有のものであり得ることが理解されるべきである。
【００３４】
図３ｂに見られるように指紋画像を取得するために指紋センサ１０２を活動化するとき、ユーザは、指紋センサ１０２と比べて第１のランダム相対角度α１で指紋センサ１０２の上面にまたはそれに隣接して、自身の指を位置付けることになる。したがって指紋センサ１０２によってすり傷３００が指の皮膚紋理と共に捕捉されることになり、指の皮膚紋理はユーザの「真の」指紋を表す。センサ１０２の表面におけるすり傷３００と組み合わされた、第１のランダム相対角度α１でのユーザの指の皮膚紋理のデジタル表示が、図３ｃに第１の歪められた指紋画像３０２として示される。
【００３５】
従来技術の解決策では歪められた指紋画像３０２は、すべての後の画像分析、特徴抽出、認証などのための入力を形成することになる。したがってすり傷もユーザ指紋の一部として取り出されることになる。しかし本発明によれば歪められた指紋画像３０２からの表示でありＳ１として決定される特徴の第１のセットは、特徴の第２のセットと比較される。特徴の第１のセットの各特徴は、指紋センサ１０２に関して与えられる位置および場合によって回転を有するように定義されることが理解されるべきである。特徴の第２のセットは、例えば第２の指紋画像から決定されることができ、または例えばユーザのための以前に決定された指紋テンプレートの一部とすることができる。
【００３６】
図３ｄに示される図において再びユーザが、例えば後の段階において、指紋センサ１０２と比べて第２のランダム相対角度α２で指紋センサ１０２に自身の指を位置付けることによって、特徴の第２のセットが形成される。図３ｄにおいて指は、図３ｂに示される指と比べてわずかに回転される。本発明によれば通常の使用時に、第１の相対角度α１と第２の相対角度α２は同じになるとは予想されず、すなわちユーザが自身の指を指紋センサ１０２に位置付ける異なる時点の間で、少なくともわずかなミスアラインメントが予想される。図３ｂと図３ｄの比較において小さな回転のみが示されるが、ユーザの指の位置の小さな平行移動ももちろん可能性がある／起こり得る。センサ１０２の表面におけるすり傷３００と組み合わされた、第２のランダム相対角度α２でのユーザの指の皮膚紋理のデジタル表示が、第２の歪められた指紋画像３０４として図３ｅに示される。
【００３７】
本発明を用いてアラインメント差Ｓ２が測定され、測定は特徴の第１のセットの位置と、特徴の第２のセットの特徴との間でなされる。上記から理解されるように、すり傷に関する特徴の第１および第２のセットの特徴は、例えば指紋センサ１０２の基準座標系と比べて本質的に（または全く）同じ位置（および場合によっては回転）を有することになる。
【００３８】
図３ｆに示される図において、第１の歪められた指紋画像３０２に関する特徴の第１のセットが、第２の歪められた指紋画像３０４に関する特徴の第２のセットと比較された。本発明によれば「小さすぎる」、閾値より小さなアラインメント差を有する特徴のサブセットは、例えば指紋センサ１０２の表面におけるすり傷３００として概念的に示される、固定パターンの一部の可能性があるものとしてＳ３として抽出され識別される。
【００３９】
特徴の識別されたサブセットは、例えば第１の３０２および／または第２の３０４歪められた指紋画像からフィルタ除去されることができ、したがって純化された指紋画像となる。あるいは情報はマッチング処理内で用いられることができ、場合によっては相対的に多量の固定パターンが識別された場合、より高いマッチング閾値を可能にする。
【００４０】
本発明の可能な実施形態において、ユーザの指紋に対する小さな変化が考慮されるように、ユーザのための指紋テンプレートが使用時に「継続的に」更新されることを可能にすることに関心があり得る。このような更新された指紋テンプレートによって固定パターンを導入することは望ましくない。したがって本発明により、第１の指紋画像からの所与の特徴が、特徴がテンプレートに入れられることが許される前に、非同一変換によって（すなわち「十分なミスアラインメント」）、別の指紋画像内で見出され得るかをチェックすることが可能になり得る。テンプレート更新に対するこの制約はまた、例えば故意に導入された固定パターン（例えば潜在的な詐称者によって）は識別されることになり、したがって更新された指紋テンプレートに導入されることは許されなくなるので、本開示の解決策を備えたシステムの改善された安全性を可能にすることになる。
【００４１】
本発明の上記の説明において、アラインメント差が閾値未満であるときに、可能性がある固定パターンの識別がなされることが述べられた。閾値は予め決定、または継続的に更新され得る。閾値はまた、指紋センサ１０２において固定パターンが存在すると以前に決定されたかどうかに依存し得る。閾値はまたいくつかの実装形態において、例えば指紋センサ１０２を備えたシステムの改善されたセキュリティ／安全性のために、ユーザによって設定されることが可能にされ得る。
【００４２】
本発明によれば指紋センサ１０２、および指紋画像を取得するための動作は、図４に示されるような概念化された指紋センサシステム４００を用いて達成される。指紋センサシステム４００はひいては通常、図１に例示されるような電子デバイス／モバイルの一部となる。
【００４３】
指紋センサシステム４００は、指紋センサ１０２と、指紋センサ１０２を制御するための制御ユニット４０２などの処理回路とを備える。指紋センサシステム４００は、例えばユーザのための指紋テンプレートを記憶するデータベース４０４などのメモリをさらに備える。制御ユニット４０２はそれぞれ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブルデジタル信号プロセッサ、または他のプログラマブルデバイスを含むことができる。制御ユニット４０２はまた、もしくは代わりにそれぞれ、特定用途向け集積回路、プログラマブルゲートアレイもしくはプログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイス、またはデジタル信号プロセッサを含むことができる。制御ユニット４０２が上述のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、またはプログラマブルデジタル信号プロセッサなどの、プログラマブルデバイスを含む場合、プロセッサはプログラマブルデバイスの動作を制御するコンピュータ実行可能コードをさらに含み得る。制御ユニット４０２（または一般に「処理回路」として論じられる）によってもたらされる機能のすべてまたはいくつかの部分は、少なくとも部分的に指紋センサ４０２に統合され得ることが理解されるべきである。
【００４４】
本開示の制御機能は既存のコンピュータプロセッサを用いて、またはこの目的もしくは他の目的のために組み込まれた、適切なシステムのための専用コンピュータプロセッサによって、またはハードワイヤシステムによって実施され得る。本開示の範囲内の実施形態は、記憶された機械実行可能命令またはデータ構造体を運ぶためまたは有するための機械可読媒体を備えた、プログラム製品を含む。このような機械可読媒体は、汎用もしくは専用コンピュータまたはプロセッサを有する他の機械によってアクセスされることができる任意の利用可能な媒体とすることができる。例としてこのような機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または機械実行可能命令もしくはデータ構造体の形での所望のプログラムコードを運ぶためもしくは記憶するために用いられることができる、および汎用もしくは専用コンピュータまたはプロセッサを有する他の機械によってアクセスされることができる任意の他の媒体を含むことができる。情報が機械に、ネットワークまたは他の通信接続を通して転送されるまたは供給されるとき（有線、無線、または有線もしくは無線の組み合わせのいずれか）、機械は接続を機械可読媒体と適切に見なす。したがってこのような接続は機械可読媒体と適切に呼ばれる。上記の組み合わせも機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能命令は例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用処理機械に、一定の機能または機能のグループを行わせる命令およびデータを含む。
【００４５】
図はステップの順序を示す場合があるが、順序は示されたものとは異なり得る。また２つ以上のステップは同時に、または部分的に同時に行われ得る。このような変形形態は、選ばれたソフトウェアおよびハードウェアシステムに、および設計者の選択に依存することになる。すべてのこのような変形形態は開示の範囲内である。同様にソフトウェア実装形態は、様々な結合ステップ、処理ステップ、比較ステップ、および決定ステップを達成するためにルールベースのロジックおよび他のロジックを用いた標準のプログラミング技法によって達成され得る。さらに本発明はその特定の例示の実施形態に関連して述べられたが、多くの異なる変更、修正などが当業者には明らかになるであろう。
【００４６】
さらに開示される実施形態に対する変形形態は、図面、開示、および添付の特許請求の範囲の考察から、特許請求される本発明の実施において当業者により理解され、達成されることができる。さらに特許請求の範囲において、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は他の要素またはステップを除外せず、不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は複数を除外しない。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図３ｆ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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