(57)【要約】【課題】簡易な処理で認証精度を高める認証装置を提供する。【解決手段】照合手段１５は、予め記憶手段１６に登録された指紋である基準指紋データと指をスライドして指紋を読み取る指紋センサ１１で読み取った指紋とを照合し、かつ予め記憶手段１６に登録された指のスライド方向である基準スライド方向と指のスライド方向を判別する移動方向判別手段１２で判別されたスライド方向とを照合し、両方の照合が合致と判定されると認証された旨を出力し、不一致と判定されると表示手段にエラーメッセージが表示される。【選択図】図１
2008123261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指をスライドして指紋を読み取る指紋センサと、
指のスライド方向を判別する判別手段と、
予め登録された指紋である基準指紋データと予め登録された指のスライド方向である基準スライド方向とを記録する記憶手段と、
前記基準指紋データと前記指紋センサで読み取った指紋とを照合し、かつ前記基準スライド方向と前記判別手段で判別されたスライド方向とを照合する照合手段とを備えることを特徴とする認証装置。
【請求項２】
前記基準スライド方向はスライドの順番に対応して前記記憶装置に複数記憶されており、
前記指紋センサが複数スライドされた指の指紋を読み込み、
前記照合手段ではスライドの順番毎に前記基準スライド方向と前記スライド方向とを照合することを特徴とする請求項１記載の認証装置。
【請求項３】
前記指紋センサで読み込まれた複数の指紋画像を合成もしくは平均化して１枚の指紋画像を生成する合成手段を更に備えることを特徴とする請求項２記載の認証装置。
【請求項４】
前記基準指紋データは異なる指の指紋として前記記憶手段に複数記憶されていることを特徴とする請求項２記載の認証装置。
【請求項５】
指紋センサが指をスライドして指紋を読み取る読み取りステップと、
判別手段が指のスライド方向を判別する判別ステップと、
照合手段が予め記憶手段に登録された指紋である基準指紋データと前記指紋センサで読み取った指紋とを照合し、かつ予め該記憶手段に登録された指のスライド方向である基準スライド方向と前記判別ステップで判別されたスライド方向とを照合する照合ステップとを有することを特徴とする認証方法。
【請求項６】
前記基準スライド方向はスライドの順番に対応して前記記憶装置に複数記憶されており、
前記読み取りステップで前記指紋センサが複数スライドされた指の指紋を読み込み、
前記照合ステップでは前記照合手段がスライドの順番毎に前記基準スライド方向と前記スライド方向とを照合することを特徴とする請求項５記載の認証方法。
【請求項７】
合成手段が前記指紋センサで読み込まれた複数の指紋画像を合成もしくは平均化して１枚の指紋画像を生成する合成ステップを更に有することを特徴とする請求項６記載の認証方法。
【請求項８】
前記基準指紋データは異なる指の指紋として前記記憶手段に複数記憶されていることを特徴とする請求項６記載の認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認証装置及び認証方法に関する。更に詳しくは、指紋を照合し、かつ指のスライド方向を照合する手段を備える認証装置及び認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、指紋照合を用いた認証装置においては、通常、指紋は詳細に照合すれば、二人と同じものは無い。ところが、指紋センサに読み込む際のスライドの仕方による指の傾き等の不安定要素や照合方式の処理速度等から、認証精度を高めるために指紋の照合を詳細にすると同じ指の指紋を違う指紋したり、照合時間が長くなるため、照合時間を短縮するために照合を大まかにするなど、どれだけ厳密に照合するかはシステム設計に依存し、認証精度もこれに左右されていた。また、例えば、特許文献１には、認証結果の正確性を向上させるためアイリスコードと、指静脈情報または指紋情報を組み合わせたた認証装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６７０７０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、上記のような従来技術では、照合時間を短縮するために指紋の照合を大まかにすると違う指紋を同じ指紋と誤認証してしまい、認証精度が下がってしまう。また、特許文献１の認証装置においては、指紋を表す指紋情報を読み取る指紋読取部の他に指以外の目のアイリスコードを読み取るアイリス読取部があり、認証精度が高まるものの、装置が大規模かつ複雑になってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、簡易な処理で認証精度を高める認証装置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】
【０００６】
本発明の認証装置は、指をスライドして指紋を読み取る指紋センサと、指のスライド方向を判別する判別手段と、予め登録された指紋である基準指紋データと予め登録された指のスライド方向である基準スライド方向とを記録する記憶手段と、前記基準指紋データと前記指紋センサで読み取った指紋とを照合し、かつ前記基準スライド方向と前記判別手段で判別されたスライド方向とを照合する照合手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の認証装置は、前記基準スライド方向はスライドの順番に対応して前記記憶装置に複数記憶されており、前記指紋センサが複数スライドされた指の指紋を読み込み、前記照合手段ではスライドの順番毎に前記基準スライド方向と前記スライド方向とを照合することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の認証装置は、前記指紋センサで読み込まれた複数の指紋画像を合成もしくは平均化して１枚の指紋画像を生成する合成手段を更に備えるようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明の認証装置は、前記基準指紋データは異なる指の指紋として前記記憶手段に複数記憶されているようにしてもよい。
【００１０】
本発明のリスト制御方法は、指紋センサが指をスライドして指紋を読み取る読み取りステップと、判別手段が指のスライド方向を判別する判別ステップと、照合手段が予め記憶手段に登録された指紋である基準指紋データと前記指紋センサで読み取った指紋とを照合し、かつ予め該記憶手段に登録された指のスライド方向である基準スライド方向と前記判別ステップで判別されたスライド方向とを照合する照合ステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のリスト制御方法は、前記基準スライド方向はスライドの順番に対応して前記記憶装置に複数記憶されており、前記読み取りステップで前記指紋センサが複数スライドされた指の指紋を読み込み、前記照合ステップでは前記照合手段がスライドの順番毎に前記基準スライド方向と前記スライド方向とを照合することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のリスト制御方法は、合成手段が前記指紋センサで読み込まれた複数の指紋画像を合成もしくは平均化して１枚の指紋画像を生成する合成ステップを更に有するようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明のリスト制御方法は、前記基準指紋データは異なる指の指紋として前記記憶手段に複数記憶されているようにとしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、指紋の読み取り動作で得られる前方と後方の２値の指スライド方向を用いた認証を指紋認証に組み合わせることで、簡易な処理で認証の正確性を向上させることができ、認証精度が高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態の認証装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態の認証装置の構成を説明するためのブロック図である。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態の認証装置１０は、指紋センサ１１、移動方向判別手段１２、結合手段１３、合成手段１４、照合手段１５、記憶手段１６を備える。
【００１８】
指紋センサ１１はスライドする指の指紋の複数の部分画像を読み取り、読み取り順の番号とスライド回数の順番とに対応させて、移動方向判別手段１２に送る。指紋センサ１１はこの動作をスライド回数１として、既定のスライド回数分行う。
【００１９】
移動方向判別手段１２は指紋の複数の部分画像を取得し、指がどちらの方向にスライドしたか判断し、スライド回数の順番に対応付けてスライド方向を結合手段１３と照合手段１５とに送る。
【００２０】
結合手段１３はスライド方向をもとに指紋の部分画像を結合し、スライド回数毎に１枚の指紋画像を生成し、合成手段１４に送る。結合手段は既定のスライド回数分この動作を行う。
【００２１】
合成手段１４はスライド回数分の指紋画像を１枚の画像に合成もしくは平均化した合成指紋画像を生成し、照合手段１５に送る。
【００２２】
照合手段１５は合成指紋画像と、記憶手段１６に予め記憶された基準となる基準指紋画像とが合致するか照合する。また、照合手段１５は移動方向判別手段１２から受け取ったスライド回数分のスライド方向と記憶手段１６に予め記憶された基準となる基準スライド方向と合致するか照合する。
【００２３】
記憶手段１６は照合の際に基準となる基準指紋画像と基準スライド方向が予め記憶されている。基準スライド方向は例えば指を５回スライドするとすれば、スライド回数順に前方−前方−後方−前方−後方や前方−前方−後方−後方−後方など３２通りのバリエーションとして記憶されている。
【００２４】
次に図２乃至図３を参照して本発明の第１の実施の形態の認証装置について説明する。
【００２５】
図２は、指の指紋をスライドする方向と指紋センサで読み取られた読み取り番号順の指紋の部分画像を説明するための図である。図２（ａ）は指に指紋を指紋センサに押しつけて指紋センサの手前から先方に移動し、指を前方にスライドさせると、例えば指紋センサの読み取り順に指紋の先端部の部分画像と指紋の中間部の部分画像と後端部の部分画像の３枚が読み取られる。図２（ｂ）は指に指紋を指紋センサに押しつけて指紋センサの先方から手前に移動し、指を後方にスライドさせると、例えば指紋センサの読み取り順に指紋の後端部の部分画像と指紋の中間部の部分画像と先端部の部分画像の３枚が読み取られる。
【００２６】
図３は指紋を照合するまでの認証処理の流れを説明するための図である。図３を参照すると、カウンタ（不図示）はスライド回数をリセットし、スライド回数を１とする（ステップＳ３０１）。この際に表示手段（不図示）は照合を開始する旨のメッセージを表示してもよい。
【００２７】
指紋センサは一方向にスライドする指の指紋を一定間隔で複数読み取り、読み取った指紋の複数の部分画像をスライド回数の順番と読み取り順に読み取り順番号とを対応させて、移動方向判別手段１２に送る（ステップＳ３０２）。
【００２８】
移動方向判別手段１２は指紋センサ１１で読み取った指紋の複数の部分画像を取得すると、読み取り順番号の前後の指紋の部分画像を比較し、指紋の線の接続関係により、指がどちらの方向にスライドしたか判断し、スライド回数にスライド方向を付加して指紋の複数の部分画像とともに結合手段１３と照合手段１５とに送る（ステップＳ３０３）。
【００２９】
結合手段１３は指紋センサ１１で読み取った指紋の複数の部分画像を取得し、移動方向判別手段１２から受け取ったスライド方向に指紋の部分画像の読み取り順の番号を並べて指紋の部分画像を結合し、スライド回数毎に１枚の指紋画像とし、合成手段１４に送る（ステップＳ３０４）。例えば、図２（ａ）の場合には移動方向判別手段１２でスライド回数がｎ回目のスライド方向は前方と判定されるので、読み取り順の番号が１、２、３という順になるように部分画像を結合して指紋画像を生成する。図２（ｂ）の場合には移動方向判別手段１２でスライド回数がｎ回目のスライド方向は後方と判定されるので、読み取り順の番号が３、２、１という順になるように部分画像を結合して指紋画像を生成する。
【００３０】
カウンタはスライド回数が既定のスライド回数であると次のステップに進み、既定のスライド回数未満であると、スライド回数を１追加し、ステップＳ３０２に戻る（ステップＳ３０５）。既定のスライド回数は基準スライド方向の方向数に合致し、５回のスライド方向を登録していれば、スライド回数は５となる。
【００３１】
合成手段１４は結合手段１３から受け取ったスライド回数分の指紋画像を１枚の画像に合成もしくは平均化して、指のスライドの仕方に依存する指紋の一部の読み取り不足等の指紋画像のばらつきを軽減した合成指紋画像を生成し、照合手段１５に送る（ステップＳ３０６）。
【００３２】
照合手段１５は合成手段１４から送られてきた合成指紋画像と、記憶手段１６に予め記憶された基準となる基準指紋画像とが合致するか照合する（ステップＳ３０７）。照合は例えば指紋の特徴点の位置や形が同一かどうかを比較する等で合致を判定する。不一致と判定されると表示手段（不図示）はエラーメッセージを表示し（ステップＳ３０９）、ステップＳ３０１に戻る。合致と判定されると次のステップに進む。
【００３３】
更に照合手段１５は移動方向判別手段１２から受け取ったスライド回数分のスライド方向と記憶手段１６に予め記憶された基準となる基準スライド方向と合致するか照合する（ステップＳ３０８）。不一致と判定されると表示手段（不図示）はエラーメッセージを表示し（ステップＳ３０９）、ステップＳ３０１に戻る。合致と判定されると両方の照合が全て合致した旨、つまり認証完了を出力し終了する。認証された場合は別途設けられるドアの開閉ロックを解除させるロック解除手段（不図示）を動作させたり、ソフトウェアのログインを許可する制御手段（不図示）を動作させる。スライド方向の認証の一例としては、既定のスライド回数が５回で基準スライド方向がスライド回数順に前方−前方−後方−前方−後方とすると、移動方向判別手段１２からスライド回数１回目のスライド方向が前方、スライド回数２回目のスライド方向が前方、スライド回数３回目のスライド方向が後方、スライド回数４回目のスライド方向が前方、スライド回数５回目のスライド方向が後方と照合手段１５が受け取ると、基準スライド方向と一致するので、合致した旨を出力し終了する。または、移動方向判別手段１２からスライド回数１回目のスライド方向は前方、スライド回数２回目のスライド方向は前方、照合手段１５はスライド回数３回目のスライド方向は後方、スライド回数４回目のスライド方向は後方、スライド回数５回目のスライド方向は後方と受け取ると、基準スライド方向とスライド回数４回目のスライド方向が一致しないので、不一致と判断され、一致になかった旨のエラーメッセージを表示させる。
【００３４】
上述したように、本発明の実施の形態においては、指の複数回のスライドをもちいて認証することで、前方と後方の２値しかないデジタルなデータの照合を指紋認証に組み合わせられるため、指紋画像の照合を簡略化して照合時間を短縮しても、認証の正確性を向上させることができ、認証精度が高まる。また、１枚では必要な情報量が少ない指紋画像でも複数の指紋画像が得られるために、粗さを解消した指紋画像での照合ができ、認証精度が高まる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る認証装置１０について以下に説明する。なお、第１の実施の形態と共通する部分には同一の符号を付けて重複する説明を省略する。
【００３６】
図４は本発明の第２の実施の形態の認証装置１０の構成について説明した図である。本発明の第２の実施の形態の認証装置１０は、指紋センサ１１、移動方向判別手段１２、結合手段１３、照合手段１５、記憶手段１６を備える。第２の実施の形態に係る認証装置１０は指紋画像を合成もしくは平均化する合成手段１４を備えていないため、結合手段１３は照合手段１５に接続されている。代わりに、照合手段１５では指紋画像をスライド回数毎に認証する。また、記憶手段１６には照合の際に基準となる基準指紋画像がスライド回数分スライド回数に対応して記憶されている。
【００３７】
図５は第２の実施の形態に係る指紋を照合するまでの認証処理の流れを説明するための図である。図５を参照すると、ステップＳ６０１からステップＳ６０３までは第１の実施の形態に係るステップＳ３０１からステップＳ３０３までと同様である。
【００３８】
結合手段１３は指紋センサ１１で読み取った指紋の複数の部分画像を取得し、移動方向判別手段１２から受け取ったスライド方向に指紋の部分画像の読み取り順の番号を並べて指紋の部分画像を結合し、スライド回数毎に１枚の指紋画像とし、照合手段１５に送る（ステップＳ６０４）。
【００３９】
照合手段１５はカウンタのスライド回数をもとに結合手段１３から送られてきた指紋画像と、記憶手段１６に予め記憶された基準となるスライド回数に対応した基準指紋画像とが合致するか照合する（ステップＳ６０５）。不一致と判定されると表示手段（不図示）はエラーメッセージを表示し（ステップＳ６０８）、ステップＳ６０１に戻る。合致と判定されると次のステップに進む。
【００４０】
更に照合手段１５は移動方向判別手段１２から受け取ったスライド方向と記憶手段１６に予め記憶された基準となるスライド回数に対応した基準スライド方向と合致するか照合する（ステップＳ６０６）。不一致と判定されると表示手段（不図示）はエラーメッセージを表示し（ステップＳ６０８）、ステップＳ６０１に戻る。合致と判定されると次のステップに進む。
【００４１】
カウンタはスライド回数が既定のスライド回数であると認証が完了した旨を出力し終了し、既定のスライド回数未満であると、スライド回数を１追加し、ステップＳ６０２に戻る（ステップＳ６０９）。
【００４２】
上述したように、本発明の第２の実施の形態においては、複数の指紋画像を用いて、指紋画像の品質を向上することはしないが、複数の指の指紋とスライド方向を記憶装置にスライド回数と対応付けて基準指紋画像と基準スライド方向とを登録しておき、照合手段１５で何回目のスライド時にどこの指の指紋かも照合する事により、より認証の堅牢性が高まる。
【００４３】
以上説明した本実施形態は本発明の一例であり、その構成及び動作は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、前記指紋センサで読み取った指紋画像と記憶手段１６に記憶された基準指紋画像とを照合しているが、指紋画像を指紋の線が分かれる点である分岐点等の特徴点をもとに指紋画像をデータ化したものをもちいて照合しても良い。また、照合手段１５を指紋の照合を判定する指紋照合手段とスライド方向の照合を判定するスライド方向判定手段とに分けて、指紋照合手段とスライド方向判定手段との両方の照合が合致したことで認証されたことを出力してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の認証装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の指の指紋をスライドする方向と指紋センサで読み取られた読み取り番号順の指紋の部分画像を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における認証処理の動作を説明するための流れ図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の認証装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における認証処理の動作を説明するための流れ図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…認証装置
１１…指紋センサ
１２…移動方向判別手段
１３…結合手段
１４…合成手段
１５…照合手段
１６…記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008123261.tif 000006
【図５】
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