(57)【要約】  個人の少なくとも１つの生体測定尺度を感知するための装置、方法、及びシステムを提供する。電流が電極を流れて電磁界を誘導する。電磁界は、汗腺孔に関連付けられた分子を刺激及び励起し、分子化合物を蛍光させる。蛍光皮膚面の画像が得られ、生体測定機能が、画像から導出されたデータを用いて実行される。これに代えて、汗腺孔生体測定情報は、電流によって誘導された電磁界に対する変化、変動、又は外乱から導出することができる。【選択図】図１
2015523876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個人の皮膚面から生体測定情報を得るための装置であって、
（ａ）前記個人の皮膚面の近くの分子を刺激して該刺激された分子内の化合物を蛍光させるように構成された電磁界を誘導するように構成された第１デバイスと、
（ｂ）前記蛍光分子化合物から導出される前記皮膚面の画像を捕捉するように構成された第２のデバイスと、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１デバイスは、電磁界発生器を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記個人の皮膚面を受け入れるような寸法にされた透明基板を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記透明基板は、前記個人の皮膚面の近くの分子を刺激して該刺激された分子内の化合物を蛍光させるように構成された電磁界を誘導する電流を担持するように構成された導電コーティングを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２のデバイスは、ＣＣＤアレイカメラであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記個人の皮膚面を受け入れるような寸法にされた透明基板を更に含み、
前記透明基板は、
（ａ）上面及び底面を有する透明ガラスプレートと、
（ｂ）前記透明ガラスプレートの前記底面上の透明電流導電層であって、前記電磁界発生器と通信するように結合された前記透明電流導電層と、
を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記透明ガラスプレートは、光学ガラスを含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
個人の皮膚面から感知された生体測定情報に基づく生体測定識別の方法であって、
（ａ）前記個人の皮膚面に関連付けられた分子を刺激して該刺激された分子内の化合物を蛍光させるように構成された電磁界を該個人の皮膚面の近くに誘導する段階と、
（ｂ）蛍光された分子化合物を有する前記皮膚面から導出された画像を捕捉する段階と、
（ｃ）前記画像上で検出された蛍光ポイントから導出される汗孔位置を識別する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
（ａ）前記画像から導出された識別された汗孔位置を基準汗孔位置データと比較する段階と、
（ｂ）前記画像から導出された前記識別された汗孔位置と前記基準汗孔位置データの間に符合が見出されるか否かを決定する段階と、
（ｃ）前記符合が見出されるという決定に応答して、肯定的生体測定識別を行う段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
個人の皮膚面から感知された生体測定情報に基づく生体測定認証の方法であって、
（ａ）前記個人に対する詐称アイデンティティを受信する段階と、
（ｂ）前記個人の皮膚面に関連付けられた分子を刺激して該刺激された分子内の化合物を蛍光させるように構成された電磁界を該個人の皮膚面の近くに誘導する段階と、
（ｃ）蛍光された分子化合物を有する前記皮膚面から導出された画像を捕捉する段階と、
（ｄ）前記画像上で検出された蛍光ポイントから導出された汗孔位置を識別する段階と、
（ｅ）前記画像から導出された識別された汗孔位置を前記詐称アイデンティティのための基準汗孔位置データと比較する段階と、
（ｆ）前記画像上で導出された前記識別された汗孔位置と前記詐称アイデンティティのための前記基準汗孔位置データとの間に符合が見出されるか否かを決定する段階と、
（ｇ）前記符合が見出されるという決定に応答して、肯定的生体測定認証を行う段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
生体測定対象の生命性を確立する方法であって、
（ａ）個人の皮膚面に関連付けられた分子を刺激して該刺激された分子内の化合物を蛍光させるように構成された電磁界を該個人の皮膚面の近くに誘導する段階と、
（ｂ）蛍光された分子化合物を有する前記皮膚面から導出された画像を捕捉する段階と、
（ｃ）前記画像上で検出された蛍光ポイントから導出された汗孔を識別する段階と、
（ｄ）前記識別された汗孔の特徴を分析し、該識別された汗孔の該特徴を対応する基準汗孔特徴と比較する段階と、
（ｅ）前記識別された汗孔の前記特徴と前記対応する基準汗孔の前記特徴との間に少なくとも何らかの最小変化があるか否かを決定する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
個人の皮膚面から生体測定情報を得るための装置であって、
（ａ）前記個人の皮膚面の近くに電磁界を誘導するように構成された第１デバイスと、
（ｂ）前記電磁界に対する変化、変動、又は外乱を検出し、かつ該電磁界に対する該変化、変動、又は外乱を前記個人の皮膚面の身体的特徴に関連付けるように構成された第２のデバイスと、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記第１デバイスは、電磁界発生器を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記個人の皮膚面の前記身体的特徴は、汗腺孔位置を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記個人の皮膚面の前記身体的特徴は、汗腺孔サイズを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記個人の皮膚面の前記身体的特徴は、汗腺孔形状を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
個人の皮膚面から感知された生体測定情報に基づく生体測定識別の方法であって、
（ａ）前記個人の皮膚面の近くに電磁界を誘導する段階と、
（ｂ）前記電磁界に対する変化、変動、又は外乱を検出する段階と、
（ｃ）前記電磁界に対する前記変化、変動、又は外乱を前記個人の皮膚面上の汗腺孔位置に関連付ける段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
（ａ）前記電磁界に対する前記変化、変動、又は外乱から導出された識別された汗孔位置を基準汗孔位置データと比較する段階と、
（ｂ）前記電磁界に対する前記変化、変動、又は外乱から導出された前記識別された汗孔位置と前記基準汗孔位置データの間に符合が見出されるか否かを決定する段階と、
（ｃ）前記符合が見出されるという決定に応答して、肯定的生体測定識別を行う段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
個人の皮膚面から感知された生体測定情報に基づく生体測定認証の方法であって、
（ａ）前記個人に対する詐称アイデンティティを受信する段階と、
（ｂ）前記個人の皮膚面の近くに電磁界を誘導する段階と、
（ｃ）前記電磁界に対する変化、変動、又は外乱を検出する段階と、
（ｄ）前記電磁界に対する前記変化、変動、又は外乱から導出された前記個人の皮膚面上の汗腺孔位置を識別する段階と、
（ｅ）前記電磁界に対する前記変化、変動、又は外乱から導出された識別された汗孔位置を前記詐称アイデンティティのための基準汗孔位置データと比較する段階と、
（ｆ）前記電磁界に対する前記変化、変動、又は外乱に対して導出された前記識別された汗孔位置と前記詐称アイデンティティのための前記基準汗孔位置データとの間に符合が見出されるか否かを決定する段階と、
（ｇ）前記符合が見出されるという決定に応答して、肯定的生体測定認証を行う段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
生体測定対象の生命性を確立する方法であって、
（ａ）個人の皮膚面の近くに電磁界を誘導する段階と、
（ｂ）前記電磁界に対する変化、変動、又は外乱を検出する段階と、
（ｃ）前記電磁界に対する前記変化、変動、又は外乱から導出された前記個人の皮膚面上の汗腺孔位置を識別する段階と、
（ｄ）前記識別された汗孔の特徴を分析し、該識別された汗孔の該特徴を対応する基準汗孔特徴と比較する段階と、
（ｅ）前記識別された汗孔の前記特徴と前記対応する基準汗孔の前記特徴との間に少なくとも何らかの最小変化があるか否かを決定する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この国際出願は、その全体が引用によって本明細書に組み込まれている「生体測定情報の電磁検出及び分析のためのシステム、方法、及び装置」という名称の２０１２年５月３０日出願の米国特許仮出願番号第６１／６５３，０４６号に基づいており、かつこれに対する優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、生体測定情報を感知及び分析するためのシステム、方法、及び装置に関する。より具体的には、本発明は、電磁界を誘導し、かつ識別、認証、及び／又は生命生体測定尺度として汗腺孔を検出するためのシステム、方法、及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
生体測定識別システムは、個人の固有の身体的特徴に関する情報を導出し、導出した情報を検証された基準情報と比較して個人のアイデンティティを確認するセンサ技術を使用する。公知の生体測定識別システムは、生体測定情報を検出するために光学、熱、容量、インピーダンス、無線周波数、導電性、及び超音波ベースのセンサを使用してきた。
【０００４】
生体測定情報のために一般的に使用される身体的特徴は、個人の顔、虹彩、手の形、血管パターン、掌、及び指腹からの固有の特徴を含む。生体測定情報識別のために最も多く使用される身体的特徴は、個人の指腹の皮膚面上に見出される細かな特徴又はマクロ特徴である。例えば、個人の指腹は、一般的に指紋と呼ぶ隆起と窪みのパターンで覆われている。典型的な指紋走査は、固有の生体測定識別特徴である約３０から４０の細かな特徴及びマクロ特徴を含む。個人の指の皮膚面は、指紋の隆起上に位置する５０から３００の汗腺孔も有する。個人の指紋と同様に、個人の指腹上の汗腺孔の数及び位置は変化せず、固有の生体測定識別特徴を提供する。更に、指紋の細かな特徴又はマクロ特徴に対する個人の汗腺孔の位置は、追加の生体測定識別尺度を提供する。
【０００５】
生体測定識別尺度の共通の特質は、その不変性及び特異性である。しかし、これらの基本的な特質はまた、生体測定識別システムをなりすましに対して脆弱なものにする。なりすましは、許可された個人の指腹の複製を含有する人工的な生体測定サンプル（「偽の指」のような）を使用して許可されていない個人が安全なシステムへのアクセスを得ることを可能にする行為である。なりすましはまた、個人がセキュリティチェックポイントで別の個人として通ることを可能にするように使用される場合がある。典型的には、複製された指腹は、ゼラチン（ゼラチンの水溶液をゲル状にすることによって得られるグミを含む）、シリコーン、エポキシ、及びラテックスなどのような合成材料で作られる。
【０００６】
なりすまし防止システムは、典型的には、生体測定検出センサに提示される身体的サンプルの生命性を検出するように設計される。これらのシステムの殆どは、移動式又は携帯式デバイスに対して受け入れがたい相対的に大きいセンサを伴っている。これに加えて、なりすまし防止システムは、典型的には、指面の抵抗性、温度、脈拍、湿度、及び血液酸素測定のような指の生命性尺度の検出に向けられる。しかし、これらのシステムは、検出された生命性尺度値を予め決められた許容可能な範囲と比較することによって作動するので巧みにだまされる可能性がある。すなわち、既知の許容可能な範囲内で検出された生体尺度を生成する人工的な生体測定サンプルを設計することが可能である。例えば、人工的生体測定サンプルは、生きている指を真似た電気特性を有し、与えられた許容可能な範囲内で生体測定生命性尺度を生じる材料で作ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、生の生体測定サンプルの識別、認証、及び／又は証明を提供するために永久及び可変の固有の身体的特徴の両方の検出及び分析に基づく生体測定識別システムを提供することが有益であると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、個人の皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起して分子内の化合物を蛍光させるための電磁界の印加に基づく生体測定感知のための装置、方法、及びシステムを提供することである。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、個人の皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起して分子内の化合物を蛍光させるのに十分な電磁界を誘導するための電流を局所環境に提供することである。本発明の一実施形態において、電流は、６４ＭＨｚ又はそれ未満の周波数を有する交流とすることができる。更に、局所環境は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などのような透明導電材料を含む導電面とすることができる。
【００１０】
本発明の更に別の目的は、個人の皮膚面との生理的反応を引き起こすのに必要なレベルよりも下のレベルで電流を提供することである。例えば、電流は、約０．０１ミリアンペアから約２５ミリアンペアの間で約６０Ｈｚ又はそれ未満の周波数を有し、より具体的には、約０．５ミリアンペアから約５．０ミリアンペアの間で約２０Ｈｚと５０Ｈｚの間の周波数を有する交流とすることができる。これに代えて、個人の皮膚面との不要な生理的反応に対して保護するために荷電された導電面と共に絶縁材料を使用することができる。このような事例では、個人の皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起して分子内の化合物を蛍光させるのに十分な電磁界を誘導するのに、増加した周波数（例えば、６４Ｈｚ又はそれより高い）を有するより高い電流を本発明と共に使用することができるは理解されるであろう。
【００１１】
本発明の更に別の目的は、皮膚面上、並びに汗孔に関連付けられた汗腺内の分子を刺激及び蛍光させることによって個人の皮膚面上の汗腺孔の位置を検出することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、個人の皮膚面に関連付けられた蛍光分子化合物の画像から導出される汗腺孔データの検出及び分析に基づいて生体測定識別又は認証のような生体測定機能を実行することである。検出された汗腺孔情報は、生体測定識別又は認証が許容可能な百分率又は数の符合する汗腺孔及び偽検出の汗腺孔の不在があるか否かの決定に基づくように基準汗腺孔情報と比較される。
【００１３】
本発明の別の目的は、個人の汗腺孔の検出及び分析に基づいて生体測定サンプルの生命性の証明を確立するための装置、方法、及びシステムである。生命性の第１の証明は、汗腺孔位置を識別する蛍光生体ポイントを有する個人の皮膚面から導出された画像の捕捉によって提供される。生命性の第２の証明は、検出された汗腺孔と基準の汗腺孔情報の蛍光生体ポイントの大きさ、形状、強度、又は輝度の十分な最小変化の検出によって提供される。
【００１４】
本発明の別の目的は、電流によって誘導された電磁界に対する変化、変動、又は外乱の検出に基づく生体測定感知のための装置、方法、及びシステムを提供することである。
【００１５】
本発明の更に別の目的は、個人の皮膚面上の汗腺孔の身体的輪郭に対応する電磁界に対する測定可能な変化、変動、又は外乱を提供するのに十分な電磁界を誘導するための電流を局所環境に提供することである。本発明の一実施形態において、電流は、６４Ｈｚ又はそれ未満の周波数を有する交流とすることができる。更に、局所環境は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などのような透明導電材料を含む導電面とすることができる。
【００１６】
本発明の更に別の目的は、個人の皮膚面との生理的反応を引き起こすのに必要なレベルよりも下のレベルで電流を提供することである。例えば、電流は、約０．０１ミリアンペアと約２５ミリアンペアの間で６０Ｈｚ又はそれ未満の周波数を有し、より具体的には、約０．５ミリアンペアと約５．０ミリアンペアの間で約２０Ｈｚと５０Ｈｚの間の周波数を有する交流とすることができる。これに代えて、個人の皮膚面との不要な生理的反応に対して保護するために荷電された導電面と共に絶縁材料を使用することができる。このような事例では、個人の皮膚面上の汗腺孔の身体的輪郭に対応する電磁界に対する測定可能な変化、変動、又は外乱を提供するのに十分な電磁界を誘導するために、増加した周波数（例えば、６４Ｈｚ又はそれより高い）を有するより高い電流を本発明と共に使用することができることは理解されるであろう。
【００１７】
本発明の別の目的は、電流によって誘導された電磁界に対する変化、変動、又は外乱から導出された汗腺孔データの検出及び分析に基づいて生体測定識別又は認証のような生体測定機能を実行することである。検出された汗腺孔情報は、生体測定識別又は認証が許容可能な百分率又は数の符合する汗腺孔及び偽検出の汗腺孔の不在があるか否かの決定に基づくように、分析されて基準汗腺孔情報と比較される。
【００１８】
本発明の別の目的は、個人の汗腺孔の検出及び分析に基づいて生体測定サンプルの生命性の証明を確立するための装置、方法、システムである。生命性の第１の証明は、汗腺孔の位置を識別する電流によって誘導された電磁界に対する変化、変動、又は外乱の大きさによって提供される。生命性の第２の証明は、基準汗腺孔情報と比較した検出された汗腺孔のサイズ又は形状の十分な最小変化、又は基準汗腺孔情報と比較した各検出された汗腺孔に対応する電磁界に対する変化、変動、又は外乱の強度又は大きさの十分な最小変化の検出によって提供される。
【００１９】
本発明の更に別の目的は、個人の指紋及び汗腺孔の検出及び分析に基づく生体測定識別又は認証である。
【００２０】
本発明の更に別の目的は、携帯式生体測定検出装置と基準汗孔情報を収容するリモート中央データベースとを含む汗腺孔生体測定識別システムである。
【００２１】
本発明の更に別の目的は、個人の生体測定情報に基づく音楽パターンによって表される音声生体測定識別システムを提供することである。好ましくは、音楽パターンは、個人の指紋及び／又は汗腺孔生体測定情報に基づいている。
【００２２】
本発明の更に別の目的は、１人又はそれよりも多くの個人による参加を必要とする対話型検証又は許可システムを提供することである。
【００２３】
本発明の更に別の目的は、従来の生体測定識別システムよりも侵害性が少ないと感じられるように音楽的特徴及び／又はソーシャルネットワーキング特徴を統合した生体測定識別システムを提供することである。
【００２４】
本発明のこれら及び他の態様を図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態による汗孔生体測定検出装置を示す概略図である。
【図２】本発明により生成された指腹画像を示す例示的な図である。
【図３】本発明のよる生体測定識別のための汗孔の検出及び分析のための例示的な処理を示す流れ図である。
【図４】本発明による生体測定識別及び生命性の証明のための汗孔の検出及び分析のための例示的な処理を示す流れ図である。
【図５】本発明による生体測定識別のための汗孔及び指紋の検出及び分析のための例示的な処理を示す流れ図である。
【図６】生体測定識別の音楽表現の実施形態を示す概略図である。
【図７】生体測定識別の音楽表現の更に別の実施形態を示す概略図である。
【図８】本発明による汗孔の検出及び分析に基づく例示的な認証処理を示す流れ図である。
【図９】本発明の代替の実施形態による汗孔生体測定検出装置の概略図である。
【図１０】本発明の実施形態による汗孔生体測定検出装置の概略図である。
【図１１】本発明による生体測定識別のための汗孔の検出及び分析のための例示的な処理を示す流れ図である。
【図１２】本発明により生体測定識別情報を捕捉するためのトリガシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、個人の指腹上の汗腺孔の検出及び分析に基づく生体測定識別及び生命性の証明のための本発明の実施形態を示す概略図である。図１に示すように、生体測定識別装置１００は、電圧供給源１４０、透明電極１１０、及び画像捕捉デバイス１５０を含む。電圧供給源１４０は、電磁界１７０を誘導する透明電極１１０を流れる電流を発生させるように構成される。好ましくは、電圧供給源１４０は、交流電圧供給源であり、透明電極１１０を通して伝達された得られる交流は、個人の皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起して分子内の化合物を蛍光させるのに必要な大きさの電磁界を誘導するのに十分である。一実施形態において、得られる交流は、約０．０１ミリアンペアと約２５ミリアンペアの間で約６０Ｈｚ又はそれより低い周波数を有するものとすることができる。別の実施形態において、得られる交流は、約０．５ミリアンペアと約５．０ミリアンペアの間で約２０と約５０Ｈｚの間の周波数を有するものとすることができる。しかし、汗腺孔の検出及び分析に基づく生体測定識別及び／又は生命性の証明を可能にする電磁界を誘導するいずれの電流も本発明の範囲に入ることは理解されるであろう。例えば、適切な絶縁体が個人の皮膚面との生理的反応を防ぐために使用される場合に、約２５ミリアンペアよりも大きく、約６０Ｈｚよりも高い周波数（例えば、６４ＭＨｚ又はそれより高い）を有する電流を使用することができる。同様に、適切な増幅器又は他のデバイスが、個人の皮膚面との相互作用によって起こる電磁界に対する変化、変動、又は外乱の検出を可能にするのに使用される場合に、約０．０１ミリアンペアよりも小さい電流を使用することができる。これに加えて、電磁界は、パルス電流によって誘導することができる。図１には示されていないが、装置１００の電気回路は、電磁界１７０を次に誘導する電極１１０を流れる望ましい電流を提供するように構成されることが認められるであろう。透明導電面の使用を含む電気回路の特定の形態は、本発明の実施に対して任意的であることは理解されるであろう。電荷を供給し、かつ個人の皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起して分子内の化合物を蛍光させるのに十分な電磁界を誘導するためのいずれの電気回路も本発明の範囲に入る。
【００２７】
透明電極１１０は、その底面に透明電流導電コーティング層１３０を有する透明ガラス基板１１５を含むことができる。例えば、透明ガラス基板は、光学ガラス材料を含むことができ、透明導電コーティング層は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）材料などを含むことができる。これに加えて、透明電極１１０の上面は、個人の指腹を受け入れるような寸法にされ、透明ポリマー材料１２０によって覆うことができ、個人の指腹に電荷が伝達されないようにする。透明電極１１０は、複数の指腹、掌、又は汗腺孔を有するいずれの他の皮膚面も受け入れるように構成することができることは理解されるであろう。
【００２８】
画像捕捉デバイス１５０は、透明電極１１０の近くに置かれた指腹上の汗腺孔の位置、サイズ、形状、及び活動を表す蛍光生体ポイントの画像を捕捉するように構成される。画像捕捉デバイス１５０は、指腹画像又は分光光度計のリアルタイムの視覚化を捕捉するように構成されたコンピュータ制御ＣＣＤアレイカメラのような固体カメラを含むことができる。画像捕捉デバイスは、これに代えて画像のネガを捕捉することができ、それによって生体ポイントを白の背景上の黒いポイントとして表すことは理解されるであろう。画像捕捉デバイスは、捕捉される画像の品質を高めるために、赤外線又は紫外線光源のような外部光源と共に使用することができることも理解されるであろう。
【００２９】
いずれの科学的理論及び解説によって縛られることなく、本出願人は、電圧供給源１４０によって生成された電流が透明電極１１０の近くに電磁界１７０を誘導することを信じている。個人の指が透明電極１１０の上面の近くに置かれた時に、電磁界１７０が複合代謝消耗物質（汗腺アミノ酸分子など）、個人の指腹の皮膚面に存在する疎結合大気水蒸気、及び原子状酸素を含む他の物質に関連付けられた分子を刺激及び励起する。これは、励起された分子内のイオンに隣接する化合物を眼に見えるようにするか又は蛍光させる。蛍光分子は、皮膚面に沿って移動し、汗腺内の高レベルの塩、水、及びアミノ酸のためにイオンのための支配的な接地経路を提供すると考えられる。
【００３０】
装置１００は、指紋パターンと汗孔を識別する蛍光ポイントとの両方を含有する画像を捕捉するように適応させることができる。例えば、画像捕捉デバイス１５０の解像度、及び／又は電圧供給源１４０によって生成される電荷の電圧、速度、及び／又は持続時間は、指紋及び指腹上の蛍光ポイントの両方の画像を捕捉するように修正することができることは理解されるであろう。指紋画像の捕捉は、指紋が電磁界１７０によって起こる励起された分子の蛍光によって照明されるので指腹上に反射される外部光源を必要としない。しかし、指紋を照らす及び／又は指腹上の蛍光生体ポイントの捕捉された画像を拡張するために外部光源を使用することができることは理解されるであろう。例えば、外部の白色光源を指紋画像捕捉と共に使用することができ、及び／又は外部の赤外線又は紫外線光源を蛍光生体ポイントの捕捉された画像に対して強化するために使用することができる。
【００３１】
これに代えて、装置１００は、汗腺孔位置及び指紋の画像に対応する蛍光のポイントの画像を別々に捕捉するように構成することができる。この構成により、装置１００は光源を含むことができ、指紋生体測定情報を画像捕捉デバイス１５０によって導出することができる。指紋生体測定情報を指紋感知のためのスキャナ又はいずれかの他の種類の公知のシステムを使用して導出することができることは理解されるであろう。別々に得られた場合に、本発明のシステムを図２に示すように汗腺孔と指紋生体測定情報を並列させ指紋に対して汗腺孔の位置をマップして第３の生体測定尺度を提供するように構成することができる。
【００３２】
更に、図１に示されている本発明の実施形態は、スマートフォン及びタブレットのようなカメラを有するいずれかの携帯式デバイスと共に使用することができるように適応させることができる。本発明のこの用途により、組み込み式カメラを有する携帯式デバイスは、画像捕捉デバイス１５０を含む。別の装置１００は、電圧供給源１４０及び透明電極１１０を含む。作動中に、透明電極１１０は、携帯式デバイスカメラレンズに対する位置に配置され、カメラが蛍光生体ポイントの画像を取り込めるようにする。ソフトウエアアプリケーションを携帯式デバイスにダウンロードし、電流及び次の電磁界の生成をカメラによって捕捉された画像に統合して調整することができる。更に、ソフトウエアアプリケーションは、生体蛍光ポイントを分析し、汗腺孔の位置を識別及び／又は生体測定識別又は認証処理を実行するように構成することができる。携帯式デバイスは、識別又は認証処理を実行するための基準生体測定情報を格納するように構成することができる。これに代えて、基準生体測定情報は、リモートデータベースに格納することができ、携帯式デバイスは、識別又は認証処理を実行するためにリモートデータベースと通信するように構成することができる。携帯式デバイスは、蛍光生体ポイントの捕捉された画像又はそれを表現するデータをリモートデバイスに送信するように構成することができ、分析、識別、及び検証／認証作動を実行し、結果を携帯式デバイスに通信することは理解されるであろう。従って、生体測定識別システムは、携帯式デバイスを通してアクセス可能なネットワーク（例えば、ＶＰＮ、ソーシャルネットワークなど）に格納されたデータ及び／又はアプリケーションへの安全なアクセス、又は携帯式デバイスによって可能な作動（例えば、オンラインバンキング、オンラインショッピングなど）を提供するように実行することができる。
【００３３】
これに加えて、本発明の基本的な生体情報識別システムをソーシャルネットワークシステムに組み込むことによって生体測定認証又は検証の更に別のレベルを確立することができる。例えば、生体測定認証又は検証を必要とするオンライン活動の実行を要求する個人に対して、要求側個人のアイデンティティを保証するか又はオンライン活動を許可するようにネットワーク上の１つ又はそれよりも多くの指定された個人に要求するように要求することができる。このような保証又は許可要求は、要求側個人によって肯定的生体測定識別において自動的に送信することができる。このような要求の受信に応答して、各指定された個人は、指定された個人が要求側個人の保証／許可リストにあることを確認する肯定応答を送信することにより、要求側個人のアイデンティティを保証又はオンライン活動を許可することができる。これに代えて、高セキュリティ認証又は検証処理において、各指定された個人に対して、例えば、本発明の生体測定識別システムを使用して肯定的生体測定識別を確立するように要求することができる。保証／許可処理の効率が指定された個人の数によって増加することは理解されるであろう。保証／許可処理に対する指定された個人の数は、３人又はそれよりも多いことが好ましい。
【００３４】
光インパルス、電気パルス、音響圧力、及び／又は振動技術を単独で又は電磁界１７０と組み合わせて使用することができ、皮膚面の分子を刺激及び励起して励起された分子内のイオンに隣接した化合物を蛍光させることは理解されるであろう。例えば、電圧供給源１４０は、１秒当たり約１から１０又はそれよりも多いパルスの範囲のパルス間隔で電流を発生させるように構成することができ、各パルスは、約１マイクロ秒（１０-6秒）の持続時間を有する。更に、図１に示す例示的な装置を複数の指腹及び掌又はそのいずれの部分を含む刺激、蛍光、及び画像捕捉に適切な関連付けられた分子を有する汗孔を有するいずれかの皮膚面からの画像データを捕捉して分析するように構成することができることは理解されるであろう。
【００３５】
本発明の一実施形態によって、生体測定識別システムは、指紋のような皮膚面のいずれの他の特徴とも関係のない汗孔を検出するように設計される。図３は、本発明による汗孔を検出及び分析するための例示的な処理を示す流れ図である。図３に示されている処理は、例えば、図１に示す装置を使用する生体測定識別及び生命の証明システムに実施することができる。
【００３６】
汗孔生体測定識別システムが透明プレートの上面上の指腹を検出した時に処理が開始される（段階３０２）。例えば、汗孔生体測定識別装置１００は、図１の透明電極プレート１１０の上面上の指腹１６０を検出する。電圧供給源１４０によって生成された電流は、指腹の皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起する電磁界を誘導し、それによって分子内のイオンに隣接した化合物を蛍光させる（段階３０４）。次に、汗腺孔生体測定システムは、画像捕捉デバイス１５０（例えば、ＣＣＤアレイカメラ）を使用して、図３に示す指腹画像のような蛍光生体ポイントを有する指腹の画像を導出する（段階３０６）。蛍光生体ポイントを有する皮膚面の画像の捕捉は、生体だけがこのような蛍光生体ポイントを提供することができるので生命性の証明を構成する。この装置は、指腹の検出と指腹上の蛍光生体ポイントの画像捕捉とを統合するために画像捕捉デバイス１５０に接続するように構成されたコントローラ（図示せず）を含むことができる。このようなコントローラは、指腹の検出と皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起するための電流及び結果電磁界の生成とを統合するために電圧供給源１４０に接続するように構成することができる。
【００３７】
次に、汗孔生体測定識別システムは、画像上の蛍光生体ポイントを分析し（段階３０８）アルゴリズムを使用して画像から導出された生体測定情報を基準データベース３１２のようなリポジトリに格納された基準生体測定情報と比較する（段階３１０）。蛍光生体ポイントを分析する段階は、汗孔生体測定識別装置１００又は装置１００に通信することができるように結合された別のデバイス（例えば、セキュアネットワークサーバ又はローカルコンピュータデバイス）によって実行することができる。同様に、捕捉された画像から導出された生体測定情報をリポジトリに格納された生体測定情報と比較する段階は、汗孔生体測定識別装置１００又は装置１００と通信することができるように結合された別のデバイスによって実行することができる。基準データベース３１２は、この装置、ローカルストレージデバイス、又はリモートストレージデバイスに維持することができる。セキュリティの目的で、汗孔生体測定識別システム内の通信（例えば、装置１００と基準データベース３１２間）は暗号化されることが好ましい。この同じ理由のために、汗孔生体測定識別システムで使用される基準データベース３１２、装置１００、又はいずれかの他のデバイスに格納されるデータは、暗号化されることが好ましい。従って、装置１００は、送信される通信を暗号化し、受信した暗号化通信を解読し、かつ格納されたデータを暗号化するための暗号化機能を含む。
【００３８】
捕捉された画像に示される蛍光生体ポイントを分析する段階３０８は、視覚情報をデジタルフォーマットに変換する段階を含むことができる。これは、グレースケール分析を含むいくつかの異なる技術のいずれによっても実行することができ、２次元グレースケールマトリックスが、捕捉された画像の各ピクセルに対してグレースケール値を割り当てることによって生成される。一例として、グレースケール値は、捕捉された画像上の生体ポイントの黒に対応する０及び最も明るいか又は最も強い蛍光に対応する２５５の０から２５５の範囲に跨がることができる。次に、指腹画像上の各検出された汗孔の位置、サイズ、及び強度をマップするためにグレースケールマトリックスを使用することができる。ノイズ低減、コントラスト強化、バイナリ化、シンニング、ヒーリング、及び特徴抽出を含む様々な公知の技術をグレースケールマトリックスからこの汗孔情報を抽出するために使用することができる。例えば、捕捉された画像から生成されたデータを濾過して、画像に捕捉されたノイズの効果を低減することができる。このグレースケールマトリックスデータは、以下に詳しく説明するように生体バーコードに符号化することができる。
【００３９】
検出された汗孔生体測定情報を格納された基準生体測定情報と比較した後に、検出された汗孔生体測定情報が基準データベースへのエントリに符合するか否かの決定が行われる（段階３１４）。符合が見つからなかった（段階３１４の出力がノー）の場合に、処理は段階３２０に進む。符合が見つかった（段階３１４の出力がイエス）の場合に、処理は段階３１６に進み、肯定的生体測定識別を確認するインジケータを提供する。このようなインジケータは、例示される処理の任意的な特徴であり、視覚表示及び／又は音声信号を含むことができる。次に、処理は段階３１８に進み、生体測定識別システムはセキュアエリア又はデバイスへのアクセスを許可する。
【００４０】
捕捉された画像からの汗孔情報を格納された基準汗孔情報と比較する処理は、検出された汗孔の位置を基準汗孔位置に符合させる段階を含むことができる。例えば、符合の数又は百分率を相関スコアによって測定することができる。相関スコアは、偽検出の汗孔の数又は百分率を考慮に入れることができる（すなわち、検出された汗孔位置に対応する基準汗孔位置がない場合）。相関スコアは、検出された生体測定情報が基準生体測定情報に符合するか否かを決定するための予め決められた標準的なスコアと比較される。
【００４１】
本発明の汗孔生体測定識別システムは、生命性の第２の証明の尺度を提供するために使用することができる。個人の汗孔は、その位置が個人の寿命を通して変化しないという意味で固定された生体情報でのみならず、個人の汗腺から分泌された汗に含まれる複合代謝消費物質の量及び組成、及び各汗孔が開いている（又は互いに閉じているか又は詰まっている）形状、サイズ、及びその程度が個人の支配的な心理的及び／又は身体的状態を含む特定の条件に応答して変化するので、生命性の証明として考えることができる。個人の汗腺に関連付けられた神経線維は、汗孔が開く又は閉じる程度、及び個人の心理的状態に基づいて汗腺から分泌されるか又は汗腺内に含まれる汗の量及び組成を制御するように機能する。例えば、個人の興奮、不安又は恐怖の支配的レベルは、神経線維に汗腺を活性化させ、変化する汗の量を分泌させる場合がある。更に、これらの神経線維は、個人の汗孔を個人の心理的状態に応答して変化する程度に開かせるか又は閉じることができる。対照的に、汗孔を識別する感知された生体ポイントのいずれかの検出可能な変動の欠如は、なりすましの試みを示している。これは、時間と共に感知された生体の生体ポイントにおける少なくとも何らかの最小変化が必ず存在し、これらの感知された生体ポイントの同一又は本質的に同一の繰り返された検出が人工的な生体ではない生体サンプルを示すためである。従って、個人の汗孔の変化の分析は、生命性の証明として使用することができる。
【００４２】
図４は、生体測定識別及び生命性の証明として汗孔情報を使用する例示的な処理を示す流れ図を提供する。図４に示す処理は、例えば、図１に示す装置を使用する生体測定識別及び生体システムに実施することができる。
【００４３】
図３に示す処理と同様に、処理は、透明電極プレートの上面上の指腹を検出することによって開始する（段階４０２）。電圧供給源１４０によって生成された電流は、指腹の皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起して分子化合物を蛍光させる電磁界を誘導する（段階４０４）。次に、画像捕捉デバイスは、蛍光生体ポイントから導出された画像を導出する（段階４０６）。
【００４４】
次に、画像は、指腹上の汗孔位置を識別するために分析され（段階４０８）、識別された汗孔位置は、データベースに格納された基準汗孔データと比較される（段階４１０）。次に、識別された汗孔位置がデータベースのエントリに符合するか否かの決定が行われる（段階４１４）。符合が見つからなかった（段階４１４の出力がノー）の場合に、処理は段階４２０に進む。符合が見つかった（段階４１４の出力がイエス）の場合に、処理は段階４２２に進む。
【００４５】
一実施形態において、段階４２２は、アルゴリズムを使用して、個人から検出された汗孔データを符合する基準データベース汗孔データと比較し、その変化の程度を決定する。アルゴリズムによって分析された変化は、１つ又はそれよりも多くの汗孔の蛍光の強度又は輝度、汗孔のサイズ又は形状、及び１つ又はそれよりも多くの特定の汗孔の存在を検出する機能を含むことができる。これに代えて、生命性分析アルゴリズムは、識別された個人に対して基準データベースに維持された過去の検出された汗孔データを検出された汗孔データと比較し、その間の変化の程度を決定することができる。これに代えて、生命性分析アルゴリズムは、連続した同時発生する検出された汗孔データを比較し、その間の変化の程度を決定することができる。生命性の証明は、比較された汗孔データに少なくともある一定の最小の変化があった場合に確立される。いずれの変化の欠如も、人工的な生体測定サンプルを示し、段階４２４でノーの出力をもたらす。
【００４６】
これに加えて、個人の検出された汗孔の特定の変化は、個人の心理的又は身体的な状態のインジケータとして使用することができる。例えば、個人の生体測定識別が検証又は認証された場合でも、汗孔生体測定情報の変化に基づく検出された生体測定情報は、感情的、心理的、又は身体的な苦痛を受けている個人を識別するために有用とすることができる。この情報は、潜在的な安全の脅威を示している個人を識別するために特に有用とすることができる。これに代えて、この情報は、即座の医療的配慮を必要とする場合がある個人を識別するために有用とすることができる。
【００４７】
本発明の別の実施形態において、生体測定識別装置は、指紋のような第２の生体情報と共に汗腺孔を検出して生体測定識別の信頼性を高めるように設計される。明らかに、本発明による指腹に関連付けられた分子を刺激して分子化合物を蛍光させる固有の方法は、汗孔及び指紋生体測定情報の同時検出を可能にする。特に、分子化合物の蛍光性は、汗腺孔の位置を識別する生体ポイントを生成するだけでなく、画像捕捉のために指紋を照らす。
【００４８】
図５は、本発明による汗腺孔及び指紋生体測定情報を検出及び分析するための例示的な処理を示す流れ図である。図５に示す処理は、例えば、図１に示す装置を使用する生体測定識別システムに実施することができる。
【００４９】
図３に示す例示的な生体測定識別処理に関して上述したように、処理は、透明電極プレートの上面上の指腹の検出から開始する（段階５０２）。電圧供給源１４０によって生成された電極１４０を通る電流は、電磁界１７０を誘導して指腹の皮膚面に関連付けられた分子を刺激及び励起して分子化合物を蛍光させる（段階５０４）。次に、画像捕捉デバイス１５０は、蛍光生体ポイントを有する指腹及び照明された指紋の画像を導出する（段階５０６）。
【００５０】
次に、生体測定識別システムは、蛍光生体ポイントの形態の汗腺孔生体測定情報を分析して汗腺孔位置を識別する（段階５０８）。汗腺孔の位置は、基準ポイントを含む２次元マトリックスのｘ及びｙ座標によって識別することができる。例えば、このような基準ポイントは、画像によって捕捉された指紋で識別された指定された細かな特徴又はマクロ特徴とすることができる。これに代えて、汗腺孔の相対的な位置は、ベクトルプロット座標によって識別することができる。
【００５１】
次に、検出された汗腺孔位置は、セキュアデータベース５１２に維持される基準汗腺孔生体測定情報と比較される（段階５１０）。これらの汗腺孔検出及び比較段階と並行して、この処理は、指紋識別段階を実行し、捕捉された画像からの指紋パターンが分析され、固有の細かな特徴及びマクロ特徴を識別する（段階５２６）。次に、細かな特徴及びマクロ特徴は、セキュアデータベースに格納された基準指紋データと比較される（段階５２８）。最後に、強化された信頼性を提供する結合された決定が、汗孔及び指紋生体測定識別処理の両方から生じた符合結果の評価に基づいて行われる（段階５１４）。これに代えて、汗孔及び指紋生体測定識別処理は、指紋生体測定識別による確認を条件とする予備決定を提供する汗孔生体測定識別に連続して実行することができ、又は逆も同様である。
【００５２】
この実施形態は、結合された汗孔及び指紋生体測定情報に基づいて第３の生体測定尺度を実行するように適応させることができる。特に、指紋に含まれる細かな特徴又はマクロ特徴を使用して、結合された指紋／汗孔生体情報をもたらす汗孔位置のマッピングを容易にすることができる。
【００５３】
本発明によって得られた生体測定識別情報は、各個人に対する固有の生体バーコード識別子を生成するために使用することができる。このバーコードは、２次元マトリックス上の汗腺孔位置のｘ及びｙ座標、輝度又は強度によって測定される汗腺孔の活動レベル、指紋情報（隆起／窪みパターン及び細かな特徴／マクロ特徴を含む）、及び指紋の隆起／窪みパターン及び／又は細かな特徴／マクロ特徴に対する汗腺孔の位置を含む本発明によって感知される生体尺度の１つ又はそれよりも多くを使用して生成することができる。
【００５４】
上述したように、指紋（隆起／窪みパターン及び細かな特徴／マクロ特徴）及び個人の指腹の汗腺孔位置は、個人の寿命を通して不変であり、一般的に固定された生体尺度と考えられる。従って、指紋の隆起／窪み及び細かな特徴／マクロ特徴間の位置及び間隔、並びに汗腺孔の間の位置及び間隔は、各個人に対する固有の生体尺度を提供する。上記に開示したように、一実施形態では、本発明は、指紋パターン及び蛍光生体ポイントによって識別される汗孔位置の両方を含む個人の指腹から得られる画像をもたらす。本発明により、生体バーコードは、捕捉された画像に含まれた指紋生体測定情報及び／又は汗孔生体測定情報の直線走査から生成することができる。
【００５５】
より具体的には、基準ポイントを含む基準方向における画像の直線走査を個人の指腹にわたる位置の関数としてバイナリデータに単純化することができる。例えば、ｘ座標方向における指腹画像の汗孔位置情報の直線走査は、画像上の蛍光及び非蛍光ポイントに対応する最大値及び最小値を有する信号をもたらす。蛍光ポイントは、汗孔位置を表し、非蛍光ポイントは、汗孔の間の指腹上の間隔を表している。次に、これらの最大値及び最小値は、バイナリ１又は０にそれぞれ単純化される。このバイナリデータは、一連の既知の幅の線及びスペースに単純化され、ｘ座標方向における画像の直線走査に沿った汗孔の相対的な位置を表す第１の固有のバーコードを生成することができる。この同じ方式で、第２の固有のバーコード識別子は、ｙ座標方向における画像の直線走査に沿った汗腺孔の相対的な位置に基づくことができる。更に、第３の固有のバーコード識別子は、画像の直線走査に沿った画像上の蛍光ポイントの測定された輝度又は強度によって示される活動レベルに基づくことができる。これに加えて、指紋の隆起／窪みパターン及び／又は細かな特徴／マクロ特徴位置を表す第４の固有のバーコード識別子は、基準ポイントを含む基準方向における画像の直線走査から導出することができる。これらの固有のバーコードの各々は、単一生体尺度を表すので１次元バーコードと呼ぶ。
【００５６】
これらの３つの１次元バーコードに加えて、これらのバーコードのいずれの２つも、２つの異なる生体尺度から得られる２次元バーコードを提供するために結合することができる。更に、これらのバーコードのいずれの３つも、生体尺度の３つから得られる３次元バーコードを提供するために結合することができる。これに加えて、全ての４つの例示的なバーコードを結合して４次元バーコードを提供することができる。
【００５７】
これらのバーコード識別子は、本発明の生体測定識別又は認証システムによって多数の異なる方法で使用することができる。例えば、本発明のこれらの態様は、民間航空機の旅行に関して個人のアイデンティティを検証及び認証するために使用することができる。このために、図３に示す処理を使用して、乗客が旅行を許可されていること（すなわち、飛行禁止リストにない）ことを確認することができる。チケットを取得するために、乗客は、図３に示す処理を通して旅行を許可しなければならない。許可された場合に、乗客の生体バーコードがチケットに印刷される。次に、飛行機に搭乗するために、乗客は、図８に示す処理を使用して認証されなければならない（以下に説明）。最初に、乗客は、生体バーコードを備えたチケットを提示すべきである。次に、乗客の生体アイデンティティをチケットのバーコードに関連付けられた生体アイデンティティに符合させなくてはならない。更に、乗客が航空機に荷物を預ける場合に、乗客の生体バーコードが各手荷物追跡ラベルに印刷される。これは、乗客が飛行機に搭乗しないか又は飛行機の搭乗を拒否された場合に航空機から乗客の預けた手荷物の検索を容易にする。これに加えて、手荷物追跡ラベル上のバーコードを手荷物受取所で使用して許可されていない個人が乗客の手荷物を持ち去らないようにすることができる。
【００５８】
本発明の生体測定識別及びバーコード態様は、個人のアイデンティティを小包又は手紙に割り当てるための郵便配達又はクーリエサービスによって使用することができる。これに関して、生体測定識別システム及びバーコードは、配達又はクーリエサービスが小包又は手紙を発送した個人を識別することを可能にする。理解されるように、これは、爆発物又は違法薬品を含む違法材料の発送に対する郵便配達又はクーリエサービスの使用に対する強力な抑止力として働く。
【００５９】
本発明の更に別の態様によって、個人の生体測定識別は、音階における音符の複数のピッチの組合せに基づく音声表現によって明示することができる。この音声表現は、個人の指紋生体測定、汗腺孔生体測定、指紋及び汗腺孔生体測定の組合せ、又は個人の顔、虹彩、手の形、血管パターン、及び掌の固有の特徴のようないずれかの他の生体測定に基づくことができることは理解されるであろう。
【００６０】
例えば、図６に示すように、個人の指紋の２次元アナログ又はデジタル表現は、２次元生体情報の１次元態様を表すための７オクターブ及び２次元生体測定情報の他の次元態様を表す長調及び短調基音音階を使用して固有の音楽パターンに変換することができる。オクターブ及び長調及び短調基音音階の得られる組合せは、固有の「音楽再生パターン」をもたらす。個人の指紋生体測定に関して、これらの次元的態様は、指紋の隆起形状及び位置、隆起間の距離、隆起の幅又は指紋のいずれかの他の固有の細かな特徴又はマクロ特徴を含むことができる。これに加えて、第３の固有の指紋生体測定をボリューム、ベース強度、和音、調号、音階、音符などが変化した場合の３次元音楽パターンを提供するために使用することができる。
【００６１】
更に別の例として、個人の指腹上の汗腺孔の位置の２次元アナログ又はデジタル表現は、上述の同じ７オクターブ及び長調及び短調基音音階を使用して固有の音楽パターンに変換することができる。これに関して、汗腺孔位置のアナログ又はデジタル表現は、１つの座標軸を定義する７オクターブ及び他の座標軸を定義する長調及び短調基音音階によって２座標軸上にマップされる。上述の指紋例で上述したように、第３の汗腺孔生体測定を使用して、３次元音楽生体測定表示を生成することができる。例えば、汗腺孔のサイズ、形状、又は活動レベル生体測定は、音楽パターンの第３の次元としてボリューム、ベース強度、和音、調号、音階音符などに対応することができる。
【００６２】
図７は、指紋隆起パターンの曲率に基づく指紋生体測定の音楽表現を示すグラフである。図７に示すように、指紋隆起パターンの曲率は、調号がシャープ及びフラットで影響されるようにする。音楽生体測定表現のための総合的な音楽特性は、２４の長調及び短調、７オクターブ（短3度を使用しない）、及び２６の調号であり、各々がシャープ及びフラットである。このグラフは、結合された指紋及び汗腺孔生体測定と共に使用することができる。例えば、基本的な音楽表現は、調号がシャープ及びフラットに影響され、サイズ又は活動レベルのような様々な汗腺孔特徴が、ボリューム、ベース強度、和音などに影響を与える指紋隆起パターンの曲率によって決定され、これは、音楽表現が個人の生体情報が測定される度に決して同じものでないことを意味する。汗腺孔の活動の蛍光の輝度又はレベルが個人の気分又は心理的状態を示すので、汗腺孔生体測定は、音楽表現のボリューム又はテンポを変えるために使用することができる。
【００６３】
これに代えて、生体測定音声信号は、個人のバーコード識別子から導出することができる。この生体測定音声信号は、音声信号ブロードキャストとして使用することができ、図３に示す処理の段階３１６の任意的な特徴に従って肯定的生体測定識別を確認することができる。
【００６４】
本発明は、個人の汗腺に含まれるか又は個人の汗腺から分泌される汗の組成を検出及び分析するように適応させることができる。このために、透明電極の上面を個人の汗の特定の組成を検出するように設計された透明フィルムで覆うことができる。例えば、汗が、生体測定識別情報の別の発生源として検出及び使用することができる個人のＤＮＡ断片を含むことは公知である。これに加えて、汗は、アルコール又は薬品（処方又は違法）のような個人によって摂取された物質を示す化学組成を含むことも公知である。更に、個人の汗で検出された組成の量は、個人の血流におけるアルコール又は薬品の支配的な量を示すことができる。従って、例えば、個人の汗の特定の物質の量の検出を使用して、個人が許容可能な制限値を超える血液アルコール含有量を有するか否かを決定することができる。同様に、この検出システムを使用して、個人が違法な薬品の影響下にあるか否かを決定することができる。更に別の例として、個人の血流における処方薬品の存在又はレベルを示す物質の検出は、個人が注意に値する特定の医療条件を有するか否かを決定する非侵襲的方法として有用とすることができる。
【００６５】
更に、本発明は、医療診断目的のために個人の汗孔から分泌された汗の組成を検出及び分析するように適応させることができる。例えば、個人の汗の化学組成又は化学組成における時間的変化は、個人が病気又は疾患に罹っているか否かを含む個人の健康状態を示すことができる。
【００６６】
更に、本発明は、癌の皮膚細胞のような疾患を検出、分析、及び治療するように適応させることができる。特に、本発明は、誘導された電磁界に対する検出された変化、外乱、又は変動に基づいて癌の皮膚細胞を検出するように適応させることができる。本発明は、癌の皮膚細胞を治療するために検出された電磁界外乱を分析し、引き続きカスタマイズされた電磁界を発生させるように更に構成することができる。
【００６７】
更に、本発明は、個人の皮膚面の残留材料又は物質を検出及び分析するように適応させることができる。このために、透明電極の上面を個人の皮膚面に存在する特定の物質の存在を検出するように設計された透明フィルムによって覆うことができる。例えば、透明フィルムを使用して、個人の指又は掌上のいずれの残留爆発物質も検出することができる。この情報は、潜在的なセキュリティの脅威を呈する場合がある個人を識別するために特に有用とすることができる。
【００６８】
個人の皮膚面の汗又は残留材料又は物質の組成に基づくインジケータに対する検出システムの各々に関して、図１の装置は、セキュリティ職員が見るための表示画面を含むように適応させることができる。
【００６９】
本発明の生体測定識別システムは、通信ネットワーク上で中央データベースに結合された携帯式生体測定識別検出デバイスを含む移動システムで特に有用である。このために、携帯式デバイスは、中央データベースと通信するためのネットワーク通信インタフェースを含むことができる。これに代えて、携帯式デバイスは、ネットワーク通信インタフェースを有するネットワークデバイス（パーソナルコンピュータなど）と通信するように構成された外部通信インタフェースを含むことができる。外部通信インタフェースは、ユニバーサルシリアルバスのようなシリアル通信インタフェース又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルのような無線通信インタフェースとすることができる。
【００７０】
本発明は、個人の詐称アイデンティティを検証するための生体測定認証システムとして使用することができる。図８は、本発明による汗孔の検出及び分析に基づく例示的な生体測定認証処理を示す流れ図である。図８に示されている処理は、例えば、図１に示す装置を使用する生体測定システムに実施することができる。
【００７１】
処理は、対象の個人から疑わしいアイデンティティを受信した時に開始する（段階８００）。この段階は、例えば、対象の個人が、識別バッジ、パスポート、クレジットカード、銀行ＡＴＭカード、ＶＰＮトークン、又は識別のいずれかの他のソースを識別ソースから識別情報を受信するように構成された読取器、スキャナ、又はいずれかの他のデバイスに提示した場合に実施することができる。装置自体が、基準生体測定識別データベースを含み、生体測定認証処理を実行することができる。これに代えて、認証システムは、認証処理を実行するように構成されたリモートサーバ及び／又は基準生体測定識別情報を収容するリモートデータベースを含むことができ、サーバ及び／又はデータベースは、例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮ、又はインターネットに存在する。例えば、クレジットカード、銀行ＡＴＭカード、又はＶＰＮトークンのような識別ソースに関して、生体測定認証システムは、ＬＡＮ、ＷＡＮ、又はインターネットのようなネットワーク上でリモートサーバ及び中央データベースと通信するように構成されたネットワークインタフェースを有するコンピュータデバイスを含むことができる。
【００７２】
処理はまた、図３に示す処理に関して上述したのと同じ方式で段階８０２から８０８に進む。図８に示すように、詐称アイデンティティ情報がセキュアデータベース８１２に入力され、検出された汗孔生体測定データと比較するための基準生体測定識別データを提出する（段階８１０）。検出された汗孔生体測定情報を格納された基準生体測定情報と比較した後に、検出された汗孔生体測定情報が基準生体測定識別データに符合するか否かの決定が行われる（段階８１４）。符合が見つからなかった（段階８１４の出力がノー）場合に、処理は段階８２０に進む。符合が見つかった（段階８１４の出力がイエス）場合に、処理は段階８１６に進み、肯定的生体測定認証を確認するインジケータを提供する。このようなインジケータは、本発明の任意的な特徴であり、視覚表示及び／又は音声信号を含むことができる。次に、処理は段階８２０に進み、生体測定認証システムがセキュアエリア又はデバイスへのアクセスを許可する。
【００７３】
すなわち、いくつかの実施形態を説明したところで、様々な変更、代替の構成、及び均等物を本発明の実施に関して使用することができることが当業者によって理解されるであろう。例えば、図３−５及び８に示す例示的な実施形態の生体測定識別及び認証処理は、生体測定識別又は認証が成功した状態でセキュアエリア又はデバイスへの許可されたアクセスを提供する。しかし、これらの処理は、市販のクレジットトランザクション又はバンキングトランザクションのための許可を含む他の状況において使用することもできることは理解されるであろう。市販のクレジットトランザクションに関して、例えば、図４に示す生体測定識別及び生命性処理を修正して、段階４１８が個人のオンラインアカウントを含む市販のクレジットトランザクションの実行を許可することができるようなる。この例では、段階４１８は、特定のアカウントに対するクレジットトランザクションを許可するセキュアデータベースへの通信の送信を含む。通信は、捕捉された指腹画像から導出された個人の生体測定データ又はセキュアデータベースにおける個人のアカウントを識別するための基準データベースからの符合エントリによって符号化することができる。このようなシステムは、個人がクレジットカードアカウント番号を提示して署名許可を使用する必要性を排除するので、最も普及しているアイデンティティ盗用問題の多くを回避する。更に、このトランザクション及び購入された製品を確認する書面のレシートは、購入者の識別バーコードを各々にラベル付け又は押印することによって互いにリンクさせることができる。この個人の識別バーコードの使用は、小売人のための盗用抑止システムとして機能することができ、払い戻し又は交換のための小売人への製品の返品に関するオリジナルトランザクションの認証を確認するように機能することができる。
【００７４】
図９は、個人の指腹上の汗腺孔の検出及び分析に基づく生体測定識別及び生命性の証明のための本発明の別の実施形態を示す概略図である。図９に示すように、生体測定識別装置９００は、電圧供給源９４０、電極９１０、及び電磁界読取器９８０を含む。電圧供給源９４０は、電磁界９７０を誘導する電極９１０を通る電流を発生させるように構成される。電圧供給源９４０は、交流電圧供給源であり、電極９１０を通して伝達される得られる交流電流は、個人の皮膚面の汗腺孔の身体的な輪郭に対応する電磁界の測定可能な変化、変動、又は外乱を提供するのに必要な大きさの電磁界を誘導するのに十分であることが好ましい。一実施形態において、得られる交流電流は、約０．０１ミリアンペアと約２５ミリアンペアの間で６０Ｈｚ又はそれより低い周波数を有する電流とすることができる。別の実施形態において、得られる電流は、約０．５ミリアンペアと約５．０ミリアンペアの間で約２０から約５０Ｈｚの間の周波数を有する電流とすることができる。しかし、汗腺孔の検出及び分析に基づく生体測定識別及び／又は生命性の証明を可能にする電磁界を誘導するいずれの電流も本発明の範囲に入ることは理解されるであろう。例えば、適切な絶縁体が個人の皮膚面との生理的反応を防ぐために使用される場合に、約２５ミリアンペアよりも大きく６０Ｈｚより高い（例えば、６４ＭＨｚ又はそれより高い）周波数を有する電流を使用することができる。同様に、適切な増幅器又は他のデバイスが個人の皮膚面との相互作用によって起こる電磁界に対する変化、変動、又は外乱の検出を可能にするのに使用される場合に、約０．０１ミリアンペアよりも小さい電流を使用することができる。更に、電磁界は、パルス電流によって誘導することができる。図９に示していないが、装置９００の電気回路は、電極９１０を通して望ましい電流を提供するように構成されて電磁界９７０を誘導することは理解されるであろう。透明導電面の使用を含む電気回路の特定の形態は、本発明の実施に対して任意的であることは理解されるであろう。電荷を供給し、かつ個人の皮膚面の汗腺孔の身体的な輪郭に対応する電磁界に測定可能な変化、変動、又は外乱を提供するのに十分な電磁界を誘導するためのいずれの電気回路も、本発明の範囲に入る。例えば、電気回路は、透明導電面を含む必要はなく、代わりに局所環境に電磁界を誘導する電気回路を含むことができる。
【００７５】
図９に示すように、電磁界読取器９８０は、電極９１０に一体化して形成することができる。これに代えて、電磁界９７０をモニタするのに適切ないずれかの位置に電極９１０から離して電磁界読取器９８０を配置することができることは理解されるであろう。図１に関して開示及び説明した本発明の実施形態と同様に、電極は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などのような透明な導電材料を含むことができる。これに加えて、図９に示す装置は、光学ガラスなどのようなガラス基板を任意的に含むことができる。個人の指腹を受け入れるように構成された装置の上面は、任意的にポリマー材料９２０で覆うことができ、電荷が個人の指腹に送信されないようにする。
【００７６】
この実施形態によって、電極９１０は、電圧供給源９４０によって生成された電流によって誘導される電磁界９７０を発生するように構成される。電磁界読取器９８０は、個人の指腹が電磁界９７０の近くに置かれた時に電磁界に対するいずれの変化、変動、又は外乱も含む電磁界９７０に関する情報を検出及び捕捉するように構成される。装置９００は、電磁界読取器９８０に接続するように構成されたコントローラ（図示せず）を含み、個人の指腹が電磁界９７０の近くに置かれた時に電磁界読取器９８０によって検出された電磁界情報を分析することができる。コントローラは、電磁界読取器９８０によって検出された電磁界情報を表す画像を格納、処理、及び／又は生成することができるグラフィックプロセッサを含むことができる。
【００７７】
電磁界に関連付けられた量子原子理論概念は、電磁界９７０の変化、変動、又は外乱に基づく生体測定情報の検出、通信、及び比較に関して適用することもできると考えられている。例えば、電磁界読取器９８０によって検出された電磁界の変化、変動、又は外乱は、原子が電磁界における空間及び時間（「時空」）の形状を歪める尺度とすることができる。更に、検出された生体測定情報は、電磁界に関連付けられた形状フラクタルを通してリモートデータベースに格納及び通信することができる。
【００７８】
装置９００は、個人の指腹（この例では、指腹上の汗腺孔）と電磁界９７０との相互作用から生じる電磁スペクトルの可視光範囲の画像を導出するように構成された画像捕捉デバイスをこれに代えて含むことができる。この代替の構成により、画像捕捉デバイスは、コントローラに作動的に結合され、コントローラは、電磁スペクトルの可視光範囲の画像に含まれる生体測定情報を分析するように構成される。
【００７９】
いずれの特定の科学的理論又は解説によっても束縛されることなく、本出願人は、汗腺孔の身体的特徴及び／又はそれに含まれる物質が、電磁界９７０と相互作用し、電磁界９７０に変化、変動、又は外乱を引き起こす導電特性を有すると信じている。更に、電磁界９７０に対する検出された変化、変動、又は外乱は、汗腺孔の位置、形状、及びサイズを示す。汗腺孔の固有の凹面の輪郭は、電磁界と相互作用して電磁界に変化、変動、及び外乱を引き起こし、それから汗腺孔生体測定情報を導出することができると考えられる。驚くことに、本出願人は、本方法が閉じた又は詰まった汗腺孔の位置も検出することを見出した。この予想されなかった結果は、汗腺孔生体測定識別の検出に対する強化された信頼性を提供する。
【００８０】
図１０は、汗腺孔生体測定情報を表す電磁スペクトルの可視光範囲の画像である。この画像は、画像捕捉デバイスによって導出又は電磁界読取器によって検出された電磁界データに基づいてグラフィックプロセッサによって生成することができる。画像は、電磁界９７０の変化、外乱、及び変動から得られた３つの汗腺孔生体測定尺度を表している。各バツ印（１−２０で別々に付番された）は、２次元マトリックスにおける汗腺孔のｘ及びｙ座標位置を表している。これに加えて、各汗腺孔の活動レベルは、電磁外乱の強度に寄与し、電磁外乱の強度のレベルは、可視電磁スペクトル内の色によって明示されている。更に、類似の強度を有する複数の汗腺孔は、画像の色の分類によって明示することができる。これらの色の分類は、図１に関して上述した本発明の実施形態によって検出された汗腺孔の蛍光の輝度に対応する。汗腺孔１−９は、画像の白い領域を定義し、最高活動レベル又は最も明るい蛍光を有する汗腺孔の第１クラスターを形成する。同様に、汗腺孔１０−１８は、画像の青い領域を定義し、第２の最高活動レベル又は蛍光を有する汗腺孔の第２のクラスターを形成する。汗腺孔１９及び２０は、画像の黄色い領域を定義し、第３の最高活動レベル又は蛍光を有する汗腺孔の第３のクラスターを形成する。これらの色付けされた領域の各々は、バツ印によって示されない閉じた又は詰まった孔を含むことができ、画像に対していずれの強度レベル又は蛍光も寄与しないことは理解されるであろう。
【００８１】
図１０に示す汗腺孔のｘ及びｙ位置及び色付けされた領域の構成は、結合された生体測定尺度及び生命性の証明として使用することができる。最初に、汗腺孔のｘ及びｙ位置は、認証又は検証目的のための基準生体測定と比較することができる静的生体測定である。汗腺孔は、いずれかの与えられた時間に詰まるか又は閉じる場合があるので、肯定的符合検出汗腺孔の十分な数をもたらす検出及び基準汗腺孔位置の比較は肯定的識別をもたらす。いずれの与えられた汗腺孔の活動レベルも時間と共に変化するので、画像の色付けされた領域の構成における十分な最小の変化は、生命性の証明を示すことができる。
【００８２】
図１１は、図９に示す装置を使用する生体測定識別及び生命証明システムのための例示的な処理を示す流れ図である。最初の段階（段階１１０２）で、電圧供給源９４０は、電極９１０の電流を生成し、個人の指腹を受け入れるように構成された面全体に電磁界９７０を誘導する。次に、汗孔生体測定識別システムは、個人の指腹を検出する（段階１１０４）。段階１１０４で指腹を検出することに続いて、電磁界読取器は、個人の指腹による電磁界との相互作用から生じる電磁界の変化、変動、又は外乱に関する情報を導出する（段階１１０６）。次に、これらの変化、変動、又は外乱は、汗腺孔のサイズ及び形状を含む検出された位置及び身体的な輪郭を識別するために相関付けられる（段階１１０８）。
【００８３】
次に、汗腺孔生体測定識別システムは、検出された汗腺孔生体測定情報を基準データベース１１１２のようなリポジトリに格納された基準生体測定情報と比較するためのアルゴリズムを使用する（段階１１１０）。検出された汗腺孔生体測定情報を分析する段階は、汗腺孔生体測定識別装置９００又は装置９００と通信するように結合された別のデバイス（例えば、セキュアネットワークサーバ又はローカルコンピュータデバイス）によって実行することができる。同様に、検出された生体測定情報をリポジトリに格納された生体測定情報と比較する段階１１１０は、汗孔生体測定識別装置９００又は装置９００と通信するように結合された別のデバイスによって実行することができる。基準データベース１１１２は、装置９００、ローカルストレージデバイス、又はリモートストレージデバイスに維持することができる。セキュリティの目的で、汗孔生体測定識別システム内（例えば、装置９００と基準データベース１１１２の間）の通信は、暗号化されることが好ましい。この同じ理由で、基準データベース１１１２、装置９００、又は汗孔生体測定識別システムで使用されるいずれの他のデバイスに格納されたデータも暗号化されることが好ましい。従って、装置９００は、送信される通信を暗号化し、受信した暗号化通信を解読して格納されたデータを暗号化するための暗号化機能を含む。
【００８４】
検出された汗孔生体測定情報を格納された基準生体測定情報と比較した後に、検出された汗孔生体測定情報が基準データベースへのエントリに符合するか否かの決定が行われる（段階１１１４）。符合が見つからなかった（段階１１１４の出力がノー）場合に、処理は段階１１２０に進む。符合が見つかった（段階１１１４の出力がイエス）場合に、処理は段階１１１６に進み、肯定的生体測定識別を確認するインジケータを提供する。このようなインジケータは、例示する処理の任意的な特徴であり、視覚表示及び／又は音声信号を含むことができる。次に、処理は段階１１１８に進み、生体測定識別システムは、セキュアエリア又はデバイスへのアクセスを許可する。
【００８５】
図１１に関して上述したのと同じ一般的な方式で、図９に示す代替の実施形態は、図４に関して説明した汗腺孔生体測定識別システム及び生命性システムに実施することができる。図９に示す装置に関して、検出された汗腺孔位置、形状、及びサイズ情報は、これらが生きているものに対する静的生体測定情報ではないので、生命性の証明を構成することは理解されるであろう。例えば、生命性の証明は、検出及び基準汗腺孔位置間の十分な符合、及び符合汗腺孔の形状及びサイズ間の少なくとも最小変化がある場合に決定することができる。
【００８６】
同様に、図９に示されている代替の実施形態は、汗腺孔及び指紋情報の検出及び分析を含む二重生体測定識別システムに実施することができる。このために、図９に示す装置は、透明電極及び画像捕捉又は走査デバイスを含むように変更することができ、個人の指紋生体測定情報を導出する。汗腺孔及び指紋検証段階は、図５に示すように並行して、又は連続的に行うことができる。
【００８７】
これに加えて、図９に示す本発明の代替の実施形態は、図６に一般的に示す汗腺孔情報の検出及び分析に基づく認証処理に実施することができる。
【００８８】
図９に示す実施形態は、様々な用途に使用される生体測定テープ又はフィルムとして構成することができる。図９に関して上述した同じ方式で、生体測定テープは、電流を運び電磁界を発生させるように構成された導体を含む。生体測定テープは、導体によって生成された電磁界の分布を検出する電磁界読取器を更に含む。個人が生体測定テープに接触した時に、電磁界読取器は、導体の電流によって生成された電磁界の分布のいずれの変化、変動、又は外乱も検出する。生体測定テープは、電流を発生させるための電圧供給源、電磁界読取器によって検出されたデータを処理する及び／又は認証又は検証処理の結果に応答して図形表示を生成するためのグラフィックプロセッサ、検出された生体測定情報を格納するためのメモリ、及び検出された生体測定情報を認証又は検証のための基準生体測定情報との比較のためにリモートネットワークに送信するための無線通信インタフェースを更に含むことができる。これに代えて、生体測定テープメモリは、基準生体測定情報を格納するように構成することができ、生体測定テーププロセッサは、認証又は検証ルーチンを実行するように構成することができる。これに加えて、電圧供給源は、生体測定テープの外部とすることができる。
【００８９】
生体測定テープ又はフィルムに柔軟性を持たせ、それ自体を多くの異なる用途に役立たせることができることは理解されるであろう。例えば、生体測定テープ又はフィルムを外面グローブ（例えば、グローブの掌及び／又は指部分）に一体化することができ、グローブを付けている個人がグローブの外面に接触した個人の生体測定識別を行うことを可能にする。これに加えて、テープ又はフィルムは、ドアノブ又は自動車のドアハンドルのような物体に配置され、ドアを開こうとするいずれの個人の生体測定アイデンティティも検出することができる。生体測定テープ又はフィルムは、汗腺孔を含む個人の皮膚面によって接触される場合があるいずれの他のデバイス又は基板（電話受話器又は自動車のハンドルなど）にも適用することができる。
【００９０】
本発明による検出システムは、電極の上面の近くの個人の指を検出し、画像捕捉デバイス又は電圧供給源を起動して電極を通る電流を生成し、これが次に電磁界を誘導するセンサを更に含むことができる。図１に示す実施形態において、画像捕捉デバイス１５０は、透明電極１１０の近くに置かれたいずれの物体も常にモニタするように構成することができる。画像捕捉デバイス１５０は、指紋の一般的な特徴を検出するように更に構成することができる。図１２に示すように、例えば、このような一般的な特徴は、指紋窪み又はトラフＢによって分けられた指紋隆起Ａの幅とすることができる。画像捕捉デバイスが、透明電極の近くの指定された範囲の指紋隆起幅Ａ及び指定された範囲の指紋隆起間の距離Ｂを有するこれらの指紋の一般的な特徴を認識した時に、それは、電磁界によって励起された蛍光生体ポイントの画像を導出するために指腹の画像捕捉を自動的にトリガする。
【００９１】
図９に示す本発明の実施形態に関して、電磁界読取器は、電磁界の近くの指腹を検出するように構成することができる。例えば、電磁界読取器は、指腹の特徴を示す電磁界の変化、変動、又は外乱に対する一定検出モードにある場合がある。１つ又はそれよりも多くの汗腺孔の一般的な形状及びサイズを表す電磁界外乱の検出は、電磁界読取器のためのトリガを作用し、電磁界分布全体に対する外乱に関するより広範囲に及ぶ情報を得ることができる。これに代えて、電磁界読取器は、電磁界における汗腺結晶の存在を表す外乱の検出によってトリガすることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１００  生体測定識別装置
１１０  透明電極
１５０  画像捕捉デバイス
１６０  指腹
１７０  電磁界
【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６】
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【国際調査報告】
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