(57)【要約】【課題】  セキュリティ性を損なうことなく、本人拒否率（ＦＲ）を低くすることができる指紋照合装置を提供する。【解決手段】  登録時に、同一指の複数の指紋データの特徴点データから算出された平均照合率と複数の指紋データのうちの最適な特徴点データを出力して指紋データ・照合率記憶装置４０に記憶させる指紋登録手段３２と、照合時に、採取される指紋データの特徴点データと指紋データ・照合率記憶装置４０に記憶されている特徴点データとの照合率を算出する指紋照合手段３３と、記憶されている平均照合率に基づいて対応する指の照合閾値を算出する照合閾値決定手段３４と、指紋照合手段３３で算出される照合率と照合閾値決定手段３４で決定される照合閾値を比較し、照合率が照合閾値より大きければ本人であると判定する照合結果判定手段３５を備える。【選択図】図１
2005165771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋データの登録時に、同一指が複数回指置きされて採取される複数個の指紋データの特徴点データが入力され、入力された複数個の特徴点データ間の平均照合率を算出すると共に、算出された該平均照合率と複数個の指紋データのうちの最適な特徴点データを出力して指紋データ・照合率記憶装置に記憶させる指紋登録手段と、
指紋照合時に、採取された指紋データの特徴点データと予め上記指紋データ・照合率記憶装置に記憶されている特徴点データとの照合率を算出する指紋照合手段と、
上記指紋データ・照合率記憶装置に記憶されている平均照合率に基づいて対応する指の照合閾値を算出する照合閾値決定手段と、
上記指紋照合手段で算出される照合率と上記照合閾値決定手段で決定される照合閾値を比較し、上指紋照合手段で算出される照合率が上記照合閾値より大きければ本人であると判定する照合結果判定手段とを備えたことを特徴とする指紋照合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め登録されている指紋データとの照合を行うことによって個人識別を行う指紋照合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の指紋照合装置（第一の従来例）の構成を示すブロック図である。
図６に示した従来の指紋照合装置の動作について説明する。
指紋読取部１で読み取られた指紋データは、特徴情報抽出手段２によって、その特徴点が解析され、特徴点データが作成される。
制御部３は、特徴情報抽出手段２によって抽出された指紋データの特徴点を登録したり、予め登録されている指紋データを照合し、照合結果を判定する。
例えば、指紋データを登録する際には、特徴情報抽出手段２から制御部３の切り替え器３１に入力された指紋の特徴点データは、指紋登録手段３２よって処理され、指紋データ記憶装置４に入力されて保存（記憶）される。
【０００３】
そして、指紋照合時には、制御部３の指紋照合手段３３は、指紋読取部１で読み取られ、特徴情報抽出手段２で特徴点が抽出された指紋データと、指紋データ記憶装置４に予め記憶されている登録指紋データとを照合して指紋照合率を算出する。
照合結果判定手段３５は、指紋照合手段３３が算出した指紋照合率と予め設定されている閾値とを比較して、指紋照合率が該閾値より大きければ、読み取られた指紋データが指紋データ記憶装置４に記憶されている指紋データと一致すると判定する。即ち、本人であると判定する。
【０００４】
また、特許文献１（特開２００２−２２２４２４号公報）には、指紋照合の対象とする１つの指に対して複数個採取した指紋画像を入力し、画像品質判定により照合処理に適した指紋画像の選択を行う機能を有した指紋照合端末と、各画像毎に選択的に１体Ｎ照合、１体１照合、複数スコアからの融合スコア計算、照合スコアや融合スコアの条件判定などを組み合わせることによっても照合結果を出力する機能を備えた指紋照合装置とを備えた指紋照合システム（第二の従来例）が示されている。
即ち、特許文献１の例では、各指に対して複数の指紋画像を採取し、照合時にはそれらの指紋画像に対して、登録データベースに記憶されている指紋画像データのデータ群において指紋照合を行い、最も高い照合率をもって本人か否かを判定する。
【特許文献１】特開２００２−２２２４２４号公報（図１、段落００９７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の第一の従来例では、セキュリティ性を高くしようとすれば閾値を上げる必要があり、ＦＲ（本人拒否率）が大きくなるという問題点があった。
また、第二の従来例（特許文献１の指紋照合システム）では、複数個の指紋データを登録する必要があり、登録データのサイズが大きくなる。
従って、例えば指紋照合システムが出入り系のスタンドアロン端末のような場合でも、指紋データ記憶装置の記憶容量を大きくしなければならないという問題点がある。
また、最近の指紋データ記憶装置としてＩＣカード等が使用されているが、記憶すべきデータの容量が大きいため、入りきらないとう問題点がある。
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、記憶すべき指紋データのデータ量をさほど増加させることなく、本人拒否率（ＦＲ）が改善され、かつ、セキュリティ性の確保される指紋照合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】
この発明に係る指紋照合装置は、指紋データの登録時に、同一指が複数回指置きされて採取される複数個の指紋データの特徴点データが入力され、入力された複数個の特徴点データ間の平均照合率を算出すると共に、算出された該平均照合率と複数個の指紋データのうちの最適な特徴点データを出力して指紋データ・照合率記憶装置に記憶させる指紋登録手段と、指紋照合時に、採取された指紋データの特徴点データと予め上記指紋データ・照合率記憶装置に記憶されている特徴点データとの照合率を算出する指紋照合手段と、上記指紋データ・照合率記憶装置に記憶されている平均照合率に基づいて対応する指の照合閾値を算出する照合閾値決定手段と、上記指紋照合手段で算出される照合率と上記照合閾値決定手段で決定される照合閾値を比較し、上指紋照合手段で算出される照合率が上記照合閾値より大きければ本人であると判定する照合結果判定手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による指紋照合装置は、本指の登録時の平均照合率に基づいて照合閾値を可変とすることにより、セキュリティ性（照合精度）を損なうことなく、本人拒否率（ＦＲ）を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態１による指紋照合装置の構成を示すブロック図である。
指紋読取部１で読み取られた指紋データは、特徴情報抽出手段２によって読み取られた指紋データの特徴点が抽出・解析され、特徴点データが作成される。
指紋データを登録する際には、特徴情報抽出手段２によって抽出された特徴点データは、切り替え器３１を介して指紋登録手段３２に入力されるが、本実施の形態では、複数回の指置きを実施して、同一の指に対して複数個の特徴点データを取り、この複数個の特徴点データ間の照合を行い、下記の式１により平均照合率を算出する。
平均照合率  ＝  Σ（ｉとｊの照合率）／Ｍ        ・・・・・  （式１）
１≦ｉ，ｊ≦Ｎでｉ≠ｊ、  Ｍは組み合わせ数
なお、式１は、Ｎ個の特徴点データを使用する場合、この中から２つを取り出して照合することを示しており、
ｉ＝１の場合、ｊ＝２，３，・・・，Ｎ（１以外）、
ｉ＝２の場合、ｊ＝１，３，・・・，Ｎ、
Ｍは組み合わせ数で、Ｍ＝Ｎ（Ｎ−１）、
である。
【０００９】
この算出された平均照合率と複数の特徴点データの内の最適な１個の特徴点データが、指紋データ・照合率記憶装置４０に入力される。
そして、指紋照合の際には、特徴情報抽出手段２によって抽出される特徴点データと予め指紋データ・照合率記憶装置４０に登録されている指紋データを指紋照合手段３３で照合し、照合率を算出する。
次に、照合閾値決定手段３４によって指紋データ・照合率記憶装置４０に記憶されている登録照合率に基づいて対応する指の閾値を算出する。
照合結果判定手段３５は、この算出された閾値と指紋照合手段３３で算出された照合率を比較し、閾値より大きければ本人の指であると判定する。
照合結果判定手段３５での判定結果は、照合結果表示手段５によって判定結果の表示が行われる。
【００１０】
ここで、照合閾値決定手段３４における処理の概念について説明する。
図２は、指紋照合における本人平均照合率と他人受け入れ率（ＦＡ）の関係を模式的に示したものである。
図２において、６ａは従来の算出方法による全体平均の他人受け入れ率（ＦＡ）のカーブ、６ｂは本人の平均照合率が高いグループの他人受け入れ率（ＦＡ）のカーブ、６ｃは本人の平均照合率低いいグループの他人受け入れ率（ＦＡ）のカーブ、６ｄは目標とする他人受け入れ率（ＦＡ）である。
【００１１】
従来では、６ａのカーブと６ｄに示す目標ＦＡの交点（即ち、図２のＴＨ０）を本人可否の閾値として用いているが、６ｂあるいは６ｃと６ｄの交点は、それぞれＴＨ１、ＴＨ２となり、本人の平均照合率が高い指はＴＨ０より高い閾値、本人の平均照合率が低い指はＴＨ０より低い閾値であることが判る。
なお、本人の平均照合率が高い指の場合は、照合閾値を高くしても、もともと照合率が高いため本人拒否率（ＦＲ）は悪化しないが、本人の平均照合率が低い指の場合は、照合率が低いため、照合閾値を低くすることにより本人拒否率（ＦＲ）は改善される。
以上のことより、指の照合閾値は下記の式２により算出される。
指の照合閾値ＴＨ  ＝  α＊（登録時平均照合率−β）＋ＴＨ０  ・・  （式２）
ここで、  αおよびβは正の整数であり、ＴＨ０は従来の閾値である。
なお、式２のαおよびβは、多数の指紋データにより目標ＦＡを満足する値を統計的に算出する。
【００１２】
図３は、登録時の平均照合率と式２で算出された照合閾値との関係を示す図である。
図３において、横軸は登録時の平均照合率を示し、縦軸は照合閾値を示している。
図３では、登録時の平均照合率の範囲がａｖｅ１からａｖｅ２となっているが、登録時の平均照合率がａｖｅ１以下の場合は、登録できないことを示している。
登録時の平均照合率がａｖｅ１以下の場合は、登録時の指の置き方等に問題があるため、再度登録処理等を行う。
式２において、照合閾値の上限値“ＴＨｈｉｇｈ”（以下、ＴＨ［Ｈ］と表す）を設定する場合の例を下記の式３に、また、このときの登録時の平均照合率と照合閾値の関係を図４に示している。
なお、ＴＨ［Ｈ］とは、
指の照合閾値ＴＨ  ＝  α＊（登録時平均照合率−β）＋ＴＨ０  ・・  （式３）
ただし、ＴＨ≧ＴＨ［Ｈ］の場合は、ＴＨ＝ＴＨ［Ｈ］である。
【００１３】
また、式３において、さらに、照合閾値の下限値“ＴＨｌｏｗ”（以下、ＴＨ［Ｌ］と表す）を設定する場合の例を式４に、このときの登録時の平均照合率と照合閾値の関係を図５に示している。
指の照合閾値ＴＨ  ＝  α＊（登録時平均照合率−β）＋ＴＨ０  ・・  （式４）
ただし、ＴＨ≧ＴＨ［Ｈ］の場合は、ＴＨ＝ＴＨ［Ｈ］、
ＴＨ≦ＴＨ［Ｌ］の場合は、ＴＨ＝ＴＨ［Ｌ］である。
【００１４】
以上説明したように、複数指の統計的解析により、本人照合率の高い指は他人の指との照合率が高く（即ち、ＦＡが大きく）、本人照合率の低い指は他人との照合率低い（即ち、ＦＡが小さい）という解析結果によって、指紋登録時の平均照合率が高い人は照合閾値を高く、指紋登録時の平均照合率が低い人は照合閾値を低くしても、トータルの他人受け入れ率（ＦＡ）は目標をクリアし、かつ、本人拒否率（ＦＲ）を改善できる。
【００１５】
そこで、本実施の形態による指紋照合装置は、指紋データの登録時に、同一指が複数回指置きされて採取される複数個の指紋データの特徴点データが入力され、入力された複数個の特徴点データ間の平均照合率を算出すると共に、算出された該平均照合率と複数個の指紋データのうちの最適な特徴点データを出力して指紋データ・照合率記憶装置４０に記憶させる指紋登録手段３２と、指紋照合時に、採取された指紋データの特徴点データと予め上記指紋データ・照合率記憶装置４０に記憶されている特徴点データとの照合率を算出する指紋照合手段３３と、上記指紋データ・照合率記憶装置４０に記憶されている平均照合率に基づいて対応する指の照合閾値を算出する照合閾値決定手段３４と、上記指紋照合手段３３で算出される照合率と上記照合閾値決定手段３４で決定される照合閾値を比較し、上指紋照合手段３３で算出される照合率が上記照合閾値より大きければ本人であると判定する照合結果判定手段３５とを備えたものである。
【００１６】
このように、本実施の形態による指紋照合装置では、本指（照合対象の指）の登録時の平均照合率に基づいて照合閾値を可変とすることによって、セキュリティ性（即ち、照合精度）を損なうことなく、従来では照合のし難かった指の本人拒否率（ＦＲ）を低くすることができる。
また、登録すべきデータの大きさも従来の特徴点データに１バイト程度の平均照合率を追加するだけでよいので、指紋データ・照合率記憶装置の記憶容量の増加はわずかに増やすだけですみ、Ｈ／Ｗ（ハードウア）への負担もほとんどない。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
セキュリティ性を損なうことなく、本人拒否率（ＦＲ）を低くすることができる指紋照合装置の実現に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１による指紋照合装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本人平均照合率と他人受け入れ率（ＦＡ）の関係を模式的に示す図である。
【図３】登録時の平均照合率と照合閾値との関係を示す図である。
【図４】照合閾値の上限値を設定する場合の登録時の平均照合率と照合閾値の関係を示す図である。
【図５】照合閾値の下限値を設定する場合の登録時の平均照合率と照合閾値の関係を示す図である。
【図６】従来の指紋照合装置（第一の従来例）の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  指紋読取部                      ２  特徴情報抽出手段    
３０  制御部                        ３１  切り替え器
３２  指紋登録手段                  ３３  指紋照合手段
３４  照合閾値決定手段              ３５  照合結果判定手段
４０  指紋データ・照合率記憶装置      ５  照合結果表示手段
【図１】
2005165771.tif 000003
【図２】
2005165771.tif 000004
【図３】
2005165771.tif 000005
【図４】
2005165771.tif 000006
【図５】
2005165771.tif 000007
【図６】
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