(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された指紋データとあらかじめ登録された複数の指紋データとを順次に照合し、この照合の度合いを示す照合度が最大となった指紋データを抽出し、この最大照合度が所定値以上であれば、この指紋データの照合結果を一致と判定する装置において、
指紋番号を入力する指紋番号入力装置を設け、上記最大照合度が上記所定値に達しない場合でも、上記照合結果を不一致と判定せず、上記最大照合度を示す指紋を候補指紋として抽出して、この候補指紋の指紋番号と上記指紋番号入力装置から入力された指紋番号とを順次照合して個人を識別する第２照合手段を備え、
上記最大照合度が上記所定値に達しない場合に、上記最大照合度、候補指紋番号及び候補指紋数を抽出する候補抽出手段と、
上記最大照合度から得られる他人謝り率と上記第２照合手段で確保すべき他人誤り率と上記候補指紋数との積により演算される総合誤り率が所定の目標誤り率よりも大きい場合は、上記第２照合不可と判定し、上記総合誤り率が上記目標誤り率以下の場合は、上記第２照合可能と判定して上記第２照合手段を起動する識別目標算出手段と
を設けたことを特徴とする個人識別装置。
【請求項２】
識別目標算出手段が第２照合可能と判定すると、これを指示する照合指示装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の個人識別装置。
【請求項３】
入力された指紋データとあらかじめ登録された複数の指紋データとを順次に照合し、この照合の度合いを示す照合度が最大となった指紋データを抽出し、この最大照合度が所定値以上であれば、この指紋データの照合結果を一致と判定する装置において、
指紋番号を入力する指紋番号入力装置を設け、上記最大照合度が上記所定値に達しない場合でも、上記照合結果を不一致と判定せず、上記最大照合度を示す指紋を候補指紋として抽出して、この候補指紋の指紋番号と上記指紋番号入力装置から入力された指紋番号とを順次照合して個人を識別する第２照合手段を備え、
上記最大照合度が上記所定値に達しない場合に、上記最大照合度、候補指紋番号及び候補指紋数を抽出する候補抽出手段と、
所定の目標誤り率を上記最大照合度から得られる他人謝り率と上記候補指紋数との積により除して上記第２照合手段の他人誤り率を求めることにより、入力指紋番号のけた数を算出して第２照合の可否を判定し、上記第２照合可能と判定すると上記第２照合手段を起動する識別目標算出手段とを設けたことを特徴とする個人識別装置。
【請求項４】
識別目標算出手段が入力指紋番号のけた数を算出すると、これを表示するけた数表示装置を設けたことを特徴とする請求項３記載の個人識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、指紋照合により特定個人を識別する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
出入管理システムやコンピュータユーザ認証システムでは、個人識別のため指紋照合による個人識別装置が用いられる。これは、操作者が指紋を入力すると、この入力指紋データとあらかじめ登録された複数の登録指紋データとを順次照合し、両者が所定条件下で一致するかを判定するものである。
その一例として、特開平１１−１１０５４１号公報に開示されているように２本の指を用いるものがある。これは、操作者１人につき２本の指紋を登録し、１本目の順次照合で候補指紋を抽出し、２本目の照合で候補指紋から単一の指紋を識別するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の個人識別装置では、常に２本の指を用いるようにしているが、通常の指紋であれば、第１照合だけで識別判定誤り率を十分に小さくでき、判定困難な指紋であっても、常に第１照合で識別判定誤り率を確保できないとは限らない。このため、無条件に第２照合することは操作が繁雑になるという問題点がある。
【０００４】
また、候補指紋を抽出する条件（第１照合の照合度判定値）が固定されており、かつ第２照合が第２指による指紋照合に限られているため、指紋照合可能な指を２本備えていることが必要であり、使用できない人が発生するという問題点がある。
【０００５】
この発明は上記問題点を解消するためになされたもので、無条件に複数指の指紋照合をすることなく、かつ指紋照合が困難な人でも使用できるようにした個人識別装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１発明に係る個人識別装置は、入力指紋データと登録指紋データとの最大照合度が所定値に達しない場合でも、照合結果を不一致と判定せず、最大照合度を示す指紋を候補指紋として抽出して、この候補指紋の指紋番号と指紋番号入力装置から入力された指紋番号とを順次照合して個人を識別する第２照合手段を備え、最大照合度が所定値に達しない場合に、最大照合度、候補指紋番号及び候補指紋数を抽出し、最大照合度から得られる他人謝り率と第２照合手段で確保すべき他人誤り率と候補指紋数との積により演算される総合誤り率が所定の目標誤り率よりも大きい場合は、第２照合不可と判定し、総合誤り率が上記目標誤り率以下の場合は、第２照合可能と判定して第２照合手段を起動するようにしたものである。
【０００９】
また、第２発明に係る個人識別装置は、第１発明のものにおいて、第２照合可能と判定されると、これを指示するようにしたものである。
【００１０】
また、第３発明に係る個人識別装置は、入力指紋データと登録指紋データとの最大照合度が所定値に達しない場合でも、照合結果を不一致と判定せず、最大照合度を示す指紋を候補指紋として抽出して、この候補指紋の指紋番号と指紋番号入力装置から入力された指紋番号とを順次照合して個人を識別する第２照合手段を備え、最大照合度が所定値に達しない場合に、最大照合度、候補指紋数及び候補指紋数を抽出し、所定の目標誤り率を最大照合度から得られる他人謝り率と候補指紋数との積により除して第２照合の他人誤り率を求めることにより、入力指紋番号のけた数を算出して、第２照合の可否を判定し、第２照合可能と判定すると第２照合手段を起動するようにしたものである。
【００１１】
また、第４発明に係る個人識別装置は、第３発明のものにおいて、入力指紋番号のけた数が算出されると、これを表示するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１及び図２はこの発明の第１〜第４及び第７発明の一実施の形態を示す図で、図１は全体構成図、図２は最大照合度と他人誤り率の関係曲線図である。
図において、１は識別対象の指紋が入力される指紋入力手段、１ａはその出力で入力指紋データ、２は登録された複数の指紋を記憶する指紋データメモリ、２ａはその出力で登録指紋データ、３は登録指紋データ２ａのそれぞれに対応する指紋番号を記憶する指紋番号メモリ、３ａはその出力で指紋番号である。
【００１４】
４は入力指紋データ１ａと登録指紋データ２ａとを照合する第１照合手段、４ａはその出力で照合度、５は候補抽出手段、６は照合度４ａと所定値（以下しきい値ＴＨという）とを比較する第１比較手段、６ａはその出力で一致番号、７は照合度４ａの最大値と、この最大値に対応する指紋番号３ａを保持するＭＡＸ手段、７ａはその出力で指紋番号、Ｖは最大照合度、Ｎは候補指紋数、８は指紋番号７ａを記憶する候補メモリ、８ａはその出力で候補指紋番号、９は一致信号６ａが出力されると指紋番号３ａを出力する第１ゲート手段である。
【００１５】
１０は識別目標算出手段、１１は他指紋の照合により最大照合度Ｖが得られる確率を他人誤り率ＦＡ１として出力するＦＡ関数手段で、最大照合度Ｖを入力とし他人誤り率ＦＡ１を出力とするルックアップテーブルで構成されている。ＦＡ２は後述する第２照合手段１３で確保すべき他人誤り率、１２は他人誤り率ＦＡ１，ＦＡ２及び候補指紋数Ｎを乗算する乗算手段、ＦＡＥはその出力で総合誤り率、ＦＡＴは目標誤り率、１３は総合誤り率ＦＡＥと目標誤り率ＦＡＴとを比較する第２比較手段、１３ａはその出力で照合起動信号、１３ｂは不一致信号である。
【００１６】
１４は発光ダイオード等で構成された照合指示灯、１５は指紋番号入力装置を構成するテンキー、１５ａはその出力で入力指紋番号、１６は入力指紋番号１５ａと候補指紋番号８ａとを比較する第２照合手段、１６ａはその出力で一致信号、１６ｂは不一致信号、１７は一致信号１６ａが出力されると候補指紋番号８ａを出力する第２ゲート手段、１８は第１又は第２ゲート手段９，１７の出力で識別指紋番号、１９はＯＲ回路で、１９ａは一致判定信号、２０はＯＲ回路で、２０ａは不一致判定信号である。
【００１７】
次に、この実施の形態の動作を説明する。
指紋データメモリ２には識別対象の複数の指紋データが、指紋番号メモリ３には上記指紋データに対応する指紋番号が、それぞれ公知の手段（図示しない）により登録されているものとする。
利用者が識別対象の指紋を指紋入力手段１に入力すると、指紋入力手段１は入力指紋データ１ａを出力して、第１照合手段４へ入力する。
【００１８】
第１照合手段４は指紋データメモリ２に登録されている登録指紋データ２ａを順次引き出して入力指紋データ１ａと照合し、両者の照合の度合いを示す照合度４ａを出力する。第１比較手段６は照合度４ａとあらかじめ設定されたしきい値ＴＨとを比較し、照合度４ａがしきい値ＴＨ以上であれば、照合一致と判定して一致信号６ａを出力する。
【００１９】
これで、第１ゲート手段９が開き、指紋番号メモリ３から出力される当該照合度４ａを得た指紋データに対応する指紋番号３ａが識別指紋番号１８として出力される。同時に、一致信号６ａはＯＲ回路１９を介して一致判定信号１９ａが出力され、処理を完了する。
【００２０】
一方、照合度４ａ及び指紋番号３ａはしきい値ＴＨとは関係なく、順次ＭＡＸ手段７に入力される。ＭＡＸ手段７は入力される照合度４ａを順次判定して、その最大値を示す最大照合度Ｖと、これに対応する指紋番号３ａを保持する。最大照合度Ｖを得る指紋番号３ａは複数存在し得るため、ＭＡＸ手段７は当該指紋番号７ａを候補メモリ８に記録して更新するとともに、その候補指紋数Ｎを保持する。
【００２１】
第１照合手段４が、入力指紋データ１ａと登録指紋データ２ａとの照合をすべて完了した時点で、一致信号６ａが一つも出力されなかった場合、すなわち、しきい値ＴＨ以上の照合度を示す入力指紋データ１ａが見つからなかった場合、ＭＡＸ手段７は保持している最大照合度Ｖ及び候補指紋数Ｎを出力する。また、候補メモリ８には、最大照合度Ｖを得た指紋番号７ａ、すなわち候補指紋が記憶される。
【００２２】
ＦＡ関数手段１１は、入力された最大照合度Ｖに対応する他人誤り率ＦＡ１を出力する。ここで、他人誤り率ＦＡ１は、第１照合手段４で最大照合度Ｖを得た指紋が他指である確率を表す。この関係を図２に示している。
図２から明らかなように、最大照合度Ｖが高い場合は他人誤り率ＦＡ１は低くなり、最大照合度Ｖが低い場合は他人誤り率は高くなる。
【００２３】
乗算手段１２は、第１及び第２照合手段４，１６の他人誤り率ＦＡ１，ＦＡ２及び候補指紋数Ｎから、次式によって第１及び第２照合手段４，１６の照合で予想される総合誤り率ＥＡＥを演算する。
ＥＡＥ＝ＦＡ１＊ＦＡ２＊Ｎ
第２比較手段１３は総合誤り率ＦＡＥとあらかじめ設定された目標誤り率ＦＡＴとを比較し、総合誤り率ＦＡＥが目標誤り率ＦＡＴよりも大きければ不一致信号１３ｂを出力し、ＯＲ回路２０を介して不一致判定信号２０ａが出力され、処理を完了する。
【００２４】
総合誤り率ＦＡＥが目標誤り率ＦＡＴ以下のときは、第２照合可能と判断し、照合起動信号１３ａが出力される。これで、照合指示灯１４が所定時間点灯し、操作者にテンキー１５の操作を促すとともに、第２照合手段１６を起動する。
照合指示灯１４の点灯により促された操作者が、テンキー１５を操作して入力指紋番号１５ａを入力すると、第２照合手段１６は候補メモリ８に記憶された候補指紋番号８ａを検索し、入力指紋番号１５ａと順次照合する。
【００２５】
第２照合手段１６は、照合結果が一致と判定すれば、一致信号１６ａを出力する。これで、第２ゲート手段１７が開き、一致した候補指紋番号８ａが識別指紋番号１８として出力される。同時に、一致信号１６ａはＯＲ回路１９を介して一致判定信号１９ａが出力され、処理を完了する。すべての候補指紋番号８ａを照合しても、一致するものが見つからなかった場合は、第２照合手段１６は不一致信号１６ｂを出力し、ＯＲ回路２０を介して不一致判定信号２０ａが出力され、処理を完了する。
【００２６】
このようにして、入力指紋データ１ａと登録指紋データ２ａとの照合度の最大値Ｖがしきい値ＴＨ以上であれば、照合一致と判定する。最大照合度Ｖがしきい値ＴＨに達しないときでも照合不一致とは判定せず、その最大照合度Ｖから他人誤り率ＦＡ１を算出し、更に総合誤り率ＦＡＥを算出して、これが目標誤り率ＦＡＴ以下であれば、第２照合手段１６の起動を指示する。そして、テンキー１５からの入力指紋番号１５ａと候補指紋番号８ａとを照合して、一致するものがあれば、照合一致と判定するものである。
【００２７】
これにより、通常は第１照合だけで指紋識別ができ、操作性を改善することが可能となる。また、第２照合により指紋照合以外の照合、例えば指紋番号の照合でも判定ができ、指紋照合が困難な人でも使用でき、使用範囲の拡大が期待可能である。
【００２８】
実施の形態２．
図３はこの発明の第５〜第７発明の一実施の形態を示す全体構成図であり、図１と同様の部分は同一符号で示す。なお、図２は実施の形態２にも共用する。
この実施の形態は、図１の識別目標算出手段１０の構成を一部変更し、かつ照合指示灯１４をけた数指示灯２７に変更したものである。
【００２９】
図において、２５は第２照合手段１６で確保すべき他人誤り率ＦＡ２を算出する演算手段、２６は他人誤り率ＦＡ２を確保できる入力指紋番号１５ａのけた数を算出するけた数判定手段で、２６ａは照合起動信号、２６ｂは不一致信号、２６ｃはけた数値、２７は入力すべきけた数を表示するけた数指示灯である。なお、指紋番号は、あらかじめ定められた最大けた数Ｋ（例えば４けた）のランダムな数字を、指紋ごとに重複しないように決めるものとする。
【００３０】
次に、この実施の形態の動作を、実施の形態１と異なる部分について説明する。
候補抽出手段５の出力までは図１と同様である。
演算手段２５は、他人誤り率ＦＡ１、候補指紋数Ｎ及びあらかじめ設定された目標誤り率ＦＡＴから、次式によって第２照合手段１６で確保すべき他人誤り率ＦＡ２を算出する。
ＦＡ２＝ＦＡＴ／（Ｎ＊ＦＡ１）
【００３１】
けた数判定手段２６は、次式によって他人誤り率ＦＡ２を確保できる第２照合、すなわちテンキー１５による入力指紋番号１５ａのけた数Ｍを算出する。
１／１０M≦ＦＡ２から
Ｍ≧ｌｏｇ10（１／ＦＡ２）
【００３２】
けた数Ｍが、登録時に設定された最大けた数Ｋよりも大きい場合は、第２照合により目標誤り率ＦＡＴを確保することはできないため、不一致信号２６ｂを出力し、ＯＲ回路２０を介して不一致判定信号２０ａが出力され、処理を完了する。けた数Ｍが最大けた数Ｋ以下のときは、第２照合可能と判断し、照合起動信号２６ａが出力され、第２照合手段１６が起動される。
【００３３】
同時に、けた数値２６ｃが出力され、けた数指示灯２７に、入力すべき指紋番号のけた数Ｍが表示され、操作者にテンキー１５の操作を促す。操作者は自己の指紋番号のうち、けた数指示灯２７に表示されたけた数Ｍだけを、テンキー１５から入力する。第２照合手段１６は候補メモリ８に記憶された候補指紋番号８ａを検索し、テンキー１５から入力された入力指紋番号１５ａと、候補指紋番号８ａの上位けた数値分だけを順次照合する。以下の動作は図１と同様である。
【００３４】
このようにして、最大照合度Ｖがしきい値ＴＨに達しないときでも、照合不一致とは判定せず、最大照合度Ｖ、候補指紋数Ｎ及び目標誤り率ＦＡＴから第２照合の他人誤り率ＦＡ２を算出して、入力指紋番号１５ａのけた数Ｍを算出し、これが所定の最大けた数Ｋ以下であれば、第２照合手段１６の起動を指示するとともに、けた数Ｍをけた数指示灯２７に表示する。そして、指示されたけた数Ｍの指紋番号が入力されると、入力指紋番号１５ａと候補指紋番号８ａとを照合して、一致するものがあれば、照合一致と判定するものである。
【００３５】
これにより、実施の形態１と同様に、操作性を改善することが可能になり、必要最小限の指紋番号の照合により判定ができ、指紋照合が困難な人でも使用でき、使用範囲の拡大が期待可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したとおりこの発明の第１発明では、入力指紋データと登録指紋データとの最大照合度が所定値に達しない場合でも、照合結果を不一致と判定せず、最大照合度を示す指紋を候補指紋として抽出して、この候補指紋の指紋番号と指紋番号入力装置から入力された指紋番号とを順次照合して個人を識別する第２照合手段を備え、最大照合度が所定値に達しない場合に、最大照合度、候補指紋番号及び候補指紋数を抽出し、最大照合度から得られる他人謝り率と第２照合手段で確保すべき他人誤り率と候補指紋数との積により演算される総合誤り率が所定の目標誤り率よりも大きい場合は、第２照合不可と判定し、総合誤り率が目標誤り率以下の場合は、第２照合可能と判定して第２照合手段を起動するようにしたので、通常は第１照合だけで指紋識別ができ、操作性を改善することができる。また、第１照合が不可の場合でも、指紋照合が困難な人でも使用することができる。
【００３８】
また、第２発明では、第２照合可能と判定されると、これを指示するようにしたので、指紋照合が困難な人でも使用することができる。また、第２照合への移行を、操作者に案内することができる。
【００３９】
また、第３発明では、最大照合度、候補指紋番号及び候補指紋数を抽出し、所定の目標誤り率を最大照合度から得られる他人謝り率と候補指紋数との積により除して第２照合の他人誤り率を求めることにより、入力指紋番号のけた数を算出して、第２照合の可否を判定し、第２照合可能と判定すると第２照合手段を起動するようにし、第４発明では、入力指紋番号を表示するようにしたので、指紋照合が困難な人にも使用することができる。また、必要最小限のけた数操作により第２照合を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す全体構成図。
【図２】  この発明の実施の形態１を示す最大照合度と他人誤り率の関係曲線図。
【図３】  この発明の実施の形態２を示す全体構成図。
【符号の説明】
１  指紋入力手段、１ａ  入力指紋データ、２  指紋データメモリ、２ａ  登録指紋データ、３  指紋番号メモリ、３ａ  指紋番号、４  第１照合手段、４ａ照合度、５  候補抽出手段、６  第１比較手段、６ａ  一致信号、７  ＭＡＸ手段、７ａ  指紋番号、８  候補メモリ、８ａ  候補指紋番号、１０  識別目標算出手段、１１  ＦＡ関数手段、１２  乗算手段、１３  第２比較手段、１３ａ照合起動信号、１４  照合指示灯、１５  指紋番号入力装置（テンキー）、１５ａ  入力指紋番号、１６  第２照合手段、１６ａ  一致信号、２５  演算手段、２６  けた数判定手段、２６ａ  照合起動信号、２６ｃ  けた数値、２７  けた数指示装置（けた数指示灯）、ＴＨ  所定値（しきい値）、Ｖ  最大照合度、Ｎ  候補指紋数、ＦＡ１  第１照合手段の他人誤り率、ＦＡ２  第２照合手段の他人誤り率、ＦＡＥ  総合誤り率、ＦＡＴ  目標誤り率
【図１】
0004463911.tif 000002
【図２】
0004463911.tif 000003
【図３】
0004463911.tif 000004