(57)【要約】携帯型データキャリアは、同一性をチェックするためのバイオメトリック・サンプルと比較されることが意図されているバイオメトリック・テンプレートをもつメモリを含む。バイオメトリック・テンプレートは、携帯型データキャリアだけで使用されることに適応す個人部分と、外部の処理ユニットに転送されて使用されることに適応する公開部分とに分割される。さらにバイオメトリック同一性チェックで使用される処理ユニットが説明されている。この処理ユニットは、バイオメトリック・サンプルと、バイオメトリック・テンプレートの公開部分とを受信し、受信したバイオメトリック・テンプレートの公開部分をバイオメトリック・サンプルと比較して、比較基準が満足されている場合、データキャリアでテンプレートの個人部分とさらに比較するために、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分を携帯型データキャリアに転送することに適応している。バイオメトリック・サンプルの記録とバイオメトリック同一性チェックの方法も説明されている。
2004506253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一性チェックのためバイオメトリック・サンプルと比較されることが意図されているバイオメトリック・テンプレートを備えたメモリを含む携帯型データキャリアであって、前記バイオメトリック・テンプレートは、携帯型データキャリアだけで使用されることに適応する個人部分と、外部の処理ユニットに転送されて使用されることに適応する公開部分とに分割されることを特徴とする前記携帯型データキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像の、個人部分領域を構成する少なくとも１個の部分領域を含む、前記携帯型データキャリア。
【請求項３】
請求項２に記載の携帯型データキャリアにおいて、前記個人固有のパラメータは指紋である前記携帯型データキャリア。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、前記バイオメトリック・サンプルの、前記バイオメトリック・テンプレートの基準点に対応する基準点を決定するために使用されることが意図されている情報を含む前記携帯型データキャリア。
【請求項５】
請求項２、請求項３または請求項４に記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、前記バイオメトリック・サンプルに対して、前記バイオメトリック・テンプレートが向いている方向を決定するために使用されることが意図されている情報を含む前記携帯型データキャリア。
【請求項６】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像の、公開部分領域を構成する少なくとも１個の部分領域を含む前記携帯型データキャリア。
【請求項７】
請求項６に記載の携帯型データキャリアにおいて、前記個人部分領域の個数は、前記公開部分領域の個数よりも多い前記携帯型データキャリア。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の携帯型データキャリアにおいて、少なくとも１個の個人部分領域の位置は、前記デジタル表現の公開部分領域と直接的に関連して決定される前記携帯型データキャリア。
【請求項９】
請求項４または請求項５に記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像における所定の型式の複数の特徴の相互の位置づけに関する情報を含む前記携帯型データキャリア。
【請求項１０】
請求項４から請求項９のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、前記基準点に対して、前記少なくとも１個の個人部分領域の位置の決め方に関する情報を含む前記携帯型データキャリア。
【請求項１１】
請求項２から請求項１０のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアにおいて、前記テンプレートの個人部分は、同一個人から発生すると認めることができるこれらの２個の部分領域に対し、前記少なくとも１個の個人部分領域が前記バイオメトリック・サンプルの対応する部分領域と一致すべき程度を示す少なくとも１個の閾値を含む、前記携帯型データキャリア。
【請求項１２】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアであって、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分が外部の処理ユニットに転送されることに適応する通信手段をさらに含む、前記携帯型データキャリア。
【請求項１３】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアであって、前記テンプレートの個人部分と、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分との比較を実行することに適応する信号処理手段をさらに含む、前記携帯型データキャリア。
【請求項１４】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアであって、スマート・カードである前記携帯型データキャリア。
【請求項１５】
処理ユニットにおけるバイオメトリック同一性チェックの方法であって、
バイオメトリック・サンプルと、第２のユニットに格納されるとともに、前記第２のユニットだけで使用されることに適応する個人部分を有するバイオメトリック・テンプレートの公開部分を受信するステップと、
前記受信されたテンプレートの公開部分を前記バイオメトリック・サンプルと比較するステップと、
比較基準が満足されている場合、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分とさらに比較するために、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分を前記第２のユニットに転送するステップと、
を特徴とする前記方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記バイオメトリック・サンプルの前記少なくとも一部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像における少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法において、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像における少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法において、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像における少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の方法において、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像における所定の型式の複数の特徴の相互の位置づけに関する情報を含む前記方法。
【請求項２０】
請求項１５から請求項１９のいずれか１つに記載の方法であって、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分のどれが前記携帯型データキャリアに転送されるかを決定するため、前記比較の結果を使用するステップをさらに含む前記方法。
【請求項２１】
請求項１５から請求項２０のいずれか１つに記載の方法であって、前記テンプレートの前記公開部分を用いて前記バイオメトリック・サンプルの基準点を決定するステップをさらに含む前記方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、前記受信されたバイオメトリック・テンプレートの公開部分は、前記第２のユニットに転送される前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分の、前記基準点に対する位置の決め方に関する情報を含む前記方法であって、この情報を使用して前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分のどれが前記携帯型データキャリアに転送されるかを決定するステップをさらに含む前記方法。
【請求項２３】
請求項１５から請求項２２のいずれか１つに記載の方法において、前記バイオメトリック・サンプルは指紋である前記方法。
【請求項２４】
コンピュータにおいて実行中に、請求項１５から請求項２２に記載の方法を実行するプログラムコードを含む、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項２５】
バイオメトリック同一性チェックに使用される処理ユニットであって、請求項１５から請求項２２に記載の方法を実行する手段を含むことを特徴とする前記処理ユニット。
【請求項２６】
請求項２５に記載の処理ユニットにおいて、前記手段は、プロセッサと通信手段を含む前記処理ユニット。
【請求項２７】
請求項２５または請求項２６に記載の処理ユニットであって、前記バイオメトリック・サンプルを記録するセンサをさらに含む前記処理ユニット。
【請求項２８】
バイオメトリック・テンプレートをつくる方法であって、
バイオメトリック・サンプルを記録するステップと、
前記バイオメトリック・サンプルの第１の部分を選択するステップと、
前記バイオメトリック・サンプルの第２の部分を選択するステップと、
バイオメトリック・テンプレートの公開部分と個人部分であって、前記第１のユニットだけで使用されることに適応する前記個人部分と、前記第１のユニットの外部で使用されることに適応する前記公開部分との中の第１のユニットのメモリに、前記選択された第１の部分と第２の部分をそれぞれ格納するステップと、含む前記方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法において、前記第１の部分を選択するステップは、前記個人固有のパラメータのデジタル画像における、公開部分領域を構成する少なくとも１個の部分領域を選択することを含む前記方法。
【請求項３０】
請求項２８または請求項２９に記載の方法において、前記第２の部分を選択するステップは、前記個人固有のパラメータのデジタル画像における、個人部分領域を構成する少なくとも１個の部分領域を選択することを含む前記方法。
【請求項３１】
請求項２８または請求項２９に記載の方法において、前記第２の部分を選択するステップは、個人固有のパラメータの前記デジタル画像における所定の型式の複数の特徴の相互位置づけを決定し、この位置づけに関する情報を前記テンプレートの前記公開部分に格納することを含む前記方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法であって、前記テンプレートの公開部分によって定義される基準点に対する前記個人部分領域の前記位置づけを決定するステップと、前記位置づけに関する情報を前記テンプレートの前記公開部分に格納するステップとをさらに含む前記方法。
【請求項３３】
請求項２９から請求項３２のいずれか１つに記載の方法であって、同一の個人から発生すると認めることができるこれらの２個の部分領域に対して、前記少なくとも１個の個人部分領域が、前記バイオメトリック・サンプルの対応する部分領域と一致すべき程度を示す閾値を、前記第１のユニットに格納するステップをさらに含む前記方法。
【請求項３４】
先行する請求項のいずれか１つに記載の方法において、前記バイオメトリック・サンプルは指紋のデジタル画像である前記方法。
【請求項３５】
コンピュータにおいて実行中に、請求項２８から請求項３４に記載の方法を実行するプログラムコードを含む、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項３６】
バイオメトリック同一性チェックを実行する方法であって、
個人固有のパラメータを表すバイオメトリック・サンプルを記録するステップと、
第１のユニットにおいて、第１の所定の比較基準が満足されているか否かを見つけるために、バイオメトリック・テンプレートの、第２のユニットから受信されている公開部分を、前記バイオメトリック・サンプルと比較するステップと、
前記第１の比較基準が満足されている場合、所定の個人部分選択基準に従って前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分を選択して、前記少なくとも一部分を前記第２のユニットに転送するステップと、
第２のユニットにおいて、前記バイオメトリック・サンプルの前記少なくとも一部分を、バイオメトリック・テンプレート内の、前記第２のユニットに格納された個人部分と比較して、第２の所定の比較基準が満足されているか否かを見つけるステップと、
を含む前記方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の方法において、前記バイオメトリック・サンプルは、前記個人固有のパラメータの前記デジタル画像として記録される前記方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法において、前記バイオメトリック・サンプルの前記少なくとも一部分は、前記個人固有のパラメータの前記デジタル画像の少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項３９】
請求項３７に記載の方法において、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、前記個人固有のパラメータの前記デジタル画像の少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項４０】
請求項３７に記載の方法において、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分は、前記個人固有のパラメータの前記デジタル画像の少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項４１】
コンピュータにおいて実行中に、請求項３６から請求項４０に記載の方法を実行するプログラムコードを含む、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項４２】
テンプレートが格納されるユニットの中だけで使用されることに適応する個人部分と、外部の処理ユニットに転送され、外部の処理ユニットで使用されることに適応する公開部分とに分割されるバイオメトリック・テンプレートを使用すること。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願）
本願は、スエーデン特許出願 Ｎｏ． ＳＥ ０００１５７６−８および米国仮特許出願 Ｎｏ． ６０／２１０，６３５に対して優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、同一性チェック用バイオメトリック・サンプルと比較されることが意図されているバイオメトリック・テンプレートを含む携帯型データキャリア（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｄａｔａ ｃａｒｒｉｅｒ）に関する。本発明は、処理ユニット、コンピュータ・プログラム製品、および同一性のバイオメトリック・チェックに関連して用いられることを意図されている各種方法にも関連している。
【０００３】
（発明の背景）
特定の個人に対し、情報、部屋または同様なものへのアクセスを制限しなければならない場合が多い。たとえば、インターネットを介して電子マネーによる取引が発生する場合、病院で病歴へのアクセスが制限されている場合、あるいは仕事場で特定の人だけが特定の情報または特定の部屋にアクセスすることが許されている場合がこの例である。
【０００４】
この目的のため、インテリジェント・カードまたはスマート・カードと呼ばれるものを使用することが多い。スマート・カードは、クレジットカード（ａｃｃｏｕｎｔ ｃａｒｄ）の大きさで、内蔵プロセッサ、メモリおよび、ある種の通信インターフェースを備えたカードであると説明してもよく、最も簡単な形の場合、１個または複数個の金属の接点からなる。
【０００５】
また、いわゆるハードウエア・トークン（ｔｏｋｅｎ）は、スマート・カードと同じ原理によって機能する。これらのハードウエア・トークンは、コンピュータの内部でコンピュータの鍵を開けるキーとして使用され、ユーザーが情報にアクセスできるようにする。スマート・カードと比較した相違点は、より実用的なことである。何故ならば、ハードウエア・トークンは、コンピュータのＵＳＢポートまたはシリアルポートに直接挿入されるが、スマート・カードは、コンピュータに接続されるか、組み込まれる特殊なスマート・カード読み取り装置に挿入されなければならないからである。このため、ハードウエア・トークンのソフトウエアは、スマート・カードのソフトウエアと若干違っているが、その本質的な目的は同じである。
【０００６】
上記背景で使用されるすべてのスマート・カードでは、機密情報がメモリに格納される。機密情報の第１の部分は、そのカードのユーザーについて、事前に格納されている基準情報である。この基準情報によって、カードを使用する権利を照合しようとするときは、いつでも比較が実行される。
【０００７】
スマート・カードは、カードのユーザーだけがアクセスできるコンピュータ・ファイルからなる、機密情報の第２の部分を含む。スマート・カードには、たとえば、個人用暗号キー、長いパスワードまたはユーザーを同定するために使用される他の情報を含めることができる。カードのユーザーは、スマート・カードのコンピュータ・ファイルに格納されている機密情報にアクセスする権利を有していることを照合したい場合、そのユーザーは、スマート・カード読み取り装置にカードを挿入し、ピン（ＰＩＮ ＝ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ：個人識別番号）符号を入力する。ピン符号は１６バイトに限定されており、通常、カードに格納されている基準ピン符号と一致がとられるゼロから９までの４個の数字で構成される、ピン符号がこの基準と一致すれば、「カードの鍵が開けられる」、つまりユーザーは機密情報を含むコンピュータ・ファイルにアクセスできるようになる。現在、ピン符号は多くの状況で使用され、多くの人々は、いくつかの異なるピン符号を覚えることが難しいことに気付いている。したがって、いくつかの異なる状況でも同じピン符号を使用することを選択する人が多く、そのためセキュリティを悪化させている。
【０００８】
このため、またセキュリティをさらに強化する観点から、代替可能な解決方法が提供されており、ユーザーは、ピン符号のかわりにバイオメトリック情報を用いて自身を同定する。バイオメトリック情報とは、ユーザーの身体に関連するユーザー個人に固有の（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ：以下、「個人固有の」と記す）情報のことである。バイオメトリック情報は、たとえば、ユーザーの指、掌、虹彩（ｉｒｉｓ）のパターン、あるいは、外観に関連しないが、ユーザーの音声のようなユーザーに固有の何らかの情報で構成される。ユーザーが自分の指紋を用いてユーザー自身を同定する方法は、一般に次のように進行する。
【０００９】
ユーザーは、スマート・カード読み取り装置にスマート・カードを挿入し、指紋のデジタル画像、つまり指紋のデジタル表現を発生するセンサに一本の指を置く。指紋のデジタル画像は、外部のプロセッサ、たとえば、パーソナル・コンピュータに送られ、そこで前処理される。この前処理の際、たとえば、二値化画像または二値化画像の複数の部分が発生するように、画像の情報量を少なくする。対応する前処理された画像は、基準情報としてカードに格納される。通常、この基準情報はテンプレートと呼ばれる。外部プロセッサは、カードからテンプレートを集め、これと指紋の前処理された画像を比較する。一致した場合、外部プロセッサはカードにピン符号を送る。このピン符号はキーとして機能して、カードのメモリに格納された機密情報にアクセスできるようにする。テンプレートと前処理された画像情報が相互に一致しなければ、ピン符号は送られず、ユーザーは、カードの機密情報を含むコンピュータ・ファイルにアクセスできない。
【００１０】
ユーザーがピン符号を使う必要がないように、生物統計学（ｂｉｏｍｅｔｒｙ）が使用されるとしても、照合処理の最終段階でピン符号が送られる。何故ならば、スマート・カードの機密情報を含む特定のファイルの鍵を開けるために、このピン符号が必要だからである。したがって、ピン符号は、カードと通信するアプリケーションのソフトウエア、または処理ユニットの中でカードが読み取られ書き込まれる何らかのハードウエアで強力に符号化（ｈａｒｄｃｏｄｅｄ）されなければならない。このように生物統計学を用いても有意なセキュリティの向上は達成されない。何故ならば、カードにピン符号を送ることによって、カードの機密情報を含むコンピュータ・ファイルに誰かがアクセスできるというリスクが存在しているからである。
【００１１】
さらなる課題は、ユーザーのバイオメトリック情報データとの比較が実行される外部プロセッサに、一致をとる対象のテンプレートをカードから読み込む必要があることである。第１に、これはセキュリティに関するリスクであり、第２は、バイオメトリック・テンプレートをスマート・カードから分離してはならないことを勧告する、某国のコンピュータ・セキュリティ認証機関による指示が存在することである。
【００１２】
上記課題に対する１つの解決方法は、スエーデン特許Ｎｏ． ８１０１７０７−１の中で提供されており、この中で、ユーザーが自分の指の１本を置くセンサを含む照合装置が装備されているクレジットカード型データキャリアが開示されている。このセンサは、ユーザーの指から得られる、小さな突起がある線の情報（ｐａｐｉｌｌａｒｙ ｌｉｎｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を記録して、前に格納された基準ビット系列と比較される識別ビット系列を計算する。このビット系列が相互に一致すれば許可信号が発生し、データキャリアを使用できるようにする指示手段（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｍｅａｎｓ）つまり接続手段を起動する。
【００１３】
この解決方法は、ピン符号の使用を無視して、常時カードにテンプレートが残っているようにするが、依然としてある種の欠点が存在する。たとえば、このようなカードにはセンサがなく、提案された方法を実行するのに十分なプロセッサ機能を備えていないから、このカードは標準型のスマート・カードにはなり得ない。
【００１４】
（発明の概要）
したがって、本発明の目的は、上記課題を未然に防ぐか少なくとも緩和して、同一性のバイオメトリック・チェックに使える代替的解決方法を提供することである。この解決方法のセキュリティは高度ではあるが、それでも、たとえば処理能力が限定された標準型スマート・カードの使用を可能にする。
【００１５】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の携帯型データキャリア、請求項１５に記載の同一性のバイオメトリック・チェック方法、請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム製品、請求項２４に記載の処理ユニット、請求項２８に記載のバイオメトリック・テンプレートのつくり方、請求項３５に記載のコンピュータ・プログラム製品、請求項３６に記載の同一性のバイオメトリック・チェック方法、請求項４１に記載のコンピュータ製品、および請求項４２に記載のバイオメトリック・テンプレートの使用、によって達成される。
【００１６】
より明確に説明すると、本発明は、同一性チェック用のバイオメトリック・サンプルと比較されることが意図されているバイオメトリック・テンプレートを備えたメモリを含む携帯型データキャリアに関する。バイオメトリック・テンプレートは、携帯型データキャリアだけで使用されることに適応する個人部分（ｐｒｉｖａｔｅ ｐａｒｔ）と、外部プロセッサに送られ、そこで使用されることに適応する公開部分（ｐｕｂｌｉｃ ｐａｒｔ）に分割される。
【００１７】
携帯型データキャリアは、スマート・カード、ハードウエア・トークン、マルチメディア・カード（ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａ Ｃａｒｄｓ：ＭＭＣ）などのようないくつかの異なる携帯型ユニットのことであり、これらのユニットのすべてには、同一性のバイオメトリック・チェックのため、つまり、バイオメトリック・テンプレートと後で記録されたバイオメトリック・サンプルが同一人物から発生したことをチェックするために使用できる安全なメモリ領域を共通に備えているという共通の特徴がある。
【００１８】
バイオメトリック・テンプレートとバイオメトリック・サンプルという表現は、ある個人に固有のデータのことである。このようなデータの例は、人の指、掌、虹彩のパターン、または人の音声でもよい。このテンプレートは、データキャリアに格納される基準情報に関連しているが、サンプルは、人の同一性をチェックするたびにその人によって提供されなければならないバイオメトリック・データに関連している。
【００１９】
テンプレートが個人部分と公開部分に分割されることは、テンプレートの或る部分がデータキャリアから決して分離しないので、認証されない人は、この部分にアクセスできないことを意味しており、これによってテンプレート全体をデータキャリアから読み取り、外部の処理ユニットでサンプルと比較する場合と比較して、かなり強化されたセキュリティになる。
【００２０】
しかし、公開部分は外部の処理ユニットに送られ、そこだけで使用されるように意図されている。このため、何らかのプロセッサを要求する処理を外部ユニットで実行することが可能になるので、データキャリアに要求される処理能力が小さくてもよく、たとえば、標準型スマート・カードを使用することが可能になる。
【００２１】
その上、各種アプリケーションに各種セキュリティ・レベルを使用する可能性が生じる。何故ならば、テンプレートの公開部分とバイオメトリック・サンプルの第１の比較を外部プロセッサで実行すること、あるいは、さらにデータキャリアでテンプレートの個人部分とバイオメトリック・サンプルの比較を実行することのいずれかが可能だからである。
【００２２】
このことは、処理ユニットで最初にバイオメトリック・サンプルのチェックが実行され、このチェックが所定の比較基準を満足していれば、バイオメトリック・サンプルの１個または複数個の部分が、データキャリアでの最終チェックのためにデータキャリアに送られることを意味している。データキャリアで実行される最終の同一性チェックによって、処理ユニットでピン符号を発生してデータキャリアに送る必要がない。そうではなく、バイオメトリック・サンプルの１個または複数個の部分が送られるが、そうなるように見せかけることは非常に難かしい。何故ならば、通常のピン符号を送るよりもはるかに複雑だからである。悪意のある人が、処理ユニットからテンプレート全体を盗んだり複写したりすることは不可能であるから、セキュリティはさらに改善される。何故ならば、処理ユニットにおける第１の比較で、テンプレートの一部分だけがデータキャリアから分離するからである。
【００２３】
実施例によれば、バイオメトリック・テンプレートの個人部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像の、個人の部分領域を形成する少なくとも１個の部分領域を含む。望ましくは、複数の個人部分領域が使用される。
【００２４】
したがって、個人部分領域はデジタル画像の部分集合である。バイオメトリック・テンプレートの画像の部分領域を使用することは利点がある。何故ならば、適切に選択された部分領域は、同一性チェックで使用できる情報を多く含むからである。適切に選択された１個または複数個の部分領域、たとえば、特殊な線で形成された指紋の部分領域は、個人固有のパラメータの完全な画像が使用される場合とほとんど同じ良好なセキュリティになると同時に、比較に使用される情報量はかなりの程度減少する。より多数の部分的な領域がより高度なセキュリティになるが、その反面、より強力なデータキャリアの処理能力が必要なことは明白である。
【００２５】
デジタル画像は、熱的手法、光学的手法、容量的手法、または何らかの便利な他の手法によって作られる。デジタル画像は、実際に記録された後で、たとえば、二値化処理される。
【００２６】
個人固有のパラメータは、たとえば、人の虹彩や網膜（ｒｅｔｉｎａ）のパターン、再生可能な何らかの他の個人固有のパラメータの手形（ｈａｎｄｐｒｉｎｔ）でよい。しかし、望ましくは、個人固有のパラメータは指紋である。指紋ならば、従来のセンサを使用できるとともに、個人がバイオメトリック・テンプレートを容易に提供できる簡単な記録処理を使用できるからである。
【００２７】
好適実施例におけるバイオメトリック・テンプレートの公開部分は、バイオメトリック・サンプルの基準点であって、バイオメトリック・テンプレートの基準点に一致する該基準点を決定するために使用することが意図されている情報を含む。
【００２８】
結果として、バイオメトリック・サンプルに対してバイオメトリック・サンプルを翻訳する方法を決定することが可能であり、これによって、バイオメトリック・サンプル内の、個人部分領域または複数の個人部分領域に対応する領域を選択することが可能になる。
【００２９】
好適実施例におけるバイオメトリック・テンプレートの公開部分は、バイオメトリック・サンプルに対してテンプレートが向いている方向を決定するために使用することが意図されている情報を含む。
【００３０】
この目的から、テンプレートの公開部分を使用することは利点がある。何故ならば、バイオメトリック・サンプルに対してテンプレートが向いている方向が判っていれば、データキャリアにおける、バイオメトリック・サンプルと個人部分領域の比較に要するプロセッサの能力が小さくてもよい。何故ならば、各種回転位置ごとにこの比較を実行する必要がないからである。さらに、個人部分領域または複数の個人部分領域との比較のためにデータキャリアに送るべきバイオメトリック・サンプルの複数の領域を選択するために基準点が求められる。
【００３１】
好適実施例におけるバイオメトリック・テンプレートの公開部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像の公開部分領域を構成する、少なくとも１個の部分領域を含む。
【００３２】
個人部分領域と同じように、公開部分領域は、たとえば、指紋、人の虹彩や網膜、手形、あるいは何らかの他の再生可能な個人固有のパラメータを表すデジタル画像の部分集合である。望ましくは指紋の中心の唯一の部分領域である公開部分領域は、各種相対位置における部分領域とサンプルの比較だけに基づいてデータキャリアに送るべきサンプルの部分領域を選択するための基準点と同様、サンプルに対するテンプレートの方向を決定することを可能にする。このような一致によって信頼できる結果が生じる。
【００３３】
携帯型データキャリアの好適実施例では、個人部分領域の個数がテンプレート内の公開部分領域の個数より多い。結果として、１個だけまたは数個の領域をデータキャリアから外部プロセッサユニットに送る必要がある。したがって、外部プロセッサユニットにおけるバイオメトリック・サンプルとの比較が前よりも速くなると同時に、セキュリティもさらに向上する。何故ならば、テンプレートの大部分が、決してデータキャリアから分離しないからである。
【００３４】
たとえば、指紋の中心から集められた１個の部分領域と、公開部分領域から少し離れた所定の位置にある、たとえば、４個から８個の複数の個人部分領域とがあってもよい。
【００３５】
代替実施例における少なくとも１個の個人部分領域の位置は、バイオメトリック・テンプレートの公開部分領域と直接的に関連して決定される。これによって、処理ユニットにおける公開部分領域または複数の公開部分領域とサンプルとの比較の後では、バイオメトリック・サンプルのどの部分領域をデータキャリアに転送すべきかを決定することが容易になる。さらにバイオメトリック・サンプルのこの部分領域は、テンプレートの公開部分と比較された部分領域と同じように影響を受け（たとえば、指紋の線と線の間隔は、個人が指をセンサに当てる場合に加えた力によって変化する）、これによって、より迅速で、より安全な識別になる。
【００３６】
部分領域に代替するものとして、バイオメトリック・テンプレートの公開部分に、個人固有のパラメータのデジタル画像における所定の型式の複数の特徴の相互位置づけ（ｍｕｔｕａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）に関する情報を含めてもよい。これらの特徴は、たとえば、線が終っているところや線が枝別れているところでもよい。テンプレートの公開部分の特徴をサンプルの特徴と一致させることにより、サンプルと相対的なテンプレートの方向を決定するために、特徴の相互位置づけを使用してもよい。望ましくは、テンプレートの公開部分は、少なくとも５個のこのような特徴を含む。特徴の型式は、テンプレートの公開部分に含まれるが、含まれている必要はない。その上、たとえば、複数ある特徴のうちの所定の特徴に対応する基準点を決定するために特徴を使用してもよい。
【００３７】
テンプレートの個人部分領域または複数の個人部分領域は、すべてのテンプレートの公開部分領域に対して同じように配置されていてもよい。代替方法として、可能なかぎり重要な情報が含まれるように、各テンプレートごとに個人部分領域または複数の個人部分領域を個別に選択してもよい。後者の場合、バイオメトリック・テンプレートの公開部分には、基準点に対して個人部分領域または複数の個人部分領域がどのように配置されているかに関する情報が含まれていてもよい。
【００３８】
この情報を使用して、外部の処理ユニットにおける個人部分領域、または複数の個人部分領域との比較のため、データキャリアに送るべきサンプルの部分領域を選択することができる。この情報は、たとえば、公開部分領域の中心など、基準点に関連する座標の形式で使用される。
【００３９】
好適実施例における携帯型データキャリアは、同一の個人から発生すると認めることができる２個の部分領域に対して、個人部分領域がバイオメトリック・サンプルの対応する部分領域と一致すべき程度を示す、少なくとも１個の閾値をさらに含む。データキャリアに格納されている閾値により、各種データキャリアで閾値を各種レベルに設定することができるので、各種状況に対してデータセ・キュリティの要求条件を調整してもよい。個人固有の閾値になるように、閾値を設定してもよい。
【００４０】
好適実施例では、閾値はテンプレートの個人部分に格納される。
【００４１】
携帯型データキャリアは、バイオメトリック・テンプレートの公開部分が外部の処理ユニットに送られるようになる通信手段を適切に含む。この通信手段は、たとえば、誘導性伝送つまり無線信号による伝送など、無線通信を対象とすることができる。しかし、現在は、外部の処理ユニットとの流電接点（ｇａｌｖａｎｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）としてデータキャリアが１個または複数個の接点を備えていることが望ましい。
【００４２】
携帯型データキャリアは、テンプレートの個人部分とバイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分との比較を実行することに適応する信号処理手段を適切に含む。この信号処理手段は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）やＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）のような特定用途のハードウエアを含むことができる。
【００４３】
携帯型データキャリアは、望ましくはスマート・カードである。これらのカードは、Ｊａｖａ（登録商標）カードまたはＭＵＬＴＯＳカードのような、簡単で廉価な型式のデータキャリアであり、各種アプリケーションに容易に適応するとともに、ユーザーが持ち歩くことが容易な各種標準型カードでもよい。或るユーザーに関するデータを含む標準型スマート・カードは、複数の状況で使用されうる。何故ならば、カードが高精度で標準化されているとともに、カードのオペレーティング・システムのファイル処理が、そのカードが使用されるアプリケーションと独立であるように、ファイルを処理するからである。
【００４４】
第２の態様によれば、本発明は、処理ユニットで同一性のバイオメトリック・チェックをする方法に関する。この方法は、バイオメトリック・サンプルと、第２のユニットに格納され、第２のユニットの中だけで使用することに適応する個人部分を有するバイオメトリック・テンプレートの公開部分とを受信するステップと、受信されたテンプレートの公開部分をバイオメトリック・サンプルと比較するステップと、比較基準が満足されている場合、バイオメトリック・テンプレートの個人部分とさらに比較するために、バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分を第２のユニットに転送するステップと、を特徴とする。
【００４５】
本発明の利点は、データキャリアに関する考察から明らかである。第２のユニットは、携帯型データキャリアであってもよい。第２のユニットは、処理ユニットが通信できる据え置き型ユニットでもよい。同一性のバイオメトリック・チェックを実行するためには、処理ユニットのセキュリティが貧弱である場合、第２のユニットの処理能力が限定されている場合、さらに、各種理由のため、処理ユニットから第２のユニットに転送されるデータの量を限定することが望ましい場合、またはそれらのいずれかの場合に、この方法を特に使用することができる。
【００４６】
この方法は、処理ユニットのプロセッサによって実行されるコンピュータ・プログラムとして実現されうる。この目的のため、第３の態様による本発明は、コンピュータにおける実行中に請求項１５から請求項２２に記載の方法を実行するプログラムコードを含むコンピュータ・プログラム製品に関連する。
【００４７】
第４の態様によれば、本発明は、同一性のバイオメトリック・チェックを実行するときに使用されるとともに、請求項１５から請求項２２に記載の方法を実行する手段を含む処理ユニットに関連する。
【００４８】
この手段は、適当なソフトウエアを備えたプロセッサを含むことができる。この手段は、特別に適合したハードウエアを代替的に含むことができる。処理ユニットは、たとえば、第２のユニットと情報の交換を可能にするカード読み取り装置のような手段を備え、適切にプログラムされた汎用コンピュータでもよい。この処理ユニットは、上に説明した方法を、カード読み取り装置が直接実行できるようにするハードウエアおよびソフトウエア、またはそれらのいずれかを備えた特殊なカード読み取り装置でもよい。上記手段は、第２のユニットと通信するための通信手段も適切に含む。
【００４９】
処理ユニットで使用され、バイオメトリック・サンプルの複数の部分をデータキャリアに送るべきか否かを決定する比較基準は、どのセキュリティ・レベルが望ましいかに依存して、各種アプリケーションの間で変わってもよい。現在のセキュリティ・システムに責任のある当業者ならば、この基準を処理ユニットに入力することは容易である。つまり、この基準をソフトウエアに格納することができる。
【００５０】
好適実施例における処理ユニットは、バイオメトリック・サンプルを記録するセンサをさらに含む。そのことは、処理ユニットに余計な装置を接続する必要がなく、記録や前処理動作がある場合は、これらの動作を統合することができるので、ユーザーのバイオメトリック・サンプルを記録することから携帯型データキャリアへの転送を含むことまでの処理手続き（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の速度は速い。また特殊な記録ユニットと処理ユニットの間でバイオメトリック・サンプルを送る必要がないため、セキュリティが向上する。代替方法として、別のユニットにセンサを配置してもよく、記録されたバイオメトリック・サンプルは、このセンサから別の処理ユニットに転送される。
【００５１】
第５の態様によれば、本発明は、バイオメトリック・テンプレートをつくる方法に関連しており、この方法は、個人固有のパラメータを表すバイオメトリック・サンプルを記録するステップと、バイオメトリック・サンプルの第１の部分を選択するステップと、バイオメトリック・サンプルの第２の部分を選択するステップと、選択した第１と第２の部分をバイオメトリック・テンプレートの公開部分と個人部分、つまり第１のユニットだけで使用されることに適応する公開部分と、第１のユニットの外部で使用されることに適応する個人部分との第１のユニットのメモリにそれぞれ格納するステップと、を含む。
【００５２】
第１のユニットは携帯型データキャリアでもよく、特にスマート・カードでもよい。
【００５３】
テンプレートをつくる場合、先行技術の方法に従って、バイオメトリック・サンプルの記録が実行される、その成果は、たとえば、現在のバイオメトリック・サンプルのデジタル画像である。このサンプルでは個人部分と公開部分が選択される。第１の部分と第２の部分を選択することは、データキャリアに格納する必要のあるデータ量がかなりの程度減少することを意味しており、この結果として生まれる利点は上で考察されてきた。複数の部分が選択された後、これらの部分はデータキャリアに転送され、データキャリアのメモリに永久に格納される。
【００５４】
上記方法の好適実施例によれば、第１と第２の部分の選択は、それぞれデジタル画像の少なくとも１個の部分領域の選択を含み、この各部分領域は、所定の公開部分選択基準（ｐｕｂｌｉｃ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｃｒｉｔｅｒｉａ）と個人部分択基準（ｐｒｉｖａｔｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｃｒｉｔｅｒｉａ）に従って選択される。
【００５５】
この選択基準は、識別が実行される安全の程度によって変わってもよい。たとえば、すべての個人に対する公開部分領域と個人部分領域を同じ方法で選択してもよいし、各個人に一意の方法で選択してもよいが、この場合、識別の観点から最も重要な部分が選択される。しかし、公開部分領域または複数の公開部分領域は、バイオメトリック・サンプルとの比較で容易に見つかるような方法で都合良く選択される。したがって、処理ユニットで迅速な一致が実行される。しかし、個人部分領域を他の基準によって選択してもよい。何故ならば、バイオメトリック・サンプルにおける個人部分領域の位置は、公開部分領域の位置に関係していることがあるので、迅速な一致を達成できるからである。
【００５６】
この方法は、特別に適合したハードウエアまたはソフトウエア、あるいはそれらの便利な組み合わせで達成されうる。
【００５７】
この目的のため、第１の態様による本発明は、コンピュータにおける実行中に請求項２８から請求項３４に記載の方法を実行するプログラムコードを含むコンピュータ・プログラム製品に関係がある。
【００５８】
第６の態様によれば、本発明は、同一性のバイオメトリック・チェックを実行する方法に関連している。この方法は、個人固有のパラメータを表すバイオメトリック・サンプルを記録するステップと、第１のユニットにおいて、第２のユニットから受信したバイオメトリック・テンプレートの公開部分をバイオメトリック・サンプルと比較して、第１の比較基準が満足されているか否かを見つけるステップと、第１の比較基準が満足されている場合、所定の選択基準に従って、バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分を選択するとともに前記少なくとも一部分を第２のユニットに転送するステップと、第２のユニットにおいて、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも第１の部分を、第２のユニットに格納されたバイオメトリック・テンプレートの個人部分と比較して、第２の所定の比較基準が満足されているか否かを見つけるステップと、を含む。
【００５９】
この方法の利点は、上の考察から明らかであろう。第１の所定の比較基準は、公開部分とバイオメトリック・サンプルの間で予め定められた一致の程度でもよい。この一致の程度は、たとえば、いくつかの一致する特徴、つまり２個のオーバーラップする部分領域におけるいくつかの一致するピクセルなどでもよい。第２の所定の比較基準は、テンプレートの個人部分とバイオメトリック・サンプルの部分の間で予め定められた一致の程度でもよい。この比較基準を第２のユニットに都合良く格納してもよいが、望ましくは、外部からアクセスできないように、テンプレートの個人部分に格納してもよい。
【００６０】
この方法は、特に適合したハードウエア、ソフトウエア、またはそれらの組み合わせの中で達成される。この目的のため、第７の態様による本発明は、コンピュータにおける実行中に請求項３６から請求項４０に記載の方法を実行するプログラムコードを含むコンピュータ・ソフトウエアに関連する。
【００６１】
第８の態様によれば、本発明は、テンプレートが格納されるユニットだけで使用されることに適応する個人部分と、外部の処理ユニットに転送されて使用されることに適応する公開部分とに分割されるバイオメトリック・テンプレートの使用に関連する。
【００６２】
使用の一例として、このようなテンプレートを電子的形式で格納することに言及することができる。
【００６３】
（好適実施例の説明）
添付の図面を参照し、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００６４】
図１は、本発明によるシステムの模式図であり、このシステムは、スマート・カードの形をした携帯型データキャリア１と処理ユニット２からなる。このシステムは、指紋に基づくバイオメトリック同一性チェック（ｂｉｏｍｅｔｒｉｃ ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｃｈｅｃｋ）に使用されることが意図されている。
【００６５】
スマート・カード１は、たとえば、Ｊａｖａ（登録商標）カードまたはＭＵＬＴＯＳカードのような普通の標準型カードであり、処理ユニット２と通信することに適応している通信手段３を備えている。通信手段３は、処理ユニットがスマート・カードの情報を読み取ることを可能にする１個または複数個の接点を含むことができる。通信手段３は、スマート・カードと処理ユニットの間の無線通信を可能にする回路、たとえば、情報の誘導性伝送用回路、つまり無線通信用回路を代替的に含むことができる。スマート・カード１は、プロセッサ５とメモリ６をさらに備えている。メモリ６は、一方では、システムを使用する人がアクセスしたいコンピュータ・ファイルの形式をした機密情報を含み、他方では、スマート・カードから決して分離しない個人部分と、スマート・カードから分離することが可能な公開部分の形式をした機密情報を含む。メモリ６は、機密情報とテンプレートのほかに、たとえば、テンプレートをバイオメトリック・サンプルと比較するためのソフトウエアのような、プロセッサ５が使用するソフトウエアを含む。
【００６６】
処理ユニット２は、バイオメトリック同一性チェックを実行するために特別に設計された装置、あるいは、スマート・カード１の情報を読み取ることができる適切なソフトウエアとカード読み取り装置を備えている標準型コンピュータであればよい。このコンピュータは、ユーザーのバイオメトリック・サンプルを前処理する際と、バイオメトリック・サンプルとテンプレートの公開部分の比較をする際に使用するプロセッサ７を含む。処理ユニットは、指紋を記録するセンサ８をさらに含む。このセンサは、処理ユニットと統合されてもよいし、別ユニットとして処理ユニットに接続されてもよい。センサは、望ましくは容量性型式であるが、たとえば、光学的型式、熱的型式または感圧式型式でもよい。センサ８は、プロセッサ７に接続される。処理ユニット２は、処理ユニットがスマート・カード１の情報を読み取ることを可能にする通信手段４をさらに含む。この通信手段は、スマート・カード、または情報の誘導伝送回路、つまり無線信号を用いる伝送用回路に１個または複数個の金属接点で流電接点（ｇａｌｖａｎｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）をつくる、１個または複数個の金属接点を含むことができる。処理ユニット２は、プロセッサ７が実行するバイオメトリック・サンプルの前処理用ソフトウエアを格納するメモリ１０を含む。メモリ１０は、たとえば、前処理されたバイオメトリック・サンプルとバイオメトリック・サンプルの公開部分をどのように比較するか、どの比較基準を使用するか、さらに、バイオメトリック・サンプルのどの部分またはどの複数の部分を処理ユニット２からスマート・カード１に転送するか、を制御するソフトウエアを含む。処理ユニット２は、追加センサや情報を運ぶユニットなど、他のユニットとの外部通信用回路１１を備えている。コンピュータ２の中の各種ユニット間の通信とスマート・カード上の通信は、それぞれデータバス（図示されず）を介して発生する。
【００６７】
図２は、個人部分と公開部分のあるバイオメトリック・テンプレートをつくる方法のブロック図である。この方法は、図１によるシステムによって実行されることを前提とする。最初にステップ２０で、ユーザーの指紋のデジタル画像が、センサ８によりグレースケールで記録される。この画像は指紋のデジタル表現を構成する。記録された画像は、たとえば、画像内に本当に指紋が存在していること、指紋が画像の十分に大きな部分を占めていること、さらに指紋が十分に明瞭なことが保証されるように、チェックされる。
【００６８】
ユーザーが、十分な圧力でセンサ８に指を当てたか否かが特にチェックされるので、ユーザーの指に何らかの湿り気があっても、センサ８が、指の凸部（ｒｉｄｇｅｓ）と凹部（ｖａｌｌｅｙｓ）を区別不可能になることはない。必要な場合には、記録するステップが繰り返される。
【００６９】
センサ８で十分な品質のデジタル画像がグレースケールで記録されていると、画像の二値化が発生する。二値化とは、画像のピクセルをグレースケールの閾値と比較することである。グレースケールの閾値より小さい値のピクセルは白に変換され、グレースケールの閾値より大さい値のピクセルは黒に変換される。グレースケールの閾値は、画像全体に対して同じでもよいし、画像のいろいろな部分で変わってもよい。二値化アルゴリズムを改良することができるので、周囲のピクセルがすべて黒の場合、たとえば、個々のピクセルが白になることを防ぐために、これらのピクセルを周囲のピクセルと比較する。分解能の変更とコントラストの改善など、画像のそのほかの前処理も実行することができる。
【００７０】
二値化の後、以下、公開部分領域と呼ぶ画像の部分領域がステップ２１で選択され、テンプレートの公開部分に格納される。この領域は、いろいろな方法で選択されてもよい。１つの方法は、次の３つの品質基準、すなわち、１）明瞭さ、つまり、部分領域がいかに容易に二値化されるか、２）唯一性（Ｕｎｉｑｕｅｎｅｓｓ）、つまり、部分領域がいかに唯一であるか、３）画像の位置、つまり、部分領域が指紋のどの位置にあるか、を使用することである。
【００７１】
たとえば、部分領域と周囲のピクセルとの相関関係を求め、周囲のピクセルとの相関関係の程度が小さい部分領域を選択することによって、唯一性をチェックすることができる。代替方法として、特徴のある部分領域、つまり指紋の線が枝別れしたり終わっているところの位置を探し出すことが可能である。
【００７２】
幾何学的位置については、画像の中心の部分領域が好適であり、それ以後、後で記録したサンプルにそれらの部分領域が含まれていないリスクは最小である。その上、ユーザーがいろいろな圧力でセンサに指を当てる場合、指紋の画像が変形する程度は中心が最も小さい。
【００７３】
上記品質基準に最も良く一致する部分領域が選択され、公開部分領域を構成する。望ましくは、テンプレートの公開部分でユーザーに関する可能な限り少ない情報が利用できるように、画像の中心における部分領域を１個だけ選択してもよい。しかし、テンプレートの公開部分とバイオメトリック・サンプルとのより安全な一致を達成して、サンプルに対するより安全な方向が取得できるように、複数の公開部分領域を選択してもよい。
【００７４】
部分領域が選択されている場合、スマート・カード１のテンプレートの個人部分に記録するため、以下、個人部分領域と呼ばれる少なくとも１個の部分領域、ただし望ましくは複数の部分領域がステップ２２で選択される。個人部分領域は、望ましくは、公開部分領域または複数の公開部分領域と同じ品質基準に従って選択される。望ましくは、６個の個人部分領域が選択される。必要なセキュリティ・レベル、一致をとるときに必要な迅速性およびスマート・カードで使える処理能力に従っておおよその個数の部分領域を選択してもよい。
【００７５】
図４ａ、４ｂは、指紋の画像における公開部分領域と個人部分領域の位置を見つける方法の例を示している。図４ａには、中心で見つけられる１個の公開部分領域Ａと９個の個人部分領域Ｂ〜Ｊがある。図４ｂには、７個の公開部分領域１０１、２０１、２０１、．．．、７０１と、同数の個人部分領域１０２、２０２、３０２、．．．、７０２がある。この場合、関連するそれぞれの公開部分領域と直接的に関連して位置づけられるように、個人部分領域が選択される。
【００７６】
選択された公開部分領域と個人部分領域のサイズは、この実施例では４８×４８ピクセルであるが、当業者ならば現在の要求条件のとおり容易に調整することができる。
【００７７】
個人部分領域の選択に関連して、基準点に対する個人部分領域の位置が決定される。基準点については、たとえば、個人部分領域の中心、またはもっと多くの個人部分領域がある場合は、その１個の中心になるように基準点を選択することができる。たとえば、特徴を用いて良好に決められた他の基準点を選択してもよいことは勿論である。個人部分領域の位置は、基準点に関連した座標として示される。この座標は、テンプレートの公開部分の一部分として格納される。
【００７８】
スマート・カード１にテンプレートが転送される前に、センサによってつくられたユーザーの指紋の追加画像との一致試験（ｔｅｓｔ ｍａｔｃｈｉｎｇ）が実行される。一致試験は、図３を参照して以下に説明する方法に基づいて実行される。追加画像とテンプレートが相互に一致すれば、そのテンプレートは記録してもよいと認められる。
【００７９】
ステップ２３でテンプレートの公開部分と個人部分が、通信回路３、４を介して処理ユニット２からスマート・カード１のメモリ６に転送される。テンプレートの公開部分は、基準点に対する個人部分領域の位置の座標とともに、公開部分領域または複数の公開部分領域を含むであろう。その個人部分は、個人部分領域を含むであろう。また、同一の個人から発生すると認めるられるテンプレートとサンプルに対して個人部分領域とサンプル部分領域との一致をとる場合、一致の程度を得るための比較基準を閾値の形式で個人部分に格納することが可能である。たとえば、各種閾値は、個々の個人部分領域が、バイオメトリック・サンプルの対応する部分領域に一致すべき程度を示す第１の閾値を含むことができる。この第１の閾値を、すべての個人部分領域に適用してもよい。各種閾値は、個人部分領域が第１の閾値を満足すべき個数を示す第２の閾値を含むことができる。各種閾値は、個人部分領域が対応するサンプルの部分領域に一致すべき程度に用いる第３の閾値を含むことができる。これらの閾値は公開部分領域に適用できるが、その必要はない。
【００８０】
部分領域は、圧縮されたビットマップの形式で格納されることが望ましい。
【００８１】
テンプレートが転送されていると、必要に応じて、コンピュータ２から追加の機密情報が転送され、スマート・カード１のメモリ６に格納される。普通、カードホルダーに対するテンプレートの記録は１回だけ実行される。しかし、必要な場合は他の機密情報に交換してもよい。
【００８２】
図３は、図１によるシステムを用いてバイオメトリック同一性チェックを実行する方法を示している。このシステムはスマート・カード１を含み、スマート・カード１のメモリには、処理ユニット２と同様、個人部分と公開部分を備えたテンプレートが格納される。
【００８３】
同一性がチェックされる人は、まずその人のスマート・カード１をカード読み取り装置に置く。このカード読み取り装置は、処理ユニット２と統合されているか、処理ユニット２に接続されている。ある人がセンサ８にその指を置くと、上に説明した方法と同様に、ステップ３０でデジタル画像がグレースケールで記録される。その人の指紋のデジタル表現であるこの画像は、バイオメトリック・サンプルまたは指紋サンプルと呼んでもよい。画像の品質は、テンプレートの記録のときと同じ方法で好適にチェックされて二値化される。続いて、処理ユニット２は、通信手段３、４を介して、スマート・カード１のテンプレートの公開部分を読み取る。
【００８４】
ステップ３１では、テンプレートの公開部分に含まれている公開部分領域が、二値化されたバイオメトリック・サンプルと一致をとられるか、比較される。一致をとることはサンプル全体、あるいは、望ましくはサンプルの中心での所定の大きさの、たとえば、１００×１００ピクセルの部分を用いて実行されうる。一致をとる場合、公開部分領域はサンプル画像全体を「掃引し」、あらゆる位置で１ピクセルづつ比較が実行される。テンプレート内の或るピクセルがサンプル画像のピクセルと一致すれば、合計に所定の値、たとえば１が加算される。ピクセルが一致しなければ、合計は増加しない。サンプル画像全体にわたってテンプレートの公開部分領域が掃引されてしまうと、テンプレートの公開部分領域がサンプル画像と最もオーバーラップする位置が求められる。公開部分領域は、サンプル画像に対して回転することができ、より良い一致が得られるか否かを見つけだすことができる。
【００８５】
翻訳と回転が実行されているとともに、サンプル指紋とテンプレートの公開部分領域との最良の一致がとられた位置が発見されていると、この場合は基準合計値である、得られた一致の値が、ステップ３２で所定の第１の比較基準によって比較される。この一致の値が基準合計よりも小さければ、同一性チェックは失敗したと認められるが（ステップ３３）、一致の値が基準合計と等しいか、基準合計よりも大きければ、処理はステップ３４に進む。
【００８６】
テンプレートの公開部分領域とサンプル画像の一致をとることによって、テンプレートとサンプル画像が相互の位置に対してどこを向いているか確定されたことになる。したがって、サンプル画像の中でテンプレートの基準点に一致する点を確定することができる。次にテンプレートの公開部分の中の座標が使用され、サンプル画像のどの部分をスマート・カードに転送して個人部分領域と比較するかを決定する。より明確に説明すると、ステップ３４では、テンプレートの公開部分の中の座標によって決まる各点の周囲で、所定の大きさの部分領域が選択される。しかし、サンプル部分領域は、サンプル画像を記録するときに、ユーザーの指が異なる圧力でセンサに当てた場合の指紋のあらやる変形を保証するために、テンプレートの対応する個人部分領域よりもわずかに大きくなければならない。これらのサンプル部分領域は、スマート・カードに転送される。
【００８７】
これらの領域は所定の順序で送られるので、スマート・カードのプロセッサは、どの領域がどれであるかが判る。別の代替方法として、サンプル部分領域の位置づけ用座標も同様に送ることができる。
【００８８】
ステップ３５では、スマート・カード１のプロセッサ５が、送られたサンプル部分領域をテンプレートの個人部分の中の個人部分領域と比較する。この一致をとるための所要時間は、たとえば、個人部分領域がサンプル画像全体と一致しなければならない場合よりもずっと短い。何故ならば、次に個人部分領域は、限定された数の位置で対応するサンプル部分領域と一致する必要があるからである。回転の位置が処理ユニットで確定されているとすれば、回転を実行することは不要である。たとえば、上に説明したように一致をとることを実行することができるが、この場合、いくつかの点がピクセルの同一性に基づいて計算される。転送されたサンプル部分領域と、テンプレートの個人部分領域が比較されている場合、０％（つまり、まったく不一致）と１００％（つまり、完全一致）の間の一致の値の合計が求められる。この一致の値は、所定の閾値の形式でテンプレートの個人部分に格納されている第２の比較基準と比較される（ステップ３６）。一致の値が、閾値に等しいか、閾値よりも大きい場合、同一性チェックは成功したと認められ（ステップ３７）、ユーザーは、カードに格納されている機密情報にアクセスできる。一致の値が閾値よりも小さい場合、同一性チェックは失敗したと認められ（ステップ３３）、ユーザーは機密情報へのアクセスを拒否される。代替方法として、最初に各個人の部分領域の一致の値を閾値と比較して、一致する部分領域の個数を決定してもよい。
【００８９】
指紋の部分領域の選択方法と、テンプレートの領域をバイオメトリック・サンプルと比較する方法のよりわかりやすい説明は、出願人の国際特許出願、Ｎｏ．ＰＣＴ／ＳＥ９９／００５５３の中で見つけることができる。
【００９０】
本発明の特殊な実施例を上に説明してきたが、上記説明を考慮すると、多数の代替方法、改造および変形が実行可能であることは、当業者に明らかである。
【００９１】
たとえば、テンプレートの公開部分で２個以上の部分領域を使用することが可能である。これの利点は、より安全な初期同一性チェックと、サンプル画像に対してテンプレートが向いている方向のより安全な決定が求められる。さらなる利点は、ユーザーが指を怪我したために第１の部分領域が一致しない場合は、おそらく第２の公開部分領域が一致することである。さらに、テンプレートに対してサンプル画像が移動した場合、サンプル画像に対するテンプレートの方向づけの可能性が増加する。
【００９２】
上記の例におけるテンプレートの公開部分は、テンプレートがつくられる場合に記録される指紋の基準画像（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ ｉｍａｇｅ）の部分領域を含む。代替方法は、相互位置づけと、ありうる所定のタイプの複数の特徴の種類との説明を公開部分が含むようにすることでよい。これらの特徴は、公開部分領域と同じ方法で転送され、サンプル画像における特徴と一致がとられ、サンプル画像に対するテンプレートの方向を確定し、この方向に基づいて前記複数の特徴のうちの所定の特徴で構成される基準点と、前記特徴に基づいてスマート・カードに転送されるサンプル部分領域とを決定することができる。
【００９３】
テンプレートの公開部分は、たとえば、線の移行などの間の関係に基づく基準点の指定など、サンプル画像の基準点を決定することを可能にする他の情報を含んでいてもよい。
【００９４】
テンプレートの公開部分が、たとえば、基準点に関連して個人部分領域の位置づけを示す座標などの情報だけを含むようにしたり、基準点が、画像における点ではなく、実際の指紋の所定の点であり、この点をより安全に識別されるようにすることも可能であろう。ＰＣＴ／ＳＥ９９／００５５３は、指紋の基準点を探し出す各種方法を開示している。
【００９５】
上記例では、或る品質基準に従って個人部分領域が選択されることが説明されている。他の基準に従ってこれらの領域を選択することが可能であることは勿論である。基準点に対する所定の位置でいつも領域を選択することは、異形（ｖａｒｉａｎｔ）であるかもしれない。このような場合、テンプレートの公開部分が、個人領域を位置づけるための座標を含む必要はない。
【００９６】
上記例では、テンプレートが携帯型データキャリアに格納される。説明した方法を、処理ユニットと、据え置き型コンピュータのような据え置き型データキャリアとの間の通信で使用することにも利点がありうる。このような例は、たとえば、ユーザーがインターネットの銀行に接続したいとき、そのユーザーを照合するバイオメトリック情報を使用することであろう。バイオメトリック・テンプレートは、銀行の据え置き型データキャリアに格納され、ユーザーは指紋センサと、処理ユニットで実行される上記方法の該当部分を実行するソフトウエアを所有する。銀行の計算能力を問題とする必要がない場合、このアプリケーションで本方法を使用する利点は、ユーザーの同一性チェックを照合する際に、ユーザーから銀行に送信する必要がある情報がごく小量なことであろう。
【００９７】
たとえば、上に説明した基準とは完全に異なる基準に基づいて、一致をとるために選択される画像の領域を選択することができる。ユーザーの音声と、周波数スペクトルの形式をとるその音声のデジタル表現、またはユーザーの虹彩のような、完全に異なる型式のバイオメトリック・データを使用してもよい。したがって、本発明は、特許請求の範囲内に存在するこのような代替方法、改造および変形のすべてを含むものと認められる。
【００９８】
最後に、上に説明した公開部分領域とバイオメトリック・サンプルとの比較が、上に説明したように点の個数を計算することは異なる多くの他の方法で実行できることに注意すべきである。たとえば、対応するピクセルの相関関係やＸＯＲ論理（排他的論理和）とそれに続く合計をとるために、相互に一致するピクセルの乗算とその後に積分を用いることが可能である。一致をとることは、二値化しない画像でも実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による携帯型データキャリアと処理ユニットを示す模式図である。
【図２】
本発明に従って、個人部分と公開部分を備えたテンプレートをつくるとともに、これを携帯型データキャリアに格納する方法を示すブロック図である。
【図３】
本発明に従って、バイオメトリック同一性チェックを実行する方法を示すブロック図である。
【図４ａ】
携帯型データキャリアに格納されるテンプレートの形式で、バイオメトリック・サンプルの個人部分領域と公開部分領域の位置づけを示す図である。
【図４ｂ】
携帯型データキャリアに格納されるテンプレートの形式で、バイオメトリック・サンプルの個人部分領域と公開部分領域の他の位置づけを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年6月3日(2002.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一性チェックのためバイオメトリック・サンプルと比較されることが意図されているバイオメトリック・テンプレートを備えたメモリを含む携帯型データキャリアであって、前記バイオメトリック・テンプレートは、携帯型データキャリアだけで使用されることに適応する個人部分と、外部の処理ユニットに転送されて使用されることに適応する公開部分とに分割され外部の処理ユニットに転送されて使用されることに適応する公開部分とに分割され、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像の、公開部分領域を構成する少なくとも１個の部分領域を含むことを特徴とする前記携帯型データキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像の、個人部分領域を構成する少なくとも１個の部分領域を含む、前記携帯型データキャリア。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の携帯型データキャリアにおいて、前記個人固有のパラメータは指紋である前記携帯型データキャリア。
【請求項４】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、前記バイオメトリック・サンプルの、前記バイオメトリック・テンプレートの基準点に対応する基準点を決定するために使用されることが意図されている情報を含む前記携帯型データキャリア。
【請求項５】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、前記バイオメトリック・サンプルに対して、前記バイオメトリック・テンプレートが向いている方向を決定するために使用されることが意図されている情報を含む前記携帯型データキャリア。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアにおいて、前記個人部分領域の個数は、前記公開部分領域の個数よりも多い前記携帯型データキャリア。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアにおいて、少なくとも１個の個人部分領域の位置は、前記デジタル表現の公開部分領域と直接的に関連して決定される前記携帯型データキャリア。
【請求項８】
請求項４から請求項７のいずれか１つと請求項２との組み合わせに記載の携帯型データキャリアにおいて、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分は、前記基準点に対して、前記少なくとも１個の個人部分領域の位置の決め方に関する情報を含む前記携帯型データキャリア。
【請求項９】
請求項２から請求項８のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアにおいて、前記テンプレートの個人部分は、同一個人から発生すると認ることができるこれらの２個の部分領域に対して、前記少なくとも１個の個人部分領域が前記バイオメトリック・サンプルの対応する部分領域と一致すべき程度を示す少なくとも１個の閾値を含む、前記携帯型データキャリア。
【請求項１０】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアであって、前記バイオメトリック・テンプレートの前記公開部分が外部の処理ユニットに転送されることに適応する通信手段をさらに含む、前記携帯型データキャリア。
【請求項１１】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアであって、前記テンプレートの個人部分と、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分との比較を実行することに適応する信号処理手段をさらに含む、前記携帯型データキャリア。
【請求項１２】
先行する請求項のいずれか１つに記載の携帯型データキャリアであって、スマート・カードである前記携帯型データキャリア。
【請求項１３】
処理ユニットにおけるバイオメトリック同一性チェックの方法であって、
バイオメトリック・サンプルと、バイオメトリック・テンプレートの公開部分であって、第２のユニットに格納され、前記第２のユニットだけで使用されることに適応する個人部分を有し、さらに個人固有のパラメータの第１のデジタル画像における少なくとも１個の部分領域を含む前記公開部分とを受信するステップと、
前記受信されたテンプレートの公開部分を前記バイオメトリック・サンプルと比較するステップと、
比較基準が満足されたている場合、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分とさらに比較するために、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分を前記第２のユニットに転送するステップと
を特徴とする前記方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、少なくとも前記バイオメトリック・サンプルの部分は、個人固有のパラメータの第２のデジタル画像における少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の方法において、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分は、個人固有のパラメータのデジタル画像における少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項１６】
請求項１３から請求項１５のいずれか１つに記載の方法であって、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分のどれが前記携帯型データキャリアに転送されるかを決定するため、前記比較の結果を使用するステップをさらに含む前記方法。
【請求項１７】
請求項１３から請求項１６のいずれか１つに記載の方法であって、前記テンプレートの前記公開部分を用いて前記バイオメトリック・サンプルの基準点を決定するステップをさらに含む前記方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、前記受信されたバイオメトリック・テンプレートの公開部分は、前記第２のユニットに転送される前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分の、前記基準点に対する位置の決め方に関する情報を含む前記方法であって、この情報を使用して前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分のどれが前記第２のユニットに転送されるかを決定するステップをさらに含む前記方法。
【請求項１９】
請求項１３から請求項１８のいずれか１つに記載の方法であって、前記バイオメトリック・サンプルは指紋である前記方法。
【請求項２０】
請求項１３から請求項１９のいずれか１つに記載の方法において、前記第２のユニットはスマート・カードである前記方法。
【請求項２１】
コンピュータにおいて実行中に、請求項１３から請求項２０に記載の方法を実行するプログラムコードを含む、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項２２】
バイオメトリック同一性チェックに使用される処理ユニットであって、
バイオメトリック・サンプルと、バイオメトリック・テンプレートの公開部分であって、第２のユニットに格納され、前記第２のユニットだけで使用されることに適応する個人部分を有し、さらに個人固有のパラメータの第１のデジタル画像における少なくとも１個の部分領域を含む前記公開部分とを受信し、
前記受信されたテンプレートの公開部分を前記バイオメトリック・サンプルと比較し、
比較基準が満足されたている場合、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分とさらに比較するために、前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分を前記第２のユニットに転送する手段
を含むことを特徴とする前記方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の処理ユニットにおいて、前記手段は、プロセッサと通信手段を含む前記処理ユニット。
【請求項２４】
請求項２２または請求項２３に記載の処理ユニットであって、前記バイオメトリック・サンプルを記録するセンサをさらに含む前記処理ユニット。
【請求項２５】
バイオメトリック・テンプレートをつくる方法であって、
個人固有のパラメータのデジタル画像の形式でバイオメトリック・サンプルを記録するステップと、
前記バイオメトリック・サンプルの第１の部分であって、前記デジタル画像の、公開部分領域を構成する少なくとも１個の部分領域を含む前記第１の部分を選択するステップと、
前記バイオメトリック・サンプルの第２の部分を選択するステップと、
バイオメトリック・テンプレートの公開部分と個人部分であって、前記第１のユニットだけで使用されることに適応する前記個人部分と、前記第１のユニットの外部で使用されることに適応する前記公開部分との中の第１のユニットのメモリに、前記選択された第１の部分と第２の部分をそれぞれ格納するステップと、含む前記方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法において、前記第２の部分を選択するステップは、前記デジタル画像における個人部分領域を構成する少なくとも１個の部分領域を選択することを含む前記方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記テンプレートの公開部分によって定義される基準点に対する前記個人部分領域の前記位置づけを決定するステップと、前記位置づけに関する情報を前記テンプレートの前記公開部分に格納するステップとをさらに含む前記方法。
【請求項２８】
請求項２６または請求項２７に記載の方法であって、同一の個人から発生すると認めることができるこれらの２個の部分領域に対して、前記少なくとも１個の個人部分領域が、前記バイオメトリック・サンプルの対応する部分領域と一致すべき程度を示す閾値を、前記第１のユニットに格納するステップをさらに含む前記方法。
【請求項２９】
請求項２５から請求項２８のいずれか１つに記載の方法において、前記デジタル画像は指紋である前記方法。
【請求項３０】
請求項２５から請求項２９のいずれか１つに記載の方法において、前記第１のユニットはスマート・カードである前記方法。
【請求項３１】
コンピュータにおいて実行中に、請求項２５から請求項３０に記載の方法を実行するプログラムコードを含む、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項３２】
バイオメトリック同一性チェックを実行する方法であって、
個人固有のパラメータを表すバイオメトリック・サンプルを記録するステップと、
第１のユニットにおいて、第１の所定の比較基準が満足されているか否かを見つけるために、バイオメトリック・テンプレートの公開部分であって、第２のユニットから受信されているとともに、個人固有のパラメータの第１のデジタル画像の少なくとも１個の部分領域を含む前記公開部分を、バイオメトリック・サンプルと比較するステップと、
前記第１の比較基準が満足されたている場合、所定の個人部分選択基準に従って前記バイオメトリック・サンプルの少なくとも一部分を選択して、前記少なくとも一部分を前記第２のユニットに転送するステップと、
前記第２のユニットにおいて、前記バイオメトリック・サンプルの前記少なくとも一部分を、バイオメトリック・テンプレートの、前記第２のユニットに格納された個人部分と比較して、第２の所定の比較基準が満足されているか否かを見つけるステップと、
を含む前記方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法において、前記バイオメトリック・サンプルは、前記個人固有のパラメータの第２のデジタル画像として記録される前記方法。
【請求項３４】
請求項３２または請求項３３に記載の方法において、前記バイオメトリック・サンプルの前記少なくとも一部分は、前記個人固有のパラメータの前記第２のデジタル画像の少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項３５】
請求項３２から請求項３４のいずれか１つに記載の方法において、前記バイオメトリック・テンプレートの前記個人部分は、前記個人固有のパラメータの前記第１のデジタル画像の少なくとも１個の部分領域を含む前記方法。
【請求項３６】
請求項３２から請求項３５のいずれか１つに記載の方法において、前記第２のユニットはスマート・カードである前記方法。
【請求項３７】
コンピュータにおいて実行中に、請求項３２から請求項３６に記載の方法を実行するプログラムコードを含む、コンピュータ・プログラム製品。
【国際調査報告】
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