(57)【要約】【課題】  生体情報を用いて複数回照合を行う１対Ｎ認証において、すべての登録生体情報と照合を行うと本人認証の高速化が図れない。【解決手段】  ユーザの指紋の情報を入力する入力部１０と、入力部１０において生成された指紋画像と照合されるべき複数の指紋画像である登録画像を保持する登録画像保持部１６と、登録画像保持部１６に保持されている複数の登録画像に対する指紋画像の照合を２つの段階に分けながら順次実行することによって、ユーザの指紋を認証する指紋認証部１４とを備え、指紋認証部１４での照合における２つの段階のうち、前方の段階において複数の登録画像に対して指紋画像を照合することによって、後方の段階において使用すべき登録画像を選択し、後方の段階においてその選択された登録画像に対して指紋画像を照合することによりユーザの指紋を認証する。【選択図】  図１
2007058683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証対象の生体情報を入力する入力部と、
前記入力部において入力した生体情報の参照にされるべき複数の参照情報を保持する保持部と、
前記保持部に保持されている複数の参照情報に対する前記生体情報の照合を２つの段階に分けながら順次実行することによって、前記生体情報を認証する認証部と、
を備え、
前記認証部での照合における２つの段階のうち、前方の段階において前記複数の参照情報に対して前記生体情報を照合することによって、後方の段階において使用すべき参照情報を選択し、後方の段階においてその選択された参照情報に対して前記生体情報を照合することにより前記生体情報を認証することを特徴とする認証装置。
【請求項２】
認証対象の生体情報を入力する入力部と、
前記入力部において入力した生体情報の参照にされるべき複数の参照情報を保持する保持部と、
前記保持部に保持されている複数の参照情報に対する前記生体情報の照合を複数の段階に分けながら順次実行することによって、前記生体情報を認証する認証部と、
を備え、
前記認証部での照合における複数の段階のうちのひとつでは、前の段階での照合において選択された参照情報に対して前記生体情報を照合することによって、前の段階での照合において選択された参照情報の中から次の段階において使用すべき参照情報を選択することを特徴とする認証装置。
【請求項３】
前記認証部は、前記複数の段階のそれぞれにおいて、照合のための異なった処理を実行し、前記複数の段階のうちのひとつにおいて、次の段階における照合に要する期間と比較して照合に要する期間が短い処理を使用することを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の認証装置。
【請求項４】
前記認証部は、前記複数の段階のそれぞれにおいて、照合のための異なった処理を実行し、前記複数の段階のうちのひとつにおいて、次の段階における照合と比較して本人拒否が少なくなるような処理を使用することを特徴とする請求項２に記載の認証装置。
【請求項５】
前記保持部において保持されている前記参照情報のそれぞれには複数のパターンが含まれており、
前記認証部は、前記複数の段階のうちのそれぞれにおいて、前記複数のパターンのそれぞれを単位として前記生体情報との照合を実行し、前記生体情報が前記複数のパターンのうち少なくともひとつと対応するとき、前記生体情報を認証することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を用いて本人認証を行う認証技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体情報を認証対象とするバイオメトリクス認証においては、ユーザから取得された生体情報をあらかじめ登録されている生体情報（以下「登録生体情報」とも表記する）と照合してユーザ本人を識別する。
ここで、認証をより正確なものとすべく、１回の認証において生体情報の照合を複数回行うことが考えられる。この複数回照合を行う認証が、複数の登録生体情報の中からユーザ本人の生体情報を検出して認証する、いわゆる１対Ｎ認証である場合には、すべての登録生体情報とユーザの生体情報との照合をそれぞれ複数回行う必要がある。このとき、登録生体情報の数が少なければ、１つ１つ照合し、その中から最も類似する登録生体情報を選出することにより本人を識別できる。しかし、登録生体情報の数が多い場合、すべての登録生体情報と照合すると照合処理期間が長くなるため、現実的に利用するのは必ずしも容易ではない。
【０００３】
特許文献１には、指紋認証において、複数の特徴点と指紋におけるその特徴点の位置との対応関係を用いて照合を実行し、複数の登録指紋からユーザの指紋に類似するすべての指紋をその後の照合の対象として抽出することにより、本人認証の高速化を図る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１９７４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
照合の対象となる生体情報をすべて抽出する場合、ユーザの生体情報に類似する生体情報が多数登録されていると、それらすべての生体情報が抽出される。この場合、ユーザの生体情報と抽出されたすべての生体情報とを照合して認証を行う必要があり、実質的に本人認証の高速化を図れない。
【０００５】
本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、生体情報を用いた本人認証の高速化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は認証装置に関する。この認証装置は、認証対象の生体情報を入力する入力部と、入力部において入力した生体情報の参照にされるべき複数の参照情報を保持する保持部と、保持部に保持されている複数の参照情報に対する生体情報の照合を２つの段階に分けながら順次実行することによって、生体情報を認証する認証部と、を備え、認証部での照合における２つの段階のうち、前方の段階において複数の参照情報に対して生体情報を照合することによって、後方の段階において使用すべき参照情報を選択し、後方の段階においてその選択された参照情報に対して生体情報を照合することにより生体情報を認証する。
【０００７】
この態様によれば、前方の段階における照合によって、後方の段階での照合において参照されるべき参照情報が選択される。つまり、後方の段階の照合において参照される参照情報の数が減少する。これによって、照合に用いられる参照情報が減少する分、認証処理の高速化が可能となる。
【０００８】
ここで、前方の段階における照合時に得られた途中結果や前方の段階の照合結果が後方の段階における照合に使用されてもよい。これによれば、後方の段階における照合に、参照情報だけでなく前方の段階で得られた情報も使用されるので、より正確な認証結果が得られる。「途中結果」とは、例えば、参照情報の質や回転角であってもよい。「照合結果」とは、例えば、類似度であってもよい。
【０００９】
認証部は、２つの段階のそれぞれにおいて、照合のための異なった処理を実行し、前方の段階において、後方の段階における照合に要する期間と比較して照合に要する期間が短い処理を使用してもよい。また、認証部は、２つの段階のそれぞれにおいて、照合のための異なった処理を実行し、前方の段階において、後方の段階における照合と比較して本人拒否が少なくなるような処理を使用してもよい。ここで「本人拒否」とは、本人であるにもかかわらず、照合の結果、本人ではないと判定されることである。
【００１０】
保持部において保持されている参照情報のそれぞれには複数のパターンが含まれており、認証部は、２つの段階のそれぞれにおいて、複数のパターンのそれぞれを単位として生体情報との照合を実行し、生体情報が複数のパターンのうち少なくともひとつと対応するとき、生体情報を認証してもよい。
【００１１】
本発明の一態様は認証装置に関する。この認証装置は、認証対象の生体情報を入力する入力部と、入力部において入力した生体情報の参照にされるべき複数の参照情報を保持する保持部と、保持部に保持されている複数の参照情報に対する生体情報の照合を複数の段階に分けながら順次実行することによって、生体情報を認証する認証部と、を備え、認証部での照合における複数の段階のうちのひとつでは、前の段階での照合において選択された参照情報に対して生体情報を照合することによって、前の段階での照合において選択された参照情報の中から次の段階において使用すべき参照情報を選択する。
ここで、「前の段階での照合において選択された参照情報」は、複数の段階のうちの最初の段階においては、保持部に保持されているすべての参照情報であってもよい。また、「次の段階」が最後の段階である場合、その最後の段階においては参照情報の選択は行われず、前の段階で選択された参照情報に対して生体情報を照合することにより生体情報を認証が行われてもよい。
【００１２】
この態様によれば、各段階における照合によって、次の段階の照合において参照されるべき参照情報が選択される。つまり、各段階において照合が実行される毎に順次参照情報の数が減少する。これによって、照合に用いられる参照情報の数が減少する分、認証処理の高速化が可能となる。
【００１３】
ここで、複数の段階のうちのひとつにおいて、前の段階における照合時に得られた途中結果や前の段階の照合結果が次の段階における照合に使用されてもよい。これによれば、次の段階における照合に参照情報だけでなく前の段階で得られた情報も使用されるので、より正確な認証結果が得られる。
【００１４】
認証部は、複数の段階のそれぞれにおいて、照合のための異なった処理を実行し、複数の段階のうちのひとつにおいて、次の段階における照合に要する期間と比較して照合に要する期間が短い処理を使用してもよい。
【００１５】
この態様によれば、複数の段階のうち、後方であるほど照合に要する期間が長い。つまり、長い処理期間を要する照合であるほどその照合に用いられる参照情報の数が少ないので、より多くの処理期間を削減できる。
【００１６】
認証部は、複数の段階のそれぞれにおいて、照合のための異なった処理を実行し、複数の段階のうちのひとつにおいて、次の段階における照合と比較して本人拒否が少なくなるような処理を使用してもよい。
【００１７】
この態様によれば、複数の段階のうち前方であるほど照合の精度が高いので、早い段階でより多くの参照情報の数を減少させることができる。これによって、後方における照合の処理期間を削減できる。
【００１８】
保持部において保持されている参照情報のそれぞれには複数のパターンが含まれており、認証部は、複数の段階のうちのそれぞれにおいて、複数のパターンのそれぞれを単位として生体情報との照合を実行し、生体情報が複数のパターンのうち少なくともひとつと対応するとき、生体情報を認証してもよい。ここで、「対応する」とは、所定の程度以上で類似することであってもよい。
【００１９】
この態様によれば、入力された生体情報は、参照情報に含まれる複数のパターンのいずれかと対応すれば認証される。これによって、生体情報を１つのパターンの参照情報と照合する場合と比較して本人拒否率を低下させることができる。
【００２０】
本発明の別の態様は、認証対象の生体情報とその生体情報の参照にされるべき複数の参照情報との照合を複数の段階に分けながら順次実行することによって、生体情報を認証する方法に関する。この方法は、照合における複数の段階のうちのひとつでは、前の段階での照合において選択された参照情報に対して生体情報を照合することによって、前の段階での照合において選択された参照情報の中から次の段階において使用すべき参照情報を選択する。
【００２１】
この態様によれば、各段階における照合によって、次の段階の照合において参照されるべき参照情報が選択されるので、各段階において照合が実行される毎に順次参照情報の数が減少する。これによって、照合に用いられる参照情報の数が減少する分、照合および認証の高速化が可能となる。
【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の認証装置および認証方法によれば、生体情報を用いた本人認証の高速化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を具体的に説明する前に概要を述べる。本実施の形態は、１対Ｎ認証においてユーザの指紋を認証する指紋認証装置に関する。本実施の形態に係る指紋認証装置は、認証処理を２つの段階に分けて実行する。ここで、各段階において指紋の照合処理が実行される。指紋認証装置は、まず、ユーザの指紋画像を取得し、１回目の照合処理として、あらかじめ登録されている複数人のユーザのすべての指紋画像と取得した指紋画像とを照合する。ここで、登録されている複数の指紋画像にはユーザ本人の指紋画像が含まれている。そして、取得した画像に類似する所定数の指紋画像を次回の照合において参照にされるべき指紋画像として選択する。次いで、２回目の照合処理として、１回目の照合処理において選択されたすべての指紋画像と取得した指紋画像とを照合して、ユーザ本人の指紋を認証する。つまり、指紋認証装置は、１回目の照合において参照にされる指紋画像の数を減少させ、数が減少した指紋画像を参照にして２回目の照合処理を実行するので、その結果、認証処理の高速化が実現される。
【００２５】
図１は、実施の形態に係る指紋認証装置１００の構成を示すブロック図である。指紋認証装置１００は、入力部１０、取得画像保持部１２、指紋認証部１４、登録画像保持部１６および認証結果表示部１８を含む。入力部１０は、認証対象の生体情報としてユーザの指紋の情報の入力を受け付ける。入力部１０は、例えばスキャナ等であり、ユーザの指紋のデジタル化された画像を生成することによりユーザの指紋の情報を取得する。
取得画像保持部１２は、入力部１０において生成された指紋画像を保持する。以下、取得画像保持部１２に保持される指紋画像を「取得画像」とも表記する。
【００２６】
登録画像保持部１６は、後述する照合処理において参照にされるべき複数のユーザの指紋画像をあらかじめ保持している。これらの指紋画像は、ユーザが入力部１０に指紋の情報を入力することにより登録画像保持部１６に登録される。以下、登録画像保持部１６に保持されている指紋画像を「登録画像」とも表記する。
【００２７】
図２は、登録画像保持部１６が保持する指紋画像を示す図である。同図に示すように、登録画像保持部１６は、ユーザＡ〜Ｊの１０人のユーザそれぞれの指紋画像セットＳＡ〜ＳＪを保持する。各指紋画像セットは、各ユーザの３つのパターンの指紋画像を含む。これらパターンの指紋画像は、例えば、朝、昼および夜の異なる３つの時間帯に各ユーザから取得した指紋画像である。図２に示すように、例えば、指紋画像セットＳＡは、ユーザＡの朝の指紋画像ａ１、昼の指紋画像ａ２および夜の指紋画像ａ３を含む。また、指紋画像セットＳＢは、ユーザＡとは異なるユーザＢの朝の指紋画像ｂ１、昼の指紋画像ｂ２および夜の指紋画像ｂ３を含む。つまり、登録画像保持部１６は、１０人のユーザのそれぞれについて３つの指紋画像、すなわち合計３０個の指紋画像を保持している。
【００２８】
人体部位である指紋は環境によって形状等が変化する場合がある。例えば、１日のうち、朝、昼、夜のそれぞれの時間帯において体内水分量が異なり、これに起因して指紋の形状が変化する場合がある。また、入力部において指紋をスキャンするとき、その指の置き方によって指紋の形状が変化する場合がある。つまり、指紋画像を登録したときと、指紋を認証させる場合に入力部１０に指紋画像を取得させるときの環境や指の置き方が異なると、同一ユーザの指紋であるにもかかわらず同一の指紋であると認証されない場合がありうる。
【００２９】
本実施の形態では、後述するように、指紋画像の照合において、取得画像が朝、昼、夜のいずれかの登録画像と所定の程度以上で類似すれば本人の指紋であると認証される。つまり、上述のように、各ユーザについて朝、昼、夜のそれぞれについての指紋画像をあらかじめ登録させることにより、本人拒否率を低下させることができる。
【００３０】
図１に戻る。指紋認証部１４は、取得画像保持部１２に保持される指紋画像と登録画像保持部１６に保持される指紋画像とを２回照合して、ユーザの指紋を認証する。
指紋認証部１４における指紋認証処理について説明する。本実施の形態では、ユーザＡの指紋の認証処理がなされる例を説明する。図１に示すように、指紋認証部１４は、第１照合部２０および第２照合部２２を含む。第１照合部２０は、１回目の照合処理を実行する。第２照合部２２は、２回目の照合処理を実行し、ユーザの指紋を認証する。
【００３１】
第１照合部２０は、取得画像と登録画像を重ね合わせてずらしながら類似度を算出するパターンマッチング方式を用いて１回目の照合処理を実行する。第２照合部２２は、指紋の隆線における端点や分岐点、すなわち特徴点などの属性とそれらの相対的な位置関係に基づいて類似度を算出するマニューシャ方式を用いて２回目の照合処理を実行する。ここで、２つの指紋画像を重ね合わせて類似度を算出するパターンマッチング方式は、特徴点を抽出をする処理を必要としないため、すべての特徴点を抽出する処理を要するマニューシャ方式と比較すると照合処理に要する期間が短い。このように、２回目の照合処理に要する期間より短い期間で実行される照合処理を１回目の照合処理とすると、後述するように、本人認証をより一層高速化することができる。
【００３２】
上述のように、本実施の形態では、１回目の照合と２回目の照合において異なる方式を用いる。これによって、指紋認証部１４は、取得画像と登録画像とが類似するか否かを異なる２つの観点から判定したのちに認証を行うため、認証結果がより正確なものとなる。
【００３３】
まず、第１照合部２０は、取得画像保持部１２に保持された指紋画像と登録画像保持部１６に保持されたすべての指紋画像とをパターンマッチング方式により１回目の照合処理を実行する。つまり、第１照合部２０は、１０人のユーザの合計３０個の指紋画像と取得画像とを照合する。第１照合部２０は、この照合の結果、類似度の高い順に５個の登録画像を選択する。例えば、１回目の照合の結果、選択された登録画像は、取得画像との類似度の高い順に画像ａ３、画像ｄ２、画像ａ１、画像ｈ１、および画像ｊ２であるとする。
【００３４】
第２照合部２２は、取得画像保持部１２に保持された指紋画像と第１照合部２０によって選択された５つの指紋画像である画像ａ３、画像ｄ２、画像ａ１、画像ｈ１、および画像ｊ２とをマニューシャ方式により２回目の照合処理を実行する。ここで、第２照合部２２は、各画像と取得画像との類似度をそれぞれ算出し、算出した類似度とあらかじめ設定されている閾値とを比較する。第２照合部２２は、その比較の結果、閾値を超えた登録画像のうち、最も類似度が高い画像の指紋を有するユーザと、入力部に指紋画像を入力したユーザが同一であると認証する。例えば、比較の結果、閾値を超える登録画像は、類似度の高い順に画像ａ３、画像ａ１、画像ｈ１であったものとする。最も類似度が高い画像ａ３は、上述したように、夜に取得したユーザＡの指紋画像である。このとき、第２照合部２２は、取得画像保持部１２が画像として保持する指紋は、ユーザＡの指紋であると認証する。
なお、閾値を超える登録画像がない場合、第２照合部２２は、指紋の情報を入力したユーザの指紋画像は登録画像保持部１６には保持されていないと判断し、認証はされない。
【００３５】
このように、本実施の形態では、１回目の照合処理で所定数の登録画像を選択し、その選択された登録画像を２回目の照合処理における照合の対象とする。つまり、２回目の照合処理においてすべての登録画像と照合を行う必要がないので、照合の対象となる登録画像の数が減少された分、２回目の照合処理の所要期間が短縮され、その結果、認証処理の高速化が図られる。また、上述したように、２回目の照合処理を、１回目の照合処理よりも期間を要するような照合処理とすると、より長い期間を短縮できるので、より一層認証処理の高速化を図ることができる。
【００３６】
例えば、取得画像と１個の登録画像との照合に要する期間は、１回目の照合処理における所要期間がｘ秒、２回目の照合処理における所要期間がｙ秒であるとする。上述したように登録画像保持部１６は、３０個の指紋画像を保持する。ここで、１回目および２回目の双方の照合処理において、すべての登録画像について照合処理を実行した場合には、照合処理全体で３０（ｘ＋ｙ）秒を要する。一方、上述したように、１回目の照合処理において、５個の登録画像を選択する場合には、照合処理全体で（３０ｘ＋５ｙ）秒を要する。つまり、本実施の形態に係る指紋認証装置１００によれば、照合処理に要する期間を２５ｙ秒短縮できる。２回目の照合処理を１回目の照合処理より長い期間を要する照合処理とすると、ｙの値が大きくなるので、より一層認証処理の高速化を図ることができる。
【００３７】
また、本実施の形態では、１回目の照合処理において、３０個の登録画像から類似度の高い順に５個の登録画像を選択する。このように、照合処理において所定数の登録画像が選択されるため、必ず次の段階における照合の処理期間を短縮できる。例えば、１回目の照合処理において類似すると判定された指紋画像がすべて選択されるような場合には、その判定の結果によって選択される指紋画像の数が決定される。つまり、選択された指紋画像の数が多い場合、照合の処理期間をほとんど短縮できない場合が生じる。本実施の形態によれば、必ず所定数の指紋画像が選択されるため、このような弊害を回避できる。
【００３８】
認証結果表示部１８は、指紋認証部１４における認証の結果、ユーザの指紋が認証された場合、認証に成功した旨をユーザに対して表示する。一方、ユーザの指紋が認証されなかった場合には、認証結果表示部１８は、認証に失敗した旨を表示する。つまり、上述の例では、指紋認証部１４において、取得画像はユーザＡのものであると認証されため、認証結果表示部１８は、認証に成功した旨を表示する。
【００３９】
図３（ａ）および（ｂ）は、認証結果表示部１８での表示内容を示す図である。図３（ａ）は、認証に成功した場合の表示内容を示し、図３（ｂ）は、認証に失敗した場合の表示内容を示す。なお、認証結果表示部１８は、このようなメッセージをディスプレイ等に表示するだけでなく、図示しないネットワークを介してＰＣ（パーソナルコンピュータ）等に表示内容を通知してもよい。
【００４０】
以上の構成による指紋認証装置１００の動作を以下で説明する。
図４は、指紋認証装置１００による指紋認証を示すフローチャートである。まず、入力部１０は、ユーザの指紋の画像を取得する（Ｓ１０）。取得画像保持部１２は、入力部１０が取得した指紋画像を保持する。次に、第１照合部２０は、１回目の照合処理を実行する（Ｓ１２）。次いで、第２照合部２２は、２回目の照合処理を実行し、その結果に基づいて指紋の認証を実行する（Ｓ１４）。認証結果表示部１８は、認証の結果をユーザに対して表示する（Ｓ１６）。
【００４１】
図５は、１回目の照合処理を示すフローチャートである。第１照合部２０は、登録画像保持部１６に保持されている登録画像と取得画像とを照合し、それらの類似度を算出する（Ｓ２０）。このとき、第１照合部２０は、登録画像保持部１６に保持される各指紋画像セットについて順次照合を行う。また、各指紋画像セットについては、各指紋画像セットに含まれる複数のパターンの画像について順次照合を行う。指紋画像セットに含まれるすべてのパターンの画像についての照合が終了し（Ｓ２２のＹ）、かつ、すべての指紋画像セットについての照合が終了した場合（Ｓ２４のＹ）、すなわちすべての登録画像についての照合および類似度の算出が終了した場合、第１照合部２０は、類似度の高い順に所定数の登録画像を選択する（Ｓ２６）。一方、指紋画像セットに含まれるすべてのパターンについて照合が終了していない場合（Ｓ２２のＮ）、第１照合部２０は、その指紋画像セットの他のパターンについて照合を行う（Ｓ２０）。また、すべてのパターンの画像について照合が終了したが（Ｓ２２のＹ）、すべての指紋画像セットについての照合が終了していない場合（Ｓ２４のＮ）、第１照合部２０は、まだ照合していない指紋画像セットについての照合を行う（Ｓ２０）。
【００４２】
図６は、２回目の照合処理を示すフローチャートである。第２照合部２２は、１回目の照合処理において選択された登録画像と取得画像とを照合し、それらの類似度を算出する（Ｓ３０）。すべての登録画像についての照合が終了した場合（Ｓ３２のＹ）であって、類似度が閾値を超える登録画像がある場合（Ｓ３４のＹ）、第２照合部２２は、類似度が最も高い登録画像を有するユーザと、入力部に指紋画像を取得されたユーザとが同一であると認証する（Ｓ３６）。すべての登録画像についての照合が終了していない場合（Ｓ３２のＮ）、他の登録画像について照合を行う（Ｓ３０）。Ｓ３４において、類似度が閾値を超える登録画像がない場合（Ｓ３４のＮ）、ユーザの指紋は認証されない。
【００４３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、以下のような変形例が考えられる。
【００４４】
本実施の形態では、登録画像保持部１６は、朝、昼、夜のそれぞれについての指紋画像を保持したが、これ以外の異なる環境における指紋画像を保持してもよい。これによっても、本人拒否率を低下させることができる。つまり、登録画像保持部１６は、複数のパターンの指紋画像を保持していればよい。
【００４５】
本実施の形態では、登録画像保持部１６は、各ユーザについて３個ずつ、すなわち複数の画像を保持したが、必ずしも複数の画像が保持されている必要ななく、各ユーザについて１個ずつ画像を保持してもよい。これによって、取得画像と照合する登録画像の数を最低限に抑えることができるので、認証の高速化が可能となる。
【００４６】
本実施の形態では、登録画像保持部１６に指紋画像をあらかじめ保持させ、それらを照合に使用したが、変形例として、登録データ保持部を設けて、指紋から抽出された特徴量や特徴データをあらかじめ保持させ、それらを照合に使用してもよい。「特徴量」や「特徴データ」とは、例えば、マニューシャ方式における指紋の特徴点である。指紋の特徴量や特徴データを用いても照合が可能であるので、この変形例によっても、本人認証を実現できる。つまり、指紋認証装置１００は、あらかじめ指紋の情報を保持していればよい。また、変形例では、特徴量や特徴データがあらかじめ抽出されて保持されているため、照合時に特徴量や特徴データを抽出する必要はなく、その分照合に要する期間を短縮できる。
【００４７】
本実施の形態では、１回目の照合処理として、２回目の照合処理に要する期間が短い照合処理を実行する例について説明した。これに代えて、１回目の照合処理として、２回目の照合処理より精度が高い照合処理を実行してもよい。これによって、１回目の照合処理で参照にされるべき指紋画像をより少ない数に減少させることができるので、２回目の照合処理に要する期間を短縮できる。つまり、指紋認証部１４は、照合を複数の段階に分けながら順次実行すればよい。ここで「精度が高い」とは、例えば、本人拒否が起こりにくいことである。
【００４８】
本実施の形態では、１回目の照合処理として、２回目の照合処理に要する期間が短い照合処理を実行する例について説明した。これに代えて、１回目の照合処理として、２回目の照合処理と比較して本人拒否が起こりにくい照合処理を実行してもよい。例えば、１回目の照合処理において、２回目の照合処理と比較してノイズの少ない情報を用いたり、１回目の照合に用いる閾値を２回目の照合に用いる閾値より低く設定したりする。ここで「ノイズ」とは、照合処理において比較的重要でない情報をいう。
【００４９】
１回目の照合処理において、２回目の照合処理と比較してノイズの少ない情報を用いる例として、１回目の照合処理として、少ない数の特徴点を用いたマニューシャ方式による照合を実行し、２回目の照合処理として、パターンマッチング方式による照合を実行する場合について説明する。パターンマッチング方式では、指紋画像全体が照合処理に用いられる。つまり、パターンマッチング方式では、指紋画像における特徴点以外の比較的重要でない箇所、すなわちノイズについても照合処理が行われる。一方、マニューシャ方式では、指紋の特徴点が照合処理に用いられる。つまり、マニューシャ方式では、重要な特徴点について照合処理が行われ、ノイズについて照合が行われることはない。従って、一般に、マニューシャ方式はパターンマッチング方式と比較して本人拒否が起こりにくい。
ここで、登録データ保持部を設けて、ユーザの指紋から抽出した特徴量、特徴データ、指紋画像データをあらかじめ保持させ、それらを１回目および２回目の照合処理に使用する。
【００５０】
この例によれば、１回目の照合処理において、より高い確率で本人の登録画像を選択し、その選択された登録画像を用いて２回目の照合処理を実行するので、照合の結果をより正確なものとすることができる。
また、マニューシャ方式による照合において用いられる特徴点の数を少なくすることにより、さらに本人拒否を起こりにくくさせることができる。さらに、照合に用いられる特徴点の数が少ない分、照合処理の高速化が可能となる。
【００５１】
本実施の形態では、１回目の照合処理において選択された登録画像を２回目の照合処理に使用した。変形例として、１回目の照合処理において、指紋画像同士の回転角や参照データの質などの途中結果や、類似度等の照合結果を取得して、選択された登録画像に加え、それらの取得した情報を２回目の照合処理に使用してもよい。ここで、「参照データの質」とは、例えば、指紋画像の濃淡の度合や湿度である。
【００５２】
例えば、１回目の照合処理において指紋画像の回転角を取得して、それを２回目の照合処理に使用すると、回転差のある指紋画像の照合を比較的苦手とするパターンマッチング方式において、１回目の照合処理で得られた指紋画像の回転角の情報が使用されるため、２回目の照合処理の結果をより正確なものとできる。
【００５３】
また、例えば、１回目の照合処理において参照データの質として指紋画像の濃淡の度合を取得して、２回目の照合処理に使用すると、例えば、１回目の照合処理において取得した、指紋画像の濃度が薄いという情報に基づいて、指紋画像の濃度を濃くしてから２回目の照合処理を実行する。これによって、良好に２回目の照合処理を実行できる。
【００５４】
本実施の形態では、認証処理において照合処理が２回実行されたが、これ以上の回数の照合処理が実行されてもよい。これによって、照合処理の回数が多くなる分、認証の結果がより正確なものとなる。
【００５５】
本実施の形態では、１回目と２回目の照合処理においてそれぞれ異なる方式により照合を実行したが、変形例として、同一の方式により照合を実行してもよい。これによって、照合を２度繰り返す分、認証の結果がより正確なものとなる。
例えば、１回目および２回目の照合処理として、指紋画像を分割し、その分割された画像のそれぞれから抽出した特徴点に基づいて照合を実行する方式を用いる例を説明する。このとき、１回目の照合処理では、指紋画像を縦方向に分割し、２回目の照合処理では、指紋画像を１回目の多い数で横方向に分割する。つまり、分割される数が多い分、２回目の照合処理は１回目の照合処理より長い期間を要する。これによって、２回目の照合処理期間をより多く削減して認証処理を高速化を図るとともに、認証の結果をより正確なものとできる。
【００５６】
本実施の形態では指紋認証について説明したが、変形例として、掌紋、顔、虹彩、網膜、静脈、声紋その他の生体情報による認証にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態に係る指紋認証装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る登録画像保持部が保持する指紋画像を示す図である。
【図３】（ａ）は、実施の形態に係る認証に成功した場合の表示内容を示す図である。（ｂ）は、実施の形態に係る認証に失敗した場合の表示内容を示す図である。
【図４】実施の形態に係る指紋認証装置による指紋認証を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態に係る１回目の照合処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態に係る２回目の照合処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０  入力部、  １２  取得画像保持部、  １４  指紋認証部、  １６  登録画像保持部、  １８  認証結果表示部、  ２０  第１照合部、  ２２  第２照合部、  １００  指紋認証装置。
【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６】
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