(57)【要約】【課題】復元された入力画像の正否を正確に判定する認証装置を実現する。【解決手段】入力画像から符号化情報を抽出する画像処理部３０と、抽出された符号化情報から入力画像の正否を判定する判断部４０とを備える認証装置１であって、画像処理部３０は、入力画像から入力画像を複数に分割する境界線を抽出する境界線抽出部３４と、抽出された境界線上に形成された形状パターンを抽出する形状判定部３６と、抽出された形状パターンに基づいて境界線を符号化して符号化入力データとする符号化部３８とを備え、判断部４０は、符号化入力データと、正解を示す符号化正解データとを比較し、入力画像の正否を判断する正否判定部４６を備えるので、境界線を符号化することによって、確認が困難なジグソーパズルなどの画像の正否を正確に判断することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
境界線によって複数の画像領域に分割される入力画像から符号化データを抽出する画像処理手段と、抽出された符号化データから入力画像の正否を判断する判断手段とを備える認証装置であって、
前記画像処理手段は、
前記入力画像から境界線を抽出する境界線抽出手段と、
抽出された前記境界線上に形成された形状パターンを抽出する形状判定手段と、
抽出された前記形状パターンに基づいて前記境界線を符号化して符号化入力データとする符号化手段とを備え、
前記判断手段は、前記符号化入力データと、正解を示す符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断する正否判断手段を備えることを特徴とする認証装置。
【請求項２】
前記符号化正解データは、正解画像から境界線を抽出し、当該境界線上に形成された形状パターンを抽出し、当該形状パターンに基づいて前記前記正解画像の境界線を符号化して生成することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項３】
前記符号化正解データを予め記録しておくための正解符号記憶手段をさらに備え、
前記正否判断手段は、前記符号化入力データと、前記正解符号記録手段から読み出した前記符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項４】
前記入力画像は、暗号化された前記符号化正解データをさらに含み、
前記画像処理手段は、前記暗号化された符号化正解データを復号する復号手段を備え、
前記判断手段は、前記入力画像から抽出した前記符号化データと、前記入力画像から復号化した前記符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断する正否判断手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項５】
前記入力画像の各画像領域の画素値を抽出する画素抽出手段をさらに備え、
前記判断手段は、前記符号化入力データおよび前記符号化正解データに加え、前記入力画像の画素値および正解画像から抽出した画素値を比較し、前記入力画像の正否を判断することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項６】
前記正解符号記憶手段に記録されている符号化正解データを境界線に変換し、当該境界線を新規画像に合成し合成画像とする合成手段と、
前記合成画像を画像データとして出力する画像出力手段と、
前記画像データを前記境界線に沿って複数の画像領域に分割する分割手段と、
分割され並べ替えられた複数の画像領域をユーザに復元させて前記入力画像として入力する復元画像入力手段とをさらに備え、
前記境界線抽出手段は、前記復元画像から境界線を抽出することを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項７】
前記形状パターンは、直線、端部で連結された直線、折線、曲線、円弧、多角形の一部、および、楕円の一部のうち少なくとも１つ以上の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の認証装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の認証装置と、
前記判別装置の判別結果に基づいて、ユーザに対して処理を実行する権限を付与する権限付与手段とを備えることを特徴とする認証システム。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載の認証装置と、クライアントから前記入力画像を受信する受信手段と含むサーバと、
前記入力画像を入力する入力手段と、当該入力手段を介して入力された入力画像を前記サーバへ送信するための送信手段とを含むクライアントとを備えることを特徴とする認証システム。
【請求項１０】
境界線によって複数の画像領域に分割される入力画像から符号化情報を抽出し、抽出された符号化情報から入力画像の正否を判断する認証装置における認証方法であって、
前記入力画像から境界線を抽出するステップと、
抽出された前記境界線上に形成された形状パターンを抽出するステップと、
抽出された前記形状パターンに基づいて前記境界線を符号化して符号化入力データとするステップと、
前記符号化入力データと、正解を示す符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断するステップを備えることを特徴とする認証方法。
【請求項１１】
請求項１から７の何れか１項に記載の判別装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための判別プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の判別プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された入力画像が正しいものであるかどうかの正否を判断する認証装置、認証システム、認証方法、認証プログラム、および、記録媒体に関するものである。具体的には、画像を複数の画像領域に分割する境界線から、入力された入力画像の正否を判断する認証装置、当該認証装置を含む認証システム、認証方法、認証プログラム、および、当該認証プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の発達により、様々な認証方法が提案されている。現在、パスワードによる認証が、最も簡易な認証方式として広く用いられている。パスワードによる認証のセキュリティを強固なものとする場合には、パスワードの文字列を長く設定したり、ユーザにとって意味のない記号を含ませたりすることで、パスワードの複雑さを上げて他人に類推されにくいものにすることが多い。このため、セキュリティの強固なパスワードは、ユーザにとって記憶し難いものとなり、特に記憶力の低下した老人などの場合、パスワードを忘れてしまう可能性が高くなるという問題がある。
【０００３】
これらの問題を避けるために、パスワードをユーザに関連する文字列、例えば生年月日などに設定することで、ユーザにとって記憶しやすいものとする方法がよく用いられる。しかしながら、上記の方法では容易にパスワードが予測される危険性がある。
【０００４】
上記の問題を解決する為に、特許文献１では、複数提示された写真やイラストの中から、ユーザの思い出の写真やイラストを複数選択することで個人認証を行う方法が提案されている。上記の方法のように、本人に関連する写真やイラストを用いることによって、悪意のあるユーザが認証に合致した写真やイラストを選択することを困難としている。この場合、人間の得意な長期視覚記憶を利用しているため、パスワードに比べて、ユーザにとって記憶しやすいという利点がある。
【０００５】
また、近年、悪意のあるユーザが、自動ボットのようなスクリプトを利用して架空のユーザに関連付けられた多数の新しいフリーメールのアカウントを登録するという問題が発生している。これらの登録したフリーメールを用いて、大量の迷惑メールを発信することが盛んに行われているため、企業などにおいてさまざまな業務効率の低下を招き、社会問題となっている。
【０００６】
上記の問題を解決するために、非特許文献１では、コンピュータおよび人間を区別するための完全に自動化された公開チューリングテスト（Completely Automated Public Turing Test To Tell Computers and Human Apart：ＣＡＰＴＣＨＡ）がプロジェクトとして進められている。このプロジェクトは、ネットワークを介して人間およびコンピュータを区別するために、コンピュータによって解決するのは困難であるが、人間によって解決することが容易となるような問題の設計を行うプロジェクトである。
【０００７】
具体的には、コンピュータにとって認識が困難な文字を歪ませた画像をユーザに提示し、読み取った一連の文字を入力させる方法が提案されている。上記の方法では、アカウントを登録する際にこの手法を利用することによって、スクリプトによる自動登録を防ぐことを目的としている。
【特許文献１】特開２００５−７１２０２号公報（２００５年３月１７日公開）
【非特許文献１】Luis von Ahn、外３名、“The CAPTCHA Project.”、［online］、カーネギーメロン大学情報科学学科、［平成18年3月23日検索］、インターネット〈URL：http://www.captcha.net〉
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の認証方法では、認証するユーザのことを全く知らない人にとって写真やイラストを特定することは困難であるが、ユーザのことを知っている人にとっては特定することが容易となる可能性があるという問題がある。
【０００９】
また、非特許文献１では、コンピュータの画像認識技術の発展により、文字を読み取る技術が開発されてきており、認証方式として脆弱性が増大しているという問題がある。
【００１０】
上記の問題を解決するために、ユーザによって復元された画像を入力することで認証を行う認証方法が考えられる。しかしながら、入力された画像の正否を判定する際、様々な入力条件に伴う環境の違いや雑音などによって判定が難しいという問題が生じる。
【００１１】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像をデータとして取り込むことで、画像の正否を正確に判定することができる認証装置、当該認証装置を用いた認証システム、認証方法、認証プログラム、および、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の問題を解決するために、本発明の認証装置は、入力画像から符号化情報を抽出する画像処理手段と、抽出された符号化情報から入力画像の正否を判定する判断手段とを備える認証装置であって、前記画像処理手段は、前記入力画像から当該入力画像を複数に分割する境界線を抽出する境界線抽出手段と、抽出された前記境界線上に形成された形状パターンを抽出する形状判定手段と、抽出された前記形状パターンに基づいて前記境界線を符号化して符号化入力データとする符号化手段とを備え、前記判断手段は、前記符号化入力データと、正解を示す符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断する正否判断手段を備えている。
【００１３】
上記の構成によれば、境界線によって複数の画像領域に分割される入力画像から境界線を抽出し、形状パターンを抽出し、形状パターンから符号化データに変換するので、入力画像の符号化データと正解画像の符号化データとを比較することで正否が判断できるため、容易に正否を判断することができる。
【００１４】
なお、ここで、入力画像を分割する境界線は、具体例をあげれば、例えば、ジグソーパズルなどのように、水平および垂直な格子状の直線で画像上に形成されるものである。境界線は、太さ、色、形状、印刷方法などによって、画像上のその他の画素情報とは区別することが可能な連続する線であるものとする。
【００１５】
入力画像は、境界線によって複数の画素領域のパーツに区切られるものとする。境界線には特徴的な形状パターンが形成され、形状パターンに対応する符号がそれぞれ割り当てられるものとする。
【００１６】
上記の認証装置では、前記符号化正解データは、正解画像から境界線を抽出し、当該境界線上に形成された形状パターンを抽出し、当該形状パターンに基づいて前記前記正解画像の境界線を符号化して生成することを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、正解画像を読み込んで、境界線を抽出して、形状パターンを抽出し、符号化正解データを生成するので、符号化正解データがあらかじめ準備されていない場合であっても、正解画像を読み込むことで生成することができる。
【００１８】
本発明の認証装置では、前記符号化正解データを予め記録しておくための正解符号記憶手段をさらに備え、前記正否判断手段は、前記符号化入力データと、前記正解符号記録手段から読み出した前記符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断することを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、あらかじめ正解画像から符号化しておいた符号化正解データを記録しておく正解符号記録手段を備えているので、入力画像を入力した際に正解符号データを生成する必要なく、正解符号記録手段を参照して符号化正解データを取り出し、入力画像から符号化した符号化入力データと比較するだけで高速に正否を判断することができる。
【００２０】
本発明の認証装置では、前記入力画像は、暗号化された前記符号化正解データをさらに含み、前記画像処理手段は、前記暗号化された符号化正解データを復号する復号手段を備え、前記判断手段は、前記入力画像から抽出した前記符号化データと、前記入力画像から復号化した前記符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断する正否判断手段を備えることを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、前記入力画像内に暗号化された前記符号化正解データを含んでいるので、外部から符号化正解データを読み出す必要なく、前記入力画像を認証装置に入力するだけで、前記画像の正否を判断することができる。
【００２２】
なお、上記の暗号化には、具体例をあげれば、例えば、バーコード、二次元コード、電子透かし、およびその他の人間が目視にて確認することが困難な図形を用いた暗号化手法などがあげられる。また、例えば、ジグソーパズルの例であれば、パズルの１ピース内に上記の暗号化された符号化正解データを記録しておく方法が考えられる。
【００２３】
上記の認証装置では、前記入力画像の各画像領域の画素値を抽出する画素抽出手段をさらに備え、前記判断手段は、前記符号化入力データおよび前記符号化正解データに加え、前記入力画像の画素値および正解画像から抽出した画素値を比較し、前記入力画像の正否を判断することを特徴としている。
【００２４】
上記の構成によれば、符号化データに加え、各画像領域に含まれる画素の画素値を抽出して、入力画像の成否の判断に用いることができるので、境界線から抽出した符号化情報だけでは正解の特定が困難な場合であっても、画素値を比較することで入力画像の正否を正確に判断することができる。
【００２５】
上記の認証装置では、前記正解符号記憶手段に記録されている符号化正解データを境界線に変換し、当該境界線を新規画像に合成し合成画像とする合成手段と、前記合成画像を画像データとして出力する画像出力手段と、前記画像データを前記境界線に沿って複数の画像領域に分割する分割手段と、分割され並べ替えられた複数の画像領域をユーザに復元させて前記入力画像として入力する復元画像入力手段とをさらに備え、前記境界線抽出手段は、前記復元画像から境界線を抽出することを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、符号化正解データを境界線に変換して新規画像に合成することで正否の判断に用いる入力画像を合成できるので、どのような画像であっても入力画像として用いることができ、ユーザに分割された画像領域を組み合わせて画像を復元させることで、画像の復元に基づいて入力画像の正否を判断することができる。
【００２７】
上記の認証装置では、前記形状パターンは、直線、端部で連結された直線、折線、曲線、円弧、多角形の一部、および、楕円の一部のうち少なくとも１つ以上の組み合わせであってもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、直線や、折線や、曲線や、円弧や、多角形の一部や、楕円の一部を用いて境界線上の形状パターンを構成できるので、境界線の形状パターンを判断に用いることができる。
【００２９】
なお、上記の形状パターンを組み合わせることによって、例えば、ジグソーパズルのように、水平および垂直な格子状の直線で形成される境界線に組み合わせて形成された、向き合ったピースが互いに凹凸形状で組み合わせることができる形状パターンを構成し、正否の判断に用いることができる。
【００３０】
上記の判別装置と、判別装置の判別結果に基づいて、ユーザに対して処理を実行する権限を付与する認証装置とを備えることで、認証に成功した特定のユーザに対して各種処理を実行する権限を付与する認証システムを構成することができる。
【００３１】
また、上記の判別装置と、クライアントから前記入力画像を受信する受信手段と含むサーバと、前記入力画像を入力する入力手段と、当該入力手段を介して入力された入力画像を前記サーバへ送信するための送信手段とを含むクライアントとを備えることで、ネットワークを介した認証システムを構成することができる。
【００３２】
上記の問題を解決するために、本発明の認証方法は、境界線によって複数の画像領域に分割される入力画像から符号化情報を抽出し、抽出された符号化情報から入力画像の正否を判断する認証装置における認証方法であって、前記入力画像から境界線を抽出するステップと、抽出された前記境界線上に形成された形状パターンを抽出するステップと、抽出された前記形状パターンに基づいて前記境界線を符号化して符号化入力データとするステップと、前記符号化入力データと、正解を示す符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断するステップを備えることを特徴としている。
【００３３】
上記の構成によれば、境界線によって複数の画像領域に分割される入力画像から境界線を抽出し、形状パターンを抽出し、形状パターンから符号化データに変換するので、入力画像の符号化データと正解画像の符号化データとを比較することで正否が判断できるため、容易に正否を判断することができる判別方法を提供することができる。
【００３４】
なお、上記判別方法を、コンピュータの制御によりコンピュータ上で実行させることができる。さらに、上記判別プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶させることにより、任意のコンピュータ上で実行させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上のように、本発明に係る判別装置は、境界線によって複数の画像領域に分割される入力画像から境界線を抽出し、形状パターンを抽出し、形状パターンから符号化データに変換するので、入力画像の符号化データと正解画像の符号化データとを比較することで正否が判断できるため、容易に正否を判断することができる認証装置を実現することができるという効果を奏する。また、上記の認証装置を用いて入力画像を判断することで、判別の正否が確認された場合に、その結果に応じて様々な処理を実行する権限が与えられる認証システムを実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
〔実施形態１〕
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３７】
本発明の一実施形態について、図１〜図１２に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態では、認証装置として以下で説明する各部の機能を認証装置の内部に備えた構成を例に説明するが、これに限るものではない。クライアントおよびサーバを用いたネットワークを構成し、サーバ内に上記認証装置を備えることによって、クライアントから取り込んだ画像に対して正否の判定を行い、サーバからクライアントへサービスを提供してもよい。
【００３８】
図１は、本実施形態の認証装置１の概略構成を示す機能ブロック図である。以下、認証装置１が備える各部が持つ機能について、順に説明する。
【００３９】
本実施形態の認証装置１は、画像入力部２０、画像処理部３０、判断部４０、認証処理部５０、および、記憶部６０を備えている。画像入力部２０で入力された画像データは、画像処理部３０で抽出され、符号化データとして判断部４０に入力される。判断部４０は、入力された符号化データと、記憶部６０に記憶されている正解画像のデータとに基づいて正否を判断し、判断結果を認証処理部５０に入力する。認証処理部５０は、判断部４０が出した正否判定に基づいてユーザに対して様々な権限を与える。以下、各部の詳細を説明する。
【００４０】
画像入力部２０は、画像を取り込んで画像データとする入力デバイスである。具体的には、例えば、スキャナなどの光学読み取りデバイスであっても良いし、外部記録媒体から画像データを読み込むドライブ装置であっても良い。または、ネットワークを介して画像データを受信するものであっても良い。画像入力部２０で取り込まれた画像データは、画素抽出部３２に入力される。
【００４１】
次に、画像処理部３０に含まれる各部について説明する。画像処理部３０は、画素抽出部３２、境界線抽出部３４、形状判定部３６、および、符号化部３８を含んでいる。
【００４２】
画素抽出部３２は、画像入力部２０で取り込まれた画像データを、画素データに変換するものである。画素抽出部３２で変換される画素データは、画像データのフォーマットに
従って、例えば、ＲＧＢや、ＣＭＹＢの階調値として境界線抽出部３４に送られる。以下では、赤、緑、青の各階調値を用いるものとして説明する。
【００４３】
境界線抽出部３４は、画素抽出部３２で抽出された画素情報から、境界線情報を抽出する。ここで、境界線とは、入力する画像を複数の画像領域に分割するための境界にあたる部分の画素の集まりでできた線を指すものとする。本実施形態では、入力画像としてジグソーパズル形状の画像について説明するので、境界線は、ジグソーパズルにおける各ピースの外周の境界線を指す。
【００４４】
ジグソーパズルにおいて、境界線は、水平および垂直な格子状の直線で画像上に形成されるものである。さらに、ジグソーパズルの境界線では、格子状に配置された略正方形または略長方形である各ピースの四方の辺に対してそれぞれに突起状の凹凸部を形成し、ピース同士を結合させるような構造となっている。本発明は、ジグソーパズルの各ピースの外周部分に形成されている凹凸形状の形状パターンに着目してなされたものである。
【００４５】
なお、上記の境界線は、太さ、色、形状、印刷方法などによって、画像上のその他の画素情報とは区別することが可能とされている連続する線であるものとする。本実施形態では、ジグソーパズルは、紙、木材、金属、またはプラスチックなどに印刷され、切り離された物理的なものを例にあげ、組み上げたジグソーパズルをカメラ等で撮影することで画像データとして取り込む方法について説明するが、表示装置に画像を表示してソフトウェアで仮想的にジグソーパズルを実現するものであっても良い。
【００４６】
ジグソーパズル上に印刷された画像は、境界線によって複数の画素領域のパーツに区切られる。境界線には凹凸形状の形状パターンが形成され、形状パターンに対応する符号がそれぞれ割り当てられるものとする。形状パターンへの符号の割り当てについては、詳細は後述する。
【００４７】
形状判定部３６は、境界線抽出部３４によって抽出された境界線の情報から、境界線に形成された形状パターンを抽出するためのものである。形状判定部３６は、入力された境界線に対して計算を行い、パターンマッチングや閾値との比較などによって、形成されている形状パターンを特定するし、符号化部３８に結果を入力する。形状判定部３６は、形状パターン記憶部６６を参照して形状パターンの特定を行っても良い。
【００４８】
符号化部３８は、形状判定部３６からの形状情報と、画素抽出部３２からの画素情報と、形状パターン記憶部６６に記憶されている形状情報とを組み合わせることによって、入力された境界線情報の形状パターンに符号を割り当てる。形状パターンおよび符号の対応関係については、形状パターン記憶部６６にあらかじめ記録していても良いし、入力された各情報に対して計算を行い、所定の閾値を超えるものに対して割り当てるものであっても良い。符号化部３８は、形状パターンに符号を割り当てて符号化したものを判断部４０の符号比較部４２に送信する。
【００４９】
復号部３９は、入力された画像データ内にあらかじめ正解データが暗号化されて付加されている場合、正解データを復号して符号比較部４２に入力する。暗号化方法について、具体的には、バーコード、二次元コード、電子透かし、およびその他の暗号化手法が考えられる。バーコードの場合であれば、ジグソーパズルのピースの１つに印刷または画送形成しておくことで、ジグソーパズル内に正解データを添付しておくことができる。
【００５０】
次に、判断部４０および記憶部６０に含まれる各部について説明する。判断部４０は、符号比較部４２、画素比較部４４、および、正否判定部４６を含んでいる。記憶部６０は、正解画像記憶部６２、正解符号記憶部６４、および、形状パターン記憶部６６を含んでいる。
【００５１】
符号比較部４２は、画像処理部３０内の符号化部３８から入力された符号化入力データと、記憶部６０内の正解符号記憶部６４に記憶されている符号化正解データとを参照して、符号化データの比較を行う。比較の結果、符号化データの一致度が所定値以上の場合、符号比較部４２は符号化データが同一のものであると判断して、正否判定部４６に比較結果を出力する。なお、ここでは、符号化データが完全に一致した場合に、符号化データが同一であると判断するものとする。
【００５２】
ここで、符号化データの比較だけでは、例えば、ジグソーパズルの各ピースにおける外周の形状パターンが完全に同一であった場合には、ピースの入れ替わりが発生する可能性があるため、ピースが正規の位置に配置されていることが確認できない状況が発生する。このような状況を回避し、正否の判断をより向上させるために、符号化データの比較に加えて、画素データの比較を行ってもよい。
【００５３】
画素比較部４４は、符号比較部４２で行った符号データの比較に加えて、入力画像および正解画像で対応する同じピースにおける画素値情報を比較する。比較する画素値情報は、対応するピースに印刷されている画像領域内の特定の画素を用いても良いし、ピースに対応する画像領域内の平均階調値を用いても良い。また、ピースに対応する画像領域内に描かれている画像情報の連続性や類似性を取り出して、パターンマッチングやニューラルネットワークなどを用いて、画素値情報を比較してもよい。比較するピースの同一性を検証するための比較方法であれば、どのような方法を使用しても良い。
【００５４】
正否判定部４６は、符号比較部４２および画素比較部４４で行われた比較結果を受け取り、ピース全体を示す入力画像データが正解データと一致するかどうか判断を行う。なお、正否判定部４６は、符号比較部４２の判定結果で不一致が見られる場合には優先的に不一致である判定をし、画素比較部４４の判定結果で不一致が見られる場合には誤差を考慮して不一致である判定を行う条件を低減しても良い。なぜなら、符号化データの比較で不一致である場合は、誤認識である場合を除いて、ピースの復元が完全ではない可能性が高いからである。
【００５５】
形状パターン記憶部６６は、ジグソーパズルの各ピースにおける境界線の様々な形状パターンを記憶している。なお、境界線の形状パターンに加えて、対応する符号を対応づけてテーブルとして記憶していても良い。境界線の形状パターンの具体例については、後述する。
【００５６】
次に、本実施形態におけるジグソーパズルの各ピースに含まれる情報について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００５７】
図２（ａ）は、ジグソーパズルにおける１つのピースの例を示す図である。図２（ａ）のように、ピース（パーツ）１０は、略正方形の形状で、周囲を４つの辺による境界線１２で囲まれている。境界線１２には、ピース１０同士を接続する形状パターン１４が形成されている。形状パターン１４には、形状パターン１４に対応する符号１６が割り当てられている。また、ピース１０上には画像が印刷されており、画像入力部２０によってピース１０上に印刷された画素情報１８および境界線１２の情報が画像データとして入力される。
【００５８】
図２（ｂ）は、１つのピースを構成する外周の境界線の形状パターンを示す図である。図２（ｂ）では、ピース１０が４つの形状パターン１４を含む境界線１２で構成されていることが示されている。
【００５９】
図２（ｃ）は、９つのピースを組み合わせて１つのジグソーパズルを復元した様子を示す図である。９つのピースは向きを変えて組み合わせることで、図２（ｃ）の右側のように組み合わせられる。図２（ｃ）の右側の図において、点線部分は境界線を示している。
【００６０】
図２（ｄ）は、４つのピースを組み合わせて９つのピースで構成されるジグソーパズルを復元した様子を示す図である。図２（ｄ）の左側において、斜線で示された４つのピースを組み合わせることで、同図の右側に示すように９つのピースで構成されるジグソーパズルの境界線を復元することが可能である。図２（ｄ）の右側の図において、点線部分は境界線を示している。
【００６１】
次に、本実施形態にかかる認証装置１を用いてサーバを構成し、サーバおよびクライアントをネットワークで接続することで認証システムを構成する例を示す。図３は、コンピュータ同士をネットワークで繋いだ認証システムを示す図である。
【００６２】
図３で示すネットワークはクライアントサーバモデルとして構築されている。クライアント装置１０２およびサーバ装置１０３は、汎用のコンピュータによって構成されている。クライアント装置１０２およびサーバ装置１０３は、回線１７を介して情報の送受信を行う。
【００６３】
ここではクライアント−サーバモデルの例を示したが、クライアント−サーバモデル以外のネットワーク構成、例えば、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）などのネットワーク構成であっても良い。さらに、回線１７は、無線または有線で構成することが可能であり、有線の場合、ケーブル類はＬＡＮケーブルあるいは電話回線など種類はどのようなものであっても良い。
【００６４】
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る認証装置１で実行される処理の流れついて説明する。図４（ａ）は、ジグソーパズルを組み立てることによって各種のサービスを許可する認証処理の流れを示すフロー図である。図４（ｂ）は、入力画像から符号化データを抽出して比較する処理の流れを示すフロー図である。図４（ｃ）は、複数のピースを複数のユーザから集めることによって認証を行う、別の認証処理の流れを示すフロー図である。図４（ｄ）は、ネットワークを通じてジグソーパズルの回答を入力画像として入力することによって認証を行う、別の認証処理の流れを示すフロー図である。
【００６５】
最初に、図４（ａ）および（ｂ）を参照して、認証処理の流れについて説明する。まず、図２（ｃ）に示すような、入力画像として用いるジグソーパズルの、ピースを構成する画像領域を繋いだときにピース間に現れる境界線の形状パターンに対応した符号から成る符号化データを、符号化正解データとしてあらかじめ記憶部６０に格納しておく。
【００６６】
また、符号化データは、コード化してジグソーパズル内の画像に付加しても良いし、電子透かしとして埋め込んでも良い。さらに、符号化データは、ＤＥＳ（Data Encryption Standard）や、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）等の暗号化技術を用いて暗号化された情報であっても良い。
【００６７】
ジグソーパズルは、例えば、紙、プラスティック、および、木材などのような、物理的な媒体に印刷されたものであっても良いし、ディスプレイなどの表示装置を用いてコンピュータで生成された画像を画面に出力するものであっても良い。コンピュータによってジグソーパズルを提示する場合は、あらかじめジグソーパズルをピースに分割しておき、画面に表示することでユーザにピース群を提供することができる。
【００６８】
図４（ａ）（ｂ）を参照して、認証処理の流れを説明する。まず、図４（ａ）を参照して、全体の処理の流れを説明する。Ｓ１０において、ジグソーパズルを組み立てるユーザはピース同士を組み合わせ、ジグソーパズルを組み立てる。Ｓ１１において、認証装置１は、ジグソーパズルが完成したか否かを確認する。Ｓ１１の処理内容の詳細は、図４（ｂ）のＳ１００およびＳ１０１によって示される。
【００６９】
図４（ｂ）のＳ１００において、ジグソーパズルが物理的な媒体の場合、画像入力部２０は、ユーザによって組み立てられたジグソーパズルからジグソーパズルの画像を入力画像として取得する。その後、境界線抽出部３４によって境界線が抽出され、形状判定部３６によって形状パターンが判断され、符号化部３８によって符号化入力データが生成される。符号化正解データは、符号化入力データと同様に、ＤＥＳや、ＡＥＳ等の既存の暗号化技術で暗号化された情報をであってもよい。
【００７０】
ジグソーパズルがコンピュータで生成された画像の場合、Ｓ１０において、メモリ上に存在するユーザによって組み立てられたジグソーパズルの画像データに処理を施すことで、符号化入力データを生成する。Ｓ１０１において、符号化入力データおよび符号化正解データを比較する。次に、Ｓ１２において、コンピュータはユーザが復元したジグソーパズルの完成を認識し、サービスを提供する。サービスを提供する際、ネットワークを介さない場合、サービスはあらかじめ格納しておいたコンピュータ内のメモリや固定ディスクから送信され、ネットワークを介す場合、サービスはあらかじめ格納しておいたサーバ装置１０３内のメモリや固定ディスクからネットワークを介してクライアント装置１０２に送信する。
【００７１】
ピースを組み立て、ジグソーパズルを組み立てるＳ１０の処理について説明する。ジグソーパズルが物理媒体の場合、ユーザは手によってピースを操作する。ジグソーパズルがコンピュータで生成された画像の場合、ピースはあらかじめメモリ内に格納しておき、ユーザはコンピュータのマウスやキーボードによるキー入力によってピースを操作する。
【００７２】
ピースの形状は、図２（ｂ）に示すように、二本の垂直方向の線分と二本の水平方向の線分を格子状に配置した形状を成すものであり、それぞれの線分は線分の中心位置で凸か凹になっている形状を成したものである。凹凸形状は図２（ｂ）以外にも、図５（ａ）に示すような、矩形の一部と線分とを組み合わせた形状パターンであってもよいし、（ｂ）に示すような、三角形の一部と線分とを組み合わせた形状パターンであってもよい。また、図５（ｃ）に示すように、凹凸のない線分を形状パターンに含んでもよいし、図５（ｄ）のように１つの線分内に２つ以上の凹凸形状を持つ形状パターンであってもよい。
【００７３】
また、図２（ｂ）の線分によるピース形状の場合、６通りのピース形状しかできず、同じ形状のピースが多数できるため、ピースの入れ替えが生じる可能性が高い。したがって、図６のように凹凸形状の大きさや位置、線分の傾きや形状などを変更し、差を形状パターンとして施すことにより、正しいピース同士のみ繋ぐことができるようしてもよい。
【００７４】
ジグソーパズルに対応した符号化入力データの生成処理について説明する。符号化入力データは、ジグソーパズルを構成する各ピース間の形状パターンの組み合わせから作成する。形状パターンが図２（ｂ）のような場合、図９（ａ）のように、「０」、「１」等の符号で符号化され、図９（ａ）のように、水平方向の全ての行に対して形状パターンから（Ｉ）〜（III）のように符号を取り出し、水平方向の取り出しが終わった後に垂直方向に対して（III)〜(Ｖ）のように符号を取り出すことにより、形状パターンの組み合わせから符号化入力データを生成する。
【００７５】
図９（ａ）のような形状パターンの符号化以外にも、図５（ｃ）のような形状パターンも考えられる。この場合、図７（ａ）のように「０」、「１」、「２」の３値で符号化が可能となる。さらに、図５（ｄ）の場合、図７（ｃ）のように「０」〜「８」の９値で符号化が可能となる。
【００７６】
また、図９（ａ）以外にも、図９（ｂ）に示すように、（Ｉ）〜（III）の順に、水平方向、垂直方向の形状パターンから符号を交互に水平方向に取り出してもよい。さらに、図９（ｃ）に示すように、（Ｉ）〜（ＶＩ）の順に、水平方向の形状パターンから符号を水平方向に一列取り出し、次に垂直方向の形状パターンから符号を水平方向に一列取り出すことを順次繰り返してもよい。
【００７７】
また、図８（ａ）のように、埋め込む情報をピース欠片に対して凹の場合を０、凸の場合を１と定義することも可能である。この場合、繋ぎ目に対してあらかじめ情報を取り出すピースを決定しておく。例えば、縦軸方向の場合には左側のピースを元に情報を取り出す、横方向の場合には上側のピースを元に情報を取り出す、というように決める。これによって、図８（ａ）の左上の図では０、右上の図では１、左下の図では０、右下の図では１が取り出される情報となる。
【００７８】
組み立てたジグソーパズルから、符号化正解データの取り出しを行うＳ１００の処理について説明する。ジグソーパズルが物理媒体の場合、まず、画像入力部２０を用いてジグソーパズルをコンピュータに取り込む。ジグソーパズルが物理媒体、コンピュータで生成された画像の場合共に、ピース間の形状パターンから符号化正解データを取り出すため、ジグソーパズルの画像データに前処理を施す。前処理は、二値化、平滑化、エッジ部の強調等、既存の技術を用いることで実現する。
【００７９】
次に、ジグソーパズルの画像データに対して図８（ｂ）のように水平方向と垂直方向に対してスキャンさせることにより、線分の凹凸を認識させる。そして、線分の凹凸の並びから、上述した符号化入力データの生成処理の方法を用いることによって、ジグソーパズルの画像データから容易に符号化正解データを取り出すことが可能となる。
【００８０】
画像入力部２０は、一般的なスキャナ、デジタルカメラ等を用い、画像入力部２０から読み込まれた画像はカラー、グレースケール、二値のいずれでもよい。また、ジグソーパズルがコンピュータで生成された画像の場合、スキャンする際には線分の色データによって認識するのが望ましいため、線分の色データは１色に統一しておくと処理が管理簡単になる。さらに間違って認識しないように、線分の色データは、ジグソーパズル上に描かれている絵や写真を構成する色以外のものを指定するとよい。
【００８１】
ジグソーパズルが物理媒体の場合、スキャナ、あるいはＣＣＤカメラを用いてジグソーパズルを読み取った場合、読み取ったジグソーパズルの画像データに対してノイズや歪みなどによって、符号化正解データの読み取り誤りを生じる可能性が非常に高い。また、ジグソーパズルがコンピュータで生成された画像の場合、ジグソーパズル上に描かれている絵や写真がフルカラーとなる場合、線分の色データや前記絵や写真内の色に含まれてしまう場合があり、符号化正解データの読み取り誤りを生じる可能性がある。
【００８２】
従って、あらかじめ図９（ａ）で示した符号化入力データの生成方法に関して、図１０のように水平方向の符号の並びと、垂直方向の符号の並びが等しくなるようにジグソーパズルを構成することによって、符号化正解データを取り出した際に、水平方向のデータと、垂直方向のデータを比較することによって、読み取りの誤りを検出することが可能となる。例えば、図１０では、読み取りの水平方向のデータが、「０１０１１１０１０１０１」、垂直方向のデータが「０１０１１００１０１０１」となり、６番目のデータが、水平方向の場合「１」、垂直方向の場合「０」であるため、６番目のデータが誤っていることがわかる。
【００８３】
また、複数の符号の組み合わせを一つの符号とすることにより、誤り訂正を行うことが可能となる。例えば、図１１の符号パターン２０２を「０」、符号パターン２０３を「１」と割り当てた場合、符号パターン２０１のデータを読み込んだ際に、符号パターン２０２、符号パターン２０３と等しいものはないが、符号を構成する各々の値を比較すると、符号パターン２０１は符号パターン２０２の左上以外の値は全て等しく、符号パターン２０２の左上部分が誤ったものであると考えられる。
【００８４】
従って、誤りが生じた場合にでも、それぞれ符号パターン２０２と符号パターン２０３との符合と比較することにより、どちらに属するかを推定し、誤り訂正を行うことができる。この他にも一般的に用いられている誤り訂正方式を用いてもよい。
【００８５】
さらに、符号化入力データを複数のブロックに分けて、各々のブロックに同じ符号を並べることで、さらに強固な符号化入力データの生成が可能となる。繰り返し並べる方法としては、図２４が考えられる。これによって、１つのブロック内で、誤りを生じた際にも、他のブロックからの符号により、誤り訂正を行うことができる。
【００８６】
符号化正解データと符号化入力データとの比較を行うＳ１０１の処理について説明する。符号化正解データを、メモリや固定ディスク、サーバ装置１０３のメモリや固定ディスクに送信し、それらにあらかじめ格納されている符号化入力データと、それぞれの符号の並びを比較する。符号化入力データおよび符号化正解データにおける符号化データの得方法は、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）などの方法で、符号化入力データ、符号化正解データ共に同じ方法で取得する。また、符号化入力データがジグソーパズル内の画像に付加あるいは電子透かしで埋め込まれている場合、符号化入力データを、一般的な手法を用いて取り出し、メモリや固定ディスク、サーバ装置１０３のメモリや固定ディスクに送信し、符号化正解データと、それぞれの符号の並びを比較する。
【００８７】
ただし、Ｓ１０１の完成確認を行う際に、符号化正解データと符号化入力データの比較による確認に加えて、ジグソーパズル完成画像を構成する画素情報による確認も行うことによって、絵柄は異なるが形は同じであるようなピースを使用したときに、完成したと誤認識してしまう可能性を低くすることが可能となる。この場合は、あらかじめ完成した画像を、復元確認を行うコンピュータ、ネットワークを介す場合はサーバ装置１０３内のメモリや固定ディスクへ格納しておく必要がある。
【００８８】
サービスを享受する、Ｓ１２の処理について説明する。コンピュータはユーザが復元したジグソーパズルの完成を認識し、ユーザに対してサービスを提供する。サービスを提供する際、ネットワークを介さない場合、サービスはあらかじめ格納しておいたコンピュータ内のメモリや固定ディスクから送信され、ネットワークを介す場合、サービスはあらかじめ格納しておいたサーバ装置１０３内のメモリや固定ディスクからネットワークを介してクライアント装置１０２に送信する。例えば、サーバ装置１０３がジグソーパズルを製造した業者が管理している場合、ユーザがジグソーパズルを完成させたことによって、業者から種々のサービスが提供される。サービス内容は、賞品、賞金、旅行券などの提供や、ネットワーク上の新たなコンテンツの配布など様々考えられる。この方法を利用することで、例えば、ジグソーパズルの購入者の中で、何番目に早くジグソーパズルを完成させたかを競わせることも可能となる。
【００８９】
また、Ｓ１０１の処理を行わずに、取り出した符号化正解データそのものがメッセージとなり、そのメッセージよりサービスを享受できるシステムや、符号化正解データが鍵ストリームとなっており、予め暗号化されているメッセージを符号化正解データによって復号し、復号後のメッセージよりサービスを享受できるシステムも考えられる。
【００９０】
上記の問題を解決するために、本発明の認証装置は、入力画像から符号化情報を抽出する画像処理手段と、抽出された符号化情報から入力画像の正否を判定する判断手段とを備える認証装置であって、前記画像処理手段は、前記入力画像から当該入力画像を複数に分割する境界線を抽出する境界線抽出手段と、抽出された前記境界線上に形成された形状パターンを抽出する形状判定手段と、抽出された前記形状パターンに基づいて前記境界線を符号化して符号化入力データとする符号化手段とを備え、前記判断手段は、前記符号化入力データと、正解を示す符号化正解データとを比較し、前記入力画像の正否を判断する正否判断手段を備えている。
【００９１】
以上のように、本実施形態の判別装置１では、入力画像から符号化情報を抽出する画像処理部３０と、抽出された符号化情報から入力画像の正否を判定する判断部４０とを備える認証装置１であって、画像処理部３０は、入力画像から入力画像を複数に分割する境界線を抽出する境界線抽出部３４と、抽出された境界線上に形成された形状パターンを抽出する形状判定部３６と、抽出された形状パターンに基づいて境界線を符号化して符号化入力データとする符号化部３８とを備え、判断部４０は、符号化入力データと、正解を示す符号化正解データとを比較し、入力画像の正否を判断する正否判定部４６を備えている。このため、境界線によって複数の画像領域に分割される入力画像から境界線を抽出し、形状パターンを抽出し、形状パターンから符号化データに変換することができる。これによって、入力画像の符号化データと正解画像の符号化データとを比較することで正否が判断できるので、容易に正否を判断することができる。
【００９２】
以上のように、本実施形態の認証装置１では、符号化正解データは、正解画像から境界線を抽出し、境界線上に形成された形状パターンを抽出し、形状パターンに基づいて前記前記正解画像の境界線を符号化して生成するので、符号化正解データがあらかじめ準備されていない場合であっても、正解画像を読み込むことで生成することができる。
【００９３】
以上のように、本実施形態の認証装置１では、符号化正解データを予め記録しておくための正解符号記憶部６４をさらに備え、正否判定部４６は、符号化入力データと、正解符号記憶部６４から読み出した符号化正解データとを比較し、入力画像の正否を判断するので、入力画像を入力した際に正解符号データを生成する必要なく、正解符号記憶部６４を参照して符号化正解データを取り出し、入力画像から符号化した符号化入力データと比較するだけで高速に正否を判断することができる。
【００９４】
以上のように、本実施形態の認証装置１では、入力画像の各画像領域の画素値を抽出する画素抽出部３２をさらに備え、判断部４０は、符号化入力データおよび符号化正解データに加え、入力画像の画素値および正解画像から抽出した画素値を比較し、入力画像の正否を判断する画素比較部４４を備えているので、各画像領域に含まれる画素の画素値を抽出して入力画像の成否の判断に用いることができるため、境界線から抽出した符号化情報だけでは正解の特定が困難な場合であっても、画素値を比較することで入力画像の正否を正確に判断することができる。
【００９５】
〔実施形態２〕
以下、本発明の別の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。本実施の形態に係る認証装置における処理は、コンピュータまたはワークステーションなどのＣＰＵ（Central Processing Unit）上で実行されるソフトウェアによって実現される。なお、プリンタやプリンタ機能とスキャナ機能を兼ね備えた複写機などで、画像処理や制御を行うＣＰＵ上で実行されるソフトウェアにより実現されてもよいし、専用のハードウェアとして実現されてもよい。
【００９６】
装置の構成については上記の実施形態と同様に構成されるため説明を省略する。ネットワークの構成についても上記の実施形態と同様に構成されるため説明を省略する。また、サーバ装置１０３内において認証を行うことを前提として説明を行う。
【００９７】
秘密分散による認証に対して、以下で示す本実施形態の認証方法を用いる。予め複数の権限者にジグソーパズルを構成するそれぞれのピースを渡しておき、そのピースを鍵として管理しておく。権限者に渡すピースは、権限者一人に対して一つとは限らない。ジグソーパズルのピースが多数有る場合は、ジグソーパズルの一領域の部分から権限者にピースを渡してもよい。また、ピースは物理的な媒体、コンピュータで生成された画像のどちらでもよい。
【００９８】
ただし、ピースがコンピュータで生成された画像の場合、サーバ装置１０３内のメモリや固定ディスクから、各々の権限者のクライアント装置１０２内に存在するメモリや固定ディスクへネットワーク回線を介して対応するピースを送信する必要がある。
【００９９】
図４（ｃ）を参照して、本実施の形態に係る認証方法で実行されるプログラムについて説明する。本実施の形態に係るコンピュータにおいてＣＰＵにより読み出されて実行されるプログラムは、認証に関し、以下のような制御手順を有する。
【０１００】
まず、Ｓ２０において、複数の権限者よりピースを収集する。Ｓ２１において、収集したピースによってジグソーパズルの組み立てを行う。Ｓ１１において、ジグソーパズルの完成確認を行う。Ｓ２２において、完成確認の結果を元に認証を行う。
【０１０１】
複数の権限者よりピースを収集するＳ２０の処理について説明する。ピースが物理的な媒体の場合、権限者が集まることによってそれぞれのピースを持ち寄る。ピースがコンピュータで生成された画像の場合、各々の権限者のクライアント装置１０２内に存在するメモリや固定ディスクから、サーバ装置１０３内のメモリや固定ディスクへ、ネットワークを介して各々のピースを送信することでピースの収集を行う。
【０１０２】
ジグソーパズルの組み立てを行うＳ２１は図４（ａ）のＳ１０と同様であり、またジグソーパズルの完成確認を行うＳ１１の処理については、第１の実施の形態で説明しているため、説明を省略する。
【０１０３】
認証を行うＳ２２の処理について説明する。Ｓ２０で行った完成確認の結果に基づいて、完成であると認識した場合、認証を行う。これによって、鍵の秘密分散等によるリスク分散に用いることが可能となる。
【０１０４】
ピース間の凹凸形状から得られた符号化正解データと符号化入力データの比較による確認に加えて、ジグソーパズル完成画像を構成する画素情報による確認も行った場合は、ｎ−ｏｕｔ−ｏｆ−ｎ分散方式となるが、ピース間の凹凸形状から得られた符号化正解データと符号化入力データの比較による確認のみの場合、ｋ−ｏｕｔ−ｏｆ−ｎ分散方式が可能となる。図２（ｄ）では、９つのピースの、斜線部分のピースが４つ集まれば認証可能となる。
【０１０５】
これらの処理によって、鍵となるピースを物理的な媒体とし、特殊な材質を用いた場合、鍵の改竄や不正コピーが困難となり、さらに管理方法も物理的な管理をすればよいため、強固な認証が可能となる。応用例としては、企業等で複数人の経営職、あるいは管理職からの承認を得る場合に、それぞれの経営職、あるいは管理職に各々のピースを持たせておき、それらを全て集めた際に承認が得られるといったシーン等が考えられる。
【０１０６】
〔実施形態３〕
以下、本発明の別の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【０１０７】
本実施の形態に係る認証装置における処理は、コンピュータまたはワークステーションなどのＣＰＵ上で実行されるソフトウェアによって実現される。なお、プリンタやプリンタ機能とスキャナ機能を兼ね備えた複写機などで、画像処理や制御を行うＣＰＵ上で実行されるソフトウェアにより実現されてもよいし、専用のハードウェアとして実現されてもよい。
【０１０８】
装置の構成については上述の実施形態と同様に構成されるため説明を省略する。ネットワークの構成についても上述の実施形態と同様に構成されるため説明を省略する。また、サーバ装置１０３内において認証を行うことを前提として説明を行う。
【０１０９】
図４（ｄ）を参照して、本実施の形態に係る認証方法で実行されるプログラムについて説明する。本実施の形態に係るコンピュータにおいてＣＰＵにより読み出されて実行されるプログラムは、認証に関し、以下のような制御手順を有する。
【０１１０】
アカウントを作成する際に、個人データの入力が終わった後の最後の部分でのコンピュータによる処理か、人間による処理かの確認に本実施の認証方法を用いる。予めジグソーパズルの完成画像と、符号化入力データをサーバ装置１０３内に存在するメモリや固定ディスクに格納しておく。まず、Ｓ３０において、ユーザの個人データ等の入力を行う。Ｓ３１において、ジグソーパズルの組み合わせを行う。Ｓ１１においてジグソーパズルの完成確認を行う。Ｓ３２においてジグソーパズルの完成確認の結果を元に認証を行い、認証の確認が行えた場合にアカウント作成を完了する。
【０１１１】
個人データ等の入力を行うＳ３０の処理について説明する。アカウントを作成するために、住所、名前、生年月日、および、性別等の個人データを入力する。これまでは、ここの入力部分のみでアカウントを作成できたために、悪意のあるユーザが、例えば、自動ボットのようなスクリプトを利用して容易に大量のアカウントを作成可能としていた。従って、この入力処理の後に人間による操作であると認証できた場合のみアカウントを作成できるようにすることで、前記の問題が解決される。
【０１１２】
ジグソーパズルの組み合わせを行うＳ３１の処理について説明する。基本的には図３のＳ１０と図４（ｃ）のＳ２１と同様であるが、アカウント作成の際に使用する場合、次のようなインタフェースが考えられる。
【０１１３】
一つ目として、図１３（ａ）に示すように、教師データの画像を参考にしながら選択ピースを選択して、解答欄上に組み立てる方法である。選択ピースには教師データに含まれる画像以外のピースを含ませることによって、コンピュータによる自動処理を困難にすることが可能となる。二つ目として、図１３（ｂ）に示すように、教師データをジグソーパズル画像に対するメタデータとすることによって、コンピュータによって画像処理、画像認識を行わせることによってピースを自動的に選択させないようにすることが可能となる。図１４では、ジグソーパズル画像に対するメタデータは１つしかもたせていないが、２つ以上でもよい。
【０１１４】
ジグソーパズルの完成確認を行うＳ１１の処理については、第１の実施の形態で説明しているため、説明を省略するが、図１３（ｂ）に示したインタフェースを用いた場合に関して説明を追加する。
【０１１５】
図１３（ａ）において、選択ピースに教師データに含まれる画像以外のピースを含ませることによって、図１４（ａ）では、ピースを組み合わせた際に解答画像が教師データ画像と同様となり、認証が行えるが、図１４（ｂ）では、ピースを組み合わせることができているが、解答画像が教師データ画像と異なることによって認証できない。従って、このインタフェースを用いる場合、ピース間の凹凸形状に基づく符号化データと画像を構成する画素値情報との両方によって入力画像を確認する必要がある。
【０１１６】
認証を行うＳ３２の処理について説明を行う。上述したように、図１３（ａ）で示したインタフェースを用いる場合、ピース間の凹凸形状と画像を構成する画素値情報の両方によって入力画像を確認し、正しいと判断された場合に認証処理を行う。これらの処理によって、コンピュータにとって自動化が困難なシステムを構築することが可能となる。ただし、応用方法としてアカウント作成に限定したものではない。
【０１１７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１１８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１９】
最後に、本実施の形態に係る画像復元確認装置における処理は、コンピュータまたはワークステーションなどのＣＰＵ上で実行されるソフトウェアによって実現される。なお、プリンタやプリンタ機能とスキャナ機能を兼ね備えた複写機などで、画像処理や制御を行うＣＰＵ上で実行されるソフトウェアにより実現されてもよいし、専用のハードウェアとして実現されてもよい。
【０１２０】
以下、装置のハードウェアの構成について、図１５を参照して説明する。図１５は、本実施の形態に係るコンピュータによって構成された認証装置１の構成図である。
【０１２１】
コンピュータは、情報を表示するための液晶またはＣＲＴ（cathode-ray tube：陰極線管）などからなる表示装置８０、指示などの情報を入力するために操作されるキー入力部８４などの外部からのデータ入力部、該コンピュータ自体を集中的に制御するためのＣＰＵ８２、ＲＯＭまたはＲＡＭを含んで構成されるメモリ８６、固定ディスク８８、ＦＤ（Flexible Disk:登録商標）９６が着脱自在に装着されて、装着されたＦＤ９６にアクセスするＦＤ駆動装置９０、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）９８が着脱自在に装着されて、装着されたＣＤ−ＲＯＭ９８をアクセスするＣＤ−ＲＯＭ駆動装置９２、通信Ｉ／Ｆ９４および画像入力部２０を含む。画像入力部２０は、ＣＣＤ（charge coupled device）やＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）等の撮像素子からなるデジタルカメラやスキャナを含むもので、画像データをデジタルデータ化してメモリ８６に取り込むものである。
【０１２２】
通信Ｉ／Ｆ９４は回線１７と該コンピュータとを通信可能に接続する機能を有する。回線１７にはインターネットを含む各種ネットワークを適用できる。上述のコンピュータには、カセット形式の磁気テープが着脱自在に装着されて磁気テープをアクセスする磁気テープ装置が設けられても良い。
【０１２３】
上述のコンピュータに搭載されるソフトウェアはＣＤ−ＲＯＭ９８、ＦＤ９６などの記録媒体に格納されて流通し、コンピュータまたはワークステーションの所定記憶エリアに、ＣＰＵ８２よりＣＤ−ＲＯＭ駆動装置９２またはＦＤ駆動装置９０を介して読み込まれて実行される。
【０１２４】
上述のコンピュータや図示しないワークステーションなどハードウェア自体は一般的なものである。したがって、本発明の最も本質的な部分はＣＤ−ＲＯＭ９８、ＦＤ９６、メモリ８６、固定ディスク８８などの記録媒体に記録されたソフトウェア（プログラムやデータ）である。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上のように、本発明に係る認証装置１は、入力画像から入力画像を複数に分割する境界線を抽出する境界線抽出部３４と、抽出された境界線上に形成された形状パターンを抽出する形状判定部３６と、抽出された形状パターンに基づいて境界線を符号化して符号化入力データとする符号化部３８と、符号化入力データと正解を示す符号化正解データとを比較し入力画像の正否を判断する正否判定部４６とを備えているので、入力された画像正否を正確に判断できるので、画像を入力し認証を行うことでユーザにサービスや権限を与える認証装置、認証システムとして好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の一実施形態である認証装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、上記の認証装置で認証に用いられるジグソーパズルの構成を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態である認証装置の概略構成を示す概念図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、上記の認証装置で行われる処理の流れを示すフロー図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、上記の認証装置で符号化される境界線の形状パターンの一例を示す図である。
【図６】上記の認証装置で認証に用いられるジグソーパズルにおけるピースの組み合わせの例を示す概念図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上記の認証装置で符号化される境界線の形状パターンと、符号との対応の一例を示す図である。
【０１２７】
ピース同士を繋いだときに現れる形状パターンの一例を示す図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は、上記の認証装置における境界線の形状パターンと符号との対応を示す図である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上記の認証装置における境界線の形状パターンから符号化を行う方法の一例を示した図である。
【図１０】上記の認証装置における境界線の形状パターンから符号化したデータに誤り訂正を行う方法の一例を示した図である。
【図１１】上記の認証装置における符号化したデータに誤り訂正を行う方法の別の一例を示した図である。
【図１２】上記の認証装置における符号化を、複数のブロックを用いて行う方法の一例を示した図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は、上記の認証装置における認証処理の具体例を示す図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）は、上記の認証装置における認証処理の成功および失敗の具体例を示す図である。
【図１５】上記の認証装置のハードウェア構成の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１      認証装置
１０    ピース（画像領域）
１２    境界線
１４    凹凸形状（形状パターン）
１６    符号（符号化情報）
１８    画素情報（画素値）
２０    画像入力部
３０    画像処理部（画像処理手段）
３２    画素抽出部（画素抽出手段）
３４    境界線抽出部（境界線抽出手段）
３６    形状判定部（形状判定手段）
３８    符号化部（符号化手段）
３９    復号部（復号手段）
４０    判断部（判断手段）
４２    符号比較部（符号比較手段）
４４    画素比較部（画素比較手段）
４６    正否判定部（正否判定手段）
５０    認証処理部
６０    記憶部
６２    正解画像記憶部
６４    正解符号記憶部（正解符号記憶手段）
６６    形状パターン記憶部
【図１】
2007316949.tif 000003
【図２】
2007316949.tif 000004
【図３】
2007316949.tif 000005
【図４】
2007316949.tif 000006
【図５】
2007316949.tif 000007
【図６】
2007316949.tif 000008
【図７】
2007316949.tif 000009
【図８】
2007316949.tif 000010
【図９】
2007316949.tif 000011
【図１０】
2007316949.tif 000012
【図１１】
2007316949.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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