(57)【要約】  【課題】利用者の生体静脈の変化による静脈パターン辞書との一致度の変動、および認証装置部品寿命による一致度の変動にかかわらず正確な認証を可能とする。  【解決手段】個人認証装置による認証の都度、認証結果を履歴情報として保存手段に保存し、前記保存手段により保存された履歴情報に基づき静脈パターン辞書との一致度、露光条件等を時系列に出力し、表示する。上記出力または表示により一致度が低下した場合は認証不可能となる前に辞書再登録、保守点検等を実施する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部と、静脈パターン抽出部と、静脈パターン辞書と、認証判定手段とを有し、利用者の生体の一部を構成する静脈を前記撮像部で撮像し、前記静脈パターン抽出部で利用者の静脈パターンを抽出し、前記認証判定手段で、前記静脈パターン辞書と比較することにより個人認証を行う個人認証装置において、
認証した利用者の個人識別コードと静脈パターン辞書との一致度と認証時刻とを含む複数回の認証記録情報を履歴情報として保存する認証情報保存手段と、前記認証情報保存手段に保存された履歴情報より抽出した利用者の認証記録情報を時系列に従って出力する履歴情報処理手段とを有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
請求項１に記載された個人認証装置において、履歴情報処理手段の出力を表示する表示手段を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項に記載された個人認証装置において、
前記履歴情報処理手段は、前記前記認証情報保存手段に保存された履歴情報を、特定条件により抽出し、時系列に従って出力する演算手段を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項４】
請求項３に記載された個人認証装置において、
前記履歴情報処理手段の演算手段は、前記前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から個人一致度を時系列に抽出する個人一致度作成手段を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項５】
請求項３に記載された個人認証装置において、
前記履歴情報処理手段の演算手段は、前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から、個人認証装置の平均一致度を時系列に抽出する装置平均一致度作成手段を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項６】
請求項３に記載された個人認証装置において、
前記履歴情報処理手段は、前記認証情報保存手段に保存された履歴情報を分析し、一致度が所定のレベル以下になったとき、利用者の個人情報の個人認証装置への更新登録を要求するアラーム情報を出力する監視手段を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項７】
請求項３に記載された個人認証装置において、
前記履歴情報処理手段は、前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から抽出された個人認証装置の平均一致度が所定のレベル以下になったとき、装置の点検保守を要求するアラーム情報を出力する監視手段を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項８】
撮像部と、静脈パターン抽出部と、静脈パターン辞書と、認証判定手段とを有し、利用者の生体の一部を構成する静脈を前記撮像部で撮像し、前記静脈パターン抽出部で利用者の静脈パターンを抽出し、前記認証判定手段で、前記静脈パターン辞書と比較することにより個人認証を行う個人認証装置における個人認証方法において、
認証した利用者の個人識別コードと静脈パターン辞書との一致度と認証時刻とを含む複数回の認証記録情報を履歴情報として保存し、前記履歴情報より抽出した利用者の認証記録情報を時系列に従って出力することを特徴とする個人認証方法。
【請求項９】
請求項８に記載された個人認証方法において、
前記前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から個人一致度を時系列に抽出することを特徴とする個人認証方法。
【請求項１０】
請求項８に記載された個人認証方法において、
前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から、個人認証装置の平均一致度を時系列に抽出することを特徴とする個人認証方法。
【請求項１１】
請求項８に記載された個人認証方法において、
前記認証情報保存手段に保存された履歴情報を分析し、一致度が所定のレベル以下になったとき、利用者の個人情報の個人認証装置への更新登録を要求するアラーム情報を出力することを特徴とする個人認証方法。
【請求項１２】
請求項８に記載された個人認証方法において、
前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から抽出された個人認証装置の平均一致度が所定のレベル以下になったとき、装置の点検保守を要求するアラーム情報を出力することを特徴とする個人認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の生体情報のうち、特に静脈パターンを用いて個人を識別する個人認証装置及び個人認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
個人認証装置のなかで、静脈認証装置は、一般に近赤外光光源と、近赤外光に感度をもつ撮像部と、撮像部から得られる利用者の静脈画像を処理して静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出部と、抽出された静脈パターンと静脈パターン辞書情報を比較する認証判定手段を有する。
【０００３】
近赤外線を光源として利用者の生体の一部である指、手の平等を撮像すると、血液成分が近赤外光を良く吸収するため、撮像部に静脈血管部分の光が透過せずに暗く写り、静脈画像を撮像することができる。この静脈画像から静脈パターンを抽出し、あらかじめ登録した複数利用者の静脈パターン情報をもつ静脈パターン辞書とを照合し、比較して個人認証を行うものである。
【０００４】
特許文献１には、利用者の1本の指を指紋側を下面に向けて挿入する挿入部を持つケースと、前記指の上面から透過光を照射する光源部と、任意波長に対して光透過性を有する干渉フィルタ部と、干渉フィルタ部を透過した透過光を撮像する撮像部と、撮像部から出力される指の静脈画像情報の画像演算部とを有する個人認証装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４９７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
静脈認証装置により信頼性の高い個人認証を行う場合には、第一に利用者側の生体条件の変動を考慮する必要がある。一般に、生体の静脈の太さは加齢、疾病等の個人的条件または外気温、気圧等の環境条件の影響により変化する。このため撮像される静脈パターン情報が変化し、静脈パターン辞書との一致度が変化し、最悪の場合は同一人の静脈パターンであっても同一との認証判定が不可能になる可能性がある。
【０００７】
第二に静脈認証装置自体の問題が生じる。例えば光源として用いる近赤外LEDの寿命による出力低下や光学系の汚れ等で近赤外光の照度低下が発生した場合には、同様に認証判定が不可能となる。
【０００８】
本発明の目的は、上記の静脈の変化による静脈パターン辞書との一致度の変動、および装置劣化による一致度の変動を履歴情報として出力し、表示する手段を提供することにより、正確な認証が不可能となる前に、予防的に事前対策を取ることを可能とする新規な個人認証装置および個人認証方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、撮像部と、静脈パターン抽出部と、静脈パターン辞書と、認証判定手段とを有し、利用者の生体の一部を構成する静脈を前記撮像部で撮像し、前記静脈パターン抽出部で利用者の静脈パターンを抽出し、前記認証判定手段で、前記静脈パターン辞書と比較することにより個人認証を行う個人認証装置において、認証した利用者の個人識別コードと静脈パターン辞書との一致度と認証時刻とを含む複数回の認証記録情報を履歴情報として保存する認証情報保存手段と、前記認証情報保存手段に保存された履歴情報より抽出した利用者の認証記録情報を時系列に従って出力する履歴情報処理手段とを有することを特徴とする。また履歴情報処理手段の出力を表示する表示手段を有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記履歴情報処理手段は、前記前記認証情報保存手段に保存された履歴情報を、特定条件により抽出し、時系列に従って出力する演算手段を有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記履歴情報処理手段の演算手段は、前記前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から個人一致度を時系列に抽出する個人一致度作成手段を有することを特徴とする。
【００１２】
前記履歴情報処理手段の演算手段は、前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から、個人認証装置の平均一致度を時系列に抽出する装置平均一致度作成手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記履歴情報処理手段は、前記認証情報保存手段に保存された履歴情報を分析し、一致度が所定のレベル以下になったとき、利用者の個人情報の個人認証装置への更新登録を要求するアラーム情報を出力する監視手段を有することを特徴とする。
【００１４】
また、前記履歴情報処理手段は、前記認証情報保存手段に保存された履歴情報から抽出された個人認証装置の平均一致度が所定のレベル以下になったとき、装置の点検保守を要求するアラーム情報を出力する監視手段を有することを特徴とする。
【００１５】
さらに、撮像部と、静脈パターン抽出部と、静脈パターン辞書と、認証判定手段とを有し、利用者の生体の一部を構成する静脈を前記撮像部で撮像し、前記静脈パターン抽出部で利用者の静脈パターンを抽出し、前記認証判定手段で、前記静脈パターン辞書と比較することにより個人認証を行う個人認証装置における個人認証方法において、認証した利用者の個人識別コードと静脈パターン辞書との一致度と認証時刻とを含む複数回の認証記録情報を履歴情報として保存し、前記履歴情報より抽出した利用者の認証記録情報を時系列に従って出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、利用者の個人毎の認証結果、例えば静脈パターン辞書との一致度等を時系列に出力し表示することが出来る。これにより、ある利用者の一致度が徐々に低下している場合、その利用者の静脈パターン辞書を再登録し個人情報の更新を行うことにより、一致度を回復することが可能である。
【００１７】
また個人認証装置全体の平均一致度、一致度の偏差、露光条件等を時系列出力または表示させ、これを評価することにより個人認証装置の健全性を確認する個人認証装置の機能診断が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は本発明の実施例の構成を示すブロック図である。図１において、静脈認証装置１は、光照射部２、撮像部４、静脈パターン抽出部５、静脈パターン辞書６、認証判定手段７、認証情報保存手段８、履歴情報処理手段９、表示手段１０、入力手段１１より構成される。
【００２０】
光照射部２より照射される近赤外光は認証対象である利用者の生体３を透過し撮像部４で撮像される。静脈中の血液は近赤外光を吸収するため、撮像部４で生体３の静脈パターンを含む画像を撮像することが出来る。撮像部４の画像から静脈パターン抽出部５によりノイズ等を除去し、静脈パターン情報を抽出する。
【００２１】
認証判定手段７において、静脈パターン抽出部５で抽出された静脈パターンと静脈パターン辞書６の比較演算を行う。あらかじめ利用者の個人ID（個人識別コード）が指定されている場合は本人の静脈パターン辞書情報を抽出して比較演算を行う。利用者の個人IDがわからない場合は複数の静脈パターン辞書情報との比較演算を行い、一致した静脈パターンにより個人認証を実施する。認証情報出力は、次の認証情報保存手段８に入力され、同時に装置外部の図示しない制御装置に出力される。認証情報出力は、直接表示手段１０に入力され結果をリアルタイムで表示することも可能である。静脈パターン辞書は、個人認証システムの利用者集団全員の静脈パターンの集合からなる。
【００２２】
認証情報保存手段８は前記認証判定手段７の出力に時刻情報等を付加した履歴情報を生成し、個人ID、時刻、一致度、認証成功／不成功、露光条件等からなる履歴情報を保存する。
【００２３】
履歴情報処理手段９は、入力装置１１を用いてオペレータの指示により、任意の情報を時系列的に処理する。例えば特定個人の一致度、及び静脈認証装置の装置全体の平均一致度、一致度の偏差等を時系列グラフにより表示装置１０に表示する。履歴情報処理手段９の出力は、表示手段１０に与えられるほか、図示しない他の制御装置に出力され、認証装置を組み込むセキュリティシステム、出退勤管理システム等に利用される。また、プリンタその他の出力装置等に送られ、ハードコピーによる表示を行う。
【００２４】
次に、本実施例の重要な構成要素について詳細に説明する。図２に示すように、認証判定手段７はパターン比較手段７１、一致度基準値比較手段７２、認証判定出力手段７３より構成される。パターン比較手段７１は前記静脈パターン抽出部５で抽出した静脈パターンと静脈パターン辞書６とのパターン画像の位置合わせを行い、画素毎の一致不一致を演算し、これを累積してパターン全体の一致度を算出する。一致度基準値比較手段７２はパターン比較手段で算出した一致度と所定の一致度基準値を比較し、算出した一致度が一致度基準値以上の場合は個人IDとともに本人であるとの認証成功情報を出力する。認証判定出力手段７３ではドア制御装置、その他セキュリティシステム、出退勤管理システム等の制御装置に対し認証成功／不成功出力、個人ID等を出力するとともに、前記認証成功、不成功情報、個人ID、一致度、露光条件等を認証情報保存手段８に出力する。
【００２５】
図３に示すように、認証情報保存手段８は認証判定手段７から入力された認証情報に、データベース書込み手段８２により日付、時刻付加手段８１の日付、時刻情報を付加し、履歴情報として履歴情報データベース８３に書き込む。データベース読出し手段８４は、履歴情報処理手段９の要求により履歴情報データベース８３から要求された履歴情報を読出して履歴情報処理手段９に送出する。
【００２６】
図４に示すように、履歴情報処理手段９は入力手段１１の指定により個人一致度時系列グラフ作成手段９１もしくは装置平均一致度時系列グラフ作成手段９２が起動され、指定の条件で時系列グラフを含む時系列情報を作成し出力する。個人一致度時系列グラフを作成する場合は、指定された個人IDでソートし、指定された条件で時系列グラフを作成する。
【００２７】
一致度監視手段９３は定期的に、例えば１日1回動作するもので各個人ID毎の一致度および装置の平均一致度を計算して一致度のトレンドを分析する。例えば各値に下限規定値を規定しておき、一致度が所定の下限規定値を割った時点でアラームを出力することが可能となる。
【００２８】
上記アラームが各人毎の一致度に関するものであれば各人の静脈パターン辞書の再登録を実施し、また装置全体の平均一致度の低下に関するものであれば、装置の点検、部品交換等の予防保全を実施しより良い認証状態を保つ。９４はインターフェイス手段であり、上記各手段の出力を外部要求に応じ表示手段１０に出力し、あるいは前述した制御装置に出力する。
【００２９】
つぎに、上記履歴情報処理手段９の出力の利用形態について説明する。初めに利用者の生体条件の変動に対応する方法について説明する。図５は特定利用者に関する一致度の月毎の時系列グラフを示す。1月から一致度が低下し８，９月で一致度５０％以下に低下している。これに基づき特定利用者の個人情報の再登録を実行した結果、１０月以降は一致度が回復している。
【００３０】
一致度の時系列グラフは各種のものが出力可能である。例えば、一日の指定時間帯に関する月毎時系列グラフ、特定日における時間毎の時系列グラフも出力できる。また、朝の出勤時の一致度が悪いと判断した場合は1日の時間毎の時系列グラフを作成しその傾向を確認する。もし朝だけ一致度が悪いと確認された場合は、朝にの時間帯に採取した利用者の静脈パターン辞書を追加することにより朝の出勤時の一致度を改善することができる。
【００３１】
次に、静脈認証装置自体の劣化変動に対応する構成について説明する。装置の平均一致度の時系列グラフを作成する場合は、入力手段１１により指定された期間の履歴情報より1日単位で認証装置の全利用者の一致度の平均、標準偏差を算出し、時系列グラフとしてにて表示手段１０に表示し、また出力する。各利用者の静脈パターン辞書の再登録を実施しても一致度が回復せず、装置全体の平均一致度が低下している傾向にあれば、認証装置の劣化、故障が生じている可能性があり、装置の点検、部品交換等を実施することにより個人認証装置の予防的保守を行う。これらは前述したように、一致度監視手段９３により基準値を決め自動的にアラームを出させて対応することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明実施例の静脈認証装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明実施例の認証判定手段の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明実施例の認証情報保存手段の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明実施例の履歴情報処理手段の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明実施例における個人一致度の時系列情報を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１…静脈認証装置、２…光照射部、３…生体、４…撮像部、５…静脈パターン抽出部、６…静脈パターン辞書、７…認証判定手段、８…認証情報保存手段、９…履歴情報処理手段、１０…表示手段、１１…入力手段、７１…パターン比較手段、７２…一致度基準値比較手段、７３…認証判定出力手段、８１…日付時刻付加手段、８２…データベース書込み手段、８３…履歴情報データベース、８４…データベース読出し手段、９１…個人一致度時系列グラフ作成手段、９２…装置平均一致度時系列グラフ作成手段、９３…一致度監視手段、９４…インターフェイス手段
【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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