JP4731398B2 - 個人認証システムおよび個人認証方法 - Google Patents

Description

本発明は、個人（本人）認証システムおよび個人認証方法に関する。

生体情報取得手段、例えば指静脈情報取得手段あるいは指紋情報取得手段から生体情報、例えば指静脈パターン情報あるいは指紋情報から登録テンプレート画像を生成し、通信手段を介して取得した対応の生体情報から認証テンプレート画像を生成し、この認証テンプレート画像と登録テンプレート画像を比較することによって個人認証を行うことがよく行われる。

特許文献１には、情報処理装置を利用しようとする利用者の本人認証を行う本人認証システムにおいて、本人認証の対象である利用者から生体情報を取得する生体情報入力処理部と、前記端末に格納されているサーバ側部分テンプレートを合成して完全なテンプレートを作成するテンプレートと端末から送信された生体情報とを照合して本人認証を行う生体情報照合処理部とを備えることを特徴とする本人認証システムが記載されている。

特許文献２には、学習パターンから、学習パターン毎に位置をずらしながら最もマッチする部分データを抽出する手段と、抽出された部分データを用いて部分テンプレートを決定する手段を設け、部分データの位置が既知でない学習パターンからカテゴリ毎の部分テンプレートを自動生成する。上記のように学習パターン毎に位置をずらしながら最もマッチする部分データを抽出しているので、学習パターンにおける部分データの位置が既知でなくても、各学習パターンの部分データとマッチする部分テンプレートを自動生成することができる。このようにして生成した部分テンプレートと入力パターンを照合することにより、データの一部欠損した入力パターンをカテゴリに分類することを可能とすることが記載されている。

特開２００２−３５１８４３号公報 特開２００２−８３２９６号公報

本発明は、登録時のテンプレート画像と認証用のテンプレート画像が相関度が高いことを利用して送信データの縮減および通信手段負荷の低減を可能にする個人認証システムおよび個人認証方法を提供することを目的とする。

本発明は、生体情報取得手段から取得した生体情報から登録テンプレート画像を生成し、通信手段を介して取得した生体情報から認証テンプレート画像を生成し、該認証テンプレート画像と前記登録テンプレート画像とを比較することによって個人認証を行う個人認証システムにおいて、前記登録テンプレート画像から当該登録テンプレート画像と同一もしくは部分画像情報からなる補助画像を生成する補助画像生成手段と、生成された補助画像をＩＤ情報と共に記憶手段に格納し、かつ前記通信手段を介して送信してクライアント側記憶手段に格納する補助画像格納手段と、クライアント側生体情報取得手段で取得した生体情報から前記クライアント側記憶手段に格納した補助画像をＸＯＲ演算したＸＯＲ情報を前記通信手段を介して送信するＸＯＲ情報生成通信手段と、送信されたＸＯＲ情報と前記記憶手段に格納されたＩＤ情報および補助画像とから前記認証テンプレート画像を生成する認証テンプレート画像生成手段と、を有することを特徴とする個人認証システムおよび個人認証システムによる個人認証方法を提供する。

また、前記ＸＯＲ情報生成通信手段は、前記ＸＯＲ情報としてＸＯＲ圧縮画像を生成することを特徴とする個人認証システムおよび個人認証方法を提供する。

また、前記生成情報取得手段および前記クライアント側生体情報取得手段は、前記生体情報として指静脈パターン情報を生成することを特徴とする個人認証システムおよび個人認証方法を提供する。

本発明によれば、補助画像を利用し、そして認証時にＸＯＲ情報を送信して認証テンプレート画像を生成するようにしているので、登録時のテンプレート画像と認証用のテンプレート画像が相関度が高いことを利用して送信データの縮減、および通信手段負荷の低減を可能にする個人認証システムおよび個人認証方法を提供することができる。

また、本発明によれば、補助画像無しには無意味なデータとなるために通信手段を介して盗聴による生体情報の漏洩を防止することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例である個人認証システムの概念をブロックで示す図である。

図１において、個人認証システム１００は、サーバ１およびクライアント側端末２を備え、サーバ１には指静脈装置３から指静脈情報が入力され、クライアント端末２には他の指静脈装置４から指静脈情報が入力される。この実施例の実行に当っては指静脈情報に限定されず、生体情報が採用可能である。そして指静脈情報には指静脈パターン情報が採用可能であり、指紋情報についても採用可能であるが、以後指静脈パターン情報を例にとって指静脈情報として説明する。

まず、登録テンプレート画像の登録時について説明する。

指静脈装置３によって取得された指静脈情報はサーバ１の処理手段（図示せず）によって取り込まれて登録テンプレート画像１１が生成される。この登録テンプレート画像１１は、指静脈装置３あるいは他の装置によって取得されたＩＤ１４（ＩＤ番号、ＩＤカード等）を共にハードディスク１３に格納される。ＩＤ１４はＩＤ番号、ＩＤカードに限定されず、他のＩＤ手段によって取得されるＩＤを含むものとする。

登録テンプレート画像１１からは補助画像１２が生成される。図２に登録テンプレート画像例（図（ａ））および補助画像例（図（ｂ））を示す。この例では２値画像としており、補助画像は登録テンプレート画像と同じものとしている。補助画像は、コアや特徴点の座標情報、線の方向や特徴点周辺の画像情報を用いて部分テンプレートとして形成し得る。部分テンプレートの作成は、よく知られている。

補助画像１２にはＵＳＢメモリ１５に格納されると共にハードディスクに格納される。従って、ハードディスク１３には、登録テンプレート画像１１、補助画像１２およびＩＤ１４が関連づけて格納され検索処理１６によって出力されるようになる。メモリとしてはＵＳＢメモリに限定されない。

そして、クライアント端末２にはＵＳＢメモリ１５に格納された補助画像２１およびＩＤ２２が取り込まれる。

次に、認証時処理について説明する。

クライアント端末２側に設けた指静脈装置４（指静脈装置３であっても構わない。）で取得された認証しようとする個人（すなわち利用者）の指静脈情報が画像として取り込まれ、認証テンプレート画像２３と補助画像２１との排他的論理和演算であるＸＯＲ（exclusive OR operation）計算２４によってＸＯＲ画像が生成される。

図３に認証処理時に生成する画面の例を示す。図３（ａ）はＸＯＲ画像の例を示す。

図１において、ＸＯＲ画像２５は圧縮処理２６され、ＸＯＲ圧縮画像２７が生成される。

図４に認証テンプレート画像からＸＯＲ圧縮画像を生成した例を示す。図４（ａ）は認証テンプレート画像のデータ例であり、図４（ｂ）がＸＯＲ圧縮画像とした場合のデータ例を示す。この例だと、データ数は３０％に縮減されている。

このような圧縮のための圧縮アルゴリズムは公知のものが各種あるが、本実施例では説明を簡単にするために画素数が何個連続して並ぶかを並べていったデータ列とした場合を示している。従って、本実施例ではこの例に限定されない。ＸＯＲ圧縮画像２７は通信手段（ネットワーク）によってサーバ１に送信される。通信手段としては各種の通信手段を使用することができる。

サーバ１にはＸＯＲ圧縮画像２７はＸＯＲ圧縮画像２８として格納される。なお、ＸＯＲ画像をそのまま送信する場合もある。この実施例では圧縮した場合について説明する。ＸＯＲ圧縮画像２７‘は伸張処理２９によってＸＯＲ画像３０として生成される。ＸＯＲ画像３０はＸＯＲ画像２５に対応する。

一方、ハードディスクについてのＩＤ２２を参照した検索処理１６によって補助画像３１の取り出しがなされる。この補助画像３１は補助画像１２、補助画像２１に対応する。

ＸＯＲ画像３０と補助画像３１とのＸＯＲ計算３２によって認証テンプレート画像３３が生成される。この認証テンプレート画像３３は認証テンプレート画像２３に対応する。

また、ハードディスク１３の検索処理１６によって登録テンプレート画像３４は登録テンプレート画像１１に対応する。認証テンプレート画像３３と登録テンプレート画像３４との比較によって認証処理３５がなされ、認証結果３６が生成される。

認証結果３６は通信手段によってクライアント端末２に送信され、認証結果判定３７に使用される。

認証結果判定３７では認証ＯＫ（成功）の場合、認証成功後の各種処理３８が行われ、認証ＮＧ（失敗）の場合、認証失敗後の各種処理３９が行われる。

生体情報取得手段から取得した生体情報から登録テンプレート画像を生成し、通信手段を介して取得した生体情報から認証テンプレート画像を生成し、該認証テンプレート画像と前記登録テンプレート画像とを比較することによって個人認証を行う個人認証システムは、次の構成を備える。

登録テンプレート画像から当該登録テンプレート画像と同一もしくは部分画像情報からなる補助画像を生成する補助画像生成手段。

生成された補助画像をＩＤ情報と共に記憶手段に格納し、かつ前記通信手段を介して送信してクライアント側記憶手段に格納する補助画像格納手段。

クライアント側生体情報取得手段で取得した生体情報からクライアント側記憶手段に格納した補助画像をＸＯＲ演算したＸＯＲ情報を通信手段を介して送信するＸＯＲ情報生成通信手段。

送信されたＸＯＲ情報と前記記憶手段に格納されたＩＤ情報および補助画像とから前記認証テンプレート画像を生成する認証テンプレート画像生成手段。

そして、ＸＯＲ情報生成通信手段は、ＸＯＲ情報としてＸＯＲ圧縮画像を生成することを特徴としている。

テンプレートの登録の際に、データ圧縮用の補助画像をサーバ１と、ユーザ、すなわちクライアント端末２に持たせ、クライアント端末２からの認証テンプレート送信時にはデータ圧縮用の補助画像とＸＯＲを取った上で、圧縮して送信する構成が作られる。

図５は登録処理時のフローチャートを示す。

図５において、キーボード４１によってＩＤ入力がなされ（Ｓ１）、指静脈装置３から指静脈情報、すなわち指静脈データ取込みがなされる（Ｓ２）。指以外の場合は、指静脈データとなる。次いで、登録テンプレート画像作成がなされ（Ｓ４）、ＩＤ、登録テンプレート画像、補助画像登録がサーバ１でなされる（Ｓ５）。サーバ１ではＩＤ、登録テンプレート画像および補助画像が関連づけられる。認証件数が少ないシステムの場合は、登録テンプレート画像と補助画像との２つの関連づけとしてもよい。

ＩＤ、補助画像登録がＵＳＢメモリでなされる。（Ｓ６）。ＵＳＢメモリ１５ではＩＤと補助画像を関連づけて記憶（登録）している。

図６は、認証処理時のフローチャートを示す。このフローチャートは認証フローとサーバ側処理フローとから形成される。

認証フローにおいて、ＵＳＢメモリ１５からＩＤ、補助画像取得がなされ（Ｓ１１）、指静脈装置４から指静脈データ取込がなされる（Ｓ１２）。これによって、認証テンプレート画像作成がなされ（Ｓ１３）、認証テンプレート画像と補助テンプレート画像をＸＯＲしたデータをＸＯＲデータとして生成する（Ｓ１４）。ＸＯＲデータをＸＯＲ圧縮データとして圧縮し（Ｓ１５）、ＩＤとＸＯＲ圧縮データをサーバ１に送信する（Ｓ１６）。

サーバ側処理フローでは、ＩＤの一致するレコード取出しをサーバ１から行い（Ｓ２１）、ＸＯＲ圧縮データをＸＯＲデータとして伸張することを行う（Ｓ２２）。ＸＯＲデータと補助画像をＸＯＲしたデータを生成し、認証テンプレート画像とする（Ｓ２３）。認証テンプレートと該当レコードの登録テンプレート画像にて認証処理実行を行う（Ｓ２４）。認証結果をクライアント側端末２に返信する（Ｓ２５）。クライアント側端末２では認証ＯＫかを判定し（Ｓ１７）、認証ＯＫの場合（Ｓ１８）に終了し、認証ＮＧの場合（Ｓ１９）にも終了する。

以上の構成によって、個人認証を行う個人認証システムによる個人認証方法が、補助画像生成手段によって、登録テンプレート画像から当該登録テンプレート画像と同一もしくは部分画像情報からなる補助画像を生成し、補助画像格納手段によって、生成された補助画像をＩＤ情報と共に記憶手段に格納し、かつ通信手段を介して送信してクライアント側記憶手段に格納し、ＸＯＲ情報生成通信手段によって、クライアント側生体情報取得手段で取得した生体情報からクライアント側記憶手段に格納した補助画像をＸＯＲ演算したＸＯＲ情報を通信手段を介して送信し、認証テンプレート画像生成手段によって、送信されたＸＯＲ情報と記憶手段に格納されたＩＤ情報および補助情報から認証テンプレート画像を生成することによって構成される。

以上の個人認証システムあるいは個人認証方法によれば次のメリットを得ることができる。

１）登録時のテンプレート画像と認証用テンプレート画像は、相関度が高いため、デー
タ圧縮用の補助画像とＸＯＲを取ったデータは極めて圧縮度が高くなることが期待で
きるため、送信データの縮減、及びネットワーク負荷の低減が可能。

２）データ圧縮用の補助画像無しには無意味なデータとなるため、ネットワーク盗聴に
よる生体情報の漏洩を防止できる。

本発明の実施例の概略構成を示すブロック図。 登録処理時に生成される画像例を示す図。 認証処理時に生成される画像例を示す図。 認証テンプレート画像およびＸＯＲ圧縮画像のデータ例を示す図。 登録処理時のフローチャート図。 認証処理時のフローチャート図。

符号の説明

１…サーバ、２…クライアント端末、３,４…指静脈装置、１１,３４…登録テンプレート画像、１２,２１,３１…補助画像、１３…ハードディスク、１４,２２…ＩＤ、１５…ＵＳＢメモリ、１６…検索処理、２３,３３…認証テンプレート画像、２４,３２…ＸＯＲ計算、２５,３０…ＸＯＲ画像、２６…圧縮処理、２７,２８…ＸＯＲ圧縮画像、２９…伸張処理、１００…個人認証システム。

Claims (6)

1. 生体情報取得手段から取得した生体情報から登録テンプレート画像を生成し、通信手段を介して取得した生体情報から認証テンプレート画像を生成し、該認証テンプレート画像と前記登録テンプレート画像とを比較することによって個人認証を行う個人認証システムにおいて、
   前記登録テンプレート画像から当該登録テンプレート画像と同一もしくは部分画像情報からなる補助画像を生成する補助画像生成手段と、生成された補助画像をＩＤ情報と共に記憶手段に格納し、かつ前記通信手段を介して送信してクライアント側記憶手段に格納する補助画像格納手段と、クライアント側生体情報取得手段で取得した生体情報から前記クライアント側記憶手段に格納した補助画像をＸＯＲ演算したＸＯＲ情報を前記通信手段を介して送信するＸＯＲ情報生成通信手段と、送信されたＸＯＲ情報と前記記憶手段に格納されたＩＤ情報および補助画像とから前記認証テンプレート画像を生成する認証テンプレート画像生成手段と、を有すること
   を特徴とする個人認証システム。
2. 請求項１において、前記ＸＯＲ情報生成通信手段は、前記ＸＯＲ情報としてＸＯＲ圧縮画像を生成することを特徴とする個人認証システム。
3. 請求項１において、前記生成情報取得手段および前記クライアント側生体情報取得手段は、前記生体情報として指静脈パターン情報を生成することを特徴とする個人認証システム。
4. 生体情報取得手段から取得した生体情報から登録テンプレート画像を生成し、通信手段を介して取得した生体情報から認証テンプレート画像を生成し、該認証テンプレート画像と前記登録テンプレート画像とを比較することによって個人認証を行う個人認証システムによる個人認証方法において、
   補助画像生成手段によって、前記登録テンプレート画像から当該登録テンプレート画像と同一もしくは部分画像情報からなる補助画像を生成し、補助画像格納手段によって、生成された補助画像をＩＤ情報と共に記憶手段に格納し、かつ前記通信手段を介して送信してクライアント側記憶手段に格納し、ＸＯＲ情報生成通信手段によって、クライアント側生体情報取得手段で取得した生体情報から前記クライアント側記憶手段に格納した補助画像をＸＯＲ演算したＸＯＲ情報を前記通信手段を介して送信し、認証テンプレート画像生成手段によって、送信されたＸＯＲ情報と前記記憶手段に格納されたＩＤ情報および補助情報から前記認証テンプレート画像を生成すること
   を特徴とする個人認証方法。
5. 請求項４において、前記ＸＯＲ情報はＸＯＲ圧縮画像であることを特徴とする個人認証方法。
6. 請求項４において、前記生体情報は指静脈パターン情報であることを特徴とする個人認証方法。

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