JP4410543B2

JP4410543B2 - 個人識別装置

Info

Publication number: JP4410543B2
Application number: JP2003410081A
Authority: JP
Inventors: 睦彦堀江
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2023-12-09
Also published as: JP2005168627A

Description

この発明は、指紋照合と静脈照合とを併用して個人の識別を行う個人識別装置に関するものである。

従来の個人識別装置には、第１の生体情報を入力する生体情報１入力手段と、生体情報１入力手段から入力された生体情報と予め登録されている第１の生体情報のデータである生体情報１登録データとの照合を行う生体情報１照合手段と、第２の生体情報を入力する生体情報２入力手段と、生体情報２入力手段から入力された生体情報と予め登録されている第２の生体情報のデータである生体情報２登録データとの照合を行う生体情報２照合手段と、生体情報１照合手段の照合結果である生体情報１照合結果および生体情報２照合手段の照合結果である生体情報２照合結果とを用いて本人か他人かの判断である本人判定手段を行う複合判定手段とを備え、複合判定手段は、第１の生体情報の類似度分布と第２の生体情報の類似度分布に応じて、本人判定に用いるしきい値を設定するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２３０５５３号公報

特許文献１に記載の個人識別装置では、個人識別のために２種類の生体情報が入力され、入力された第１の生体情報によって得られた生体情報１照合結果と、同じく入力された第２の生体情報によって得られた生体情報２照合結果とに基づいて、複合判定手段において本人か他人かの判断が行われる。そして、この複合判定手段において、第１の生体情報の類似度分布と第２の生体情報の類似度分布とに応じて本人判定に用いるしきい値が設定されるため、他人を誤って本人と判定する確率（他人受入率）と、本人を誤って他人と判定する確率（本人拒否率）とを調整して高精度な認証を行うことが可能となっている。しかし、個人識別のために入力される第１及び第２の生体情報は、それぞれ異なる生体情報入力手段を使用して読取る必要があるため、コストが高くなるとともに、装置全体が大型化するという問題があった。また、個人識別のための生体情報として、特許文献１には指紋、虹彩、声紋、顔、掌型、サインが例示されているが、指紋の場合は指の載置、声紋の場合は発声等、生体情報を読取るために必要な動作がそれぞれ異なるため、生体情報の読取に手間と時間とが掛かるという問題も生じていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、個人識別を行うために指紋照合と静脈照合とを併用することによって、個人識別のためのデータの読取に必要な手間と時間とを減らすとともに、個人識別の認識率を向上することができる個人識別装置を提供することである。

この発明に係る個人識別装置は、照合のために指を配置する指位置に対し、所定の光を発光する第１の光源と、指位置に対し、所定の光を発光する第２の光源と、指位置を通過又は指位置で反射した第１の光源及び第２の光源からの各光を検出するセンサと、第１の光源及び第２の光源の各発光を制御する光源制御手段と、光源制御手段の制御によって第１の光源が発光した時のセンサの検出結果に基づいて、指紋照合による本人認証を行い、光源制御手段の制御によって第２の光源が発光した時のセンサの検出結果に基づいて、静脈照合による本人認証を行う処理部と、を備え、光源制御手段は、指位置に指が配置されると、第１の光源及び第２の光源を所定の順番で順次発光させるものである。

この発明によれば、個人識別のためのデータの読取に必要な手間と時間とを減らすことができ、更に、簡単な構成によって個人識別の認識率を向上することができる。

図１は、この発明における個人識別装置の構成を示すブロック図である。図において、後述する指紋・静脈読取部１０は、個人識別を行うために必要な指紋と、この指紋を採取した指と同じ指先の静脈とから得られる個人情報（指紋データ及び静脈データ）を検出し、照合及び判定等の制御が行われる処理部２０へ出力する。

次に処理部２０について説明する。
指紋・静脈読取部１０から処理部２０へ出力された指紋データは、先ず、処理部２０内に備えられた指紋特徴抽出手段２１に入力され、この指紋特徴抽出手段２１において指紋データの特徴点（マニューシャ）が抽出される。そして、抽出された特徴点から得られた情報は、指紋特徴データとして指紋特徴抽出手段２１から指紋照合手段２２へ出力される。なお、この指紋特徴データは、例えば、特徴点となる隆線の端点や分岐点等の位置、種類、方向及び特徴点同士の関係等から構成される。指紋照合手段２２では、指紋特徴抽出手段２１から入力された指紋特徴データと、登録指紋データ記憶装置３０に予め登録されている本人の指紋特徴データとが照合され、その指紋照合結果となる指紋照合率が照合結果判定手段２５へ出力される。

一方、指紋・静脈読取部１０から処理部２０へ出力された静脈データは、処理部２０内に備えられた静脈特徴抽出手段２３に入力され、この静脈特徴抽出手段２３において静脈データの特徴点が抽出される。そして、抽出された特徴点から得られた情報は、静脈特徴データとして静脈特徴抽出手段２３から静脈照合手段２４へ出力される。なお、この静脈特徴データは、例えば、静脈データの特徴点である静脈の分岐点や長さ、及び構造パターン等から構成される。静脈照合手段２４では、静脈特徴抽出手段２３から入力された静脈特徴データと、登録静脈データ記憶装置３１に予め登録されている本人の静脈特徴データとが照合され、その静脈照合結果となる静脈照合率が照合結果判定手段２５へ出力される。

指紋照合手段２２と静脈照合手段２４とから指紋照合率と静脈照合率とがそれぞれ入力された照合結果判定手段２５では、この入力された指紋照合率と静脈照合率とに基づいて本人と認める本人認証若しくは本人とは認めない認証拒否の判定が行われる。そして、この照合結果判定手段２５によって行われた判定結果は、結果表示手段４０に出力されて結果が通知される。
以下、各実施の形態において、指紋・静脈読取部１０の構造及び処理部２０の制御について詳細に説明する。

実施の形態１．
図２はこの発明の実施の形態１における指紋・静脈読取部の構成を示すブロック図、図３はこの発明の実施の形態１における処理部の制御を示すフローチャートである。初めに、指紋・静脈読取部１０の構成について図２に基づいて説明する。図において、指の腹側を下方にしてガラスやアクリル等からなる設置台（図示せず）に載置された指５０の下方には、ＣＣＤ等からなるセンサ１３が、また、この指５０の上方には、このセンサ１３と対向するように、第１の光源からなる赤色ＬＥＤと第２の光源からなる近赤外ＬＥＤとで構成された光源１１が設けられている。この光源１１とセンサ１３との間に設けられた設置台に指５０が載置されると、処理部２０に備えられた光源制御手段２６によって光源１１の選択及び発光が行われ、センサ１３によって光源１１からの光の検出が行われる。例えば、初めに指紋データの読取を行う場合には、光源制御手段２６の指令に基づいて光源切替手段１２によって選択された赤色ＬＥＤが発光し、センサ１３によって設置台に載置された指５０からの透過光が指紋データとして検出される。その後、静脈データの読取のため、光源制御手段２６の指令に基づいて光源切替手段１２によって光源１１が近赤外ＬＥＤに切替えられて発光し、センサ１３によって指５０からの透過光が静脈データとして検出される。なお、この指紋データ及び静脈データの読取は連続して行われるため、特に指５０を動かす必要はなく、１回の指５０の載置によって行われる。以上のようにして読取られた指紋データと静脈データとは、処理部２０に備えられた指紋特徴抽出手段２１と静脈特徴抽出手段２３とにそれぞれ出力される。

次に、処理部２０の制御について図３に基づいて説明する。
指紋・静脈読取部１０からの指紋データに基づいて得られた指紋特徴データは、指紋照合手段２２において予め登録されている指紋特徴データと照合され、その指紋照合率が算出される（ステップＳ３０１）。この指紋照合率は照合結果判定手段２５に出力され、この照合結果判定手段２５において、予め他人受入率及び本人拒否率等に基づいて定められた指紋照合率の閾値と比較される（ステップＳ３０２）。ここで、指紋データに基づいて得られた指紋照合率がこの閾値よりも大きい若しくは等しい場合には、本人の認証がなされて個人照合が終了する。一方、指紋データに基づいて得られた指紋照合率が閾値よりも小さい場合には、本人の認証が行われず、静脈照合が開始される。この静脈照合では、先ず、指紋・静脈読取部１０からの静脈データに基づいて得られた静脈特徴データが、静脈照合手段２４において予め登録されている静脈特徴データと照合され、その静脈照合率が算出される（ステップＳ３０３）。この静脈照合率は照合結果判定手段２５に出力され、この照合結果判定手段２５において、予め他人受入率及び本人拒否率等に基づいて定められた静脈照合率の閾値と比較される（ステップＳ３０４）。ここで、静脈データに基づいて得られた静脈照合率がこの閾値よりも大きい若しくは等しい場合には、本人の認証がなされて個人照合が終了する。一方、静脈データに基づいて得られた静脈照合率が閾値よりも小さい場合には、認証拒否がなされて個人照合が終了する。

この発明の実施の形態１によれば、個人識別を行うための個人情報として、１本の指５０の先端部から得られる指紋と静脈とが用いられているため、個人情報の読取の際に、指紋・静脈読取部１０の設置台に指５０を載置するという１回の動作によって、指紋と静脈という２つの個人情報をほぼ同時に読取ることができ、個人情報の読取に必要な手間と時間とを大幅に減縮することが可能である。また、指紋を読取るための赤色ＬＥＤと静脈を読取るための近赤外ＬＥＤとが光源切替手段１２によって切替えられて連続で発光し、指５０の下方に設けられた１つのセンサ１３によって指紋データと静脈データとの検出が行われるので、個人情報毎に入力手段を備える必要はなく、小型で安価な個人識別装置を提供することができる。また、個人識別を行う認証方法として指紋照合及び静脈照合の２種類を使用しているため、指紋照合で本人と認証されない場合でも、静脈照合で本人と判断されれば本人の認証がなされるため、本人拒否率を大幅に向上させることができる。例えば、指紋照合及び静脈照合単体の本人拒否率が０．１％（千回に１回）である場合、実施の形態１の構成のように指紋照合及び静脈照合を併用すると、本人拒否率が０．０００１％（百万回に１回）となり、指５０を載置するという１回の動作でも、大幅な本人拒否率の改善が可能となる。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２における処理部の制御を示すフローチャートである。図において、指紋・静脈読取部１０からの指紋データに基づいて得られた指紋特徴データは、指紋照合手段２２において予め登録されている指紋特徴データと照合され、その指紋照合率が算出される（ステップＳ４０１）。この指紋照合率は照合結果判定手段２５に出力され、この照合結果判定手段２５において、予め他人受入率及び本人拒否率等に基づいて定められた指紋照合率の閾値と比較される（ステップＳ４０２）。ここで、指紋データに基づいて得られた指紋照合率がこの閾値よりも小さい場合には、本人の認証拒否がなされて個人照合が終了する。一方、指紋データに基づいて得られた指紋照合率が閾値よりも大きい若しくは等しい場合には、本人の認証拒否は行われず、静脈照合が開始される。この静脈照合では、先ず、指紋・静脈読取部１０からの静脈データに基づいて得られた静脈特徴データが、静脈照合手段２４において予め登録されている静脈照合データと照合され、その静脈照合率が算出される（ステップＳ４０３）。この静脈照合率は照合結果判定手段２５に出力され、この照合結果判定手段２５において、予め他人受入率及び本人拒否率等に基づいて定められた静脈照合率の閾値と比較される（ステップＳ４０４）。ここで、静脈データに基づいて得られた静脈照合率がこの閾値よりも小さい場合には、本人の認証拒否がなされて個人照合が終了する。一方、静脈データに基づいて得られた静脈照合率が閾値よりも大きい若しくは等しい場合には、本人の認証がなされて個人照合が終了する。
なお、指紋・静脈読取部１０等のその他の構成は、実施の形態１と同様である。

この発明の実施の形態２によれば、指紋照合で本人と判断される場合であっても、静脈照合によって本人と判断されなければ、本人の認証が行われないため、他人拒否率を大幅に向上させることができる。したがって、高度な情報セキュリティが要求される場合等には、特に有効な手段となる。なお、その他は実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３における指紋・静脈読取部の構成を示すブロック図である。図において、指の腹側を下方にしてガラスやアクリル等からなる設置台（図示せず）に載置された指５０の下方には、ＣＣＤ等からなるセンサ１３と、第１の光源からなる赤色ＬＥＤ及び第２の光源からなる近赤外ＬＥＤで構成された光源１１とが設けられている。センサ１３と光源１１との上方に設けられた設置台に指５０が載置されると、処理部２０に備えられた光源制御手段２６によって光源１１の選択及び発光が行われ、センサ１３によって光源１１からの光の検出が行われる。例えば、初めに指紋データの読取を行う場合には、光源制御手段２６の指令に基づいて光源切替手段１２によって選択された赤色ＬＥＤが発光し、センサ１３によって設置台に載置された指５０からの反射光が指紋データとして検出される。その後、静脈データの読取のため、光源制御手段２６の指令に基づいて光源切替手段１２によって光源１１が近赤外ＬＥＤに切替えられて発光し、センサ１３によって指５０からの反射光が静脈データとして検出される。なお、この指紋データ及び静脈データの読取は連続して行われるため、特に指５０を動かす必要はなく、１回の指５０の載置によって行われる。以上のようにして読取られた指紋データと静脈データとは、処理部２０に備えられた指紋特徴抽出手段２１と静脈特徴抽出手段２３とにそれぞれ出力される。また、その他の構成は、実施の形態１と同様である。

この発明の実施の形態３によれば、光源１１から出射された光のうち、指５０からの反射光をセンサ１３で検出しているため、光源１１とセンサ１３とを共に設置台の下方に設置することができ、指紋・静脈読取部１０を小型化することが可能となる。また、実施の形態１のように光源１１が指５０の上方に設けられていないため、指５０の位置を確認して位置ずれや角度ずれを防止することができ、利便性が向上する。なお、その他は実施の形態１と同様の効果が得られる。

なお、実施の形態３では、処理部２０の制御を実施の形態１と同様として、指紋データ又は静脈データの何れか一方に基づいて本人と判定されれば、本人の認証がなされる構成としているが、処理部２０の制御方法を実施の形態２と同様にして、指紋データ及び静脈データの両方に基づいて本人と判定されなければ本人の認証がなされない構成としても良い。このような構成によって、実施の形態２と同様に他人受入率を大幅に向上させることができる。

この発明における個人識別装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１における指紋・静脈読取部の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１における処理部の制御を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２における処理部の制御を示すフローチャートである。この発明の実施の形態３における指紋・静脈読取部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０指紋・静脈読取部
１１光源
１２光源切替手段
１３センサ
２０処理部
２１指紋特徴抽出手段
２２指紋照合手段
２３静脈特徴抽出手段
２４静脈照合手段
２５照合結果判定手段
２６光源制御手段
３０登録指紋データ記憶装置
３１登録静脈データ記憶装置
４０結果表示手段
５０指

Claims

照合のために指を配置する指位置に対し、所定の光を発光する第１の光源と、
前記指位置に対し、所定の光を発光する第２の光源と、
前記指位置を通過又は前記指位置で反射した前記第１の光源及び前記第２の光源からの各光を検出するセンサと、
前記第１の光源及び前記第２の光源の各発光を制御する光源制御手段と、
前記光源制御手段の制御によって前記第１の光源が発光した時の前記センサの検出結果に基づいて、指紋照合による本人認証を行い、前記光源制御手段の制御によって前記第２の光源が発光した時の前記センサの検出結果に基づいて、静脈照合による本人認証を行う処理部と、
を備え、
前記光源制御手段は、前記指位置に指が配置されると、前記第１の光源及び前記第２の光源を所定の順番で順次発光させることを特徴とする個人識別装置。
前記第１の光源及び前記第２の光源は、前記指位置の上方に設けられ、
前記センサは、前記第１の光源及び前記第２の光源に対向するように前記指位置の下方に設けられ、前記指位置を通過した前記第１の光源及び前記第２の光源からの各光を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の個人識別装置。
前記第１の光源及び前記第２の光源は、前記指位置の下方に設けられ、
前記センサは、前記指位置の下方に設けられ、前記指位置で反射した前記第１の光源及び前記第２の光源からの各光を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の個人識別装置。
前記第１の光源は赤色ＬＥＤ、前記第２の光源は近赤外ＬＥＤであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の個人識別装置。
前記処理部は、前記センサの検出結果に基づく指紋照合及び静脈照合の何れかによって本人と判定される場合に、本人の認証を行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の個人識別装置。
前記処理部は、前記センサの検出結果に基づく指紋照合及び静脈照合の双方によって本人と判定される場合に、本人の認証を行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の個人識別装置。