JPH10171984A

JPH10171984A - 個人認証装置

Info

Publication number: JPH10171984A
Application number: JP8325268A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ide; 賢一井手
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本人を他人と判定する誤りを減ずることがで
き、高い個人認証能力を持つ個人認証装置を提供する。【解決手段】被認証者の照合すべき指の特徴情報を抽出
し、この抽出した特徴情報とＩＣカードに記憶されてい
る被照合用の特徴情報との位置合せを行ない、この位置
合せした両特徴情報から両者の相違度を表わす評価値を
算出し、この算出した評価値により被認証者が本人であ
るか他人であるかを判定し、この判定で他人と判定した
場合、上記抽出された特徴情報およびＩＣカードに記憶
されている被照合用の特徴情報をそれぞれ複数に分割
し、この分割した両特徴情報の位置合せを分割部分ごと
に行ない、この位置合せした上記分割された両特徴情報
を再度、照合することにより被認証者が本人であるか他
人であるかを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、重要施
設への入退室管理を行なう入退室管理装置などにおい
て、個人の指の画像情報から得られる指の特徴情報を用
いて個人認証を行なう個人認証装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報化社会の発達とともに、特定
エリア（重要施設）への入退室管理などを目的とした人
物の本人確認技術が必要とされている。従来は、暗証番
号や個人認証カード（ＩＤカード）などを用いて本人確
認を行なうことが多かったが、これらは忘却や紛失の可
能性があり、また、第三者から悪用される危険性もあ
り、安全性の限界が問題となってきている。

【０００３】そこで、最近、個人の指画像を用いた個人
認証装置が開発されている。指画像を用いた個人認証装
置は、指に含まれる特徴情報を用いるもので、たとえ
ば、特願昭６３−１５４２３８号に示されるように、指
置き部としてのプリズム、光源、テレビジョンカメラか
らなる光学的な画像入力手段によって指の画像を取込
み、指に直交する方向に画像情報を加算することによっ
て得られる加算信号を指の特徴情報として用いて照合を
行なうものである。

【０００４】このような指画像の加算信号を特徴情報と
して用いた個人認証装置では、本人確認の照合の際、入
力された特徴情報（被照合情報）をあらかじめ辞書情報
として登録しておいた特徴情報と位置合せした後、両特
徴情報の照合を行なうことで個人認証を行なうようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の個人認証装置では、以下に示す理由により、入
力された特徴情報（被照合情報）と登録しておいた特徴
情報（辞書情報）とを位置合せする際に、特徴情報の全
ての部分に渡って完全な位置合せをすることができない
場合があった。その理由は、指の長手方向に生じるゆが
みが存在するためである。一般に、指の表面の皮膚の伸
縮や入力光学系に存在する歪みなどのために、辞書登録
時あるいは照合時に指の特徴情報を入力する際に、必ず
しも同一の波形を持った特徴情報を得ることはできな
い。

【０００６】このため、同一人物の指から得た特徴情報
であれば、対応する部分ごとに注目して観察した場合の
特徴情報の類似度はかなり高いにもかかわらず、完全な
位置合せができないために、特徴情報の誤差が大きくな
ってしまう問題があった。このため、本人を他人と誤判
定してしまうことがあり、個人認証能力に劣るという問
題があった。そこで、本発明は、本人を他人と判定する
誤りを減ずることができ、高い個人認証能力を持つ個人
認証装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の個人認証装置
は、被認証者の照合すべき指の特徴情報を抽出する特徴
抽出手段と、あらかじめ被照合用の特徴情報を記憶して
おく記憶手段と、前記特徴抽出手段で抽出された特徴情
報および前記記憶手段に記憶されている被照合用の特徴
情報をそれぞれ複数に分割する分割手段と、この分割手
段で分割された両特徴情報の位置合せを分割部分ごとに
行なう位置合せ手段と、この位置合せ手段で位置合せさ
れた前記分割された両特徴情報を照合することにより、
前記被認証者が本人であるか他人であるかを判定する判
定手段とを具備している。

【０００８】また、本発明の個人認証装置は、被認証者
の照合すべき指の特徴情報を抽出する特徴抽出手段と、
あらかじめ被照合用の特徴情報を記憶しておく記憶手段
と、前記特徴抽出手段で抽出された特徴情報と前記記憶
手段に記憶されている被照合用の特徴情報との位置合せ
を行なう第１の位置合せ手段と、この第１の位置合せ手
段で位置合せされた両特徴情報から、両特徴情報の相違
度を表わす評価値を算出する評価値算出手段と、この評
価値算出手段で算出された評価値により前記被認証者が
本人であるか他人であるかを判定する第１の判定手段
と、この第１の判定手段で他人と判定された場合、前記
特徴抽出手段で抽出された特徴情報および前記記憶手段
に記憶されている被照合用の特徴情報をそれぞれ複数に
分割する分割手段と、この分割手段で分割された両特徴
情報の位置合せを分割部分ごとに行なう第２の位置合せ
手段と、この第２の位置合せ手段で位置合せされた前記
分割された両特徴情報を照合することにより、前記被認
証者が本人であるか他人であるかを判定する第２の判定
手段とを具備している。

【０００９】

【作用】本発明によれば、特徴情報を複数に分割して両
特徴情報の照合を行なうことによって、従来に比較して
位置合わせの精度が向上する。また、必要な場合だけ特
徴情報の分割を行なうようにできるため、処理の無駄を
省き、効率的な照合を行なうことができる。さらに、分
割位置をあらかじめ決め、記憶手段に記憶されている分
割位置情報にしたがって分割することによって、各個人
の特徴情報ごとに最適な分割位置を用いることができ、
分割による性能向上の効果を更に高めることができる。
したがって、本人を他人と判定する誤りを減ずることが
でき、高い個人認証能力を持つ個人認証装置を実現する
ことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施の形態について図面を参
照して説明する。図１は、本実施例に係る個人認証装置
の構成を概略的に示すものである。本装置は、被認証者
の指の画像情報を取込み、この取込んだ指の画像情報を
指の長手方向と直交方向に加算することにより指の特徴
情報を抽出する特徴抽出手段としての特徴抽出部１、後
で説明する登録、照合などの認証処理を行なう制御部
２、および、記憶手段としてのＩＣカード３に被認証者
各人の指の特徴情報（被照合用の特徴情報）を書込んで
登録したり、あるいは、逆にＩＣカード３から登録され
ている被照合用の特徴情報を読出すための読取書込装置
４から構成される。

【００１１】ホストマシン５は、制御部２からの制御信
号に応じて、たとえば、重要施設のドアの開閉や警報ブ
ザーの鳴動などを制御する。なお、ホストマシン５の制
御対象は、本装置を応用するセキュリティシステムによ
って異なる。

【００１２】特徴抽出部１は、たとえば、図２に示すよ
うに、被認証者の照合すべき指１１との接触・非接触の
違いにより指画像を得る指置き部としてのプリズム１
２、プリズム１２上に置かれた指１１の腹面を照明する
光源１３、プリズム１２上の指当接面での反射光を電気
信号に変換する、たとえば、ＣＣＤ形のテレビジョンカ
メラ（以下、ＴＶカメラと略称する）１４、および、Ｔ
Ｖカメラ１４から得られるアナログ画像信号をデジタル
画像情報に変換するＡ／Ｄ変換器１５によって構成され
ている。

【００１３】ＩＣカード３は、たとえば、図３に示すよ
うに構成されている。すなわち、制御部としての制御素
子（たとえば、ＣＰＵ）２１、記憶内容が消去可能な不
揮発性のデータメモリ２２、ワーキングメモリ２３、プ
ログラムメモリ２４、および、読取書込装置４との電気
的接触を得るためのコンタクト部２５によって構成され
ている。これらのうち、破線内の部分（制御素子２１、
データメモリ２２、ワーキングメモリ２３、プログラム
メモリ２４）は、１つ（あるいは複数）のＩＣチップで
構成されてＩＣカード本体内に埋設されている。

【００１４】データメモリ２２は、各種データの記憶に
使用され、たとえば、ＥＥＰＲＯＭなどで構成されてい
る。ワーキングメモリ２３は、制御素子２１が処理を行
なう際の処理データを一時的に保持するためのメモリで
あり、たとえば、ＲＡＭなどで構成される。プログラム
メモリ２４は、たとえば、マスクＲＯＭで構成されてお
り、制御素子２１のプログラムなどを記憶するものであ
る。

【００１５】データメモリ２２は、たとえば、図４に示
すように、制御領域２２０、ディレクトリ２２１、空き
領域２２２、および、エリア群２２３に分割されてい
る。そして、それぞれのエリアは、ディレクトリ２２１
にて管理されている。

【００１６】ディレクトリ２２１は、たとえば、図５に
示すように、各エリアのエリア番号３１、エリアの先頭
アドレス３２、サイズ３３、チェックコード３４からな
るエリア定義情報の集合体として構成される。たとえ
ば、エリア［０１］の先頭アドレス３２はａａａ番地、
エリアのサイズはＳａバイトであるといったように対応
する。

【００１７】これらのエリアに対してのアクセスコマン
ドとして、以下の２種類が存在する。１つは、エリア内
のデータを読出すためのコマンドで、たとえば、図６に
示すように、読出しコマンドを示す機能コード、およ
び、アクセス対象となるエリアの番号で構成される。

【００１８】もう１つは、エリア内にデータを書込むた
めのコマンドで、たとえば、図７に示すように、書込み
コマンドを示す機能コード、アクセス対象となるエリア
の番号、および、書込みデータで構成される。

【００１９】ここで、図８に示すフローチャートによ
り、ＩＣカード３の動作概念を説明する。図示するよう
に、ＩＣカード３は電気的活性化後に、コマンド待ち状
態に移る。この時点でコマンドを待ち続け、入力される
と、コマンド内にあるエリア番号を抽出し、ディレクト
リ２２１内に該当するエリア番号が存在するか否かをチ
ェックする。もし、存在しなければ、該当エリア無しを
示す異常コードを出力し、コマンド待ち状態に戻る。も
し、存在すれば、この後、入力したコマンド中の機能コ
ードに該当する各コマンドルーチンにて処理を行ない、
この処理結果を出力後、命令データ待ち状態に戻る。

【００２０】次に、上記のような構成において処理動作
を説明する。処理動作は大きく分けて「登録」と「照
合」の２つがある。まず、登録の処理動作について、図
９に示すフローチャートを参照して説明する。

【００２１】まず、ステップＳ１にて、被認証者の指の
皺に起因する特徴波形（特徴情報）を抽出する。すなわ
ち、プリズム１２上に置いた指１１の画像を、ＴＶカメ
ラ１４およびＡ／Ｄ変換器１５を介して取込む。

【００２２】次に、下記数１を用いて、指１１の長手方
向に対して垂直な方向ｙにその指画像の濃度Ｄ（ｘ，
ｙ）を加算することにより加算信号を抽出し、これを特
徴波形（特徴情報）Ａ（ｘ）とする。なお、数１中のＮ
はｘ方向およびｙ方向の画素数である。

【００２３】

【数１】

【００２４】ここで、上記のようにして得られた加算信
号（特徴波形）Ａ（ｘ）を示すと、図１０のようにな
る。図１０は、指画像Ｆｘと、それに対する加算信号Ａ
（ｘ）を模式的に表わしている。加算信号Ａ（ｘ）は、
指の長手方向Ｘに対して垂直な方向Ｙに画像の画素濃度
を加算して得られる１次元の信号である。加算信号Ａ
（ｘ）は、第１，第２関節に対応する横皺の位置で急峻
な谷を持ち、この情報に個人性が含まれている。

【００２５】次に、ステップＳ２にて、この特徴波形Ａ
（ｘ）を被照合用の辞書波形（辞書情報）として、ＩＣ
カード読取り書込装置４を介してＩＣカード３のデータ
メモリ２２に記憶（登録）する。

【００２６】次に、照合の処理動作について、図１１に
示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステッ
プＳ３にて、被認証者の指の特徴波形（特徴情報）を抽
出する。これは、前述した登録処理におけるそれら（Ｓ
１）と同様の処理である。次に、ステップＳ４にて、照
合・判定処理を行なう。照合・判定処理は、抽出した被
認証者の特徴波形である被照合波形とＩＣカード３に記
憶されている辞書波形とを照合し、同一人物でるか否か
を判定する。

【００２７】以下、ステップＳ４の照合・判定処理の詳
細について説明する。照合・判定処理は、位置合わせ、
評価値算出、判定処理、特徴波形分割条件の判定、特徴
波形分割処理からなる。これらの処理の流れを図１２の
フローチャートに示す。

【００２８】まず、ステップＳ１１にて、下記数２を用
いて特徴波形の位置合わせを行なう。すなわち、ＩＣカ
ード３から読出した特徴波形を辞書波形Ａｄ（ｉ）、入
力された指画像から求めた特徴波形を被照合波形Ａ
（ｉ）とする。辞書波形Ａｄ（ｉ）とｍだけずらしたＡ
（ｉ−ｍ）との２乗誤差をある範囲にわたって加算した
ものをＳ（ｍ）とする。

【００２９】

【数２】

【００３０】ただし、ＴA0は辞書波形と被照合波形との
対応部分に含まれるｉの集合。こうして求めたＳ（ｍ）
は、Ａ（ｉ−ｍ）とＡｄ（ｉ）との一致度を表わすパラ
メータであり、Ｓ（ｍ）の値が小さいほど一致している
ことを示す。位置合わせは、ｍをある範囲で変化させ、
最もＳ（ｍ）の値が小さくなるときのＭを位置ずれ量と
呼び、このＭのところで位置合わせができたとする。次
に、ステップＳ１２にて、下記数３を用いて評価値Ｅ1
を算出する。

【００３１】

【数３】

【００３２】ただし、ＴA0は辞書波形と被照合波形との
対応部分に含まれるｉの集合。数３の評価値Ｅ1 は、位
置合わせされた被照合波形Ａ（ｉ−Ｍ）と辞書波形Ａｄ
（ｉ）との２乗誤差をある範囲にわたって加算したもの
を同じ範囲の辞書波形Ａｄ（ｉ）の２乗和で正規化した
ものである。評価値Ｅ1 は、位置合わせされた被照合波
形Ａ（ｉ−Ｍ）と辞書波形Ａｄ（ｉ）との相違度を表わ
したもので、評価値Ｅ1 の値が大きいほど両波形の違い
が大きく、値が小さいほど両波形が似ていることを示
す。

【００３３】次に、ステップＳ１３にて、この評価値Ｅ
1 をあらかじめ定めておいた閾値ＴＨ１と比較し、［Ｅ
1 ≦ＴＨ１］ならば、ステップＳ１４に進んで、両波形
は一致していると考え、被認証者を本人と判定し、照合
の処理を終了する。また、［Ｅ1 ＞ＴＨ１］ならば、ス
テップＳ１５に進んで、両波形が一致していないと判断
し、波形分割条件の判定を行なう。

【００３４】ステップＳ１５の波形分割条件の判定で
は、特徴波形を分割して細かな位置合わせを行ない、再
照合を行なうかどうかを、評価値Ｅ1 の大きさによって
判定する。すなわち、上記評価値Ｅ1 をあらかじめ定め
ておいた閾値ＴＨ２と比較し、［Ｅ1 ＞ＴＨ２］なら
ば、異なる人物の特徴波形であり、波形分割条件を満た
さないとして、ステップＳ１６に進んで、被認証者を他
人と判定し、照合の処理を終了する。

【００３５】また、ステップＳ１５において、［Ｅ1 ≦
ＴＨ２］ならば、２つの特徴波形の類似性が高く、同一
人の特徴波形である可能性があると判断し、分割条件を
満たすとして、ステップＳ１７に進んで、特徴波形の分
割を行なう。そして、分割後の各区間の波形について、
更に細かく位置合わせを行ない、再度評価を行なう。

【００３６】ここで、位置合わせ後に特徴波形の分割を
行ない、分割後の特徴波形に対して再度位置合わせを行
なうことの利点について説明する。この方法の利点は、
特徴波形の分割前後の位置合わせの精度に着目すると、
分割後の各部分の位置合わせ精度が分割前に比べて向上
することである。この理由を図１３〜図１５を用いて説
明する。

【００３７】図１３に示した辞書波形のＡ，Ｃで示した
部分は被照合波形のＡ，Ｃと対応するが、辞書波形のＢ
で示した部分は、被照合波形では縮みが生じてＢ′にな
った場合を考える。この場合、辞書波形の分割を行なわ
ずに位置合わせを行なうと、図１４に示すように、Ａあ
るいはＣの部分の両者に対して最適な位置合わせを行な
うことはできない。

【００３８】そこで、辞書波形をＢの部分で２つに分割
し、Ａを含む区間、Ｃを含む区間のそれぞれについて位
置合わせを行なうと、図１５に示すように、それぞれの
区間についての位置合わせの精度が向上し、分割を行な
わない場合に比べて最適に近い位置合わせを行なうこと
ができる。この結果、算出される評価値は、分割を行な
った場合の方が小さくなることが期待できる。したがっ
て、本人を本人と確認できる場合が多くなることが期待
できる。

【００３９】このとき、異なる人物の特徴波形に対する
評価値が小さくなり、他人を本人と誤る場合が増加して
は困る。そこで、分割後の位置合わせは、分割前の位置
合わせ段階で決まっている位置ずらし量の近傍±α1 に
範囲を制限して行なう。すなわち、位置合わせに必要な
ずらし量の大きさは、初回の位置合わせの場合と比較し
て小さな値α1 する。

【００４０】これは、２つの特徴波形が異なる人物のも
のであった場合、位置ずらし量の許容範囲が広いと、図
１６に示すように、Ａ，Ｃの両部分が共にＦの部分に位
置合わせされるように、位置ずらし量が大きく異なる場
合が発生することを防ぐためである。この結果、得られ
る評価値の大幅な低下は起こらず、他人を本人と誤る場
合は増加しない。

【００４１】次に、特徴波形の分割方法について説明す
る。特徴波形の分割方法は、種々の形態が考えられる
が、例として分割対象区間を２等分する場合と、あらか
じめ分割位置記憶手段に記憶しておいた分割位置情報に
したがって分割する場合について、図１７〜図１９を用
いて説明する。

【００４２】前者の方法の場合、図１７に示すように、
分割対象区間Ａ０を２等分することによって、Ａ１，Ｂ
１の２つの区間に分割する。この分割方式の特徴は、全
ての特徴波形に対して規則的に分割が可能なことであ
る。

【００４３】後者の方法の場合では、分割位置をあらか
じめ決め、その分割位置情報をＩＣカード３のデータメ
モリ２２に記憶しておく。そして、分割時には、図１８
に示すように、記憶されている分割位置情報にしたがっ
て分割する。この方法の特徴は、各個人の特徴波形ごと
に最適な分割位置を用いることが可能なことである。

【００４４】最適な分割位置を得る方法は、種々の方法
が可能であるが、一例として、指の第一関節と第二関節
との中間を分割位置にする方法が考えられる。この場合
は、各個人ごとに異なる指関節の位置によらず、個人情
報を多く含む指関節付近の特徴波形が分割位置にかから
ないようにすることが可能になる。

【００４５】また、本実施の形態では、分割条件判定手
段を用い、評価値によって、分割を行なわないか、１回
だけ分割を行なうかの制御を行なう場合について示して
いるが、分割を複数回行なう形態も勿論、可能である。
この場合、図１９に示すように、分割された区間を更に
細かく分割していくという階層的な分割方法も可能であ
る。また、分割条件判定手段を用いず、常に分割を行な
うような構成も可能である。

【００４６】次に、ステップＳ１７における特徴波形の
分割処理と、分割以降の処理について図２０および図２
１を用いて説明する。まず、図２０の辞書波形Ａｄ
（ｉ）に示したＡ０区間（１≦ｉ≦Ｎ）を、図２１に示
したＡ１区間（１≦ｉ＜Ｐ）とＢ１区間（Ｐ≦ｉ≦Ｎ）
の２つの区間に分割する。

【００４７】次に、ステップＳ１１にて、分割した２つ
の区間それぞれについて、被照合波形との位置合わせを
行なう。この場合、分割前の区間Ａ０に対する位置ずら
し量をＭA0とすると、区間Ａ１および区間Ｂ１を対象
に、位置ずらし量ＭA0±α1 の範囲で位置合わせを行な
う。ここに、α1 はＭA0に追加する位置ずらし量の上限
値である。位置合わせの原理は、前述の方法と同じであ
るが、分割した区間ごとに位置ずらし量を求めるため、
前記数２で示したＳ（ｍ）は以下に示す数４、数５のよ
うになる。区間Ａ１については、

【００４８】

【数４】

【００４９】ただし、ＴA1は辞書波形と区間Ａ１と被照
合波形との対応部分に含まれるｉの集合。区間Ｂ１につ
いては、

【００５０】

【数５】

【００５１】ただし、ＴB1は辞書波形と区間Ｂ１と被照
合波形との対応部分に含まれるｉの集合。このようにし
て求めた位置ずらし量が、Ａ１区間に対してはＭA0＋ｍ
A1、Ｂ１区間に対してはＭA0＋ｍB1である。ここに、ｍ
A1，ｍＢ１は分割後の位置合わせにおいて、分割前の位
置ずらし量ＭA0に加える、微調整のための追加の位置ず
らし量である。α1 を分割前の位置ずらし量の許容範囲
α0 に比べて一般に小さい値とすることによって、特徴
波形の伸縮のために分割前の位置合わせでは不十分だっ
た部分に対し微調整を行なうことが可能である。次に、
ステップＳ１２にて、位置合わせ後の対応部分ＴA1，Ｔ
B1から下記数６にしたがい、評価値を求める。

【００５２】

【数６】

【００５３】ただし、ＴA1は辞書波形の区間Ａ１と被照
合波形との対応部分に含まれるｉの集合。ＴB1は辞書波
形の区間Ｂ１と被照合波形との対応部分に含まれるｉの
集合。

【００５４】ＭA1，ＭB1はそれぞれＡ１，Ｂ１区間に対
する位置ずらし量。次に、ステップＳ１３にて、分割前
と同様に、この求めたＥ2 をあらかじめ定めておいた閾
値ＴＨ１と比較し、［Ｅ2 ≦ＴＨ１］ならば、ステップ
Ｓ１４に進んで、両波形は一致していると考え、被認証
者を本人と判定し、照合の処理を終了する。

【００５５】また、ステップＳ１３において、［Ｅ2 ＞
ＴＨ１］ならば、ステップＳ１５に進んで、両波形が一
致していないと判断し、再度、波形分割条件の判定を行
なうが、本実施の形態では分割は１回に限るので、更な
る分割は行なわないと判定される。そして、ステップＳ
１６にて、両波形は一致しておらず、被認証者は本人で
ないと判定が下され、処理が終了する。

【００５６】以上の照合処理が終わった後、制御部２
は、この本人／他人の判定結果をホストマシン５に送出
する。ホストマシン５は、その判定結果に応じた処理、
たとえば、本人と判定された場合にはドアを解放するな
ど、また、他人と判定された場合には警報ブザーを鳴ら
すなどの処理を行なう。これらの処理は、本装置と組合
わせるホストマシン５によって異なる。

【００５７】なお、前記実施の形態では、特徴抽出部１
として、被認証者の指の画像情報を光学的に取込み、こ
の取込んだ指の画像情報を指の長手方向と直交方向に加
算することにより指の特徴情報を抽出する光学方式を用
いた場合について説明したが、本発明はこれに限定され
るものでなく、たとえば、特願平５−３２３４８１号に
示されるような、線状電極アレイの配列方向に沿って被
認証者の指が接触することによる上記線状電極アレイの
隣接線状電極間の抵抗値の分布から指の特徴情報を抽出
する方式を用いていもよく、以下、それについて図２２
を用いて簡単に説明する。

【００５８】図２２において、４１は線状電極アレイ
で、被認証者の照合すべき指４２の長手方向と直交する
方向に長い形状のｎ個（複数）の線状電極４３，…を指
４２の長手方向に沿って所定間隔で配列して構成され
る。各線状電極４３の間隔は、たとえば、１／１０ｍｍ
程度とする。線状電極４３の数、すなわち、線状電極ア
レイ４１の指４２の長手方向の長さは、通常、指４２の
先端から第２関節を完全に含む長さとする。

【００５９】しかして、線状電極アレイ４１上に照合す
べき指４２を電極配列方向に対して直交する方向に押し
付ける。このときの隣合う線状電極４３間の指４２の表
面の抵抗値を、各線状電極４３にそれぞれ接続された切
換手段としてのアナログスイッチ４４を切換え駆動する
ことにより、指４２の長さ方向に順次読取る。

【００６０】この場合、ｎ個の線状電極４３に対して指
４２を押し付けたとき、隣接する線状電極４３間で接触
する指４２の接触面積に応じて線状電極４３間の抵抗値
が変化する。このときのｉ番目の線状電極４３間の抵抗
値をＲ（ｉ）とする。

【００６１】ここで、隣接する２つの線状電極４３間
に、図２２に示すように、基準抵抗４５（抵抗値Ｒref
）と一定電圧電源４６（電圧Ｖｏ）をアナログスイッ
チ４４を介して接続する。このときの基準抵抗４５の両
端の電位差Ｖ（ｉ）は下記数７で与えられる。

【００６２】

【数７】

【００６３】そして、アナログスイッチ４４を順次切換
えることにより、この電位差Ｖ（ｉ）を指４２の長さ方
向に順次読取り、サンプルホールド回路４７を介してＡ
／Ｄ変換器４８でデジタル信号に変換される。

【００６４】タイミングパルス発生部４９は、アナログ
スイッチ４４の切換え、および、サンプルホールド回路
４７のサンプルタイミングを制御するタイミング信号を
生成する。そのタイミング信号は、たとえば、信号の立
ち下がり部でアナログスイッチ４４を切換え、立ち上が
り部でサンプルホールド回路４７で前記電位差Ｖ（ｉ）
をホールドする。

【００６５】このようにして得られた信号Ｖ（ｉ）は、
たとえば、図１０に示す信号Ａ（ｘ）とほぼ同等にな
る。指４２と線状電極４３との接触面積が広い部分で
は、Ｖ（ｉ）は大きな値を持ち、指４２の第１関節部
分、第２関節部分にある横皺では接触面積が狭くなるた
めに、信号Ｖ（ｉ）は小さな値を持つ。このため、その
部分でＶ（ｉ）は急峻なディップを持つ。この信号Ｖ
（ｉ）が指４２の特徴情報となる。また、前記実施の
形態では、データ管理を行なう装置としてＩＣカードを
例示したが、筐体構成もカード状に限らず、棒状、ブロ
ック状など、種々変更可能である。また、装置として
も、ＩＣカードなどの携帯可能記憶媒体に限定されるこ
となく、適用可能である。また、構成内容も、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【００６６】さらに、特に前記実施の形態にて例示した
ＩＣカードは、外部装置とのデータ授受のためにコンタ
クト部を使用しているが、たとえば、光、電界、磁界な
どを用いて外部装置と接触せずに、これを行なう方法を
用いてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の個人認証装
置によれば、特徴情報を複数に分割して両特徴情報の照
合を行なうことによって、従来に比較して位置合わせの
精度が向上する。また、必要な場合だけ特徴情報の分割
を行なうようにできるため、処理の無駄を省き、効率的
な照合を行なうことができる。さらに、分割位置をあら
かじめ決め、記憶手段に記憶されている分割位置情報に
したがって分割することによって、各個人の特徴情報ご
とに最適な分割位置を用いることができ、分割による性
能向上の効果を更に高めることができる。したがって、
本発明によれば、本人を他人と判定する誤りを減ずるこ
とができ、高い個人認証能力を持つ個人認証装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る個人認証装置の構成
を概略的に示すブロック図。

【図２】特徴抽出部の構成を概略的に示す構成図。

【図３】ＩＣカードの構成例を示すブロック図。

【図４】データメモリの構成例を示すメモリマップ図。

【図５】データメモリ内に設定されるディレクトリの構
成例を示す図。

【図６】データ読出しコマンドのフォーマット例を示す
図。

【図７】データ書込みコマンドのフォーマット例を示す
図。

【図８】ＩＣカードの初期動作を説明するフローチャー
ト。

【図９】登録の処理動作を説明するフローチャート。

【図１０】特徴情報を説明するための図。

【図１１】照合の処理動作を説明するフローチャート。

【図１２】照合・判定処理を説明するフローチャート。

【図１３】特徴情報の分割による位置合わせ精度向上を
説明するための図

【図１４】特徴情報の分割による位置合わせ精度向上を
説明するための図

【図１５】特徴情報の分割による位置合わせ精度向上を
説明するための図

【図１６】特徴情報の分割時の好ましくない位置合わせ
を説明するための図。

【図１７】特徴情報の分割方法を説明するための図。

【図１８】特徴情報の分割方法を説明するための図。

【図１９】特徴情報の分割方法を説明するための図。

【図２０】波形分割の分割前を説明するための図。

【図２１】波形分割の分割後を説明するための図。

【図２２】特徴抽出部の他の構成を概略的に示す構成
図。

【符号の説明】

１……特徴抽出部（特徴抽出手段）、２……制御部、３
……ＩＣカード（記憶手段）、４……読取書込装置、１
１……指、１２……プリズム、１３……光源、１４……
カメラ、１５……Ａ／Ｄ変換器、２１……制御素子、２
２……データメモリ、２３……ワーキングメモリ、２４
……プログラムメモリ、４１……線状電極アレイ、４２
……指、４３……線状電極、４４……アナログスイッチ
（切換手段）、４５……基準抵抗、４６……電圧電源、
４７……サンプルホールド回路、４８……Ａ／Ｄ変換
器、４９……タイミングパルス発生部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被認証者の照合すべき指の特徴情報を抽
出する特徴抽出手段と、あらかじめ被照合用の特徴情報を記憶しておく記憶手段
と、前記特徴抽出手段で抽出された特徴情報および前記記憶
手段に記憶されている被照合用の特徴情報をそれぞれ複
数に分割する分割手段と、この分割手段で分割された両特徴情報の位置合せを分割
部分ごとに行なう位置合せ手段と、この位置合せ手段で位置合せされた前記分割された両特
徴情報を照合することにより、前記被認証者が本人であ
るか他人であるかを判定する判定手段と、を具備したことを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】前記分割手段は、あらかじめ定められた
固定位置で両特徴情報を複数に分割することを特徴とす
る請求項１記載の個人認証装置。
【請求項３】前記分割手段は、個々の被照合用の特徴
情報ごとにあらかじめ定めた分割位置情報を記憶してお
き、この分割位置情報に基づき両特徴情報を複数に分割
することを特徴とする請求項１記載の個人認証装置。
【請求項４】被認証者の照合すべき指の特徴情報を抽
出する特徴抽出手段と、あらかじめ被照合用の特徴情報を記憶しておく記憶手段
と、前記特徴抽出手段で抽出された特徴情報と前記記憶手段
に記憶されている被照合用の特徴情報との位置合せを行
なう第１の位置合せ手段と、この第１の位置合せ手段で位置合せされた両特徴情報か
ら、両特徴情報の相違度を表わす評価値を算出する評価
値算出手段と、この評価値算出手段で算出された評価値により前記被認
証者が本人であるか他人であるかを判定する第１の判定
手段と、この第１の判定手段で他人と判定された場合、前記特徴
抽出手段で抽出された特徴情報および前記記憶手段に記
憶されている被照合用の特徴情報をそれぞれ複数に分割
する分割手段と、この分割手段で分割された両特徴情報の位置合せを分割
部分ごとに行なう第２の位置合せ手段と、この第２の位置合せ手段で位置合せされた前記分割され
た両特徴情報を照合することにより、前記被認証者が本
人であるか他人であるかを判定する第２の判定手段と、を具備したことを特徴とする個人認証装置。
【請求項５】前記分割手段は、あらかじめ定められた
固定位置で両特徴情報を複数に分割することを特徴とす
る請求項４記載の個人認証装置。
【請求項６】前記分割手段は、個々の被照合用の特徴
情報ごとにあらかじめ定めた分割位置情報を記憶してお
き、この分割位置情報に基づき両特徴情報を複数に分割
することを特徴とする請求項４記載の個人認証装置。
【請求項７】前記第１の判定手段で他人と判定された
場合、前記評価値算出手段で算出された評価値により前
記特徴情報を分割するか否かを判定する第３の判定手段
をさらに有し、この第３の判定手段で特徴情報を分割す
ると判定された場合、前記分割手段が両特徴情報を複数
に分割することを特徴とする請求項４記載の個人認証装
置。
【請求項８】前記第３の判定手段で特徴情報を分割し
ないと判定された場合、前記被認証者は他人であると判
定することを特徴とする請求項７記載の個人認証装置。
【請求項９】前記特徴抽出手段は、被認証者の指の画
像情報を取込み、この取込んだ指の画像情報を指の長手
方向と直交方向に加算することにより、前記指の特徴情
報を抽出することを特徴とする請求項１ないし７のいず
れかに記載の個人認証装置。
【請求項１０】前記特徴抽出手段は、線状電極アレイ
の配列方向に沿って被認証者の指が接触することによる
前記線状電極アレイの隣接線状電極間の抵抗値の分布か
ら、前記指の特徴情報を抽出することを特徴とする請求
項１ないし７のいずれかに記載の個人認証装置。