WO2009041704A1 - 登録装置、登録方法、認証装置及び認証方法 - Google Patents

登録装置、登録方法、認証装置及び認証方法 Download PDF

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vein
image
authentication
block
living body
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PCT/JP2008/067782
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Abdul Muquit Mohammad
Hiroshi Abe
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Original Assignee
Sony Corp
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    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
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    • G06V40/14—Vascular patterns

Definitions

  • the present invention relates to a registration apparatus, a registration method, an authentication apparatus, and an authentication method, and is suitable for application to biometric authentication, for example.
  • a system that manages entry / exit at a certain location, registers the registration information of multiple people in the memory, and determines whether the person who entered the information that matches the registered registration information is a registrant.
  • search There is a case to search.
  • so-called “1: N authentication” is performed, in which the information to be authenticated is compared with a plurality of registered information registered in the memory.
  • the present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a registration device, a registration method, an authentication device, and an authentication method capable of performing high-speed authentication while suppressing an increase in storage capacity.
  • the present invention provides a registration apparatus, an acquisition unit that acquires a biometric image, a detection unit that detects a feature region for use in an authentication process from the biometric image, and a feature region for a reference.
  • a registration unit is provided for associating position information indicating the position of each part with biological information about the living body in the biological image and registering it in the storage means.
  • the present invention is also a registration method, comprising: a first step for acquiring a biometric image; a second step for detecting a feature region for use in an authentication process from the biometric image; a sop; and a feature region for a reference And a third step of associating the position information indicating the position of the image and the biological information indicating the living body in the biological image with each other and registering them in the storage means.
  • the present invention is an authentication device, an acquisition unit that acquires a biometric image to be authenticated, a detection unit that detects a feature region from the biometric image to be authenticated, and a plurality of biometric information registered in the storage unit From the position information associated with the biometric information, regions that are equal to or larger than the feature region are cut out, and according to the similarity between each cut out region and the feature region, A selection unit that selects a candidate to be verified with a biometric image to be authenticated, a living body indicated by the biometric information selected by the selecting unit, and whether or not the person is a registrant based on a matching result of the biometric image in the biometric image And a determination unit to perform.
  • the present invention provides an authentication method, wherein a biometric image to be authenticated is acquired.
  • the third step to cut out each area that is greater than or equal to the area, and each of the cut out areas should be compared with the biometric image to be authenticated from multiple pieces of biometric information according to the similarity to the feature area
  • a fourth step of selecting a candidate, a fifth step of determining whether or not the person is a registrant based on a living body indicated by the selected living body information and a matching result of the living body in the living body image are provided. I made it.
  • the detection of the feature region in the biometric image to be registered can be omitted, and the authentication process can be accelerated accordingly.
  • the feature area itself to be used in the authentication process is not registered in the storage means but information indicating the position of a part of the feature area is registered, the storage capacity for the storage means can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a circuit configuration of the authentication device according to the present embodiment.
  • Figure 2 is a block diagram showing the functional configuration of the control unit in the vein registration mode.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the control unit in the authentication mode.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the registration processing unit.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the setting of the search block.
  • Fig. 6 is a schematic diagram showing the structure of feature position information.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the authentication processing unit.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the authentication processing procedure.
  • Fig. 9 is a photograph of an image used for explaining the extraction of the feature region.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the setting of a range for detecting a feature region.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of authentication apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the authentication device 1 connects a command input unit 1 1, an imaging unit 1 2, a memory 1 3, an interface 1 4, and a notification unit 15 to the control unit 1 0 via the bus 1 6. It is constituted by.
  • the control unit 10 includes a central processing unit (CPU) that controls the entire authentication device 1, an R (M) (Read Only Memory) that stores various programs and setting information, and a work memory of the CPU. It is configured as a computer that includes a random access memory (RAM).
  • CPU central processing unit
  • M Read Only Memory
  • RAM random access memory
  • an instruction to execute a mode for registering a vein of a user to be registered (hereinafter referred to as a registrant) (hereinafter referred to as a vein registration mode) or the presence / absence of the registrant itself is stored.
  • the execution command of the judgment mode (hereinafter referred to as the authentication mode) is input from the command input;
  • the control unit 10 determines a mode to be executed according to the execution instruction, and based on a program corresponding to the determination result, the imaging unit 12, the memory 13, the interface 1 4, and the notification unit 1 5
  • the vein registration mode or the authentication mode is executed by appropriately controlling the above.
  • the imaging unit 12 is included in a wavelength region (7 0 [ ⁇ !] To 90 0 [nm]) having a characteristic of being specifically absorbed by both deoxygenated hemoglobin and oxygenated hemoglobin.
  • Light of a wavelength (hereinafter referred to as near-infrared light) is irradiated onto a surface (hereinafter referred to as a finger placement surface) on which a finger is to be placed.
  • the imaging unit 12 generates a vein image inside the living body part (hereinafter referred to as a vein image) as data (hereinafter referred to as vein image data).
  • the evening is sent to the control unit 10.
  • the memory 13 is for storing information about veins displayed in the vein image (hereinafter referred to as vein information), and stores it in a predetermined area designated by the control unit 10 or It is designed to read from the area.
  • the in-night interface 14 exchanges various data with a device external to the authentication device 1 via a predetermined transmission path.
  • the notification unit 15 includes a display unit 15 a and an audio output unit 15 b.
  • the display unit 15 5 a displays characters and figures based on display data given from the control unit 10 on a display screen.
  • the voice output unit 15 b is given from the control unit 10. The voice based on the voice data is output from the speaker.
  • the control unit 1 decides the vein registration mode in the mode to be executed, the control unit 1 notifies the finger placement surface that the finger should be placed through the notification unit 15 as shown in FIG. Furthermore, it functions as a drive unit 21, a vein extraction unit 2 2, and a registration processing unit 2 3.
  • the drive unit 21 is configured to drive and control the imaging unit 12. That is, the drive unit 21 irradiates near-infrared light on the finger placement surface by driving the light source in the imaging unit 12. The drive unit 21 adjusts the lens position of the optical lens in the imaging unit 12 so that the subject is in focus. Furthermore, the drive unit 21 adjusts the aperture value of the aperture in the imaging unit 12 and the shutter speed (exposure time) for the imaging device based on a predetermined exposure value (EV (Exposure Value)).
  • EV Exposure Value
  • the vein extraction unit 2 2 is displayed on the vein image from the vein image of the vein image data given from the imaging unit 12 as the imaging result of the imaging unit 12 Extract veins.
  • the vein extraction unit 22 performs appropriate preprocessing such as image rotation correction, noise removal, and image cropping on the vein image data, and then performs differential filter processing such as a Gaussian filter or LO filter. Use to sharpen.
  • the vein extraction unit 22 also binarizes the sharpened vein image, and thins the vein width uniformly with reference to the center or luminance peak of the vein displayed in the binarized vein image. It is made like that.
  • a vein having a constant line width is extracted as a binary image (hereinafter referred to as a vein image) from a multi-value vein image.
  • the registration processing unit 23 detects a feature region from the vein image extracted by the vein extraction unit 22, and represents information indicating a position of a part of the feature region with respect to the vein image (hereinafter, this is referred to as feature position information). And the vein image are associated with each other and stored in the memory 13 for registration.
  • control unit 10 can execute the vein registration mode.
  • the control unit 10 determines the authentication mode as the mode to be executed, the control unit 10 notifies the corresponding part of FIG. As shown in FIG. 3, the functions as a drive unit 21, a vein extraction unit 2 2, a reading unit 31, and an authentication processing unit 3 2.
  • the drive unit 21 drives the imaging unit 12, and the vein extraction unit 22 extracts a vein image from the vein image data given from the imaging unit 12.
  • the reading unit 31 reads the vein image and feature position information registered in the memory 13, and gives the read vein image and feature position information to the authentication processing unit 32. If there is only one vein image registered in the memory 1 3, the authentication processor 3 2 The registered one vein image and the vein image to be authenticated extracted by the vein extraction unit 22 are collated, and it is determined whether or not the user is a registrant based on the collation result.
  • the authentication processing unit 32 extracts a feature region from these vein images based on the feature position information associated with the vein image, A feature region is cut out from the vein image to be authenticated extracted by the vein extraction unit 22.
  • the authentication processing unit 32 also selects candidates to be verified against the vein image to be authenticated according to the similarity between the feature region in each registered vein image and the feature region in the authentication target vein image. Choose from the images. Then, the authentication processing unit 32 collates the selected vein image with the vein image to be authenticated, and determines whether or not the user is a registrant based on the collation result.
  • the display unit 15 a and Visual and auditory notification via audio output unit 15 b are displayed.
  • the authentication processing unit 3 2 determines that it can be approved as a registrant, the authentication processing unit 3 2 performs a process for performing authentication success processing.
  • S. 1 4 is sent to an external device for this authentication device 1.
  • the unlocked door is unlocked for a certain period of time. Processing is performed.
  • control unit 10 can execute the authentication mode.
  • the registration processing unit 23 3 includes a feature detection unit 2 3 ⁇ and a registration unit 2 3 B.
  • the feature detection unit 2 3 A divides the vein image into a plurality of search blocks having some common elements o
  • the feature detection unit 2 3 A divides by setting a search block in the order of scanning with a horizontal shift width of m pixels and a vertical shift width of n pixels.
  • the feature detection unit 23 A detects one search block (hereinafter referred to as a feature block) as a vein feature region from these search blocks.
  • the total vein volume in the vein image is T V (3 , the total number of branch points in the vein image is T JP , the vein volume in the search block is B VQ , the number of branch points in the search block is B JP, and the feature quantity in the search block
  • S is the feature quantity S in the search block:
  • A determines the amount of veins in the search block relative to the total amount of veins and the amount in the search block relative to the total number of branch points according to the equation (1). Is obtained as the feature block. .
  • the feature detection unit 23 A divides the vein image into a plurality of search blocks, and detects the feature block based on the vein quantity and the number of branch points in these search blocks.
  • the registration unit 23 B generates feature position information indicating the center position of the feature block with respect to the vein image, and registers the feature position information and the vein image in association with each other in the memory 13.
  • FIG 6 shows the structure of feature location information.
  • the feature position information includes an area AR 1 for storing the registration ID issued by the registration unit 2 3 B, and an area for storing the X coordinate value at the center of the feature block detected by the feature detection unit 2 3 A.
  • AR 2 and an area AR 3 for storing the y-coordinate value at the center of the feature block are entered in the detection order of the feature block.
  • the vein image corresponding to the entered feature position information is registered in association with the registration ID.
  • the authentication processing unit 3 2 includes a collation candidate selection unit 32 A and an authentication unit 3 2 B.
  • the collation candidate selection unit 32A is provided with one or more pieces of characteristic position information and vein images from the reading unit 3 1 (FIG. 3).
  • the matching candidate selection unit 32A uses each vein image as shown in Fig. 9 (A).
  • Each feature region hereinafter referred to as a registered feature region
  • FIG. 8: step SP 2 is cut out.
  • a registered feature region detected at the time of registration by the detector 23 A (FIG. 4)
  • FIG. 8: step SP 2 is cut out.
  • .. Fig. 9 (A) shows only the vein image and the cut-out image for convenience.
  • the collation candidate selection unit 3 2 A specifies the center position of the registered feature region in the registered vein image based on the feature position information associated with the vein image, and determines the specified position. As a center, a part having the same shape and size as the search block set in the feature detection unit 2 3 A is cut out. Incidentally, the portion to be extracted is the same shape and size as the search block in this embodiment, but it may be more than the search block.
  • the matching candidate selection unit 3 2 A uses the feature detection unit 2 3 A (FIG. 3) from the vein image of the authentication target extracted by the vein extraction unit 2 2 (FIG. 3).
  • the authentication feature area is extracted in the same manner as in 4) (Fig. 8: Step SP3).
  • the verification candidate selection unit 3 2 A acquires an authentication target vein image, and detects a feature region using the center of the authentication target vein image as a reference. Set up CAR.
  • the matching candidate selection unit 3 2 A uses this area CAR in the same shape and size as the search block set in the feature detection unit 2 3 A (FIG. 4) in the same manner as described above with reference to FIG. Is divided into a plurality of search blocks, and the feature value in each search block is obtained by the same calculation method as the feature detection unit 23 A, and then the search block having the largest feature value is authenticated. It is designed to be cut out as an area.
  • the matching candidate selection unit 3 2 A determines whether there is an approximation to the authentication feature area among the registered feature areas based on the similarity between the feature areas (FIG. 8: step). SP 4).
  • the cross-correlation value obtained by the cross-correlation function, the phase correlation value obtained by the phase correlation function, or the absolute value sum of the unit blocks obtained by SAD (Sura of Absolute difference) can be used as the similarity. Can do.
  • the verification candidate selection unit 3 2 A selects the vein image that is the extraction source of the registered feature area whose similarity to the authentication feature area is greater than or equal to the threshold value .. the candidate to be verified with the vein image to be authenticated (FIG. 8: Step SP5), and the selected vein image is sent to the authentication unit 32B (FIG. 7).
  • the collation candidate selection unit 3 2 A stops the authentication process of the authentication unit 3 2 B and, for example, indicates that it has not been approved by the registrant, the display unit 15 a and the voice output unit 15 b Visual and auditory notifications are made through the network (Figure 8: Step SP8).
  • the matching candidate selection unit 3 2 A selects the vein image to be authenticated from among these vein images.
  • a vein image having a characteristic part and an approximate part is selected as a candidate to be matched with the vein image to be authenticated (Fig. 8: Step SP2 to Step SP5) o
  • the collation candidate selection unit 3 2 A receives one feature position information and vein image from the reading unit 3 1 (Fig. 3) (Fig. 8: step SP 1 (NO)), Without selecting a candidate to be collated with the vein image, one vein image is sent to the authentication unit 3 2 B (FIG. 7).
  • Authentication unit 3 2 B one vein image registered in memory 1 3 or one or more vein images selected by collation candidate selection unit 3 2 A, and vein extraction unit 2 2 (Fig. 3) It is determined whether or not the vein image of the authentication target given by (3) matches with the vein image as in the above: the similarity of fc (FIG. 8: Step SP 6).
  • the authentication unit 3 2 B receives from the matching candidate selection unit 3 2 A, the registered feature regions in the two or more vein images, and Obtain the similarity with the authentication feature area in the authentication target vein image, and obtain the authentication target vein image and similarity in descending order from the vein image with the registered feature area that has a high similarity with the authentication feature area. It is made like that.
  • the similarity of the vein image may be obtained by the same method as that of the feature region, or may be obtained by a different method.
  • the authentication unit 3 2 B determines that the vein images do not match (Fig. 8: Steps).
  • SP 6 (NO) Executes authentication failure processing (Fig. 8: Step SP 8).
  • the similarity between the vein images exceeds the limit of being a registrant, the authentication unit 3 2 B determines that the vein images match (Fig. 8: Steps).
  • SP 6 (YES) the authentication success process is executed ( Figure 8: Step SP 7).
  • the authentication processing unit 32 performs the authentication process.
  • the authentication device 1 acquires a vein image to be registered from the registrant's finger in the vein registration mode, detects a vein feature region for use in the authentication process, and then extracts one feature region.
  • the information indicating the position of the part (feature position information) and the vein image are associated with each other and registered in the memory 13.
  • the vein registration mode can skip the detection of the registration feature area in the authentication process, and can speed up the authentication process accordingly.
  • information indicating the position of a part of the feature area is registered. 1 3 memory capacity can be reduced.
  • Veins are said to be life-long, and if they are stolen, they cannot be replaced as in the case of pass-passes, so tamper-resistant memory 13 is often applied. Since the memory 13 having the resistance to resistance cannot be easily increased in capacity technically or economically, it is particularly useful when the memory 13 is applied.
  • the position of the center of the feature area is used as the feature position information. Therefore, in this authentication device 1, since the occupation amount of the characteristic position information with respect to the memory 13 can be minimized, the storage capacity of the memory 13 can be further reduced.
  • the authentication device 1 acquires a vein image to be authenticated from the registrant's finger, and extracts a vein feature area (authentication feature area) included in the vein image. To detect. In addition, the authentication device 1 cuts out each of the vein images registered in the memory 13 from the same feature size information as the authentication feature area (registered feature area) based on the feature position information associated with the vein image. The candidate to be verified with the vein image to be authenticated is selected from a plurality of registered vein images according to the similarity between each registered feature area and the authentication feature area. In this state, the authentication device 1 determines whether or not the user is a registrant based on the result of collation between the selected vein image and the vein image to be authenticated.
  • the authentication mode it is only necessary to extract based on the feature position information without detecting the registered feature region, so it is possible to determine whether or not the user is a registered person at a high speed.
  • some feature areas (registered feature area, authentication feature area) of the original image (vein image) are targeted, one of the original images (vein image) obtained by thinning out the pixels like a thumbnail image.
  • a collation candidate can be selected more accurately, and as a result, the process until it is determined to be a registrant can be accelerated.
  • the feature area is 4 of the original image (vein image). : 1 / 8th. Therefore, when SAD is used to calculate the similarity, the calculation time for the similarity between the registered feature area and the authentication feature area is as follows: The calculation time for the similarity between the registration target vein image and the authentication target vein image In contrast, 1 Z 4 8 times. Also, when cross-correlation is used to calculate the similarity, the calculation time of the similarity between the registered feature area and the authentication feature area is calculated as the similarity between the registration target vein image and the authentication target vein image. It is 1 / 2.0.4 times the time. This also shows that in the authentication mode, the process up to determining that the user is a registrant can be accelerated.
  • the authentication device 1 when detecting the feature region (registered feature region, authentication feature region), divides the vein image into a plurality of search blocks, and veins occupying the search block from each of the divided search blocks. Based on the number of pixels and the number of branch points, A feature block is detected.
  • this authentication device since the feature region is detected not only by the amount of veins in the search block but also by the shape of the vein, the veins are detected more accurately than when the feature region is detected only by the amount of veins. Can be detected.
  • the authentication device 1 includes the number of vein pixels in the search block relative to the total number of vein pixels in the entire vein image and the veins in the block relative to the total number of vein branch points in the entire vein image.
  • the feature block is detected based on the sum of the number of branch points.
  • the number of vein pixels and the number of branch points in the search block are normalized so that the scale is constant, so that the vein feature region can be detected more accurately than when normalization is not performed. Since the sum of the number of vein pixels and the number of vein branch points is used as the feature block detection parameter, evening, for example, the data calculation is more effective than the case of multiplying the number of vein pixels and the number of vein branch points. The speed can be increased.
  • the authentication device 1 divides the vein image into a plurality of blocks having a common element as a part (FIG. 5).
  • Jigatatsu deko Authentication device 1 can subdivide vein images more than dividing into multiple blocks without common elements, so that the feature region of veins can be detected accurately.
  • the vein image of the registration target is obtained from the registrant's finger, and after the feature region of the vein for use in the authentication process is detected, the information indicating the position of the feature region part (feature position information ) And the vein image are registered in the memory 13 in association with each other, whereby the authentication device 1 capable of performing high-speed authentication while suppressing an increase in storage capacity can be realized.
  • a vein image is applied as a living body image.
  • the present invention is not limited to this, and a fingerprint image, an iris image, a loop image, a nerve image, or the like is applied. You may do it.
  • This biological image The image may be multivalued or binary.
  • the acquisition unit that acquires the biological image is the imaging unit 1
  • the drive unit 21 and the vein extraction unit 2 2 are configured.
  • the configuration mode can be changed as necessary, such as omitting or replacing 2 or adding a new processing unit. The same applies to the processing contents of each part.
  • the present invention is not limited to this.
  • the search block may be divided into a plurality of search blocks having no common element.
  • the central area CAR (Fig. 10) of the vein image to be authenticated is divided into a plurality of search blocks.
  • the search prog may be divided into
  • vein image is registered has been described, but the present invention is not limited to this. If you want to register vein information about veins, you can use it as a registration target. The same applies to a case where a biological image other than a vein image is applied.
  • the present invention is not limited to this: The feature region of the vein may be detected based only on the amount of vein occupying the mouth and lid.
  • a method for detecting the search block having the largest sum or multiplication value of the amount of veins occupying the block and the result of weighting the number of branch points of the veins occupying the block, or the search for the total number of branch points The number of branch points in the block is obtained as a weighting factor for the vein volume in the search block relative to the total vein volume. It is possible to adopt a technique for detecting the search block having the largest value. In this case, since the feature region is detected with emphasis on the shape, the feature region of the vein can be detected more accurately.
  • At least the amount of veins in the block may be used. The same applies when a biological image other than a vein image is applied.
  • the vein image has a registered feature area whose similarity to the authentication feature area is equal to or greater than a threshold
  • the number of selections for selecting candidates to be verified against the vein image to be authenticated is limited.
  • the present invention is not limited to this, the number of candidates to be selected may be limited according to the similarity.
  • the number of candidates at the threshold is maximized, and the number of candidates is switched so as to decrease as the value of similarity reaches the highest value (when they match): In this way, it is possible to further speed up the authentication process while maintaining the accuracy of candidate selection.
  • the feature block center for the vein image is applied as the feature position information registered in association with the vein image.
  • the present invention is not limited to this, and according to the application, for each function. Alternatively, a part of each function may be applied to a single device.
  • the present invention can be used in the field of detecting or managing a specific person.

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Abstract

記憶容量の増量を抑えつつ高速に認証し得る登録装置、登録方法、認証装置及び認証方法を提案する。認証対象の生体画像から、該生体画像に含まれる特徴領域を検出する。また記憶手段に記憶された複数の生体情報から、当該生体情報に対応付けられた位置情報に基づいて特徴領域と同形同大の部分をそれぞれ切り出す。これら切り出された各部分と、認証対象の生体画像における特徴領域との類似度に応じて、認証対象の生体画像と照合すべき候補を、複数の生体情報のなかから選択し、選択された生体情報により示される生体と、認証対象の生体画像における生体の照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する。

Description

明 細 書 登録装置、 登録方法、 認証装置及び認証方法 技術分野
本発明は登録装置、 登録方法、 認証装置及び認証方法に関し、 例えばバ ィオメ ト リクス認証に適用して好適なものである。 背景技術
従来、 例えばある場所の入退場を管理するシステム等のように、 複数人 の登録情報をメモリに登録し、 登録された登録情報と一致する情報を入力 した者が登録者であるか否かを、 探索する場合がある。 この場合、 入力さ れる認証対象の情報を、 メモリに登録された複数の登録情報とそれぞれ照 合する、 いわゆる 「 1 ： N認証」 が行われる。
この種の認証装置として、 複数の登録画像及び認証対象の照合画像から 低解像度の変換登録画像及び変換照合画像を生成し、 変換照合画像との相 関度の高い上位所定数の変換登録画像の生成元となる登録画像を、 認証対 象の照合画像との照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定するよう にしたものが提案されている （例えば特許文献 1参照） 。 特許文献 1 特閧平 2 0 0 5 - 2 1 5 8 8 3号公報。 ヒころでかかる構成の認証装置では、 認証対象の照合画像が入力される 度に （認証処理を開始する度に） 、 低解像度の変換登録画像及び変換照合 画像を生成するため、 その分だけ、 認証処理速度が低下するという問題が ある。
この問題の解決策の一例として、 複数の登録画像をそれぞれ登録する度 に、 低解像度の変換登録画像を生成し、 当該変換登録画像を登録画像と対 応付けてメモリに登録することが考えられる。 しかしながらこの例のよう にすると、 記憶容量が大幅に増量するという問題がある。 発明の開示
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、 記憶容量の増量を抑えつ つ高速に認証し得る登録装置、 登録方法、 認証装置及び認証方法を提案し ようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明は、 登録装置であって、 生体画像を取 得する取得部と、 生体画像から、 認証過程で用いるための特徴領域を検出 する検出部と、 基準に対する特徴領域の一部の位置を示す位置情報と、 生 体画像における生体に関する生体情報とを対応付けて記憶手段に登録する 登録部 を設げるよう.にした。
また本発明は、 登録方法であって、 生体画像を取得する第 1のステップ と、 生体画像から、 認証過程で用いるための特徴領域を検出する第 2のス テ、ソプと、 基準に対する特徴領域の位置を示す位置情報と、 生体画像にお ける生体を示す生体情報とを対応付けて記憶手段に登録する第 3のステ プとを設けるようにした。
さちに本発明は、 認証装置であって、 認証対象の生体画像を取得する取 得部と、 認証対象の生体画像から特徴領域を検出する検出部と、 記憶手段 に登録された複数の生体情報から、 当該生体情報に対応付けられた位置情 報に基づいて特徴領域以上となる領域をそれぞれ切り出し、 切り出した各 領域と、 特徴領域との類似度に応じて、 複数の生体情報のなかから、 認証 対象の生体画像と照合すべき候補を選択する選択部と、 選択部により選択 された生体情報により示される生体と、 生体画像における生体の照合結果 に基づいて登録者であるか否かを判定する判定部とを設けるようにした。 さらに本発明は、 認証方法であって、 認証対象の生体画像を取得する第 1のステップと、 認証対象の生体画像から特徴領域を検出する第 2のステ ップと、 記憶手段に記憶された複数の生体情報から、 当該生体情報に対応 付けられた位置情報に基づいて特徴領域以上となる領域をそれぞれ切り出 す第 3のステップと、 切り出された各領域と、 特徴領域との類似度に応じ て、 複数の生体情報のなかから、 認証対象の生体画像と照合すべき候補を 選択する第 4のステップと、 選択された生体情報により示される生体と、 生体画像における生体の照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定す る第 5のステップとを設けるようにした。
以上のように本発明によれば、 認証過程では登録対象の生体画像におけ る特徴領域の検出を省略させることができ、 その分だけ認証過程を高速化 できる。 また、 認証過程で用いるための特徴領域自体を記憶手段に登録す るのではなく、 該特徴領域の一部の位置を示す情報を登録するので、 記憶 手段に対する記憶容量を低減できる。 かく して記憶容量の増量を抑えつつ 高速に認証し得る登録装置、 登録方法、 認証装置及び認証方法を実現でき る。 図面の簡単な説明
図 1は、 本実施の形態による認証装置の回路構成を示す略線図である。 図 2は； 静脈登録モードにおける制御部の機能的構成を示すブ口ック図 である。
図 3は、 認証モードにおける制御部の機能的構成を示すブロック図であ る。
図 4は、 登録処理部の構成を示すブロック図である。
図 5は、 探索プロックの設定の説明に供する略線図である。
図 6は、 特徴位置情報のデ一夕構造を示す略線図である。
図 7は、 認証処理部の構成を示すブロック図である。
図 8は、 認証処理手順を示すフローチャートである。 図 9は、 特徴領域の切り出しの説明に供する画像の写真である。
図 1 0は、 特徴領域を検出するための範囲の設定の説明に供する略線図 である。 発明を実施するための最良の形態
以下図面について、 本発明を適用した一実施の形態を詳述する。
( 1 ) 認証装置の全体構成
図 1において、 本実施の形態による認証装置 1の全体構成を示す。 この 認証装置 1は、 制御部 1 0に対して、 命令入力部 1 1、 撮像部 1 2、 メモ リ 1 3、 インターフヱ一ス 1 4及び通知部 1 5をそれぞれバス 1 6を介し て接続することにより構成される。
制御部 1 0 は、 認証装置 1 全体の制御 'を司る C P U ( Central Processing Unit )と、 各種プログラム及び設定情報などが格納される Rひ M ( Read Only Memory)と、 当該 C P Uのワークメモ リ と しての R A M (Random Access Memory )とを含むコンピュー夕として構成される。
この制御部 1 0には、 登録対象のユーザ （以下、 これを登録者と呼ぶ） の静脈を登録するモード （以下、 これを静脈登録モードと呼ぶ） の実行命 令又は登録者本人の有無を判定するモード （以下、 これを認証モードと呼 ぶ） の.実行命令が、 命令入力；部 1 1から入力される。
制御部 1 0は、 かかる実行命令により実行すべきモードを決定し、 の 決定結果に対応するプログラムに基づいて、 撮像部 1 2、 メモリ 1 3、 ィ ン夕一フェース 1 4及び通知部 1 5を適宜制御し、 静脈登録モ一ド又は認 証モ一ドを実行するようになされている。
撮像部 1 2は、 脱酸素化へモグロビン及び酸素化ヘモグロビンの双方に 対して特異的に吸収される特性をもつ波長域 （ 7 0 0 [ηπ！]〜 9 0 0 [nm] ) に含まれる波長の光 （以下、 これを近赤外光と呼ぶ） を、 指を配すべき対 象となる面 （以下、 これを指配置面と呼ぶ） 上に照射する。 また撮像部 1 2は、 生体部位内方の静脈の画像 （以下、 これを静脈画像 と呼ぶ） を、 デ一夕 （以下、 これを静脈画像データと呼ぶ） として生成し、 この静脈画像デ一夕を制御部 1 0に送出するようになされている。
メモリ 1 3は、 静脈画像に映し出される静脈に関する情報 （以下、 これ を静脈情報と呼ぶ） を記憶するためのものであり、 制御部 1 0により指定 される所定の領域に記憶し、 又は所定の領域から読み出すようになされて いる。
イン夕一フェース 1 4は、 認証装置 1の外部の装置との間において所定 の伝送路を介して各種データを授受するようになされている。
通知部 1 5は、 表示部 1 5 a及び音声出力部 1 5 bでなり、 該表示部 1 5 aは、 制御部 1 0から与えられる表示データに基づく文字や図形を表示 個面に表示する。 一方、 音声出力部 1 5 bは、 制御部 1 0から与えられる. 音声データに基づく音声を、： スピーカから出力するようになされている。
( 1 - 1 ) .静脈登録モード
次に、 静脈登録モードについて説明する。 制御部 1 ひは、 実行すべきモ 一ドどして静脈登録モードを決定した場合、 指配置面に指を配すべきこと を通知部 1 5を介して通知した後、 図 2に示すように、 駆動部 2 1、 静脈 抽出部 2 2及び登録処理部 2 3 として機能する。
この場合、.駆動部 2 1は、 撮像部 1 2を駆動制御するよ'うになされてい る。 すなわち駆動部 2 1は、 撮像部 1 2における光源を駆動することによ つて指配置面に対して近赤外光を照射させる。 .また駆動部 2 1は、 撮像部 1 2における光学レンズのレンズ位置を、 被写体に焦点が合うように調整 する。 さらに駆動部 2 1は、 所定の露出値 （ E V (Exposure Value) ) に基 づいて、 撮像部 1 2における絞りの絞り値を調整するとともに、 撮像素子 に対するシャッター速度 （露出時間） を調整する。
静脈抽出部 2 2は、 撮像部 1 2での撮像結果として、 該撮像部 1 2から 与えられる静脈画像データの静脈画像から、 当該静脈画像に映し出される 静脈を抽出する。
この抽出手法の一例を挙げる。 静脈抽出部 2 2は、 静脈画像データに対 して、 画像回転補正、 ノイズ除去、 画像切出などの前処理を適宜施した後 に、 例えばガウシアンフィルタや L O gフィル夕等の微分フィル夕を用い て鮮鋭化処理を施す。 また静脈抽出部 2 2は、 鮮鋭化処理後の静脈画像を 2値化し、 該 2値化された静脈画像に映し出される静脈の中心又は輝度ピ —クを基準として静脈幅を一定に細線化するようになされている。
したがつてこの実施の形態における静脈抽出部 2 2では、 多値の静脈画 像から、 線幅を一定とする静脈が、 2値の画像 （以下、 これを静脈像と呼 ぶ） として抽出される。
登録処理部 2 3は、 静脈抽出部 2 2により抽出された静脈像から特徴領 域を検出し、 該静脈像に対する特徴領域の一部の'位置を表す情報 （以下、 これを特徴位置情報と呼ぶ.） と、 静脈像とを対応付けてメモリ 1 3に記憶 することにより登録する。
このようにして制御部 1 0は、 静脈登録モ一ド.を実行することができる ようになされている。
( 1— 2 ) 認証モ一ド
次に、 認証モードについて説明する。 制御部 1 0は、. 実行すべきモード として認証モードを決定した場合、 指配置面に指を配置すべきことを通知 部 1 5を介して通知した後、 図 2との対応部分に同一符号を付した図 3に 示すように、 駆動部 2 1、 静脈抽出部 2 2、 読出部 3 1及び認証処理部 3 2として機能する。
この場合、 駆動部 2 1は、.撮像部 1 2を駆動させ、 静脈抽出部 2 2は、 撮像部 1 2から与えられる静脈画像データから静脈像を抽出する。
読出部 3 1は、 メモリ 1 3に登録された静脈像及び特徴位置情報を読み 出し、 当該読み出した静脈像及び特徴位置情報を認証処理部 3 2に与える。 認証処理部 3 2は、 メモリ 1 3に登録される静脈像が 1つである場合、 該登録された一の静脈像と、 静脈抽出部 2 2により抽出された認証対象の 静脈像とを照合し、 その照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定す る
一方、 認証処理部 3 2は、 メモリ 1 3に登録される静脈像が複数である 場合、 これら静脈像から、 当該静脈像に対応付けられた特徴位置情報に基 づいて特徴領域を切り出すとともに、 静脈抽出部 2 2により抽出された認 証対象の静脈像から特徴領域を切り出す。
また認証処理部 3 2は、 登録された各静脈像における特徴領域と、 認証 対象の静脈像における特徴領域との類似度に応じて、 認証対象の静脈像と 照合すべき候補を、 複数の静脈像のなかから選択する。 そして認証処理部 3 2は、 選択した静脈像と、 認証対象の静脈像とを照合し、 その照合結果 に基づいて登録者であるか否かを判定する。
ここで、 認証処理部 3 2は、 登録者と承認することができないものと判 定した場合、 認証失敗の処理として、 例えば登録者と承認することができ ないことを、 表示部 1 5 a及び音声出力部 1 5 bを介して視覚的及び聴覚 的に通知する。
これに対して、 認証処理部 3 2は、 登録者と承認することができるもの と判定した場合、 認証成功の処理を行わせるためのデ一夕を、 イン夕一フ
"ス. 1 4から、 この認証装置 1に対して外部の装置に送出する。 この装 置では、 認証成功の処理として、 例えば、 開錠された ドアを一定期間だけ 開錠する等の所定の処理が行われる。
このようにしてこの制御部 1 0は、 認証モードを実行することがで:きる ようになされている。
( 2 ) 登録処理部の構成
次に、 図 2に示した登録処理部 2 3の構成について説明する。 この登録 処理部 2 3は、 図 4に示すように、 特徴検出部 2 3 Α及び登録部 2 3 Bに より構成される。 特徴検出部 2 3 Aは、 静脈抽出部 2 2 (図 2 ) から静脈像が与えられた 場合、 当該静脈像を、 共通要素を一部にもつ複数の探索ブロックに分割す o
この分割手法の一例を挙げる。 図 5に示すように、 特徴検出部 2 3 Aは、 水平方向のずらし幅を m画素とし、 垂直方向のずらし幅を n画素として、 ヲス夕スキャン順に探索ブロックを設定することにより分割する。
また特徴検出部 2 3 Aは、 静脈像を複数の探索プロックに分割した場合、 これら探索ブロックから、 静脈の特徴領域となる一の探索ブロック （以下、 これを特徴ブロックと呼ぶ） を検出する。
この検出手法の一例を挙げる。 静脈像における総静脈量を T V (3とし、 静脈像における総分岐点数を T J Pとし、 探索ブロックにおける静脈量を B V Qとし、 探索プロックにおける分岐点数を B J Pとし、 探索ブロックに おける特徴量を Sとした場合、 該探索ブロックにおける特徴量 Sは、：次式
S = b. V Q / V Q τ j P / j p . ( 丄 ). どされる。.特徴検出部 2 3 . Aは、 探索ブロックにおける特徴量とレて、 こ の （ 1 ) 式にしたがづて、 総静脈量に対する探索ブロック内の静脈量と、 総分岐点数に対する探索プロック内の分岐点数との和を求め、 該和が最も 大きい ~·の探索プロヅ:クを特徴プロックとして検出する。 .
このように特徴検出部 2 3 Aは、 静脈像を複数の探索ブロックに分割し、 これら探索ブロックにおける静脈量及び分岐点数に基づいて、 特徴ブロッ クを検出するようになされている。
登録部 2 3 Bは、 静脈像に対する特徴プロックの中心の位置を示す特徴 位置情報を生成し、 該特徴位置情報と、 静脈像とを対応付けてメモリ 1 3 に登録する。
ここで、 特徴位置情報のデ一夕構造を図 6に示す。 図 6に示すように、 特徴位置情報は、 登録部 2 3 Bにより発行される登録 I Dを格納するため の領域 A R 1 と、 特徴検出部 2 3 Aにより検出された特徴プロックの中心 における X座標値を格納するための領域 AR 2と、 該特徴プロックの中心 における y座標値を格納するための領域 AR 3とを有し、 特徴プロックの 検出順にエント リされる。 また、 エン ト リされた特徴位置情報に対応する 静脈像は、 登録 I Dにより対応付けされて登録される。
( 3 ) 認証処理部の構成
次に、 図 3に示した認証処理部 3 2の構成について説明する。 この認証 処理部 3 2は、 図 7に示すように、 照合候補選択部 32 Aと、 認証部 3 2 Bとによって構成される。
照合候補選択部 32 Aには、 読出部 3 1 (図 3) から、 一又は複数の特 微位置情報及び静脈像が与えられる。
照合候補選択部 32 Aは、 複数の特徴位置情報及び静脈像が与えられた 場合 （図 8 ： ステップ S P 1 (YE S) ) 、 図 9 ( A) に示すように、 各 静脈像から、 特徴検出部 2 3 A (図 4 ) によって登録時に検出された特徴 領域 （以下、 これを登録特徴領域と呼ぶ） をそれぞれ切り出す .（図 8 ： ス テツプ S P 2) 。： ちなみに、 ..図 9 ( A) には、 便宜上、： め静脈像及び切 出画像だけを示している。
.具体的に照合候補選択部 3 2 Aは、 登録された静脈像における登録特徴 領域の中心位置を、 該静脈像に対応付けられた特徴位置情報に基づいて特 定し、 その特定した位置を中心として、 特徴検出部 2 3 Aにおいて設定さ れる探索プロックと同形同大でなる部分を切り出すようになされている。 ちなみに、 切出対象の部分は、 この実施の形態では探索ブ ックと同形同 大としたが、 探索ブロック以上であってもよい。
次に、 照合候補選択部 3 2 Aは、 図 9 (B) に示すように、 静脈抽出部 2 2 (図 3 ) により抽出された認証対象の静脈像から、 特徴検出部 2 3 A (図 4 ) と同様にして認証特徴領域を切り出す （図 8 ： ステップ S P 3 ) 。 具体的に照合候補選択部 3 2 Aは、 図 1 0に示すように、 認証対象の静 脈像を取得し、 該認証対象の静脈像の中心を基準として、 特徴領域を検出 するための領域 C A Rを設定する。
そして照合候補選択部 3 2 Aは、 この領域 C A Rを、 図 5で上述した場 合と同様にして、 特徴検出部 2 3 A (図 4 ) において設定された探索プロ ックと同形同大でなる複数の探索プロックに分割し、 各探索プロックにお ける特徴量を、 当該特徴検出部 2 3 Aと同一の算出手法により求めた後、 特徴量が最も大きくなる一の探索プロックを認証特徴領域として切り出す ようになされている。
次に、 照合候補選択部 3 2 Aは、 各登録特徴領域のなかに、 認証特徴領 域と近似するものがあるか否かを、 当該特徴領域同士の類似度により判定 する （図 8 ： ステップ S P 4 ) 。 この類似度としては、.例えば、 相互相関 関数により得られる相互相関値、 位相相関関数により得られる位相相関値 又は S A D (Sura of Absolute difference)により得られる単位ブロツクの 絶対値和等を採用することができる。
ここで、.認証特徴領域との類似度が閾値以上となる 1又は 2以上の登録 特徴領域がある場合 （図 8 :.ステヅプ S P 4 ( Y E S ) ) 、 このこどは、 当該登録特徴領域の切出元となる静脈像が、 認証特徴領域の切出元となる 静脈像:と一致.する可能性が高い、 つまり認証対象者が登録者である可能性 が高いことを意味する。
この場合、 照合候補選択部 3 2 Aは、 認証特徴領域との類似度が閾値以 上となる登録特徴領域の切出元となる静脈像を、..認証対象の静脈像と照合 すべき候補として選択:し （図 8 ： ステップ S P 5 ) 、 該選択した静脈像を 認証部 3 2 B (図 7 ) に送出する。
これに対して、 認証特徴領域との類似度が閾値以上となる登録特徴領域 がない場合 （図 8 ： ステップ S P 4 ( N O ) ) 、 認証対象者が登録者であ る可能性がないことを意味する。 この場合、 照合候補選択部 3 2 Aは、 認証部 3 2 Bの認証処理を停止さ せるとともに、 例えば登録者と承認されなかったことを、 表示部 1 5 a及 び音声出力部 1 5 bを介して視覚的及び聴覚的に通知する （図 8 ： ステツ プ S P 8 ) 。
このように照合候補選択部 3 2 Aは、 メモリ 1 3に登録された静脈像が 複数ある場合 （図 8 : ステヅプ S P 1 (YE S) ) , これら静脈像のうち、 認証対象の静脈像において特徴的な部分と近似する部分をもつ静脈像を、 当該認証対象の静脈像と照合する候補として選択するようになされている (図 8 ： ステップ S P 2〜ステップ S P 5 ) o
一方、 照合候補選択部 3 2 Aは、 読出部 3 1 (図 3 ) から、 一の特徴位 置情報及び静脈像が与えられた場合 （図 8 ： ステップ S P 1 (NO) ) 、 認証対象の静脈像と照合すべき候補を選択することなぐ、 一の静脈像を認 証部 3 2 B (図 7 ) に送出する。
認証部.3 2 B:は、 メモリ 1 3·に登録された一の静脈像又は照合候補選択 部 3 2 Aにより選択された 1又は 2以上の静脈像と、.静脈抽出部 2 2 (図 3 ) から与えられる認証対象の静脈像とがー致するか否かを、 当該静脈像 同: fcの類似度により判定する （図 8 ： ステップ S P 6 ) 。
なお、 2以上の静脈像と、 認証対象の静脈像との類似度を求める場合、 認証部 3 2 Bは、 照合候補選択部 3 2 Aから、 2以上の静脈像における登 録特徴領域と、 認証対象の静脈像における認証特徴領域との類似度を取得 し、：当該認証特徴領域との類似度が高い登録特徴領域をもつ静脈像から順 に、 認証対象の.静脈像と類似度を求めるようになされている。
ちなみに、 静脈像の瀕似度としては、 特徴領域の類似度と同一手法によ り求めるようにしてもよく、 異なる手法により求めるようにしてもよい。 ここで、 静脈像同士の類似度が登録者であるとする限度 （閾値） 未満と なる場合、 認証部 3 2 Bは、 当該静脈像同士が一致していないものと判定 し （図 8 ： ステップ S P 6 (N O) ) 、 認証失敗の処理を実行する （図 8 ： ステップ S P 8 ) 。 これに対して、 静脈像同士の類似度が登録者であ るとする限度以上となる場合、 認証部 3 2 Bは、 当該静脈像同士が一致し ているものと判定し （図 8 ： ステップ S P 6 ( Y E S ) ) 、 認証成功の処 理を実行する （図 8 ： ステップ S P 7 ) 。
このようにして認証処理部 3 2は、 認証処理を実行するようになされて いる。
( 4 ) 効果等
以上の構成において、 この認証装置 1は、 静脈登録モードにおいて、 登 録者の指から登録対象の静脈像を取得し、 認証過程で用いるための静脈の 特徴領域を検出した後、 特徴領域の一部の位置を示す情報 （特徴位置情 報） と、 静脈像とを対応付けてメモリ 1 3に登録する。
じたがって静脈登録モ ドは、 認証過程での登録特徴領域の検出を省略 させることができ、 その分だけ認証過程を高速化できる。 また、 認証過程 で用いるための静脈の特徴領域自体をメモリ 1 :3に登録するのではなぐ、. 該特徴領域の一部の位置を示す情報 （特徴位置情報） どして登録するので、 メモリ 1 3の記憶容量を低減できる。
静脈は生涯不変であるといわれており、 盗用きれた場合には、.パスヮ一 ド等の.ように代替ができないことから、 耐タンパ性を有するメモリ 1 3が 適用されることが多い。 耐 ンパ性を有するメモリ 1 3は、.技術的にも経 済的にも容易に大容量化を図ることができないので、： 当該メモリ 1 3を適 .用する場合には特に有用となる。
, また この認証装置 1では、 特徴位置情報として、 特徴領域の中心の位 置が採用される。 したがつてこの認証装置 1では、 メモリ 1 3に対する特 徴位置情報の占有量を最小に抑えることができるため、 メモリ 1 3の記憶 容量をより一段と低減できる。
一方、 認証装置 1は、 認証モードにおいて、 登録者の指から認証対象の 静脈像を取得し、 該静脈像に含まれる静脈の特徴領域 （認証特徴領域） を 検出する。 また認証装置 1は、 メモリ 1 3に登録された複数の静脈像から、 当該静脈像に対応付けられた特徴位置情報に基づいて認証特徴領域と同形 同大の部分 （登録特徴領域） をそれぞれ切り出し、 切り出した各登録特徴 領域と、 認証特徴領域との類似度に応じて、 登録された複数の静脈像のな かから、 認証対象の静脈像と照合すべき候補を選択する。 この状態におい て認証装置 1は、 選択した静脈像と、 認証対象の静脈像との照合結果に基 づいて登録者であるか否かを判定する。
'したがって認証モードでは、 登録特徴領域を検出することなく、 特徴位 置情報に基づいて切り出すだけでよいので、 その分だけ登録者であるか否 かを高速に判定できる。 また、 原画 （静脈像） の一部の特徴領域 （登録特 徴領域、 認証特徴領域） を対象とするので、 サムネイル画像のように、 画 素を間引くことにより得た原画 （静脈像） の一部を対象とする場合に比し て 照合候補を正確に選択することができ、 この結果、 登録者であると判 定するまでの処理を高速化できる。
ちなみに、 原画 （静脈像） .のサイズを 3 2 0 x 2 4 0ピクセルとし、. 特 徴領域のサイズを 4 0 X 4 0ピクセルとした場合、 特徴領域は、 原画 （静 脈像） の 4: 8分の 1 どなる。 したがって、 類似度の計算に S A Dを用いた 場合、 登録特徴領域と、 認証特徴領域との類似度の計算時間は、 .登録対象 の静脈像と、 認証対象の静脈像との類似度の計算時間に対して.、 1 Z 4 8 倍となる。 また、 類似度の計算に相互相関を用いた場合、 .登録特徴領域と、 認証特徴領域との類似度の計算時間は、 登録対象の静脈像と、 認証対象の 静脈像との類似度の計算時間に対して、 1 / 2 3. 0 .4倍となる。 このこと からも、 認証モードにおいて、 登録者であると判定するまでの処理を高速 化できることが分かる。
また、 この認証装置 1は、 特徴領域 （登録特徴領域、 認証特徴領域） の 検出する場合、 静脈像を複数の探索ブロックに分割し、 分割した各探索ブ 口ックから、 探索プロックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、 特徴ブロックを検出するようになされている。
したがつてこの認証装置 1では、 探索プロック内の静脈の量だけでなく、 静脈の形状も加味して特徴領域を検出するので、 静脈の量だけで特徴領域 を検出する場合よりも正確に静脈の特徴領域を検出できる。
具体的にこの実施の形態では、 認証装置 1は、 静脈像全体に占める静脈 の総画素数に対する探索プロックに占める静脈の画素数と、 静脈画像全体 に占める静脈の総分岐点数に対するプロックに占める静脈の分岐点数との 和に基づいて、 特徴ブロックを検出するようになされている。
したがつてこの認証装置 1では、 探索ブロックに占める静脈の画素数及 び分岐点数を尺度が一定となるように正規化するので、 正規化しない場合 よりも正確に静脈の特徴領域を検出できる。 また、 静脈の画素数と、 静脈 の分岐点数との和を、 特徴プロックの検出パラメ，夕とするので、 例えば 静脈の画素数と、 静脈の分岐点数との乗算する場合よりもデータ計算上の 高速化を図ることができる。
また、 この認証装置 1は、 静脈像を複数の探索プロックに分割する場合、 共通要素を」部にもつ複数のプロックに分割する （図 5 ) 。： じたがつでこ 認証装置 1では、 共通要素をもたない複数めプロックに分割する場合よ りも静脈像を細分化できるため、 正確に静脈の特徴領域を検出できる。 以上の構成によれば、 登録者の指から登録対象の静脈像を取得し、' 認証 過程で用いるための静脈の特徴領域を検出した後、 特徴領域の 部の位置 を示す情報 （特徴位置情報） と、 静脈像とを対応付けてメモリ 1 3に登録 するようにしたことにより、 記憶容量の増量を抑えつつ高速に認証し得る 認証装置 1を実現できる。
( 5 ) 他の実施の形態
上述の実施の形態においては、 生体画像として、 静脈画像を適用するよ うにした場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 指紋画像、 虹彩 画像、 ロ紋画像又は神経画像等を適用するようにしてもよい。 この生体画 像は多値であってもよく、 2値であってもよい。
なお、 生体画像を取得する取得部を、 上述の実施の形態では、 撮像部 1
2、 駆動部 2 1及び静脈抽出部 2 2によって構成するようにしたが、 適用 される生体の種等の諸事情に応じて、 当該撮像部 1 2、 駆動部 2 1又は静 脈抽出部 2 2を省略する若しくは入れ替える、 あるいは、 新たな処理部を 加える等、 必要に応じて構成態様を変更することができる。 また、 各部の 処理内容についても同様である。
また土述の実施の形態においては、 静脈像を、 共通要素を一部にもつ複 数の探索ブロックに分割するようにした場合について述べたが （図 5 ) 、 本発明はこれに限らず、 共通要素をもたない複数の探索プロックに分割す るようにしてもよい。 なお、 認証モードでは、 認証対象の静脈像の中央領 域 C A R (図 1 0 ) を複数の探索ブロックに分割したが、 静脈登録モ―ド と伺様に、 認証対象の静脈像の全体を複数の探索プロッグに分割するよう にしてもよい。
さらに上述の実施の形態においては、 静脈像を登録するようにした場合 について述べたが、 本発明はこれに限らず、.静脈像に映し出される静脈の 一部、 または、' 該静脈に曲線近似させたパラメ一夕等.を登録するようにし て:もよい 要ほ、 静脈に関する静脈情報であれば、 登録対象として採用で きる。. なお、 静脈画像.以外の生体画像を適用する場合.も同様である。
さらに上,述の実施の.形態においては、 プロックに占め.る静脈量. (静脈の 画素数) 及び分岐点数に基づいて、 静脈の特徴領域を検出するようにじた 場合について述ベたが、 本発明はこれに限らず、：該ブ口、リダに占める静脈 量だけに基づいて静脈の特徴領域を検出するようにしてもよい。
また、 ブロックに占める静脈量と、 該ブロックに占める静脈の分岐点数 に対して重み付けした結果との和あるいは乗算値が最も大きい一の探索ブ 口ックを検出する手法や、 総分岐点数に対する探索プロック内の分岐点数 を、 総静脈量に対する探索ブロック内の静脈量に対する重み係数として得 た値が最も大きい一の探索プロックを検出する手法を採用することができ る。 このようにした場合、 形状を重視して、 特徴領域を検出することにな るため、. より一段と正確に静脈の特徴領域を検出することができる。
. 上述の例以外であっても、 少なく とも、 ブロックに占める静脈量を用い るのであればよい。 なお、 静脈画像以外の生体画像を適用する場合も同様 である。
さらに上述の実施の形態においては、 認証特徴領域との類似度が閾値以 上となる登録特徴領域をもつ静脈像であれば、 認証対象の静脈像と照合す べき候補を選択する選択数に制限を設けない場合について述べたが、 本発 明はこれに限らず、 当該類似度に応じて、 選択すべき候補数を制限するよ うにしてもよい。
すなわち、 閾値のときの候補数を最大とし、 該閾値から類似度が最も高 い値 （一致する場合）： になるに応じて減少するように候補数を切り換える。 このようにすれば、 候補選択における正確の程度を維持しながらも .認証 処理をより一段と高速化できる。
さらに上述の実施の形態においては、 静脈像と対応付けて登録される特 徴位置情報と:して、 静脈像に対する特徴ブロックめ中心を適用するように した場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 当該特徴ブロックの ；左上端及び右下端や、. 上端の中間及び下端の中間等のように、' :特徴ブ Dッ クにおける縁の一部の位置を適用するようにしてもよく また中心から 定の関係をもつ位置を適用するようにしてもよい。：要は、 特徴ブ口ツク上 の位置であれば、 登録対象として採用できる。 なお、 静脈画像以外の生体 画像を適用する場合も同様である。
さらに上述の実施の形態においては、 撮像機能、 登録機能及び認証機能 を有する認証装置 1を適用するようにした場合について述べたが、 本発明 はこれに限らず、 当該用途に応じて、 機能ごとに又は各機能の一部を単体 の装置に分けた態様で適用するようにしてもよい。 産業上の利用可能性
本発明は、 特定人を検出又は管理する分野などにおいて利用可能である。

Claims

1 . 生体画像を取得する取得部と、
上記生体画像から、 認証過程で用いるための特徴領域を検出する検出部 と、
基準に対する特徴領域の一部の位置を示す位置情報と、 上記生体画像に おける生体に関する生体情報青とを対応付けて記憶手段に登録する登録部と を具えることを特徴とする登録装置。
2 . 上記生体画像は、 静脈画像でなのる
ことを特徴とする請求項 1に記載の登録装置。
3 . 上記検出部は、
囲
上記静脈画像を複数のプロックに分割し、 分割した各ブロックから、 プ ロックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、 上記特徴領域とな る一のプロックを検出する
ことを特徴とする請求項 2に記載の登録装置。
4 . 上記検出部は、
上記静脈画像を、 共通要素を一部にもつ複数のプロックに分割する ことを特徴とする請求項 3に記載の登録装置。
5 . 上記検出部は、
分割した各プロックから、 プロックに占める静脈の画素数と、 該プロッ クに占める静脈の分岐点数に対して重み付けした結果とに基づいて、 上記 特徴領域となる一のプロックを検出する
ことを特徴とする請求項 3に記載の登録装置。
6 . 上記検出部は、
分割した各プロックから、 画像全体に占める静脈の総画素数に対するブ 口ックに占める静脈の画素数と、 静脈画像全体に占める静脈の総分岐点数 に対するプロックに占める静脈の分岐点数との和に基づいて、 上記特徴領 域となる一のプロックを検出する
ことを特徴とする請求項 3に記載の登録装置。
7 . 上記登録部は、
基準に対する一のブロックの中心の位置を示す位置情報と、 上記生体情 報とを対応付けて記憶手段に登録する
ことを特徴とする請求項 3に記載の登録装置。
8 . .生体画像を取得する第 1のステツプと、
上記生体画像から、 認証過程で用いるための特徴領域を検出する第 2の ステップと、
基準に対する特徴領域の位置を示す位置情報と、 上記生体画像における 生体を示す生体情報とを対応付けて記憶手段に登録する第 3のステツプと を具えることを特徴とする登録方法。
9 . 認証対象の生体画像を取得する取得部と、
上記認証対象の生体画像から特徴領域を検出する検出部と、
記憶手段に登録された複数の生体情報から、 当該生体情報に対応付けら れた位置情報に基づいて上記特徴領域以上となる領域をそれぞれ切り出し、 切り.出した各領域と、 上記特徴領域との類似度に応じて、 上記複数の生体- 情報のなかから、 上記認証対象の生体画像と照合すべき候補を選択する選 択部と、
上記選択部により選択された生体情報により示される生体と、 上記生体 画像における生体の照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する判 定部と
を具えることを特徴とする認証装置。
1 0 . 上記生体画像は、 静脈画像でなる
ことを特徴とする請求項 9に記載の認証装置。
1 1 . 上記検出部は、
上記静脈画像を複数のプロックに分割し、 分割した各ブロックから、 ブ 口ックに占める静脈の画素数及び分岐点数に基づいて、 上記特徴領域とな る一のブロックを検出し、
上記選択部は、
上記複数の生体情報から、 当該生体情報に対応付けられた位置情報に基 づいて上記一のプロック以上となる領域をそれぞれ切り出す
ことを特徴とする請求項 1 0に記載の認証装置。
1 2 . 上記検出部は、
上記静脈画像の中央領域を、 複数のプロックに分割する
ことを特徴とする請求項 1 1に記載の認証装置。
1 3 . 上記検出部は、
上記中央領域を、 共通要素を一部にもつ複数のプロッケに分割する ことを特徴とする請求項 1 2に記載の認証装置。
1 4 . 上記検出部は、
分割した各.ブロックがら、 ブロックに占める静脈の画素数と、 該ブ口ヅ クに占める静脈の分岐点数に対して重み付けした結果とに基づいて、 .上記 特徴領域となる一のブロックを検出する
ことを特徴とする請求項 1 1に記載の認証装置。
1 5 . 上記検出部は、
分割した各ブロックから、 画像全体に占める静脈の総画素数に対するブ ロックに占める：.静脈の画素数と、 静脈画像全体に占める静脈の総分岐点数 に対するブロック;に占める静脈の分岐点数との和に基づいて、 上記特徴領 域となる一のプロックを検出する
ことを特徴とする請求項 1 1.に記載の認証装置。
1 6 . 上記選択部は、
上記類似度に応じて、 上記認証対象の生体画像と照合すべき候補の数を 決定する
ことを特徴とする請求項 1 1に記載の認証装置。
1 7 . 認証対象の生体画像を取得する第 1のステップと、
上記認証対象の生体画像から特徴領域を検出する第 2のステップと、 記憶手段に記憶された複数の生体情報から、 当該生体情報に対応付けら れた位置情報に基づいて上記特徴領域以上となる領域をそれぞれ切り出す 第 3のステップと、
切り出された各領域と、 上記特徴領域との類似度に応じて、 上記複数の 生体情報のなかから、 上記認証対象の生体画像と照合すべき候補を選択す る第 4のステップと'、
選択された生体情報により示される生体と、 上記生体画像における生体 の照合結果に基づいて登録者であるか否かを判定する第 5のステツプと を具えることを特徴とする認証方法。
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