JP2004021615A - 画像照合システム、画像照合装置、情報処理装置、画像照合方法及びその方法を記述したプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】セキュリティに優れ、認証精度が高い画像照合を行う。
【解決手段】被写体の部分画像を取得するセンサと、被写体の複数の部分画像を所定の順序で複数回取得するようにセンサを制御する制御手段と、取得された複数の部分画像を送信可能な通信手段と、を備えた携帯電話４０と、被写体の部分画像を所定の順序で取得した複数の部分画像を、その複数の部分画像のそれぞれとその取得順序とで照合するための部分画像情報を予め登録するためのデータベース４５と、携帯電話４０から送信された複数の部分画像を、データベース４５に登録された部分画像情報に基づいて照合する照合手段４４と、取得された部分画像を受信するとともに照合手段による照合結果を携帯電話４０へ送信する通信手段と、を備えた認証装置４３と、を備える。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像照合システム、画像照合装置、情報処理装置、画像照合方法及びその方法を記述したプログラムに係わり、特に指紋等の生体情報、バーコード等の認証情報をセンサで部分画像として読み取って登録された部分画像情報と照合する本発明は画像照合システム、画像照合装置、情報処理装置、画像照合方法及びその方法を記述したプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
指紋等の画像を入力し、予め登録された画像と照合する画像照合装置は、秘密保持が要求されるデータが記録されたコンピュータ等の装置に用いられており、画像照合装置用の画像入力装置としては、エリアセンサやラインセンサが用いられていた。
【０００３】
一方、携帯電話やＰＤＡなどで個人情報や電子商取引を扱う機会が増えてきているが、パスワードは桁数が少なくてセキュリティが甘く、桁数が多いと記憶しにくい問題があるため、こうした画像照合装置を携帯端末に搭載したい要求が高まっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エリアセンサを用いて指紋等の画像照合を行う場合、指の大きさに対応した面積の撮像面が必要とされるため、ウエハ当たりのセンサチップの取り数が少なく、センサのコストが高くなる。
【０００５】
またエリアセンサの大きさが大きいので、携帯端末に搭載ができない問題がある。また大きさを犠牲にすると、必要な画像が取得できず、精度が低下してしまう問題があった。
【０００６】
一方、ラインセンサを使用した場合、大きさやコストは満足できるものの、ラインセンサ上に被写体を走査するように移動させて、面での画像を取得する必要があり、安定した画像の取得をするには、ユーザーに一定の習熟が必要とされる。画像取得上の不安定さが原因で認識できないケースも多い問題もあった。
【０００７】
さらに、指紋認証はゼラチンで作られた疑似指（偽の指）でも誤認識してしまう可能性も指摘されている。
【０００８】
さらに、指紋認証はその指紋情報が他人に漏洩してしまった場合、指を変えるしか方法がないという問題があった。
【０００９】
さらに、指紋認証は、指紋画像全体を登録データとして残すため、取得時や登録済みの機器の紛失時などのユーザーの心理的な不安があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像照合システムは、被写体の部分画像を取得するセンサと、該被写体の複数の部分画像を所定の順序で複数回取得するように該センサを制御する制御手段と、取得された複数の部分画像を送信可能な通信手段と、を備えた情報機器と、
前記被写体の部分画像を所定の順序で取得した複数の部分画像を、その複数の部分画像のそれぞれとその取得順序とで照合するための部分画像情報を予め登録するための登録手段と、前記情報機器から送信された複数の部分画像を、前記登録手段に登録された部分画像情報に基づいて照合する照合手段と、取得された部分画像を受信するとともに前記照合手段による照合結果を前記情報機器へ送信する通信手段と、を備えた認証装置と、を備えた画像照合システムである。
【００１１】
また本発明の画像照合装置は、被写体の部分画像を取得するセンサと、該被写体の複数の部分画像を所定の順序で複数回取得するように該センサを制御する制御手段と、前記被写体の部分画像を所定の順序で取得した複数の部分画像を、その複数の部分画像のそれぞれとその取得順序とで照合するための部分画像情報を予め登録するための登録手段とを有するとともに、
前記制御手段を用いて前記センサで取得された複数の部分画像を、前記登録手段に登録された部分画像情報に基づいて照合する照合手段とを有する画像照合装置である。
【００１２】
本発明の画像照合方法は、被写体の部分画像を所定の順序で取得した複数の部分画像を、その複数の部分画像のそれぞれとその取得順序とで照合するための部分画像情報を予め登録するステップと、
前記被写体の複数の部分画像をセンサにより前記所定の順序で複数回取得するステップと、
前記センサで取得された複数の部分画像を、登録された前記部分画像情報に基づいて照合するステップとを有する画像照合方法である。
【００１３】
本発明のプログラムは、上記本発明の画像照合方法を記述したものである。
【００１４】
本発明においては、被写体の複数の部分画像を所定の順序で複数回取得するようにセンサを制御し、被写体の部分画像を所定の順序で取得した複数の部分画像をその複数の部分画像のそれぞれとその取得順序とにより照合することで、複数の部分画像を組み合わせて暗号化できるようにした。
【００１５】
また本発明を指紋照合装置に適用する場合、面積を指の数分の一の大きさに狭く設定したエリアセンサを用いて指紋の部分画像を複数回取得する構成として、取得した複数の部分画像を合成することなく、あらかじめ登録しておいた複数の登録部分画像と各々照合して、その複数の照合結果を用いて認証を行うとともに、その指紋の部分画像の取得順序により照合することで、複数の部分画像を組み合わせて暗号化できるようにした。
【００１６】
また、本発明において、パスワードを入力する手段を設け、複数の登録部分画像を、パスワードの各文字（数字）に対応させて登録することにより、よりセキュリティを高めることができる。
【００１７】
本発明において、面積を指の数分の一の大きさに狭く設定したエリアセンサを用いることにより、コスト面積が従来の数分の一以下になるため、エリアセンサを携帯端末に適用可能となる。ラインセンサを用いた製品と比べて、安定した指紋画像の取得が可能になり、煩雑さが軽減できる。
【００１８】
さらに、本発明を指紋照合装置に適用するときに、例えば疑似指を作成して不正使用を行おうとした場合、従来のように指を丸ごと登録している場合は、１／１０の確率で使用している指紋を特定されてしまうが、たとえば第一関節の１／３ほどの大きさの領域の部分指紋画像を３つ、任意の指の任意の部分から選んだ場合、その確率は（１／３０）の３乗になり、飛躍的にセキュリティレベルを高められる。また、その指紋情報が他人に漏洩してしまった場合、従来では指を変えて再登録するしかなかったが、本発明の場合はどの指かと、どの位置かの組合せをかえるだけですみ、そのバリエーションも豊富なため変更も容易である。加えて、指紋画像全体を登録データとして残すわけではないため、取得時や登録済みの機器の紛失時などのユーザーの心理的な不安も軽減できる。
【００１９】
さらに、パスワードと組み合わせることによりセキュリティレベルを上げるとともに、複数の人物の登録を可能とできる。また、パスワード自体は平易なもので記憶しやすくしても、セキュリティの高さを保持できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
本実施形態では、携帯電話で通信先のサーバーに指紋の認証をうけて電子商取引を行う場合の画像照合システムについて説明する。なお、指紋の特徴点抽出の場合、照合アルゴリズムの他にテンプレートマッチングでも周波数解析法でもかまわない。本実施形態において、例えば、横４００画素、縦１５０画素のセンサで指の長手方向約３分の１の領域の画素を３枚取り込む。
【００２２】
図１は本発明に係わる画像照合システムの概略的構成を示す図である。図２は携帯電話に設けられた画像入力装置の概略図である。
【００２３】
図１において、４０は情報機器（情報処理装置）となる携帯電話（通信機能を有するＰＤＡを用いることもできる）、４１は携帯電話４０とインターネット等の通信網４２とを接続するためのゲートウエイ装置、４３は通信網４２と接続される認証装置であり、認証サーバー４４と認証用データベース４５とから構成される。携帯電話４０は図２に示す画像入力装置を有し（図１では不図示）、指の両側に配置されたＬＥＤ５１で指を光照射し、指内を散乱・反射した光が光センサ２０に入射し、指の指紋を読み取るようになっている。そして、携帯電話４０は指の部分指紋画像を所定の順序で複数回読み取り、この部分指紋画像を順次認証装置４３に送信する。
【００２４】
図３は図１の認証装置４３の構成の一例を示す図である。認証装置４３は携帯電話４０から送信される複数の部分指紋画像を通信部３１で受信し、この部分指紋画像データをメモリ３２に一時格納する。特徴点抽出部３３は、メモリ３２から部分指紋画像データを読み出しこれを処理して特徴点を抽出し、特徴点データとして特徴点データ格納部３４に格納する。特徴点データとしては、座標の目盛りを同一に保ちながら（指紋の画像を一定に保ちながら）、座標の原点と座標軸の方向はその都度仮に随意に定める直交座標軸上の座標位置で表す。そして隣接する２個の特徴点間の距離を計算して、これを同時に特徴点データとして格納する。
【００２５】
この特徴点データと、登録データ格納部（認証用データベースとなる）３６にあらかじめ登録されていた部分指紋画像の特徴点データを照合部３７にて照合し、その認証状況が表示部３８にてグラフのような形で表示される。３５は各部に制御信号を送る制御部である。特徴点抽出部３３で部分指紋画像の特徴点抽出ができない場合には再度部分指紋画像を行わせるべく通信部３１を介して携帯電話４０に情報を送る。照合部３７では第１番目の部分指紋画像の照合が終わると次の部分を指紋画像入力を行わせるべく通信部３１を介して携帯電話４０に情報を送る。なお、照合部３７では後述する指紋認証処理も行われる。
【００２６】
以下、上記画像照合システムの指紋照合動作について更に説明する。
【００２７】
図４は携帯電話の表示画面を示し、図５は光センサ上に指を配置した状態を示す図である。ここでは、部分指紋画像を読み取るとともに、パスワードを入力し照合の精度をさらに高めた場合を説明するが、部分指紋画像の取得順序自体が一種のパスワードとして機能するためパスワードを入力することは必ずしも必要ではない。
【００２８】
ここでは、３文字のパスワード（例えばＡ１Ｂ）を設定する。登録時／認証時とも、ユーザーＩＤを入力後、パスワードとして操作キーを３回‘Ａ’、‘１’、‘Ｂ’と入力する。なお、登録時に入力されたパスワード（Ａ１Ｂ）に対応して指の３つの部分指紋画像を取得し、３つの部分指紋画像の特徴点データとして、パスワード（Ａ１Ｂ）に対応させて認証用データベース４５に記録する。
【００２９】
認証サーバー４４は入力パスワードが３桁であることを認識して、３回指紋画像の取得を携帯電話４０に対して促す。携帯電話４０では図４（ａ）に示すような表示「第１回目指紋入力；センサに決められた指の箇所を置いて下さい」を表示画面に表示する。指示に従い、携帯電話の使用者は図５（ａ）に示すように、第１の部分指紋画像取得として、光センサ２０に右手小指の長手方向の中部分（指の上部分、中部分、下部分のうちの中部分）を置いて画像を取得し、取得した部分指紋画像を認証サーバー４４に転送する。部分指紋画像が認証サーバー４４に送信され、特徴点抽出ができない場合には携帯電話４０で「もう一度御願いします。」を表示し、再度、部分指紋画像の取得を行う。
【００３０】
次に携帯電話４０は「第１回目入力終了」を表示し、第２の指紋画像取得に移り、図４（ｂ）に示すような「第２回目指紋入力；センサに決められた指の箇所を置いて下さい」を表示画面に表示する。携帯電話の使用者は図５（ｂ）に示すように、光センサ２０に右手人差し指の長手方向の中部分を置いて画像を取得し、取得した部分指紋画像を認証サーバー４４に転送する。次に携帯電話４０は「第２回目入力終了」を表示し、次に第３の指紋画像取得に移り、図４（ｃ）に示すような「第３回目指紋入力；センサに決められた指の箇所を置いて下さい」を表示画面に表示する。携帯電話の使用者は図５（ｃ）に示すように、第３の指紋画像取得として、光センサ２０に右手人差し指の長手方向の下部分を置いて画像を取得し、取得した部分指紋画像を認証サーバー４４に転送する。そして、携帯電話は「終了」を表示する。図５（ａ）〜（ｃ）において、２７Ｖは光センサ２０の垂直走査方向、２７Ｈは水平走査方向を示す。
【００３１】
認証サーバー４４は、次の認証動作を実行する。認証用データベース４５に記録されたパスワード（Ａ１Ｂ）に対応した３つの部分指紋画像の特徴点データと、携帯電話から送信された３つの部分指紋画像の特徴点とを照合し、各３枚の取得画像の比較照合結果は、各画像枚の照合結果値が一定レベルの場合に集計され、集計後の値が一定値以上であれば認証サーバーは本人と認証して電子商取引を許可する。しかし、たとえ集計後の値が一定値以上であっても、いずれか１枚の画像の照合結果が一定値以下であれば、電子商取引は許可されない。
【００３２】
認証動作を図６の説明図を用いて説明すると、図６に示すように、携帯電話４０から送信された第１〜３の部分指紋画像１１、１２、１３の特徴点（図中、黒点）と認証用データベース４５に記録された第１〜３の部分指紋画像２１、２２、２３の特徴点（図中、黒点）とをそれぞれ比較し、一致すると判断される特徴点の数の割合が部分指紋画像１１と部分指紋画像２１との間で９０％、部分指紋画像１２と部分指紋画像２２との間で７０％、部分指紋画像１３と部分指紋画像２３との間で８０％とすると、総合では８０％となる。各部分指紋画像の特徴点の比率を６０％以上、総合の指紋画像の特徴点の比率を７０％以上の場合に指紋が登録者のものと判断するものとすると、図６の場合には指紋が登録者のものと判断される。しかし、各部分指紋画像の特徴点の比率が６０％未満又は総合の指紋画像の特徴点の比率が７０％未満の場合には指紋が登録者のものではないと判断する。また、総合の指紋画像の特徴点の比率が７０％以上であっても、一つの部分指紋画像の特徴点の比率が６０％未満であれば指紋が登録者のものではないと判断する。
【００３３】
認証動作中は図４（ｃ）に示すように、携帯電話４０では「認証中です」を表示し、認証サーバー４４で指紋の照合により本人であることの認証ができた場合には、携帯電話４０に認証結果が送信され、「認証ができました。」が表示される。そして、携帯電話４０での電子商取引を開始可能とする。認証サーバー４４で指紋の照合で本人であることの認証ができない場合には、携帯電話４０に認証結果が送信され、「認証ができません。」が表示される。この場合には、携帯電話４０での電子商取引を開始不可とする。
【００３４】
次に、部分指紋画像の認証処理（認証ルーチン）、認証処理を含む部分指紋画像の照合処理（照合ルーチン）、部分指紋画像の登録処理（登録ルーチン）についてフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
図７は認証ルーチンを示すフローチャートである。認証ルーチンは既に図７を用いて説明した処理である。
【００３６】
認証ルーチンが開始されると（ステップＳ１０１）、まず、ｎ＝０に設定される（初期化動作；ステップＳ１０２）。次に桁数ｋ（パスワードの桁数、すなわち照合結果の数、ここではｋ＝３である）を取得する（ステップＳ１０３）。ｎ＝ｎ＋１の右辺のｎを０をセットし、左辺のｎを１（ｎ＝１）として（ステップＳ１０４）、１番目の照合結果Ｐ１（上述したような、部分指紋画像１１と部分指紋画像２１との特徴点が一致すると判断される特徴点の数の割合）を読み出し（ステップＳ１０５）、照合結果Ｐ１が６０％以上か否かを判断する（ステップＳ１０６）。照合結果Ｐ１が６０％未満ならば認証できないとされ（ステップＳ１１０）、認証ルーチンを終了する（ステップＳ１１１）。
【００３７】
照合結果Ｐ１が６０％以上であればｎ＝ｋ（ここではｋ＝３）に達しているかを判断し（ステップＳ１０８）、達していなければステップ１０４にもどり、ｎ＝ｎ＋１の右辺のｎを１をセットし、左辺のｎを２（ｎ＝２）とし、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７を繰り返す。ｎ＝ｋ（ここではｋ＝３）に達していると、すなわち、ステップＳ１０６で、１番目から３番目までの各照合結果Ｐ１〜Ｐ３のすべてが６０％以上と判断されると、総数（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）が一定の割合３（Ｋ＝ｋ＝３）×７０％以上であるかを判断する（ステップＳ１０８）。なお図６では、総数（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）／３が一定の割合７０％以上であるかを判断しているが、ここでは総数（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）自体を評価している。
【００３８】
（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）≧２１０％であれば、認証がされたと判断され（ステップＳ１０９）、認証ルーチンを終了する（ステップＳ１１１）。（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）＜２１０％であれば、認証できないとされ（ステップＳ１１０）、認証ルーチンを終了する（ステップＳ１１１）。
【００３９】
図８は部分指紋画像の認証処理（認証ルーチン）を示すフローチャートである。
【００４０】
照合ルーチンが開始されると（ステップＳ２０１）、まず、ｎ＝０に設定される（初期化動作；ステップＳ２０２）。次に携帯電話の表示画面に「ＩＤ番号、パスワードを入力して下さい。」と表示し、キー入力を促す。ＩＤ番号、パスワードを入力すると（ステップＳ２０３）、パスワードの桁数ｋ（例えば３桁）が取得される（ステップＳ２０４）。
【００４１】
次にｎ＝ｎ＋１の右辺のｎを０をセットし、左辺のｎを１（ｎ＝１）として（ステップＳ２０５）、携帯電話４０の画像入力装置により、１番目（ｎ＝１）の部分指紋画像が取得され（ステップＳ２０６）、この部分指紋画像が認証サーバー４４に送信され、認証サーバー４４で特徴点の抽出が行われる（ステップＳ２０７）。照合が可能か否かの判断がなされ（ステップＳ２０８）、照合が可能なレベルであれば認証用データベース４５に登録された、パスワードの１番目の文字に対応する登録済みの部分指紋画像の特徴点と比較する（ステップＳ２０９）。画像入力中に指が動いた等により照合が不可能なレベルであればステップＳ２０６にもどり、再度画像入力を促す。
【００４２】
ステップＳ２０９で比較された比較結果は照合部３７に設けられている一時記憶部に保存される（ステップＳ２１０）。そして、３桁目（ｋ＝３）のパスワードに対応する部分指紋画像の照合結果が一時記憶部に保存されたかを判断し（ステップＳ２１１）、３桁目（ｋ＝３）のパスワードに対応する部分指紋画像の照合結果が一時記憶部に保存されるまでステップＳ２０５に戻って、ステップＳ２０５からステップＳ２１１までの処理が繰り返される。３桁目（ｋ＝３）のパスワードに対応する部分指紋画像の照合結果が一時記憶部に保存されると、一時記憶部に記録されたパスワードに対応する３つの部分指紋画像の照合結果が読み出され（ステップＳ２１２）、図７を用いて説明した認証ルーチン２１３により認証が行われ、照合ルーチンが終了する（ステップＳ２１４）。
【００４３】
図９は部分指紋画像の登録処理（登録ルーチン）を示すフローチャートである。
【００４４】
登録ルーチンが開始されると（ステップＳ３０１）、まず、ｎ＝０に設定される（初期化動作；ステップＳ３０２）。次に携帯電話の表示画面に「パスワードを入力して下さい。」と表示し、キー入力を促す。パスワードを入力すると（ステップＳ３０３）、パスワードの桁数ｋ（例えば３桁）が取得される（ステップＳ３０４）。
【００４５】
次にｎ＝ｎ＋１の右辺のｎを０をセットし、左辺のｎを１（ｎ＝１）として（ステップＳ３０５）、携帯電話４０の画像入力装置により、１番目（ｎ＝１）の部分指紋画像が取得され（ステップＳ３０６）、この部分指紋画像が認証サーバー４４に送信され、認証サーバー４４で特徴点の抽出が行われる（ステップＳ３０７）。照合が可能か否かの判断がなされ（ステップＳ３０８）、照合が可能なレベルであれば認証用データベース（記憶部）に特徴点に関するデータが登録される（ステップＳ３０９）。画像入力中に指が動いた等により照合が不可能なレベルであればステップＳ３０６にもどり、再度画像入力を促す。
【００４６】
そして、３桁目（ｋ＝３）のパスワードに対応する部分指紋画像の照合結果が認証用データベース（記憶部）に登録されたかを判断し（ステップＳ３１０）、３桁目（ｋ＝３）のパスワードに対応する部分指紋画像の特徴点データが記憶部に登録されるまでステップＳ３０５に戻って、ステップＳ３０５からステップＳ３１０までの処理が繰り返される。３桁目（ｋ＝３）のパスワードに対応する部分指紋画像の特徴点データが認証用データベース（記憶部）に保存されると、パスワードが認証用データベース（記憶部）に記録され（ステップＳ３１１）、登録ルーチンが終了する（ステップＳ３１２）。
【００４７】
携帯電話の使用者（ユーザー）はパスワードの３桁に対応する指の位置を記憶するだけで良い。なお、パスワードは必ずしも入力の必要はない。第１〜第３の指紋画像を取得することが、３桁のパスワードを用いたと同様の効果をもたらすからである。ただし、パスワードを入力することで、パスワードが誤っていれば照合を行う必要がなくなるので、不要な照合処理をなくすことができる。そして、セキュリティレベルは３桁のパスワード＋指紋となり、高いレベルになる。
【００４８】
認証サーバー側はパスワードに対応して部分指紋画像３枚の特徴点データを登録しておけばよいため、データベースの管理が容易になる。また、パスワードと指紋が組み合わされているため、セキュリティ強度を高めることができる。
【００４９】
一方で、センサとしては、コストは横４００・縦４５０画素の１／３以下となる。特に、半導体はチップサイズが小さくなるほど歩留まりは向上するため、更にコストは少なくなる。
【００５０】
また３回領域を変えて画像を取得するだけなため、それほど難しくなく安定した画像が取得でき、ラインセンサのように一定の速度で指をセンサ上ですべらすよりもはるかにユーザーの負荷を少なくでき、また画像取得の安定性も向上できる。
【００５１】
なお、以上説明した実施形態では、携帯電話で通信先のサーバーに指紋の認証をうけて電子商取引を行う場合の画像照合システムについて説明したが、この画像照合システムと同様な機能の画像照合装置を有する携帯電話やＰＤＡ等の情報処理装置で同じ機能を実現することも可能である。この場合には図１０に示す画像照合装置を携帯電話やＰＤＡに搭載させればよい。図１０に示す構成は図３の通信部３１を画像イメージ入力部３０に置き換えて画像照合装置を構成し、この画像照合装置を携帯電話やＰＤＡ等の情報処理装置に搭載する。
【００５２】
（第２の実施形態）
ＰＤＡでＰＤＡ内部の個人情報へのアクセス権に対して認証を受ける場合について説明する。なお、基本動作は第１の実施形態と同じである。例えば、横２００画素、縦２００画素のセンサで４つの部分指紋画像を取得する。
【００５３】
このとき、４文字のパスワード（例えばＣ２３Ｄ）も設定する。
【００５４】
登録時／認証時とも、操作キーＣを押した後、右親指の長手方向の中部分の画像を取得し、次に操作キー２を押した後、再び右親指の長手方向の中部分の画像を取得し、操作キー３を押した後、再び右親指の長手方向の上部分の画像を取得し、操作キーＤを押した後、左人差し指の長手方向の中部分の各画像を取得する。
【００５５】
ユーザーは操作キーの操作とセンサに各指の部分を置く動作の８アクションを記憶するだけで良く、このうちパスワードは４桁でよい。
【００５６】
しかし、セキュリティレベルは４桁のパスワード＋指紋となり、高いレベルになる。
【００５７】
また、分割した指紋画像取得は、操作キーの押す操作の合間にすることで、分割した各指の領域をセンサ部に押し当てる動作をユーザーに強く意識させるため、うまく所望の個所の画像が取り込まれる様に指の位置がおかれる確率が高くなる。
【００５８】
さらに、パスワードに対応して分割画像を登録しておけばよいため、データベースの管理が容易になるとともに、本体に格納させる指紋情報も丸ごと１画面でないためデータの秘匿性が高まる。
【００５９】
一方で、センサとしては、コストは横４００・縦４００画素の１／４以下となる。特に、半導体はチップサイズが小さくなるほど歩留まりは向上するため、更にコストは少なくなる。
【００６０】
また４回指と位置を変えて画像を取得するだけなため、それほど難しくなく安定した画像が取得でき、ラインセンサのように一定の速度で指をセンサ上ですべらすよりもはるかにユーザーの負荷を少なくでき、また画像取得の安定性も向上できる。
【００６１】
端末内部のメモリで取得された４枚の画像は合成せずに各領域毎に、特徴点が抽出される。一方、ＰＤＡ内部のデータベースにはパスワードの各文字に対して各領域の特徴点のデータが登録されている。ＰＤＡ内部では、領域毎に特徴点を照合を行い、４領域の照合結果で全体の指紋認証を行う。
【００６２】
取得された４枚の画像は、それぞれ特徴点を抽出された後、登録済みの部分指紋データである特徴点のデータと比較照合される。各４枚の取得画像の比較照合結果は、各画像毎の照合結果値が一定レベルの場合集計され、集計後の値が一定値以上であれば携帯端末の内部のマイコンは本人と認証して個人情報の変更を許可する。
【００６３】
同じ指の部分指紋画像を複数読み込み合成して全体の指紋データを作成する方法は、特開平１０−１４３６６３号公報（浜松ホトニクス）、特開平７−３０６９４１号公報（日本電気株式会社）に開示されているが、本発明は取得した部分指紋画像を合成して、登録済みの指紋データと照合するのではなく、取得した部分指紋画像を合成することなく、あらかじめ登録済みの部分指紋データとそれぞれ照合する。このため、取得した部分画像を全体の画像データにする必要がなく、このためユーザーが部分画像を合成するために各画像どうしに共通の部分をつなぎめとしていることを意識する必要がなく、部分画像を手軽かつ迅速に取得することが可能となっている。
【００６４】
また、複数の部分画像は同一の指の各部分である必要がないため、ユーザーが任意に指とその撮像部分の組合せを替えることが可能になり、前述したように指紋情報が他人に漏洩してしまった場合等は指と位置の組合せを変えることでの変更の容易性があるとともに、ユーザーの心理的な不安も軽減できる。さらに、こうした構成によりひとつの指の指紋データを登録する場合に比べ、指と位置の組合せが多いことで指紋データ自体の秘匿性も高めることにもなっている。登録側のデータを見ても全体の指紋データは登録されておらず、サーバー側のデータや登録機器から情報が漏洩しても被害が軽減できる。さらに、パスワードなどを組み合わせることで、パスワードは桁数を減らしても十分効果的なセキュリティ効果が保てるため、記憶しやすくできる一方で、指紋データは逆にパスワードと関連付けて管理できるため、登録側が管理しやすくなる利便性を得ることができる。
【００６５】
図３に説明した認証装置４３は、図１１に示すようなコンピュータで構成することができる。図１の通信部となるモデム１２７で受信された部分画像情報はＤＲＡＭ等のメモリ１２２に記憶され、ＣＰＵ１２１は図７〜図９を用いて説明したフローチャート（認証装置側のフローチャート）を記述したプログラム（ここではディスク装置１２６にプログラムが保存されている。）に基づいて、部分指紋画像の特徴点を抽出し、その特徴点データをＭＯ、ハードディスク等のディスク装置１２６等の記憶手段に記憶する。そして予め登録された部分指紋画像情報と照合する。１２４はキーボード等のデータを入力する入力手段、１２５は照合結果を示すＣＲＴ等の表示手段である。１２３はデータバス等のバスを示す。図１０に説明した情報処理装置を、図１１に示すようなコンピュータで構成することもできる。
【００６６】
なお、指紋検出の方法としては、指に光を照射して、その反射光又は透過光（又は散乱・透過光）を光センサで指紋を検出する光学式の他に、指を圧電素子，静電容量検出素子，温度検出素子等の半導体センサに載せて、圧力，容量，温度を検出することで指紋を検出する半導体センサ方式があるが、どのような検出方法を用いてもよい。画像照合を行う被写体としては指紋等の生体情報の他に、例えばバーコード等の認証情報がある。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、セキュリティに優れ、認証精度が高い画像照合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる画像照合システムの概略的構成を示す図である。
【図２】携帯電話に設けられた画像入力装置の概略図である。
【図３】図１の認証装置４３の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】携帯電話の表示画面を示す図である。
【図５】光センサ上に指を配置した状態を示す図である。
【図６】認証動作を示す説明図である。
【図７】認証ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】部分指紋画像の認証処理（認証ルーチン）を示すフローチャートである。
【図９】部分指紋画像の登録処理（登録ルーチン）を示すフローチャートである。
【図１０】画像照合装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図３又は図１０に説明した認証装置を構成するコンピュータの概略的構成図である。
【符号の説明】
３１　通信部
３２　メモリ
３３　特徴点抽出部
３４　特徴点データ格納部
３５　制御部
３６　登録データ格納部
３７　照合部
３８　表示部
４０　携帯電話
４１　ゲートウエイ装置
４３　認証装置
４４　認証サーバー
４５　認証用データベース

Claims (8)

1. 被写体の部分画像を取得するセンサと、該被写体の複数の部分画像を所定の順序で複数回取得するように該センサを制御する制御手段と、取得された複数の部分画像を送信可能な通信手段と、を備えた情報機器と、
   前記被写体の部分画像を所定の順序で取得した複数の部分画像を、その複数の部分画像のそれぞれとその取得順序とで照合するための部分画像情報を予め登録するための登録手段と、前記情報機器から送信された複数の部分画像を、前記登録手段に登録された部分画像情報に基づいて照合する照合手段と、取得された部分画像を受信するとともに前記照合手段による照合結果を前記情報機器へ送信する通信手段と、を備えた認証装置と、を備えた画像照合システム。
2. 請求項１記載の画像照合システムにおいて、前記情報機器はパスワードを入力する手段を有し、前記所定の順序は該パスワードに対応させて設定され、前記登録手段に登録される前記部分画像情報は該パスワードに対応させて登録されることを特徴とする画像照合システム。
3. 被写体の部分画像を取得するセンサと、該被写体の複数の部分画像を所定の順序で複数回取得するように該センサを制御する制御手段と、前記被写体の部分画像を所定の順序で取得した複数の部分画像を、その複数の部分画像のそれぞれとその取得順序とで照合するための部分画像情報を予め登録するための登録手段とを有するとともに、
   前記制御手段を用いて前記センサで取得された複数の部分画像を、前記登録手段に登録された部分画像情報に基づいて照合する照合手段とを有する画像照合装置。
4. 請求項３記載の画像照合装置において、パスワードを入力する手段を有し、前記所定の順序は該パスワードに対応させて設定され、前記登録手段に登録される前記部分画像情報は該パスワードに対応させて登録されることを特徴とする画像照合装置。
5. 請求項３又は請求項４記載の画像照合装置を含む情報処理装置。
6. 請求項５記載の情報処理装置は携帯電話又はＰＤＡであることを特徴とする情報機器。
7. 被写体の部分画像を所定の順序で取得した複数の部分画像を、その複数の部分画像のそれぞれとその取得順序とで照合するための部分画像情報を予め登録するステップと、
   前記被写体の複数の部分画像をセンサにより前記所定の順序で複数回取得するステップと、
   前記センサで取得された複数の部分画像を、登録された前記部分画像情報に基づいて照合するステップとを有する画像照合方法。
8. 請求項７記載の画像照合方法を記述したプログラム。

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