個人識別方法以及裝置的製作方法
2023-12-03 12:44:01 3
專利名稱：個人識別方法以及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用生物信息進行個人識別的技術，特別涉及通過多種生物信息進行綜合識別的技術。
背景技術：
近年來，隨著利用網絡的電子商務交易的發展和進入需要物理上保密的地方的進出管理的重要性的增大，個人識別技術引人注目。在個人識別技術中，特別是利用人的生物體特徵進行個人識別的方法(Biometrics)開始被應用，作為可以利用的生物體特徵，提出了指紋、虹彩、網膜上的血管模樣、面部、聲紋等方案。
但是在單獨使用各種生體測定法的個人識別時，存在著以下問題(1)識別性能上的限制，(2)對特定的利用者，當用於識別的生物部位有傷害是不能使用的。
對於問題(1)，提出了幾種綜合利用多種生物信息提高識別性能的方案(參見特開平8-16788，特開平11-253426，特開平11-306351，特開2000-242786等)。
特開平8-16788的方法是，從被識別者身上獲取多種生物信息，將所讀取的特徵參數分割成多個種類，根據容易表現該個人特徵的程度對所分割的各類進行加權綜合，將綜合結果值與閾值比較，進行個人識別。
特開平11-253426的方法是，以每個生物體特徵對照部的對照得分個數作為維數生成對照等分矢量，在矢量空間利用線性識別、二次識別、神經元法、統計概率，分類成[正當]或[不正當]中的任一個種類。
特開平11-306351的方法是，對每個生體特徵對照部的對照得分用概率進行歸一化，利用這些概率的加權和、加權積進行綜合。
特開2000-242786的方法是，針對相當於[正當]和[不正當]的、每個生體特徵對照部的多個識別結果，利用邏輯和、邏輯與進行綜合。
發明內容
上述現有技術均是以如何將從多個生物信息判定的識別結果進行綜合，作為問題的焦點。即，雖然是並用多個生物信息的所謂[多模式識別]的技術，但是以預先確定所使用的生物信息的種類，並且識別時所有生物信息能夠獲取為前提。在特開平8-16788的例中，對於不容易表現個人特徵的種類，雖然採用了通過加權使得不在識別基準中反映的方式，但是以在識別時輸入所有生物信息為前提。
在此，考察上述問題(2)，即[特定利用者的某一生物信息不能使用]的情況。
假如，利用者具有不適合指紋識別的手指時(例如由於藥品或者摩擦使得指紋模樣淡薄，或者不適合半導體指紋傳感器的乾燥皮膚等)，依據現有技術，利用者不知道自己的指紋不適合用於識別，而在識別時識別裝置又要求必須輸入包含給定[指紋]的多個生物信息。這樣失去了對利用者的方便性。
又，當利用者的一部分生物信息不適合用於識別，或者由於外傷引起某種生物信息臨時不能使用時，如果所輸入的生物信息種類減少，就難以得到綜合多個生物信息提高識別性能的[多模式識別]的本來效果，擔心可能降低識別性能。
又，例如象在噪音下輸入聲紋那樣，在特定環境下輸入某種生物信息困難時，所輸入的生物信息的種類減少時，會產生同樣的問題，擔心可能降低識別性能。
針對上述問題，本發明以在可利用多種生物特徵的個人識別中，提高對利用者的方便性，並且以預先抑制識別性能降低的影響為課題。
為了解決上述課題，本發明1的發明所講述的解決手段是作為採用生物信息進行個人識別的方法，採用生物特徵資料庫，保存至少包含有關被識別者的、人的多種生物特徵的特徵信息和表示用於識別的生物特徵組合與識別精度之間關係的信息，並且包括獲取所述被識別者的、有關上述多種中的至少一種生物特徵的特徵信息的步驟；採用所獲取的特徵信息和保存在所述生物特徵資料庫中的、相對應的生物特徵的特徵信息、進行識別的步驟；以有關所獲取的特徵信息的生物特徵組合為基礎、參照上述生物特徵資料庫、求出該識別中的識別精度的步驟。
依據本發明1的發明，在識別時，並不一定需要輸入登錄時的所有生物信息，也可以只輸入一部分生物信息。為此，利用者，根據自己的生物特徵的狀況和周圍環境等，可以柔性地選擇可利用的生物信息。又，即使只輸入一部分生物信息，根據所輸入的生物信息的組合，求出識別精度。為此，根據識別精度，可以控制被識別者的動作，預先防止識別性能降低所產生的影響，將誤識別時的損害降低到最小的程度。
然後，在本發明2的發明中，有關上述本發明1的發明的個人識別方法，包括根據所求出的識別精度，確定該識別的識別等級的步驟。進一步，在本發明3的發明中，上述識別等級是可進出的房間、電子交易的上限金額、和可利用的命令或者網站(site)中的任一個。又，在本發明4的發明中，包括將所確定的識別等級通知給所述被識別者的步驟。又，在本發明5的發明中，包括根據所確定的識別等級，控制所述被識別者的動作的步驟。
又，在本發明6的發明中，有關上述本發明1的發明的個人識別方法，包括當識別結果判定所述被識別者是本人時、判定所計算的識別精度是否超過識別目的所必要的閾值的步驟，當沒有超過時，拒絕對所述被識別者進行識別。
又，在本發明7的發明中，有關上述本發明1的發明的個人識別方法，包括讓所述被識別者選擇可利用的生物特徵的步驟。進一步，在本發明8的發明中，包括向被識別者顯示表示用於識別的生物特徵組合與識別等級之間關係的信息的步驟。又，在本發明9的發明中，包括當識別結果判定所述被識別者是本人時、判定所求出的識別精度是否超過識別目的所必要的閾值的步驟，當沒有超過時，通知上述被識別者要求再次選擇生物特徵。又，在本發明10的發明中，識別精度高的生物特徵組合作為密碼被預先設定，並且包括判斷所述被識別者所選擇的生物特徵組合是否與作為所述密碼的組合一致的步驟。
又，本發明11的發明所講述的解決手段，是作為採用生物信息進行個人識別的方法，包括獲取利用者的、多種生物特徵的特徵信息的步驟；將所獲取的特徵信息作為為了識別所述被利用者的信息進行登錄的步驟；以所獲取的特徵信息為基礎、針對用於識別的生物特徵的各個組合、推斷識別精度的步驟。
然後，在本發明12的發明中，有關上述本發明11的發明的個人識別方法，包括以所推斷的識別精度高的生物特徵組合作為密碼通知給被利用者的步驟。
又，在本發明13的發明中，有關上述本發明11的發明的個人識別方法，採用同一人之間的識別距離分布和與他人之間的識別距離分布推斷識別精度。
又，本發明14的發明所講述的解決手段，是作為採用生物信息進行個人識別的裝置，採用生物特徵資料庫，保存至少包含有關被識別者的人的多種生物特徵的特徵信息和表示用於識別的生物特徵組合與識別精度之間關係的信息；獲取有關所述被識別者的、所述多種中的至少一種生物特徵的特徵信息；採用所獲取的特徵信息和保存在所述生物特徵資料庫中的、相對應的生物特徵的特徵信息、進行識別；以有關所獲取的特徵信息的生物特徵組合為基礎、參照所述生物特徵資料庫、求出該識別中的識別精度。
依據本發明14的發明，在識別時，並不一定需要輸入登錄時的所有生物信息，也可以只輸入一部分生物信息。為此，利用者，例如根據自己的生物特徵的狀況和周圍環境等，可以柔性地選擇可利用的生物信息。又，即使只輸入一部分生物信息，根據所輸入的生物信息組合計算識別精度。為此，根據識別精度，可以控制被識別者的動作，預先防止識別性能降低所產生的影響，將誤識別時的損害降低到最小的程度。
然後，在本發明15的發明中，有關上述本發明14的發明的個人識別裝置，當識別結果判定所述被識別者是本人時，根據所求出的識別精度，確定該識別的識別等級。進一步，在本發明16的發明中，根據所確定的識別等級控制所述被識別者的動作。
又，本發明17的發明所講述的解決手段，作為進行個人識別的裝置，包括可輸入多種生物特徵的輸入部；利用者選擇從所述輸入部輸入信息的生物特徵的選擇輸入部；根據由所述選擇輸入部所選擇的生物特徵組合，顯示該識別的識別等級的顯示部。
依據本發明17的發明，由於在顯示部上顯示根據所選擇的生物特徵組合的識別等級，可以大幅度提高利用者在使用上的方便性。
又，本發明18的發明所講述的解決手段，作為進行個人識別的裝置，包括可輸入多種生物特徵的輸入部；顯示表示從所述輸入部可輸入信息的生物特徵組合與識別等級之間關係的信息的顯示部。
依據本發明18的發明，由於在顯示部上顯示可輸入信息的生物特徵組合與識別等級之間的關係的信息，可以大幅度提高利用者在使用上的方便性。
然後，在本發明19的發明中，有關所述本發明17或18的發明的個人識別裝置中，所述識別等級是可進出的房間、電子商務交易的上限金額、和可利用的命令或者網站(site)中的任一個。
又，本發明20的發明所講述的解決手段，作為採用生物信息進行個人識別的方法，在登錄時，從利用者獲取多種生物特徵信息；從每個所獲取的信息中抽出特徵信息；針對有關所獲取的信息的生物特徵的每個組合、推斷識別精度；在識別時，從所述利用者獲取所述多種中的至少一種生物特徵的信息；從所獲取的信息中抽出特徵信息；採用抽出的特徵信息與相對應的生物特徵在登錄時抽出的特徵信息進行識別；根據有關所獲取的信息的生物特徵組合在登錄時推斷的識別精度、控制所述利用者的動作。
圖1是表示有關本發明個人識別技術的特徵的概念圖。
圖2是表示有關本發明第1實施方式的個人識別系統的概略構成圖。
圖3是表示有關本發明第1實施方式的個人識別方法中登錄時的處理流程圖。
圖4是表示有關本發明第1實施方式的個人識別方法中識別時的處理流程圖。
圖5是表示有關某個特徵信息的同一人之間的識別距離分布和其他人之間的識別距離分布的概念圖。
圖6是表示生物特徵的組合與識別精度之間的關係的信息的一例。
圖7是表示有關本發明第1實施方式的個人識別裝置的外觀圖。
圖8是表示生物信息的組合與可進入房間的關係的信息的一例。
圖9是表示圖7所示個人識別裝置的生物信息選擇按鍵的詳細說明圖。
圖10是表示生物特徵的組合與電子商務交易的上限金額之間的關係的信息的一例。符號說明11—個人識別伺服器、12—生物特徵資料庫、15—個人識別終端、20—個人識別裝置、21—指紋用傳感器、22a—虹彩用照相機、22b—虹彩用照明、23a—面部用照相機、23b—面部用照明、24—聲紋用麥克風、25—筆跡用輸入板、26—顯示部、27—生物信息選擇按鍵(選擇輸入部)。
具體實施例方式
以下參照
本發明的實施方式。
圖1是表示有關本發明個人識別技術的特徵的概念圖。如圖1所示，在本發明中，在登錄時，對於每個登錄人，從多種生物特徵信息中抽出特徵信息。這時，從各生物信息中抽出的特徵信息的每一組合推定[識別精度]，並保存該[識別精度]。在此，[識別精度]是指，某一人採用某一特徵信息(的組合)時具有多大程度的穩定而可以和其他人區別的指標，實際的指標例子將在後面說明。
另一方面，在識別時，對於識別時可獲取的生物信息抽出特徵信息，和登錄時的特徵信息進行比較，進行個人識別。這時，對於利用的生物特徵的組合利用在登錄時推定的識別精度，控制被識別者的動作。這樣，即使在識別時可利用的生物特徵少、識別精度低的情況下，也可以預先抑制由於識別性能降低引起的影響，最小限度抑制誤識別時的破壞。
(第1實施方式)
圖2是表示有關本發明第1實施方式的個人識別系統的概略構成圖。在圖2中，作為個人識別裝置的個人識別伺服器11具有保存多個人物的生物特徵數據的生物特徵資料庫(DB)12，與網際網路、專用線、公共線路等的網絡13連接。又，在登錄時輸入生物特徵信息的生物特徵登錄裝置14，在識別時輸入生物特徵信息的個人識別終端15與網絡13連接。
個人識別伺服器11在每個要使用的區域或者每個單位設置多個，或者也可以設置多個包含為分散負載的鏡像伺服器。又，生物特徵資料庫DB12也可以通過網絡13與個人識別伺服器11連接。進一步，生物特徵登錄裝置14的功能也可以內藏在個人識別伺服器11中。個人識別終端15也可以具有登錄和識別兩種功能。又，當個人識別終端15為多個時，其內部構造(所內藏的輸入器件的種類等)也可以並不一定要相同。
圖3以及圖4是表示有關本實施方式的個人識別方法中登錄時和識別時的處理流程圖。以下有關本實施方式的個人識別的處理流程，分登錄時和識別時進行說明。
登錄時
如圖3所示，在登錄時，首先由生物特徵登錄裝置14輸入登錄者的多種生物特徵信息(SA01)。在本實施方式中，可以輸入[指紋]、[虹彩]、[面部]、[聲紋]、[筆跡]等5種生物信息。在生物特徵登錄裝置14中，預先設置有與各生物特徵對應的輸入器件。例如，對應[指紋]採用半導體(或者光學)指紋掃描儀等，同樣，對應[虹彩]、[面部]採用照明和照相機等，對應[聲紋]採用麥克風等，對應[筆跡]採用輸入板等。
然後，生物特徵登錄裝置14從所輸入的各生物信息中抽出用於識別的特徵信息(SA02)。在此的特徵抽出，採用針對各個生物信息的一般所知的方法即可。當然，為了提高識別系統整體的性能，對於各生物特徵，在單獨利用時，優選採用能獲得更高識別性能那樣的特徵抽出方法。
所抽出的特徵信息的維數，對於[指紋]、[虹彩]、[面部]、[聲紋]、[筆跡]分別為d1、d2、d3、d4、d5。這時，總維數為da，da＝d1+d2+d3+d4+d5又，對於這些特徵信息，當混合有double、float等浮點形式和整數形式等不同表現形式時，統一成相同的表現形式。在此，所有變換成N級的整數型。這時，對於所有的維數，讓分散成為一定進行歸一化處理。將特徵信息歸一化是為了對各特徵信息，讓各維數對整體的識別性能的影響均等。
這樣的生物信息的輸入和特徵抽出(SA01、SA02)針對登錄對象的所有人進行。所抽出的特徵信息，傳送給個人識別伺服器11。此外，從生物信息中抽出特徵信息的處理SA02也可以由個人識別伺服器11實施。這時，將輸入到生物特徵登錄裝置14中的生物信息傳送給個人識別伺服器11。
然後，個人識別伺服器11針對有關傳送來的特徵信息的生物特徵的各個組合(也包含各特徵信息的單獨使用)，推定識別精度(SA03)。識別精度的推定如下進行。
圖5是表示有關某個特徵信息的同一人之間的識別距離分布D1和其他人之間的識別距離分布D2的概念圖。圖5的分布由於是針對每個人作成，當言及人物P時，分布D1表示人物P之間的識別距離分布，分布D2表示人物P和人物P以外的所有人物之間的識別距離分布。在此，[識別距離]是指從生物信息抽出的特徵信息之間以某種距離尺度進行比較。例如，假如特徵信息的組合的總維數為D維，距離尺度為歐幾裡德距離，在D維空間內的歐幾裡德距離為識別距離。本人之間的特徵信息之間識別距離減小，與其他人之間的特徵信息之間識別距離增大。又，特徵信息的各維以二值表現時，也可以單純將所有比特結合得到的da維二值矢量的加權平均距離作為識別距離使用。
此外，採用相似度和相關值代替距離時，本人之間的特徵信息之間為大的值，與其他人之間的特徵信息之間為小的值。
又，也可以在da維空間內讓分離本人與他人那樣的神經網絡學習，從在學習中所採用的數據作為輸入時的神經元的輸出值中，計算出表示本人和他人的判定結果的可信度的數值，以該數值(可信度)作為識別距離使用。
同樣，也可以在da維空間內，計算出區別本人與他人那樣的線性識別函數或者2次識別函數，以計算函數所採用的各數據和距離識別面(超平面)的距離作為識別距離使用。在單純的歐幾裡德距離中，各維採用完全相同加權進行處理，如果定義識別函數，由於對識別有效的維數和無效的維數可以由判定函數的係數區別處理，對識別很適合。
此外，在本實施方式中，從各生物信息中抽出的特徵信息結合後的特徵信息重新作成，採用該特徵信息用來識別本人和他人的方式。相反，也可以分別對各個生物特徵進行識別(識別也可以分別採用各自的方法)，將分別識別所得到的識別距離(或者相似的值)歸一化之後，用歸一化後的識別距離作為各維作成識別距離矢量，在該識別距離矢量空間內，進一步定義區分本人與他人的距離尺度，以該距離尺度作為識別距離使用。
又，當為區別本人與他人的閾值TH如圖5所示時，他人的分布D2中，識別距離比閾值TH小的部分(斜線部分A1)相當於將他人誤作為本人接受(False Acceptance)的情況。因此，誤將他人受理的概率(他人受理率False Acceptance RateFAR)可以從圖5的分布中能夠進行某種程度的「試算」。
另一方面，本人的分布D1中，識別距離比閾值TH大的部分(斜線部分A2)相當於將本人誤作為他人被拒絕(False Rejection)的情況。和他人受理率FAR相同，本人誤作為他人被拒絕的概率(本人捨去率False Rejection RateFRR)可以從圖5的分布中進行「試算」。
在此，採用「試算」來表示是因為，採用上述方法試算的FAR、FRR是從登錄時得到的特徵信息分布中計算出來的，在識別時的FAR、FRR當然有不同的構成(登錄時的特徵信息的個數越多，登錄時作成的分布就越接近識別時的分布，試算的FAR、FRR就能更好地推斷識別時的FAR、FRR)。
此外，FAR、FRR由閾值TH的確定方法所左右，又，閾值TH根據識別的目的可以有意圖地進行確定。例如，要想絕對排除他人時，本人捨去率FRR多少增大一些也可以，所以閾值TH可以設定小一些(在圖5中向左方向移動)，相反如果本人被拒絕從用戶界面的觀點講非常難以使用時，犧牲一些他人受理率FAR可以將閾值TH設定得大一些(在圖5中向右方向移動)。
在本實施方式中，在圖5那樣的分布中，讓試算的FAR和FRR相等(A1的面積和A2的面積相等)來確定閾值TH。當然，閾值TH也可以採用除此之外的方法確定。例如，也可以設定成本人的分布D1和他人的分布D2相交的位置上，也可以設定到FRR或者FAR為預先確定的值的位置上。
此外，生物特徵資料庫DB12上登錄的數據量如果不是充分多，會出現圖5所示的2個分布D1、D2不相重合的情況。這時，例如也可以將雙方的分布近似成高斯函數那樣的適當的函數，再通過重合的部分確定閾值TH。
又，在此是以本人之間的分布D1可以使用為前提。因此，本人的特徵信息必須有多個。為了有效獲得多個特徵信息，採用照相機作為輸入器件使用時，可以利用以下的方法。
例如[面部]的情況，將面部圖像在數秒間以動畫形式攝影，抽出該動畫的各幀圖像分別作為登錄圖像使用即可。例如，可以採用每秒30幀的先進的掃描照相機攝影3秒鐘時，獲得90幀面部圖像，除去閉眼等不好的圖像，將其餘圖像作為登錄圖像使用。這時，通過改變照明的位置和亮度，或者微小移動照相機的位置進行動畫攝影，可以獲得各種各樣條件下所攝影的面部圖像。
此外，採用麥克風的[聲紋]和採用輸入板的[筆跡]等，為了獲得多個特徵信息，必須多次輸入生物信息。
又，在進行識別時，通過將已證明是本人的特徵信息追加到生物特徵資料庫DB12中，可以更新本人的分布D1。
在本實施方式中，成為對象的各利用者，針對從生物信息中抽出特徵信息的各個組合，作成圖5所示的分布，推斷識別精度。在本實施方式中，作為識別精度，採用「1-FAR」的值，即他人不作為本人受理的概率。此外，如上所述，由於閾值TH是讓FAR和FRR相等的情況下設定，識別精度實質上也就是「1-FRR」。
然後，[指紋]、[虹彩]的組合(特徵信息為(d1+d2)維)、[指紋]、[虹彩]、[面部]3種生物特徵的組合(特徵信息為(d1+d2+d3)維)等、對於生物特徵的所有組合，求出圖5所示的識別距離的分布，試算識別精度(1-FAR)。
這樣，對於各利用者，由於可以分別針對每個生物特徵的組合試算識別精度，例如，對於由於藥品和摩擦等原因引起指紋模糊的人，採用包含[指紋]的組合(例如[指紋]、[虹彩]、[面部])時，要比採用不包含[指紋]的組合(例如[虹彩]、[面部])時，降低識別精度。這種識別精度的降低是由於不能穩定抽出指紋模樣，擴大了圖5中的本人分布D1的分布幅度，增大了FRR所引起。
又，雖然是偶然情況，正好具有和本人相似的指紋的他人多時，也和上述例相同，不包含[指紋]的組合與包含[指紋]的組合相比，具有識別精度降低的可能性。這是由於具有和本人相似的指紋的他人多，圖5中的本人分布D1和他人分布D2的分布間距離接近，增大了FAR所引起。
即，依據本實施方式，從生物特徵的各組合的識別精度，可以容易知道該利用者適合哪一個生物特徵的組合。
然後，個人識別伺服器11將試算的識別精度保存在生物特徵資料庫DB12中(SA04)。圖6是表示保存在生物特徵資料庫DB12中的識別精度信息的一例。在圖6中，對於某個人物P，以表的形式表示生物特徵的組合與識別精度之間的關係(此外，在圖6中，作為參考，不僅表示「1-FAR」而且也表示FAR值)。基本上，可以認為生物特徵多個組合可以提高識別精度，但在圖6的例子中，由於人物P正好具有不適合識別的指紋，[指紋]單獨的識別精度降低，為此，生物特徵組合中具有[指紋]時，反而識別精度降低。
此外，SA03～SA04處理雖然是登錄時進行的處理，生物特徵資料庫DB12中追加新的特徵信息時，和更新某個人的登錄特徵信息時，如果對所有人的數據再次實行SA03～SA04處理，可以常時保持反映了新的特徵信息的識別精度。又，登錄·更新時實行由於引起計算量增大而不希望如此時，也可以每周一次或者每月一次定期實行。
又，例如，在初次登錄時，雖然登錄了[指紋]、[虹彩]、[面部]、[聲紋]、[筆跡]等5種生物信息，如果在其他生物特徵登錄裝置14中裝備了掌上輸入裝置，也可以在以後通過該生物特徵登錄裝置14登錄[掌上]。這時，輸入只針對[掌上]的生物信息(SA01)，進行特徵信息的抽出(SA02)。然後，加入到現有的組合中，重新推斷符合[掌上]的組合時的識別精度(SA03)，保存所推斷的識別精度(SA04)。
此外，為了確定預先應保證的最低限度的識別精度，也可以在識別中不使用試算的識別精度比X小的組合。
又，登錄結束時，向使用者通知不滿足應保證的最低限度識別精度的生物特徵組合，適合於識別對象的每一個利用者的生物特徵也是可能的。相反，識別精度高的生物特徵組合，也可以作為適合的組合向該利用者通知。在圖6的例中，對於人物P作為最有效的生物特徵組合被告知為[虹彩]、[面部]、[聲紋]、[筆跡]。又，識別精度高、適合該利用者的生物特徵組合也可以作為密碼預先設定。
識別時
以下參照圖4說明識別時的處理。
識別時，首先要接受識別的利用者(被識別者)輸入自己的個人ID，並選擇從個人識別終端15輸入信息的預定生物特徵(SB01)。將所輸入的個人ID和所選擇的生物特徵種類，從個人識別終端15傳送給個人識別伺服器11。
在此，選擇登錄時通知給每個利用者的、最適合該利用者的生物特徵組合。這時，例如登錄時，識別精度高的生物特徵組合作為密碼預先設定，識別時所選擇的生物特徵組合與作為該個人ID的密碼設定的組合是否一致，如果不一致，則不進行識別。
又，利用者也可以自己選擇當前可利用的生物特徵。例如，利用者在接受識別時，正好登錄質問的手指有外傷，就可以選擇除[指紋]以外的生物特徵。
又，根據周圍環境，個人識別終端15也可以進行生物特徵的限定。例如，個人識別終端15裝備的麥克風測定識別之前的周圍的聲音，如果判定周圍的噪聲高，可以將[聲紋]排除在生物特徵的選擇候補之外。或者同樣，個人識別終端15裝備的照相機或者照度傳感器測定周圍的亮度，如果所測定的亮度超過預先設定的閾值時，判定為日光等外部光線的影響大，可以將[面部]、[虹彩]從選擇候補中排除。
又，根據內藏在個人識別終端15中的傳感器的種類，也可以進行生物特徵的限定。例如，個人識別終端15是可攜式電話型，裝備有照相機、指紋傳感器以及麥克風，而沒有裝備輸入板，則可以將[筆跡]從生物特徵的選擇候補中排除。
然後，個人識別伺服器11接收個人識別終端15傳送來的個人ID以及生物特徵的種類，參照保存在生物特徵資料庫DB12中的圖6所示的信息計算，採用該生物特徵時的識別精度(SB02)。將所計算的識別精度傳送給個人識別終端15，並向利用者提示。這時，當達到識別目的所必要的識別精度值(閾值)預先有確定時，個人識別伺服器11判定識別精度是否超過了該閾值，如果沒有超過，通過個人識別終端15通知利用者，要求再次進行生物特徵選擇。
例如，由於周圍噪聲高，雖然在排除[聲紋]之後選擇生物特徵，但如果不包含[聲紋]將不能獲得達到識別目的所必要的識別精度值時，則要求利用者到更安靜的地方進行識別。又，由於外部光線影響大的環境，雖然在排除[面部]、[虹彩]之後選擇生物特徵，但如果不包含[面部]、[虹彩]中的至少一種將不能獲得達到識別目的所必要的識別精度值時，則要求利用者到光線較弱的地方進行識別。又，由於個人識別終端15沒有內藏輸入板，雖然在排除[筆跡]之後選擇了生物特徵，但如果不包含[筆跡]將不能獲得達到識別目的所必要的識別精度值時，則要求利用者採用內藏有輸入板的其他個人識別終端15上進行識別。
又，所計算的識別精度，如果沒有達到識別目的所必要的閾值，也可以就此拒絕對該利用者的識別。
又，根據所計算的識別精度，也可以向利用者提示識別後賦予利用者的權限，即[識別等級]。
例如，識別目的是為了確認電子商務交易中的本人時，根據所計算的識別精度，確定交易金額的上限，並將該上限金額通知給利用者。又，識別目的是在對進、退房間進行管理時，根據識別精度確定可進入的房間，並給出通知。或者，識別目的是為了向PC等進行登錄時，根據識別精度確定可執行的命令(只讀、可改寫、可刪除等)、或者可訪問(access)的網站(site)和目錄等，並將其提示給利用者。
然後，被識別者，從個人識別終端15實際輸入所選擇的各生物信息(SB03)。個人識別終端15從所輸入的被識別者的各個生物信息中抽出特徵信息(SB04)。所抽出的特徵信息從個人識別終端15傳送給個人識別伺服器11。
個人識別伺服器11利用所傳送的特徵信息與保存在生物特徵資料庫DB12中的相對應的生物信息的特徵信息，進行識別(SB05)。例如，組合所傳送的特徵信息，在組合的特徵信息的特徵空間內，進行是否是本人的識別。或者，將所傳送的各特徵信息分別與對應的登錄特徵信息進行比較，進行識別。或者，同時以所取得的有關特徵信息的生物特徵組合為基礎，參照生物特徵(資料庫)DB12，在該識別中計算識別精度(SB06)。例如，參照圖6所示的表示生物特徵各組合與識別精度之間的關係信息，計算識別精度。
然後，當判定被識別者是本人時，個人識別伺服器11根據所計算的識別精度，確定依據該識別的識別等級，例如，電子商務交易的上限金額，可利用的命令和網站(site)，可進入的房間等(SB07)。然後，賦予識別後的權限。例如，向EC伺服器16發行與指定的上限金額對應的關鍵碼(密鑰)。
依據以上那樣的本實施方式，在識別時，並不一定需要輸入登錄時的所有生物信息，也可以只輸入一部分生物信息。為此，利用者，例如根據自己的生物特徵狀況和周圍環境，可以柔性選擇所利用的生物信息。又，即是只輸入一部分生物信息，也可以計算所輸入的生物特徵組合的識別精度。然後，根據該識別精度確定識別等級，可以預先防止識別性能降低產生的影響，可以將誤識別時的損害減少到最小程度。
此外，也可以省略選擇利用的生物特徵的處理SB01和根據所選擇的生物特徵組合提示識別精度和識別等級的處理SB02。
又，抽出生物信息的特徵信息的處理SB04雖然是在個人識別終端15上執行，也可以在個人識別伺服器11上執行。這時，生物信息從終端15傳送給伺服器11。
(第2實施方式)圖7是表示有關本發明第2實施方式的個人識別裝置的概略構成圖。圖7所示的個人識別裝置20從功能上相當於將圖2中的個人識別伺服器11、生物特徵(資料庫)DB12、生物特徵登錄裝置14以及個人識別終端15的功能一體化後的裝置。
在本實施方式中，圖7的個人識別裝置20作為用於樓宇等設施的房間進出管理的裝置進行說明。即，利用多種生物特徵信息進行個人識別，根據其識別結果，進行進出設施的各房間的管理(開鎖、關鎖操作)。在此，和第1實施方式相同，可以利用[指紋]、[虹彩]、[面部]、[聲紋]、[筆跡]等5種生物特徵。
即，個人識別裝置20包括作為輸入部的指紋用傳感器21、虹彩用照相機22a以及虹彩用照明22b、面部用照相機23a以及面部用照明23b、聲紋用麥克風24、以及筆跡用輸入板25。又，進一步包括作為顯示部的顯示器26、鍵盤28、以及作為選擇輸入部的生物信息選擇按鍵27。
以下，分別說明登錄時和識別時有關本實施方式的個人識別的處理流程。在此，大致的處理流程和第1實施方式大致相同。
登錄時
登錄時，該個人識別裝置20的管理者進行登錄操作，對利用者進行登錄。管理者自身的識別可以通過鍵盤28輸入密碼，或者通過該個人識別裝置20進行採用生物信息的識別。管理者通過鍵盤28進行登錄處理的手續以及輸入了利用者的ID之後，由利用者輸入多種生物信息。
然後，從所輸入的各生物信息中抽出用於識別的特徵信息。特徵抽出方法和第1實施方式相同。針對登錄對象的所有利用者進行這樣的生物信息輸入以及特徵抽出。
然後，從生物信息抽出的特徵信息的每個組合(包含各特徵信息的單獨使用)推定識別精度。識別精度的推定方法和第1實施方式相同。在此所推斷的識別精度，和第1實施方式的生物特徵(資料庫)DB12相同，保存在圖7的個人識別裝置20的存儲裝置(圖中未畫處)中。
圖8是表示保存在存儲裝置中的、用於識別的生物信息的組合與識別精度之間關係的一例。在圖8的信息中，與識別精度一起表示的是作為識別等級的可進入的房間。
識別時
在識別時，接受識別的利用者利用鍵盤28輸入自己的ID，利用生物信息選擇按鍵27選擇預定輸入的生物信息。圖9是表示圖7所示生物信息選擇按鍵27的放大圖。利用者按下與所選擇的生物信息對應的選擇按鍵27b，指示燈27a點亮，這樣確認已選擇的生物信息。在圖9的例中，選擇了[虹彩]、[面部]、[聲紋]。通過這樣可選擇生物信息，例如，作為接受識別的利用者，正好登錄了指紋的手指有外傷時，排除指紋，可以選擇其他生物信息。
一旦選擇了生物信息，個人識別裝置20參照登錄時所保存的圖8所示信息，計算採用所選擇生物信息時的識別等級，在顯示器26上顯示，提示給利用者。在此，由於選擇了[虹彩]、[面部]、[聲紋]，從圖8所示的信息表明可進入的房間由B、C、D、E等4間。
在顯示器26上確認了識別等級的利用者，實際輸入所選擇的生物信息。在此，採用虹彩用照相機22a以及虹彩用照明22b輸入[虹彩]信息、採用面部用照相機23a以及面部用照明23b輸入[面部]信息、進一步採用聲紋用麥克風24輸入[聲紋]信息。此外，在顯示器26上所顯示的識別等級不充分時，再次進行生物信息的選擇即可。
輸入生物信息之後，個人識別裝置20抽出所輸入的各生物信息的特徵信息，和已經登錄的特徵信息進行比較，進行是否是利用者本人的識別。
然後，如果識別為是利用者本人時，根據識別等級，控制利用者的動作，這時解除房間B、C、D、E的門鎖。
此外，各利用者也可以選擇在登錄時被告知的最適合該利用者的生物特徵的組合。這時，可以將告知的生物特徵組合作為密碼在個人識別裝置20中預先設定，如果所選擇的生物特徵組合與作為密碼設定的組合不一致時，也可以不進行識別。
又，個人識別裝置20根據周圍環境，也可以進行可使用的生物特徵的限定。例如，通過麥克風24測定識別之前的周圍的聲音，如果判定周圍的噪聲高，可以將[聲紋]排除在生物特徵的選擇候補之外。或者同樣，照相機22a、23a或者照度傳感器(圖中未畫出)測定的亮度，超過預先設定的閾值時，判定為日光等外部光線的影響大，可以將[虹彩]、[面部]從選擇候補中排除。這時，通過指示燈27a的點亮，可以確認可選擇的生物特徵種類。
又，在顯示器26等顯示部上，也可以顯示信息輸入可能的生物特徵組合與識別等級之間關係的信息。例如，在本實施方式中，由於識別目的是房間進出管理，將圖8所示的信息在顯示器26上顯示，通知利用者可進出的房間即可。這時，也可以不顯示識別精度。
又，當識別目的是電子商務交易中的本人確認時，如圖10所示，也可以將生物特徵組合和商務交易的上限金額之間關係在顯示器26上顯示，通知利用者。進一步，當識別目的是為了向PC等進行登錄時，也可以將生物特徵組合和可利用的命令或者網站(site)之間的關係在顯示器26上顯示。
又，也可以採用顯示器26以外的方式構成顯示部，例如採用指示燈，採用選擇按鍵27以外的方式，例如用觸控螢幕構成選擇輸入部。
依據以上那樣的本實施方式，通過一體化的個人識別裝置，可以獲得和第1實施方式相同的效果。又，通過在顯示部上顯示根據所選擇的生物特徵組合的識別等級，和信息輸入可能的生物特徵組合與識別等級之間關係，可以大幅度提高利用者使用上的方便性。
又，通過將有關本實施方式的顯示部和選擇輸入部設置在第1實施方式所示的個人識別終端15中，和本實施方式相同，可以大幅度提高被識別者使用上的方便性。
此外，在上述各實施方式中，雖然是利用上述5種生物特徵的情況進行了說明，當然，也可以利用網膜、靜脈模樣、手掌形、手掌紋、手指形狀、耳廓、DNA等其他生物特徵的信息，在生物特徵的基礎上，也可以與IC卡、密碼等非生物測定法的識別信息並用。發明的效果依據以上那樣的本發明，利用者根據自己的生物特徵的狀況和周圍環境等，可以柔性地選擇識別時可利用的生物信息。又，由於是由所輸入的生物信息計算識別精度，根據該識別精度控制被識別者的動作，可以預先防止識別性能的降低。
權利要求
1.一種個人識別方法，是採用生物信息進行個人識別的方法，其特徵在於採用生物特徵資料庫，保存至少包含有關被識別者的、人的多種生物特徵的特徵信息和表示用於識別的生物特徵組合與識別精度之間關係的信息，並且包括獲取特徵信息的步驟，獲取所述被識別者的、有關所述多種中的至少一種生物特徵的特徵信息、進行識別的步驟，採用所獲取的特徵信息和保存在所述生物特徵資料庫中的、相對應的生物特徵的特徵信息來進行識別、識別精度的步驟，以有關所獲取的特徵信息的生物特徵組合為基礎、參照所述生物特徵資料庫、求出該識別中的識別精度。
2.根據權利要求1所述的個人識別方法，其特徵在於包括根據所求出的識別精度，確定該識別的識別等級的步驟。
3.根據權利要求2所述的個人識別方法，其特徵在於所述識別等級是可進出的房間、電子商務交易的上限金額、和可利用的命令或者網站(site)中的任一個。
4.根據權利要求2所述的個人識別方法，其特徵在於包括將所確定的識別等級通知給所述被識別者的步驟。
5.根據權利要求2所述的個人識別方法，其特徵在於包括根據所確定的識別等級，控制所述被識別者的動作的步驟。
6.根據權利要求1所述的個人識別方法，其特徵在於包括當識別結果判定所述被識別者是本人時，判定所求出的識別精度是否超過識別目的所必要的閾值的步驟，當沒有超過時，拒絕對所述被識別者進行識別。
7.根據權利要求1所述的個人識別方法，其特徵在於包括讓所述被識別者選擇可利用的生物特徵的步驟。
8.根據權利要求7所述的個人識別方法，其特徵在於包括向所述被識別者顯示表示用於識別的生物特徵組合與識別等級之間關係的信息的步驟。
9.根據權利要求7所述的個人識別方法，其特徵在於包括當識別結果判定所述被識別者是本人時，判定所求出的識別精度是否超過識別目的所必要的閾值的步驟，當沒有超過時，將再次選擇生物特徵的要求通知給所述被識別者。
10.根據權利要求7所述的個人識別方法，其特徵在於作為密碼預先設定識別精度高的生物特徵組合，並且包括，判斷所述被識別者所選擇的生物特徵組合是否與作為所述密碼的組合一致的步驟。
11.一種個人識別方法，是採用生物信息進行個人識別的方法，其特徵在於包括獲取特徵信息的步驟，獲取利用者的、多種生物特徵的特徵信息、信息登錄的步驟，將所獲取的特徵信息作為為了識別所述利用者的信息進行登錄、推斷識別精度的步驟，以所獲取的特徵信息為基礎、針對用於識別的生物特徵的各個組合、推斷識別精度。
12.根據權利要求11所述的個人識別方法，其特徵在於包括以所推斷的識別精度高的生物特徵組合作為密碼通知給所述利用者的步驟。
13.根據權利要求11所述的個人識別方法，其特徵在於採用同一人之間的識別距離分布和與他人之間的識別距離分布推斷識別精度。
14.一種個人識別裝置，是採用生物信息進行個人識別的裝置，其特徵在於採用生物特徵資料庫，保存至少包含有關被識別者的、人的多種生物特徵的特徵信息和表示用於識別的生物特徵組合與識別精度之間關係的信息，獲取有關所述被識別者的、所述多種中的至少一種生物特徵的特徵信息，採用所獲取的特徵信息和保存在所述生物特徵資料庫中的、相對應的生物特徵的特徵信息來進行識別，以有關所獲取的特徵信息的生物特徵組合為基礎、參照所述生物特徵資料庫、求出該識別中的識別精度。
15.根據權利要求14所述的個人識別裝置，其特徵在於當識別結果判定所述被識別者是本人時，根據所求出的識別精度，確定該識別的識別等級。
16.根據權利要求15所述的個人識別裝置，其特徵在於根據所確定的識別等級，控制所述被識別者的動作。
17.一種個人識別裝置，是進行個人識別的裝置，其特徵在於包括輸入部，可輸入多種生物特徵的信息、選擇輸入部，為了利用者選擇從所述輸入部輸入信息的生物特徵、顯示部，根據由所述選擇輸入部所選擇的生物特徵組合，顯示該識別的識別等級。
18.一種個人識別裝置，是進行個人識別的裝置，其特徵在於包括輸入部，可輸入多種生物特徵的信息、顯示部，顯示表示從所述輸入部可輸入信息的生物特徵組合與識別等級之間關係的信息。
19.根據權利要求17或18所述的個人識別的裝置，其特徵在於所述識別等級是可進入的房間、電子商務交易的上限金額、和可利用的命令或者網站(site)中的任一個。
20.一種個人識別方法，是採用生物信息進行個人識別的方法，其特徵在於在登錄時，從利用者獲取多種生物特徵信息，從每個所獲取的信息中抽出特徵信息，針對有關所獲取的信息的生物特徵的每個組合、推斷識別精度，在識別時，從所述利用者獲取所述多種中的至少一種生物特徵的信息，從所獲取的信息中抽出特徵信息，採用抽出的特徵信息和相對應的生物特徵在登錄時抽出的特徵信息進行識別，根據有關所獲取的信息的生物特徵組合按照在登錄時推斷的識別精度、控制所述利用者的動作。
全文摘要
本發明提供一種個人識別方法以及裝置,是根據利用者和環境,可以柔性地選擇用於識別的生物信息種類的個人識別方法。在登錄時,從利用者獲取多種生物信息,從所獲取的各生物信息抽出特徵信息,推斷各特徵信息每個組合的識別精度。在識別時,從利用者獲取至少1種生物信息,從所獲取的各生物信息中抽出特徵信息,與登錄生物信息的特徵信息進行比較,進行個人識別,根據識別精度,控制被識別者的動作。
文檔編號G07C9/00GK1381222SQ0210578
公開日2002年11月27日 申請日期2002年4月17日 優先權日2001年4月17日
發明者近藤堅司, 魚森謙也 申請人:松下電器產業株式會社