生物體認證系統、生物體認證方法以及生物體認證程序的製作方法
2023-04-26 01:58:46 3
生物體認證系統、生物體認證方法以及生物體認證程序的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種可有效地對照使用者的數據和對照用數據的生物體認證系統。本發明中的生物體認證系統，具備：獲得使用者的手指的圖像的攝像部、求得指節的邊界的邊界檢測部、求得靜脈圖案的靜脈圖案檢測部、對照用資料庫、用於從對照用資料庫檢索對照對象的數據候補，根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類的檢索用資料庫，以及，進行認證處理的認證處理部，認證處理部根據使用者的指節的邊界的位置信息，從檢索用資料庫選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理。
【專利說明】生物體認證系統、生物體認證方法以及生物體認證程序
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物體認證系統、生物體認證方法以及生物體認證程序。
【背景技術】
[0002]近年來，從安全性保護的觀點出發，使用指紋、虹膜以及血管的圖案等這樣的生物體信息的生物體認證備受矚目。在生物體認證中，例如，通過事先將對照用數據登錄在資料庫，在認證時獲得使用者(被檢測者)的數據，通過與登錄於資料庫的對照用數據比較是否一致，進行使用者的認證。
[0003]特別是，使用生物體的靜脈圖案的認證技術，具有認證精度高這樣的優點之外，還具有由於使用身體的內部信息因而難以偽造，另外使用者的心理抵抗感較少這樣的優點(參照非專利文獻I)。在現金自動存取款機(ATM)、進入房間管理裝置、個人計算機、便攜信息終端以及便攜電話等這樣的各種設備中已導入了使用了靜脈圖案的認證技術。
[0004]現有技術文獻
[0005]非專利文獻1:社團法人日本自動認識系統協會著，《可理解的生物測定學基礎》，第I版，株式會社OHM社，平成17年9月5日，P.47-55
【發明內容】
[0006]在從不特定多數之中認定特定的個人的I對N認證時，基本上進行將使用者的數據和資料庫中登錄的全部對照用數據進行順次比較來特定為一個這樣的處理。資料庫中登錄的對照用數據越多，上述處理的負荷就越大，就會出現在實際使用中不會出現問題的程度的時間內進行認證處理所必要的電路等成本增加這樣的問題。
[0007]因此，本發明的目的在於提供一種可以有效地將使用者的數據和對照用數據作對照的生物體認證系統、生物體認證方法及生物體認證程序。
[0008]用於達成上述目的的本發明的生物體認證系統具備:攝像部，獲得使用者的手指的圖像；邊界檢測部，從獲得的圖像求得指節的邊界；靜脈圖案檢測部，從獲得的圖像求得靜脈圖案；對照用資料庫部，具有登錄的對照用數據；檢索用資料庫部，用於從對照用資料庫部檢索對照對象的數據候補，根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類；以及，認證處理部，根據來自邊界檢測部及靜脈圖案檢測部的信息進行認證處理，認證處理部根據使用者的指節的邊界的位置信息，從檢索用資料庫部選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫部參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理。
[0009]用於達成上述目的的本發明的生物體認證方法包括:獲得使用者的手指的圖像的步驟；從獲得的圖像求得指節的邊界的步驟；從獲得的圖像求得靜脈圖案的步驟；以及，根據使用者的指節的邊界的位置信息，用於從對照用資料庫部檢索對照對象的數據候補，根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類從檢索用資料庫部選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫部參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理的步驟。
[0010]用於達成上述目的的本發明的生物體認證程序，在計算機上實行:獲得使用者的手指的圖像的步驟；從獲得的圖像求得指節的邊界的步驟；從獲得的圖像求得靜脈圖案的步驟；根據使用者的指節的邊界的位置信息，用於從對照用資料庫部檢索對照對象的數據候補，根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類從檢索用資料庫部選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫部參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理的步驟。
[0011]在本發明的生物體認證系統、生物體認證方法或生物體認證程序(以下有時將上述簡稱為本發明)中，檢索用資料庫部其結構可以是根據位於基節與中節之間的第I邊界和位於中節與末節之間的第2邊界之間的距離的值進行上位分類。
[0012]包含上述優選結構的本發明中，檢索用資料庫部其結構可以是根據指節中包含的靜脈圖案的特徵點的數量進行下位分類，特徵點可以舉例為靜脈圖案的端點或分歧點等。此時，既可以是不區分特徵點的種類，單純根據其總數進行分類這樣的結構，也可以是根據特徵點的種類及每一種類的特徵點的數量進行分類這樣的結構。
[0013]包含上述各種優選結構的本發明中，檢索用資料庫部其結構可以是根據基節、中節及末節中固定的第I指節的靜脈圖案信息進行下位的第I分類，根據固定的第2指節的靜脈圖案信息進行比第I分類下位的第2分類，根據固定的第3指節的靜脈圖案信息進行比第2分類下位的第3分類的結構。此時，認證處理部其結構可以是在根據使用者的第I指節的靜脈圖案信息對應選擇的下位的第I分類的對照對象數據的候補數量在固定數量以上時，根據使用者的第2指節的靜脈圖案信息選擇更下位的第2分類。進而，認證處理部其結構可以是在對應選擇的第2分類的對照對象數據的候補數量在固定數量以上時，根據使用者的第3指節的靜脈圖案信息選擇更下位的第3分類。
[0014]基節、中節及末節與第I指節、第2指節及第3指節的對應關係可以根據生物體認證系統等的規格適當決定。從檢索的精度這樣的觀點來看，優選以靜脈圖案的信息量多的指節作為第I指節。通常，靜脈圖案的信息量，以中節最多，其次為基節、末節的順序。因此，檢索用資料庫部其結構優選為根據中節的靜脈圖案信息進行第I分類，根據基節的靜脈圖案信息進行第2分類，根據末節的靜脈圖案信息進行第3分類。即，優選為以第I指節、第2指節及第3指節分別作為中節、基節及末節。
[0015]在包含上述各種優選結構的本發明的生物體認證系統中，其結構可以是還具備資料庫更新處理部，根據使用者的指節的邊界的位置信息和使用者的指節的靜脈圖案信息，進行對照用資料庫部和檢索用資料庫部的更新。
[0016]包含上述各種優選結構的本發明的生物體認證系統中，攝像部其結構可以是獲得手指的表面圖像和包含手指的靜脈圖案的圖像。圖像的獲得方法並無特別限定。例如，攝像部其結構可以是攝像手指的可見光圖像獲得表面的圖像，攝像手指的近紅外光圖像獲得包含靜脈圖案的圖像。或者，例如，也可以是將相對強度弱的近紅外光照射手指的狀態下攝像獲得表面的圖像的同時，將相對強度強的近紅外光照射手指攝像在生物體內反射的近紅外光獲得包含靜脈圖案的圖像這樣的結構。近紅外光對生物體組織的透光性強。另一方面，特定的波長(800微米左右)的近紅外光顯示出被靜脈血液中的還原血紅蛋白吸收這樣的特性。因此，在攝像來自生物體的近紅外光的圖像中，靜脈圖案表現為影。
[0017]攝像部的結構並無特別限定。例如，可以使用區域傳感器或線傳感器這樣的眾所周知的圖像傳感器作為攝像部。
[0018]邊界檢測部、靜脈圖案檢測部及認證處理部，其結構可以是使用演算處理裝置、記憶裝置以及輸入輸出裝置這樣的眾所周知的裝置。這些裝置其結構可以是使用眾所周知的電路元件等。資料庫更新處理部亦相同。另外，對照用資料庫部及檢索用資料庫部，其結構可以是例如使用可重新寫入的二次記憶裝置等。因此，本發明的生物體認證系統其結構可以是將電子計算機和眾所周知的輸入輸出裝置組合。
[0019]存放於對照用資料庫部的對照用數據的結構，以及參照對照用資料庫部進行的認證處理的結構並無特別限定。例如，對照用數據既可以是將靜脈圖案的圖像數據本身登錄這樣的結構，也可以是將靜脈的分歧點的位置或方向等特徵參數化並將其登錄這樣的結構。進而，還可以是加上指節的邊界的信息的結構。生物體信息的認證處理，例如從眾所周知的圖案匹配的算法中適當選擇合適的進行即可。
[0020]根據本發明，根據使用者的指節的邊界的位置信息，從檢索用資料庫部選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，參照對應選擇的下位分類的檢索用資料庫部的數據進行認證處理。由此可以高速地進行認證處理。
[0021]此外，靜脈圖案加上指節的邊界的位置信息也反映在認證處理中，因此可以從對照的對象中排除靜脈圖案類似但指節的邊界的位置信息不同的這樣的對照用數據。因此，本發明具有進一步提高認證的精度這樣的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是第I實施方式中的生物體認證系統的示意性的框圖。
[0023]圖2是用於說明認證處理的動作的示意性的流程圖。
[0024]圖3，接圖2，是用於說明認證處理的動作的示意性的流程圖。
[0025]圖4是用於說明求得指節的邊界的動作的示意性的流程圖。
[0026]圖5的(A)至(D)，是用於說明求得指節的邊界的動作的使用者的手指圖像的示意性的平面圖。
[0027]圖6是用於說明根據靜脈圖案和指節的邊界的使用者數據的製作處理的動作的示意性的流程圖。
[0028]圖7的(A)至(D)，是用於說明使用者數據的製作處理的動作的使用者的手指圖像的示意性的平面圖。
[0029]圖8的(A)以及(B)，接圖7的(D)，是用於根據靜脈圖案的特徵點和指節的邊界的使用者數據的製作處理的動作的使用者的手指圖像的示意性的平面圖。
[0030]圖9的(A)是示出指節的邊界的坐標和靜脈圖案的特徵點的坐標的示意性的表。圖9的(B)是根據指節的邊界和特徵點的表的示意圖。
[0031]圖10是示出檢索用資料庫部的數據結構的示意性的圖。[0032]圖11是詳細地示出圖10示出的檢索用資料庫部中，AX21為[16mm以上不足18mm],H I指節中包含的5個特徵點的分類的數據結構的圖。
[0033]符號說明
[0034]1:生物體認證系統；10:攝像部；20:邊界檢測部；30:靜脈圖案檢測部；40:對照用資料庫部；50:檢索用資料庫部；60:處理部；61:認證處理部；62:資料庫更新處理部；100:生物體(手指)；101A、101B:基節與中節之間的指節間皺褶；102A、102B:中節與末節之間的指節間皺褶；111:靜脈圖案；121:中節所佔區域(第I區域)；122:基節所佔區域(第2區域);123:末節所佔區域(第3區域LBL1:基節與中節的邊界；BL2:中節與末節的邊界；EP:特徵點(端點)JP:特徵點(分歧點)
【具體實施方式】
[0035]以下、參照附圖，根據實施方式說明本發明的生物體認證系統、生物體認證方法以及生物體認證程序。本發明不限於實施方式，實施方式中的各種數值、構成材料均是例示。在以下的說明中，對同一要素或具有同一功能的要素使用同一符號，省略重複的說明。
[0036][第I實施方式]
[0037]第I實施方式涉及本發明的生物體認證系統、生物體認證方法以及生物體認證程序。
[0038]圖1是第I實施方式中的生物體認證系統的示意性的框圖。
[0039]如圖1所示，生物體認證系統I具備:攝像部10，獲得使用者的手指100的圖像；邊界檢測部20，從獲得的圖像求得指節的邊界；靜脈圖案檢測部30，從獲得的圖像求得靜脈圖案；對照用資料庫部40，具有登錄的對照用數據；檢索用資料庫部50，用於從對照用資料庫部40檢索對照對象的數據候補，根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類；以及，認證處理部61，根據來自邊界檢測部20及靜脈圖案檢測部30的信息進行認證處理。
[0040]參照下述圖2及圖3以及圖10及圖11等之後詳細說明，認證處理部61根據使用者的指節的邊界的位置信息，從檢索用資料庫部50選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫部40參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理。
[0041]生物體認證系統I還具備資料庫更新處理部62，根據使用者的指節的邊界的位置信息和使用者的指節的靜脈圖案信息，進行對照用資料庫部40和檢索用資料庫部41的更新處理。另外，認證處理部61和更新處理部62有時合稱處理部60。
[0042]攝像部10，例如包含可以進行可見光圖像和近紅外光圖像攝像的圖像傳感器，獲得手指表面的圖像和包含手指的靜脈圖案的圖像。邊界檢測部20，通過對攝像部10攝像的手指的可見光圖像進行固定的圖像處理抽出指節間皺褶，據此求得指節與指節之間的邊界。靜脈圖案檢測部30，通過對攝像部10攝像的手指的近紅外光圖像進行固定的圖像處理求得靜脈圖案。
[0043]在對照用資料庫部40中存放有已登錄的對照用數據。對照用數據為用於與使用者的數據相對照的數據，例如可以由靜脈圖案的圖像數據、將靜脈圖案的端點或分歧點的位置等特徵參數化的數據構成。向各對照用數據賦予例如由4位數值構成的唯一的登錄編號。
[0044]在檢索用資料庫部50中存放有根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類的數據。具體的數據結構參照圖10及圖11，後面詳細說明。
[0045]對照用資料庫部40及檢索用資料庫部50，其結構可以是例如使用可重新寫入的二次記憶裝置等。此外，邊界檢測部20、靜脈圖案檢測部30及處理部60，其結構可以是使用演算處理裝置、記憶裝置以及輸入輸出裝置這樣的眾所周知的裝置。本發明的生物體認證系統I其結構可以是將電子計算機和眾所周知的輸入輸出裝置組合。
[0046]生物體認證系統1，通過實施包括:獲得使用者的手指的圖像的步驟；從獲得的圖像求得指節的邊界的步驟；從獲得的圖像求得靜脈圖案的步驟；以及，根據使用者的指節的邊界的位置信息，用於從對照用資料庫部40檢索對照對象的數據候補，從根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類的檢索用資料庫部選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫部40參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理的步驟的生物體認證方法，進行使用者的認證處理。在生物體認證系統I中，為實行上述步驟的生物體認證程序存放於例如圖中未示出的記憶裝置。
[0047]下面對第I實施方式的認證處理進行詳細說明。
[0048]圖2是用於說明認證處理的動作的示意性的流程圖。圖3，接圖2，是用於說明認證處理的動作的示意性的流程圖。
[0049]生物體認證系統1，使攝像部10動作，獲得使用者的手指100的圖像(步驟S101)。接著，生物體認證系統1，從獲得的圖像求得指節的邊界，並從獲得的圖像求得靜脈圖案。另外，為方便表示，在圖2中將其作為一個步驟(步驟S102)進行表示。之後，生物體認證系統I製作用於對照的使用者數據(步驟S103)。
[0050]上述的步驟SlOl至步驟S103，更詳細來說，例如通過依次進行為求得指節的邊界的處理、為求得靜脈圖案的處理、根據這些處理製作使用者數據的處理來實行。關於處理的詳細，參照圖4至圖9進行詳細說明。
[0051]圖4是用於說明求得指節的邊界的動作的示意性的流程圖。圖5的(A)至(D)，是用於說明求得指節的邊界的動作的使用者的手指圖像的示意性的平面圖。
[0052]生物體認證系統1，在例如圖中未示出的顯示部進行催促操作者做出「將手指放置於攝像部上」這樣的動作的顯示。並且，使攝像部10動作，獲得手指100的表面的圖像(步驟S1101，對應圖2中示出的步驟S101)。另外，此處是獲得第二指(食指)的基節至末節的圖像。此外，以同時獲得包含手指100的靜脈圖案的圖像來進行說明。此外，為方便說明，使用者的手指100的圖像中，以手指的伸長方向作為X方向，以與此垂直的方向作為Y方向。
[0053]圖5的(A)示意性的示出在步驟SllOl中獲得的手指100的表面圖像。獲得的圖像中，除指節間皺褶外還表示出指紋及其他皺褶。在圖中以網格示意性的示出指紋。附圖標記101A、IOlB表示基節與中節之間的指節間皺褶，附圖標記102AU02B表示中節與末節之間的指節間皺褶。為方便說明，指節間皺褶為沿著Y方向直線延伸。
[0054]接著，對手指100的表面的圖像進行過濾處理，減輕指紋、指節間皺褶在大致垂直方向的皺褶(步驟S1102)。該過濾處理可以通過眾所周知的圖像處理技術進行。[0055]之後，進行邊緣提取處理(步驟SI 103)。邊緣提取處理可以通過例如進行二階微分處理來進行。圖5的(B)示意性的示出在步驟S1103後的手指100的表面圖像。
[0056]接著，進行圖像的二值化處理(步驟S1104)。圖5的(C)示意性的示出在二值化處理後的手指100的表面圖像。
[0057]之後，求得指節的邊界(步驟S1105)。指節的邊界可以根據二值化處理後的圖像中的指節間皺褶求得。判斷相鄰的指節間的皺褶是否為多條(步驟S1105A)，有多條時計算其平均值(步驟S1105B)，圖5的(C)示出的例子中，基節與中節之間具有指節間皺褶101A、101B，中節與末節之間具有指節間皺褶102AU02B。因此，圖5的(D)示出的基節與中節的邊界BL1的位置根據指節間皺褶101AU01B的X坐標的平均值即可求得。同樣地，圖5的(D)示出的中節與末節的邊界BL2的位置根據指節間皺褶102AU02B的X坐標的平均值即可求得(步驟S1105C)。
[0058]與此相對，相鄰的指節間的皺褶為I條時，僅根據二值化處理後的圖像中的皺褶坐標(更具體為X坐標)即可求得邊界的位置(步驟S1105C)。
[0059]以上對求得指節的邊界的一系列處理進行了說明。接著，參照圖6至圖9對求得靜脈圖案的處理、製作使用者數據的處理的詳細進行說明。
[0060]圖6是用於說明根據靜脈圖案和指節的邊界的使用者數據的製作處理的動作的示意性的流程圖。圖7的(A)至(D)，是用於說明使用者數據的製作處理的動作的使用者的手指100圖像的示意性的平面圖。
[0061]生物體認證系統1，使攝像部10動作，獲得包含使用者的手指100的靜脈圖案的圖像(步驟S2101，對應圖2中示出的步驟S101)。
[0062]圖7的(A)示意性的示出在步驟S2101中獲得的包含手指100的靜脈圖案的圖像。獲得的圖像中，除靜脈圖案111外還包含噪點信息。在圖中以網格示意性的示出噪點信息。
[0063]接著，對包含手指100的靜脈圖案111的圖像進行過濾處理，去除噪點信息(步驟S2102)。該過濾處理可以通過眾所周知的圖像處理技術進行。靜脈圖案111基本上沿著手指延長，因此優選為進行去除在圖中沿著Y方向的皺褶等噪點這樣的過濾處理。
[0064]之後，進行邊緣提取處理(步驟S2103)。邊緣提取處理可以通過例如進行二階微分處理來進行。圖7的(B)示意性的示出在步驟S2103後的包含手指100的靜脈圖案111的圖像。
[0065]接著，進行圖像的二值化處理(步驟S2104)，之後進行細線化(步驟S2105)。二值化處理和細線化可以通過眾所周知的圖像處理技術進行。圖7的(C)示意性的示出在細線化後的包含手指100的靜脈圖案111的圖像。
[0066]之後，進行製作使用者數據的處理。首先，在細線化後的包含手指100的靜脈圖案111的圖像中，提取靜脈圖案111的特徵點(步驟S2106)。此處，作為特徵點，以提取靜脈圖案111的端點或分歧點的坐標進行說明。特徵點的提取可以通過眾所周知的圖像處理技術進行。圖7的(D)示意性的示出在步驟S2106後的包含手指100的靜脈圖案111的圖像。附圖標記EP和附圖標記JP分別示出提取的端點和分歧點。
[0067]接著，根據圖4的步驟S1105求得的指節的邊界和提取的特徵點，製作使用者數據(步驟S2107，對應圖2示出的步驟S103)。
[0068]圖8的(A)是示出指節的邊界BLp BL2和靜脈圖案的特徵點EP、JP的關係的示意性的平面圖。
[0069]首先，將X軸和Y軸的原點，例如攝像的圖像中手指的基節的端部規定為基準，求得邊界BL1' BL2的X坐標。邊界BL1的X坐標表示為X1,邊界，BL2的X坐標表示為X2。此外，求得特徵點EP、JP的X坐標和Y坐標。
[0070]將特徵點EP、JP的X坐標以附圖標記X表示的話,特徵點如滿足[x〈Xj則屬於基節，如滿足[X1 ^ x<X2]則屬於中節，如滿足[X2 ^ x]則屬於末節。
[0071]圖8的(B)是用於說明基節中包含的特徵點、中節中包含的特徵點、末節中包含的特徵點的示意性的平面圖。
[0072]通常，靜脈圖案111的信息量以中節最多，接著是基節、末節的順序。在以下的說明中，有時會以中節所佔區域作為第I區域，基節所佔區域作為第2區域，末節所佔區域作為第3區域。此外，第I區域、第2區域及第3區域分別以附圖標記121、122及123表示。
[0073]圖8的(B)示出的例子中，在第I區域121包含3個分歧點JP1+ JP^ JP1^3和2個端點EP1YEPp2。另外，附圖標記AX21表示第I區域121的X方向的長度。AX21的值可以通過(X2-X1)這樣的計算求得。
[0074]同樣地，在第2區域122包含2個分歧點JP2+JP2_2和2個端點ΕΡ2_ρΕΡ2_2。此外，在第3區域123包含2個端點EPh、ΕΡ3_2。
[0075]圖9的(A)是示出指節的邊界的坐標和靜脈圖案的特徵點的坐標的示意性的表。另外，為方便表示，將特徵點EP、JP的X坐標和Y坐標以附圖標記X1~X11、附圖標記yi~Yn表不。
[0076]第2區域122的X方向的長度ΛX21的值，每個使用者不同。因此，例如，某個使用者A和使用者B中，即使圖7 (C)示出的細線化的靜脈圖案111類似，但如果第2區域122的X方向的長度AX21F同的話，可以明確地區分為不同的使用者。
[0077]生物體認證系統1，根據圖9的(A)示出的表，製作檢索用數據及認證用數據作為使用者數據。
[0078]圖9的(B)是用於說明檢索用數據的、根據指節的邊界和特徵點的表的示意圖。
[0079]檢索用數據由第2區域122的X方向的長度(換言之，中節的X方向的長度)AX21的值、第I區域121中包含的靜脈圖案111的特徵點的總數(圖中的例為5)，第2區域122中包含的靜脈圖案111的特徵點的總數(圖中的例為4)，第3區域123中包含的靜脈圖案111的特徵點的總數(圖中的例為2)構成。
[0080]此外，認證用數據由例如圖9的(A)示出的特徵點JP、EP的各坐標值構成。另外，存放於圖1示出的對照用資料庫部40的對照用數據也有同樣的結構。
[0081]換言之，認證用數據可以與存放於對照用資料庫部40的對照用數據對照即可。因此，例如存放於對照用資料庫部40的對照用數據使用靜脈圖案111的圖像數據本身這種結構時，認證用數據也如圖7 (C)示出的為靜脈圖案111的圖像數據即可。
[0082]以上說明了製作使用者數據的處理。接著，對圖2的步驟S104之後的處理進行說明。首先，為幫助理解，對圖1示出的檢索用資料庫部50的數據結構進行說明。
[0083]圖10是示出檢索用資料庫部的數據結構的示意性的圖。另外，為方便圖示，除下述的上位分類中的一部分外，將記載進行簡略表示。
[0084]圖1示出的檢索用資料庫部50，用於從對照用資料庫部40檢索成為對照對象的數據候補。檢索用資料庫部50，根據指節的邊界BL1AL2的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類。[0085]更具體而言，檢索用資料庫部50，根據位於基節與中節之間的第I邊界BL1和位於中節與末節之間的第2邊界BL2之間的距離AX21的值，進行上位分類。圖10示出的例中，Δ X21的值為[不足14mm]、[14mm以上不足16mm]、[16mm以上不足18mm]、[18mm以上不足20mm]、[20mm以上不足22mm]、[22mm以上]這樣的6個分類。
[0086]該6個分類分別根據指節的靜脈圖案信息進行下位分類。更具體而言，根據指節中包含的靜脈圖案的特徵點數量進行下位分類。
[0087]檢索用資料庫部50，根據基節、中節及末節中固定的第I指節的靜脈圖案信息進行下位的第I分類，根據固定的第2指節的靜脈圖案信息進行比第I分類更下位的第2分類，根據固定的第3指節的靜脈圖案信息進行比第2分類更下位的第3分類。
[0088]在第I實施方式中，檢索用資料庫部50，根據中節的靜脈圖案信息進行第I分類，根據基節的靜脈圖案信息進行第2分類，根據末節的靜脈圖案信息進行第3分類。即，第I指節、第2指節及第3指節分別對應中節、基節及末節。
[0089]以下，為方便說明，關注於AX21的值為[16mm以上不足18mm]這一分類進行說明。
[0090]AX21的值為[16mm以上不足18mm]這一分類,進一步根據第I指節(中節)中包含的靜脈圖案信息進行下位的第I分類。下位的第I分類根據中節中包含的特徵點的總數進行分類。為方便說明，以各指節的靜脈圖案的特徵點的總數為I至5的任意一個進行說明。
[0091]圖10示出的附圖標記Cl示出滿足第I指節中包含的特徵點為I個這樣的條件的對照用數據的總數。同樣地，圖10示出的附圖標記C2、C3、C4、C5分別示出滿足第I指節中包含的特徵點為2個、3個、4個、5個這樣的條件的對照用數據的總數。
[0092]以下，為方便說明，關注於AX21的值為[16mm以上不足18mm]，第I指節中包含的特徵點為5個這一分類，對數據結構進行說明。
[0093]圖11是詳細地示出圖10示出的檢索用資料庫部50中，AX21為[16mm以上不足18mm],H I指節中包含的5個特徵點的分類的數據結構的圖。
[0094]如圖11所示，第I分類根據第2指節(基節)中包含的靜脈圖案信息進行第2分類。
[0095]例如，圖11示出的附圖標記C51,示出ΔX21的值為[16mm以上不足18mm],滿足第I指節中包含的特徵點為5個且第2指節中包含的特徵點為I個這樣的條件的對照用數據的總數，附圖標記C52示出滿足第2指節中包含的特徵點為2個這樣的條件的對照用數據的總數。附圖標記C53、C54、C55分別示出滿足第2指節中包含的特徵點為3個、4個、5個這樣的條件的對照用數據的總數。
[0096]因此，例如上述的附圖標記05和附圖標記051、052、053、054、055的關係為:
[0097]C5=C51+C52+C53+C54+C55(I)
[0098]這樣的關係。圖10及圖11示出的其他附圖標記亦同。
[0099]並且，第2分類進一步根據第3指節(末節)中包含的靜脈圖案信息進行第3分類。
[0100]例如，圖11示出的附圖標記C541,示出AX21的值為[16mm以上不足18mm],滿足第I指節中包含的特徵點為5個且第2指節中包含的特徵點為4個，進一步第3指節中包含的特徵點為I個這樣的條件的對照用數據的總數，附圖標記C542，示出滿足第3指節中包含的特徵點為2個這樣的條件的對照用數據的總數。附圖標記C543、C544、C545分別示出滿足第3指節中包含的特徵點為3個、4個、5個這樣的條件的對照用數據的總數。
[0101]因此，例如上述的附圖標記C54和附圖標記C541、C542、C543、C544、C545的關係為:
[0102]C54=C541+C542+C543+C544+C545(2)
[0103]這樣的關係。圖10及圖11示出的其他附圖標記亦同。
[0104]並且，例如對應附圖標記C542的部分中，存放有附在滿足上述條件的對照用數據上的登錄編號。圖11中示意性地舉例示出[0045、0240、0350、0453、…]這樣的登錄編號。
[0105]圖1示出的對照用資料庫部40的內容及檢索用資料庫部50的內容，例如在進行新登錄時依次更新。圖1示出的資料庫更新處理部62，例如根據作為登錄對象的使用者的指節的邊界的位置信息和使用者的指節的靜脈圖案信息，進行對照用資料庫部40和檢索用資料庫部50的更新處理。
[0106]更新處理基本上通過製作新的對照用數據及賦予登錄編號、向對照用資料庫部40登錄新的對照用數據、以及檢索用資料庫部50的更新這樣的處理來進行。
[0107]以上，對圖1示出的檢索用資料庫部50的數據結構進行了說明。接著，對圖2的步驟S104以後的處理進行說明。
[0108]生物體認證系統1，在檢索用資料庫部50選擇對應使用者數據的AX21的值的分類(步驟S104)。
[0109]在步驟S103中求得的AX21的值，例如為[17mm]時，生物體認證系統1，在圖10示出的上位分類中，選擇AX21的值為[16mm以上不足18mm]的分類。
[0110]其後，在選擇的上位分類中，選擇對應使用者數據的第I指節的特徵點的數量的分類(步驟S105)。
[0111]圖9的(B)示出的例中，使用者數據的第I區域121的特徵點的數量為[5]。此時，生物體認證系統1，在圖10及圖11中AX21的值為[16mm以上不足18mm]的分類中，選擇第I指節的特徵點的數量為[5]的分類。
[0112]接著，生物體認證系統1，判斷是否滿足[對應的已登錄的對照數據的數量3固定的數量P]這樣的條件(步驟S106)。
[0113]固定的數量P，例如可以從數十至數百這樣的範圍中根據生物體認證系統I的規格等適當決定即可。定性地，P的值越小，檢索用資料庫部50就越能夠在更下位的分類限定的範圍進行對照處理。
[0114]在圖10及圖11中Δ X21的值為[16mm以上不足18mm]的分類中，第I指節的特徵點數量為[5]的分類中已登錄的對照用數據數量，以附圖標記C5表示。因此，生物體認證系統I判斷是否滿足[C5 3固定的數量P]這樣的條件。
[0115]不滿足[C5 3固定的數量P]這樣的條件時，生物體認證系統1，從對照用資料庫部40參照對應選擇的第I分類中包含的全部登錄編號的數據，進行I對N的對照處理(步驟 S107)。
[0116]對照處理，例如可以從眾所周知的模式匹配的算法中適當選擇合適的進行即可。下述的步驟Slio、S112亦同。
[0117]接著，對圖3中步驟S108以後的處理進行說明。[0118]滿足[C5 3固定的數量P]這樣的條件時，生物體認證系統1，進一步選擇與使用者數據的第2指節的特徵點的數量對應的分類(步驟S108)。
[0119]圖9的(B)示出的例中，使用者數據的第2區域122的特徵點的數量為[4]。此時，生物體認證系統I，在圖11中ΔΧ21的值為[16mm以上不足18mm]的分類中，選擇第I指節的特徵點的數量為[5]且第2指節的特徵點的數量為[4]的分類。
[0120]接著，生物體認證系統1，判斷是否滿足[對應的已登錄的對照數據的數量3固定的數量P]這樣的條件(步驟S109)。
[0121]如圖11所示，AX21的值為[16mm以上不足18mm]的分類中，第I指節的特徵點數量為[5]且第2指節的特徵點的數量為[4]的分類中已登錄的對照用數據數量，以附圖標記C54表示。因此，生物體認證系統I判斷是否滿足[C54 3固定的數量P]這樣的條件。
[0122]不滿足[C54 3固定的數量P]這樣的條件時，生物體認證系統1，從對照用資料庫部40，參照對應圖11的第2分類中第2指節的特徵點的數量為[4]的分類中包含的全部登錄編號的數據，進行I對N的對照處理(步驟S110)。
[0123]滿足[C5 3固定的數量P]這樣的條件時，生物體認證系統1，進一步選擇與使用者數據的第3指節的特徵點的數量對應的分類(步驟S111)。
[0124]圖9的(B)示出的例中，使用者數據的第3區域123的特徵點的數量為[2]。此時,生物體認證系統I,在圖11中ΔΧ21的值為[16mm以上不足18mm]的分類中，選擇第I指節的特徵點的數量為[5]且第2指節的特徵點的數量為[4]且第3指節的特徵點的數量為
[2]的分類。
[0125]接著，生物體認證系統1，從對照用資料庫部40，參照對應圖11的第2分類中第2指節的特徵點的數量為[4]且第3分類中特徵點的數量為[2]的分類中包含的全部登錄編號的數據，進行I對N的對照處理(步驟S111)。
[0126]以上，對認證處理的動作進行了說明。
[0127]生物體認證系統1，根據使用者的指節的邊界的位置信息，從檢索用資料庫部50選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫部40參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理。因此，可以在縮小對照用數據的候補範圍的狀態下進行I對N的對照處理，因此可以高速地進行認證處理。
[0128]此外，靜脈圖案加上指節的邊界的位置信息也反映在認證處理中，因此可以從對照的對象中排除靜脈圖案類似但指節的邊界的位置信息不同的這樣的對照用數據。因此，本發明具有進一步提高認證精度這樣的優點。
[0129]另外，圖2示出的步驟S107、圖3示出的步驟SllO或步驟112中，I對N的對照處理的結果為沒有進行使用者的認證這樣的情況下，也可以是對分類適當進行前後調整再次進行認證處理這樣的結構。
[0130]例如，由於攝像時手指放置時的壓力的區別等，可以認為會發生登錄於對照用資料庫部40時指節中包含的特徵點的數量與認證用數據中指節中包含的特徵點的數量不同的情況。此時，由於可以對分類適當進行前後調整再次進行認證處理，因此提高了無障礙地進行認證處理的可能性。
[0131]例如，圖3示出的步驟112中I對N的對照處理的結果為沒有進行使用者的認證這樣的情況下，可以是在步驟Slll選擇增加或減少了第3指節的特徵點的數量的分類，再次進行I對N的對照這樣的結構。
[0132]同樣地，步驟110中I對N的對照處理的結果為沒有進行使用者的認證這樣的情況下，可以是在步驟S108選擇增加或減少了第2指節的特徵點的數量的分類，再次進行I對N對照這樣的結構。
[0133]同樣地，步驟107中I對N的對照處理的結果為沒有進行使用者的認證這樣的情況下，可以是在步驟S105選擇增加或減少了第I指節的特徵點的數量的分類，再次進行I對N對照這樣的結構。
[0134]另外，根據情況不同，也可以是對上位分類進行前後調整，再次進行認證處理這樣的結構。
[0135]以上，根據優選實施方式說明了本發明，但本發明不限於該實施方式。實施方式中的生物體認證系統的結構要素的具體結構、構造是例示，能夠適宜地改變。
[0136]例如，上述的檢索用資料庫部50，是以一併檢測出位於基節與中節之間的第I邊界BL1和位於中節與末節之間的第2邊界BL2為前提。根據情況不同，根據個人條件差異例如會發生只檢測出第2邊界BL2這樣的情況。這時，在圖10中在上位分類上加上[無法檢測出AX21]這樣的分類，來構建檢索用資料庫部即可。
【權利要求】
1.一種生物體認證系統，其特徵在於，具備:攝像部，獲得使用者的手指的圖像；邊界檢測部，從獲得的圖像求得指節的邊界；靜脈圖案檢測部，從獲得的圖像求得靜脈圖案；對照用資料庫，具有登錄的對照用數據；檢索用資料庫，用於從對照用資料庫檢索對照對象的數據候補，根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類；以及，認證處理部，根據來自邊界檢測部及靜脈圖案檢測部的信息進行認證處理，認證處理部根據使用者的指節的邊界的位置信息，從檢索用資料庫選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理。
2.根據權利要求1所記載的生物體認證系統，其特徵在於，檢索用資料庫根據位於基節與中節之間的第I邊界和位於中節與末節之間的第2邊界之間的距離的值進行上位分類。
3.根據權利要求1或2所記載的生物體認證系統，其特徵在於，檢索用資料庫根據指節中包含的靜脈圖案的特徵點的數量進行下位分類。
4.根據權利要求1至3中的任意一項所記載的生物體認證系統，其特徵在於，檢索用資料庫根據基節、中節及末節中固定的第I指節的靜脈圖案信息進行下位的第I分類，根據固定的第2指節的靜脈圖案信息進行比第I分類下位的第2分類，根據固定的第3指節的靜脈圖案信息進行比第2分類下位的第3分類。
5.根據權利要求4所記載的生物體認證系統，其特徵在於，認證處理部在根據使用者的第I指節的靜脈圖案信息對應選擇的下位的第I分類的對照對象數據的候補數量在固定數量以上時，根據使用者的第2指節的靜脈圖案信息選擇更下位的第2分類。
6.根據權利要求5所記載的生物體認證系統，其特徵在於，認證處理部在對應選擇的第2分類的對照對象數據的候補數量在固定數量以上時，根據使用者的第3指節的靜脈圖案信息選擇更下位的第3分類。
7.根據權利要求4至6中的任意一項所記載的生物體認證系統，其特徵在於，檢索用資料庫根據中節的靜脈圖案信息進行第I分類，根據基節的靜脈圖案信息進行第2分類，根據末節的靜脈圖案信息進行第3分類。
8.根據權利要求1至7中的任意一項所記載的生物體認證系統，其特徵在於，還具備資料庫更新處理部，根據使用者的指節的邊界的位置信息和使用者的指節的靜脈圖案信息，進行對照用資料庫和檢索用資料庫的更新處理。
9.根據權利要求1至8中的任意一項所記載的生物體認證系統，其特徵在於，攝像部獲得手指的表面圖像和包含手指的靜脈圖案的圖像。
10.一種生物體認證方法，其特徵在於，包括:獲得使用者的手指的圖像的步驟；從獲得的圖像求得指節的邊界的步驟；從獲得的圖像求得靜脈圖案的步驟；以及，根據使用者的指節的邊界的位置信息，用於從對照用資料庫檢索對照對象的數據候補，根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類的檢索用資料庫選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理的步驟。
11.一種生物體認證程序，其特徵在於，在計算機上實行:獲得使用者的手指的圖像的步驟；從獲得的圖像求得指節的邊界的步驟；從獲得的圖像求得靜脈圖案的步驟；根據使用者的指節的邊界的位置信息，用於從對照用資料庫檢索對照對象的數據候補，根據指節的邊界的位置信息進行上位分類，進一步根據指節的靜脈圖案信息進行更下位的分類的檢索用資料庫選擇對應的上位分類，進一步根據使用者指節的靜脈圖案信息從上位分類選擇對應的下位分類，接著，從對照用資料庫參照對應選擇的下位分類的對照用數據進行認證處理的 步驟。
【文檔編號】G06F21/32GK103530544SQ201310251453
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月21日 優先權日:2012年7月4日
【發明者】菅原寛 申請人:株式會社茉菲莉亞