生物特征认证方法和生物特征认证装置的制作方法

专利名称：生物特征认证方法和生物特征认证装置的制作方法
技术领域：
本技术涉及用于利用生物特征信息认证用户的生物特征认证装置、 生物特征认证程序，以及多生物特征认证方法，具体地说，涉及能够实 现高速和高兼容率生物特征认证的生物特征认证装置、生物特征认证程 序，以及多生物特征认证方法。
背景技术：
相关技术的文献包括日本未审查专利申请公布No. 2005-168627和 2005-275508。

发明内容
根据实施方式的一个方面， 一种生物特征认证方法，该方法包括以
下步骤与第一基准生物特征数据和第二基准生物特征数据相关联地存 储与多个用户相应的信息，所述多个用户被分成第一组和第二组，所述 第一组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的质量不低于预定等 级，所述第二组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的质量低于 所述预定等级；通过输入用户的第一生物特征信息来获取该用户的第一 生物特征数据；通过比较所述第一生物特征数据和所述第一基准生物特 征数据来提供第一认证；当所述第一认证指示所述第一生物特征数据和 所述第二组中的一个用户的所述第一基准生物特征数据推测匹配时，通 过输入所述用户的第二生物特征信息来获取该用户的第二生物特征数 据；以及通过比较所述第二生物特征数据和所述第二组中的用户的所述 第二基准生物特征数据来提供第二认证。


图1是例示根据第一实施例的生物特征认证装置的构造的功能框
图2是例示登记人信息的数据结构的示例的图3是例示根据第一实施例的生物特征认证装置执行的处理过程的 流程图4是例示执行生物特征认证程序的计算机的功能框图； 图5是用于说明第二实施例中的登记人信息的分类的图； 图6是例示根据第二实施例的生物特征认证装置的构造的功能框
图7A和7B是例示根据第二实施方式的生物特征认证装置执行的处
理过程的流程图8A、 8B以及8C是例示高质量指纹图像的示例的图8D、 8E以及8F是例示正常质量指纹图像的示例的图8G、 8H以及8I是例示低质量指纹图像的示例的图；以及
图8J、 8K以及8L是例示与生物特征认证不兼容的指纹图像的示例的图。
具体实施例方式
下面，参照附图，对根据本实施方式的生物特征认证装置、生物特 征认证程序，以及多生物特征(例如，Multi-Biometrics)认证方法的优 选实施例进行详细描述。
己知通过组合多种生物特征认证方法来执行认证的多生物特征(例 如，Multi-Biometrics)认证方法。虽然多生物特征认证方法能够提高认 证的准确度，但该方法的缺点是由于需要执行多种生物特征认证方法而 造成认证所需时间较长。
此外，某些多生物特征认证方法不考虑不兼容的用户。例如，在指 纹认证(其是典型的生物特征认证方法)的情况下，少部分的接受认证 的用户因指纹磨损等的原因而变得与该认证不兼容。
这些多生物特征认证方法都基于接受认证的用户与多生物特征认证方法中包括的所有生物特征认证方法都兼容的假设。因此，如果用户不 与生物特征认证方法中的任何一种兼容，就无法对该用户进行认证。第一实施例首先，对根据本实施例的多生物特征认证方法的概要 进行说明。在根据本实施例的多生物特征认证方法中，通过组合能够高 速执行认证处理的生物特征认证方法和与高比例人群兼容的生物特征认 证方法来执行认证。下文中，将能够高速执行认证处理的生物特征认证 方法称为高速认证方法。同时，将与高比例人群兼容的生物特征认证方 法称为高兼容率认证方法。高速认证方法例如包括指纹认证方法。在指纹认证方法中，可以通 过将指纹信息的特征量转换成数值并且对转换后的数值进行比对来高速 地执行认证处理。然而，由于指纹磨损等的原因，与指纹认证方法不兼 容的人的比率相对较高。高兼容率认证方法例如包括静脉认证方法。在静脉认证方法中，通 过图案匹配来比较位于手掌内部的静脉的形状。因此，认证处理需要时 间。然而，多数人与静脉认证方法兼容。这是因为静脉的形状构成了活 体内部的信息，与指纹不同，其不受磨损等的影响。根据本实施例的多生物特征认证方法通过组合高速认证方法和高兼 容率认证方法来实现高速且高兼容率的生物特征认证。为了实现生物特 征认证，在根据本实施例的多生物特征认证方法中，将接受匹配的登记 人的信息预先分成两组。下文中，将接受匹配的登记人的信息称为登记 人信息。登记人信息在此指其中彼此关联地存储了登记人的多种属性信息、 从登记人预先获取的用于高速认证方法的生物特征信息以及从登记人预 先获取的用于高兼容率认证方法的生物特征信息的信息。第一组是预先获取的用于高速认证方法的生物特征信息质量较高的 登记人的组，即，即使单独通过高速认证方法也能足够准确地执行认证 的登记人的组。同时，第二组是预先获取的用于高速认证方法的生物特 征信息质量较低的登记人的组，即，不能通过高速认证方法典型地处理 的登记人的组。如果将指纹认证方法用作高速认证方法，则指纹认证方法的不兼容 率为百分之几。因此，在第二组中包括全部登记人的百分之几，而在第 一组中包括除了所述百分之几以外的大多数登记人。在通过根据本实施例的多生物特征认证方法进行的认证中，首先， 从用户处获取用于高速认证方法的生物特征信息，并且确定该生物特征 信息的质量。接着，如果确定该生物特征信息质量足够高，则利用高速 认证方法对第一组执行认证。同时，如果确定用于高速认证方法的生物特征信息质量不够高，则 从该用户获取用于高兼容率认证方法的生物特征信息。接着，利用高兼 容率认证方法对第二组执行认证。根据本方法，通过高速认证方法来认证与高速认证方法兼容的用户。 因此，可以在短时间内认证用户。而且，至于与高速认证方法不兼容的 用户，针对少量的预先分组的登记人执行高兼容率认证方法的认证。因 此，即使高兼容率认证方法的认证速度较低，也可以在足够短的时间内 认证用户。随后，对执行根据本实施例的上述多生物特征认证方法的生物特征认证装置100的构造进行说明。图1是例示根据本实施例的生物特征认 证装置100的构造的功能框图。如该图所示，生物特征认证装置100包 括生物特征信息输入单元110a、生物特征信息输入单元110b、用户接 口单元120、控制单元130，以及存储器单元140。生物特征信息输入单元110a构成用于获取用于高速认证方法的生物 特征信息的处理单元。如果生物特征认证装置100例如采用指纹认证方 法作为高速认证方法，则生物特征信息输入单元110a对应于指纹传感器。生物特征信息输入单元110b构成用于获取用于高兼容率认证方法的 生物特征信息的处理单元。如果生物特征认证装置100例如采用静脉认 证方法作为高兼容率认证方法，则生物特征信息输入单元110b对应于静 脉传感器。用户接口单元120构成用于向用户或生物特征认证装置100的管理 者显示多种消息并接收来自该用户或管理者的诸如指令的输入的接口单元。用户接口单元120包括监视器、键盘等。控制单元130构成用于控制生物特征认证装置100的整体的控制单 元。控制单元130包括认证控制单元131、质量确定单元132、登记单元 133、认证单元134a，以及认证单元134b。认证控制单元131构成用于 控制该装置的相应部分以执行根据本实施例的多生物特征认证方法的控 制单元。后面将对认证控制单元131的详细控制过程进行说明。质量确定单元132构成用于确定通过生物特征信息输入单元110a获 取的用于高速认证方法的生物特征信息的质量的处理单元。所述质量在 此指该生物特征信息是否适于生物特征认证。生物特征信息越适合于生 物特征认证，则确定该生物特征信息的质量越高。例如，如果生物特征认证装置100采用指纹认证方法作为高速认证 方法，则质量确定单元132例如测量在通过生物特征信息输入单元110a 获取的指纹图像中的噪声量和亮度的每像素分布。接着，如果该指纹图 像的脊线评估为清楚的，则质量确定单元132确定指纹图像质量较高。 测量生物特征信息的质量的方法可以根据所釆用的生物特征认证方法而 随需要改变。质量确定单元132输出质量值，作为生物特征信息的评估结果。该 质量值用数值表示，例如，按质量从高到低的次序排列的10到1中的一 个值。下面利用作为示例的指纹图像来描述质量确定单元132进行估计 的具体示例。将用户分成第一组和第二组。在第一组中，指纹图像的特征点的数 量不小于预定数量。在第二组中，指纹图像的特征点的数量小于该预定 数量。并且与第二组的指纹图像的对比度相比，第一组的指纹图像的对 比度较高。具体来说，确定指纹的质量等级的方法如下。将指纹图像分成预定 数量的区域。在每一个区域中获取该指纹图像的像素值的最大值和像素 值的最小值。并且基于该最大值和最小值确定质量等级。获取每一个区 域的浓度分布。判断在每一个区域中是否存在黑色和白色的峰值。并且 基于该判断确定质量等级。图8A、 8B以及8C例示了高质量指纹图像的示例。例如，该指纹图 像的质量值确定为10到9。图8D、 8E以及8F例示了正常质量指纹图像 的示例。例如，该指纹图像的质量值确定为8到6。图8G、 8H以及81 例示了低质量指纹图像的示例。例如，该指纹图像的质量值确定为5到3。 图8J、 8K以及8L例示了与生物特征认证不兼容的指纹图像的示例。例 如，该指纹图像的质量值确定为2到1 。图8A到8L引用自"Text of Working Draft 29794-4, Biometric Sample Quality — Part 4: Fingerprint Sample Quality Data"。登记单元133构成用于在存储器单元140中存储登记人信息的处理 单元。基于在登记人信息中包括的用于高速认证方法的生物特征信息的 质量，登记单元133通过把与高速认证方法兼容的登记人和与高速认证 方法不兼容的登记人区分开来而对登记人信息进行登记。下面对登记人 信息的登记过程进行说明。如果生物特征认证装置100被请求登记新的登记人信息，则认证控 制单元131首先指示生物特征信息输入单元llOa获取用于高速认证方法 的生物特征信息。接着，认证控制单元131指示生物特征信息输入单元 110b获取用于高兼容率认证方法的生物特征信息。而且，认证控制单元 131指示用户接口单元120获取登记人的属性信息，如登记人的姓名。随后，认证控制单元131指示质量确定单元132确定生物特征信息 输入单元llOb所获取的生物特征信息的质量。接着，认证控制单元131 向登记单元133发送所获取的生物特征信息和属性信息以及质量确定单 元132所作出的确定结果，并且指示登记单元133将发送来的信息登记 为登记人信息。当接收到所述指示时，登记单元133将表示由质量确定单元132作 出的确定结果的质量值与预定的值进行比较。接着，如果比较的结果显 示该登记人与高速认证方法兼容，则登记单元133在存储器单元140的 登记人信息141a中登记发送来的信息。同时，如果质量确定单元132作 出的确定结果显示该登记人与高速认证方法不兼容，则登记单元133在 存储器单元140的登记人信息141b中登记发送来的信息。所述预定值在此是指用于将登记人信息分成与高速认证方法兼容的 组和与高速认证方法不兼容的组的基准值。根据高速认证方法的类型、质量确定单元132的判定精度等，随需要设定恰当的值作为所述预定值。 登记人信息141a是用于存储与高速认证方法兼容的登记人的高质量 信息的登记人信息。如图2所示，登记人信息141a存储每个登记人的属 性信息，例如登记人的姓名或登记人号码、用于高速认证方法的生物特 征信息和该生物特征信息的质量值，以及用于高兼容率认证方法的生物 特征信息，这些信息相互关联地存储。存储在登记人信息141a中的生物 特征信息是通过生物特征信息输入单元110a或110b获取的精确生物特征 信息或特征量的提取结果。登记人信息141b是用于存储与高速认证方法 不兼容的登记人的低质量信息的登记人信息。登记人信息141b具有和登 记人信息141a的数据结构类似的数据结构。登记人信息141a和登记人信息141b不需要彼此物理区分，只要可 以容易地将与高速认证方法兼容的登记人和与高速认证方法不兼容的登 记人区分开即可。而且，不需要完全将登记人信息分成两组，即，与高 速认证方法兼容的登记人和与高速认证方法不兼容的登记人。因而，可 以交叠边界上的登记人，例如，如在将具有10到2的质量值的登记人确 定为与高速认证方法兼容的登记人时，将具有3到1的质量值的登记人 确定为与高速认证方法不兼容的登记人。此外，登记单元133不是生物特征认证装置100的必要组件。因而， 可以将在另一装置中登记的登记人信息发送至存储器单元140。而且，生 物特征认证装置100可以经由网络访问在另一装置中登记并存储的登记 人信息。回过来再参照图1的描述，认证单元134a构成用于执行高速认证方 法的生物特征认证的处理单元。认证单元134a通过对生物特征信息输入 单元110a所获取的生物特征信息与登记人信息141a中包括的各登记人的 用于高速认证的生物特征信息进行比较来执行生物特征认证。在通过生 物特征认证进行的登记人识别中，在强调准确度时，可以把登记人中的 生物特征信息的匹配率等于或高于阈值并且为最高匹配率的一个登记人认证为登记人。或者，在强调高速操作时，可以把登记人中的生物特征 信息的匹配率首先达到阈值的一个登记人认证为登记人。匹配率是用于 评估生物特征信息的匹配程度的基准的示例。因而，可以将另一值用作 用于评估生物特征信息的匹配程度的基准。认证单元134b构成用于执行高兼容率认证方法的生物特征认证的处理单元。认证单元134b通过对生物特征信息输入单元110b获取的生 物特征信息与登记人信息141b中包含的各登记人或登记人信息141a中 包含的一些登记人的用于高兼容率认证方法的生物特征信息进行比较， 来执行认证处理。在通过生物特征认证进行的登记人识别中，在强调准 确度时，可以把登记人中的生物特征信息的匹配率等于或高于阈值并且 为最高匹配率的一个登记人认证为登记人。或者，在强调高速操作时， 可以把登记人中的生物特征信息的匹配率首先达到阈值的一个登记人认 证为登记人。随后，对生物特征认证中通过生物特征认证装置100执行的处理过 程进行说明。图3是例示通过生物特征认证装置100执行的处理过程的 流程图。在该处理过程中，认证控制单元131首先指示生物特征信息输 入单元110a获取用于高速认证方法的生物特征信息(步骤S101)。接着， 认证控制单元131使质量确定单元132确定所获取的生物特征信息的质 量(步骤S102)。接着，认证控制单元131将作为质量确定单元132作出的确定结果 而获得的质量值与预定的陶值进行比较，由此确定在步骤SIOI获取的用 于高速认证方法的生物特征信息是否具有足够的质量。所述阈值在此指 用于确定在认证处理中获取的生物特征信息是否具有适于生物特征认证 的足够质量的基准值。该阈值可以是与前述预定值不同的值。前述预定 值是在登记人信息的登记时用于确定生物特征信息的质量的基准值。接着，如果所确定的质量值等于或高于该阈值，即，如果用户与高 速认证方法兼容(在步骤S103中为"是")，则认证控制单元131指示认 证单元134a对登记人信息141a通过高速认证方法执行生物特征认证处 理(步骤S104)。12同时，如果所确定的质量值小于该阈值，S卩，如果用户与高速认证方法不兼容(在步骤S103中为"否")，则认证控制单元131指示生物特 征信息输入单元110b获取用于高兼容率认证方法的生物特征信息(步骤 S105)。接着，认证控制单元131指示认证单元134b针对登记人信息141b 通过高兼容率认证方法执行生物特征认证处理(步骤S106)。这样，在高 速认证方法显示第一生物特征数据和第二组中的一个用户的第一生物特 征基准数据推测匹配(presumed matching)时执行高兼容率认证方法。在步骤S104中，高速认证方法认证用户，该用户在高速认证方法中 具有最大匹配率，该匹配率不小于预定比率。在步骤S106中，高兼容率认证方法认证用户，该用户在高兼容率认 证方法中具有最大匹配率，该匹配率不小于预定比率。在该处理过程中，与高速认证方法兼容的用户通过高速认证方法来 认证。因此，可以很快认证该用户。同时，对于与高速认证方法不兼容 的用户，针对少量先前分组的登记人，通过高兼容率认证方法执行认证。 因此，即使高兼容率认证方法的认证速度较低，也可以在足够短的时间 内认证用户。在上述说明的处理过程中提到的各阈值可以根据认证处理所需的准 确度、处理速度等在需要时改变。此外，在上述处理过程中，根据通过质量确定单元132作出的生物 特征信息的质量评估结果，可以动态地改变在随后认证处理中使用的阈 值。例如，如果通过质量确定单元132确定获取的用于高速认证的生物 特征信息的质量较高，则可以提高用于识别登记人的匹配率的阈值，以 执行高准确性的认证。同时，如果通过质量确定单元132确定获取的用 于高速认证方法的生物特征信息的质量较低，则可以降低用于识别登记 人的匹配率的阈值，以增加识别率。同时，图1中例示的根据本实施例的生物特征认证装置100的构造 可以在不脱离本实施方式的本质的范围内以多种方式改变。例如，如果 生物特征认证装置100的控制单元130的功能被实现为软件并且在计算 机上执行，则可以实现与生物特征认证装置100的功能等同的功能。下面对用于执行生物特征认证程序1081的计算机的例子进行说明，该生物特征认证程序1081将控制单元130的功能实现为软件。图4是例示用于执行生物特征认证程序1081的计算机1000的功能 框图。计算机1000包括通过总线IO卯连接的CPU (中央处理单元) 1010、输入装置1020、监视器1030、介质读取装置1040、网络接口装置 1050、生物特征信息输入装置1060a、生物特征信息输入装置1060b、RAM (随机存取存储器)1070，以及硬盘装置1080。 CPU 1010执行各种运算 处理。输入装置1020接收从用户输入的数据。监视器1030显示各种信 息。介质读取装置1040从记录介质读取程序等。网络接口装置1050经 由网络和另一计算机交换数据。生物特征信息输入装置1060a获取用于 高速认证方法的生物特征信息。生物特征信息输入装置1060b获取用于 高兼容率认证方法的生物特征信息。RAM 1070临时地存储多种信息。此外，硬盘装置1080存储有具有与图1所示控制单元130的功能类 似的功能的生物特征认证程序1081，和与图1所示存储器单元140中存 储的多种数据对应的生物特征认证数据1082。生物特征认证数据1082可 以在需要时分散，并且可以经由网络存储在连接至该计算机1000的另一 计算机中。此外，CPU IOIO从硬盘装置1080读取生物特征认证程序1081，并 且在RAM 1070中展开该程序。由此，生物特征认证程序1081充任生物 特征认证处理1071。接着，生物特征认证处理1071将从生物特征认证数 据1082读取到的信息等按需要展开在RAM 1070上指派的区域中，由此 基于这样展开的数据等执行多种数据处理。上述生物特征认证程序1081不是必须要存储在硬盘装置1080中。 例如，可以通过计算机IOOO读取并执行存储在诸如CD-ROM (光盘只读 存储器)的记录介质中的程序。或者，该程序可以经由公共网络、因特 网、LAN (局域网)、WAN (广域网)等存储在连接至计算机1000的另 一计算机(或服务器)等中，并且可以通过计算机1000从其读取并执行。如上所述，在该第一实施例中，存储有与高速认证方法不兼容的登 记人的登记人信息，以使可与其它登记人的登记人信息区别开。接着，在对登记人的认证中，评估获取的用于高速认证的生物特征信息的质量。 如果该登记人被确定与高速认证方法不兼容，则仅针对与高速认证方法 不兼容的登记人的登记人信息通过高兼容率认证方法执行认证。因此， 可以实现高速和高兼容率的多生物特征认证。 第二实施例在第一实施例中，对基于先前获取的用于高速认证方法的生物特征 认证信息的质量将登记人信息分成两组的实施例进行了说明。在本第二 实施例中，将对进一步划分登记人信息以提高认证准确度的实施例进行 说明。图5是用于说明本实施例中的登记人信息的分类的图。如该图所示，在本实施例中，首先将登记人信息分成组20和组3(L在组20中；先前 获取的用于高速认证方法的生物特征认证消息具有等于或高于第一预定 值T1的质量值。同时，在组30中，获取的认证信息具有低于该第一预 定值T1的质量值。先前获取的用于高速认证方法的生物特征认证信息在 此被称为获取的认证消息。第一预定值Tl在此是指被用于确定获取的认证消息在质量上是否 足够应用于高速认证方法的认证的基准值。因此，与分类到组20中的登 记人信息对应的登记人可以被视为可以应用高速认证方法的认证的登记 人。同时，与分类到组30中的登记人信息对应的登记人可以被视为不能 应用高速认证方法的认证的登记人。此外，分类到组20中的登记人信息被进一步分成组21和组22。在 组21中，获取的认证信息具有等于或高于第二预定值T2的质量值。同 时，在组22中，获取的认证信息具有低于该第二预定值T2的质量值。第二预定值T2在此是指被用于确定获取的认证信息的质量是否处 于可以单独通过高速认证方法的认证而足够准确地执行认证的等级的基 准值。因此，与分类到组21中的登记人信息对应的登记人可以被视为可以单独通过高速认证方法的认证而足够准确地认证的登记人。同时，与 分类到组22中的登记人信息对应的登记人可以被视为可以应用高速认证 方法的认证、但不能单独从高速认证方法的认证中获得足够认证准确度的登记人。在根据本实施例的多生物特征认证方法中，针对与组22对应的登记 人通过组合执行高速认证方法的认证和高兼容率认证方法的认证而提高 了认证准确度。随后，对执行根据本实施例的多生物特征认证方法的生物特征认证装置200的构造进行说明。图6是例示根据本实施例的生物特征认证装 置200的构造的功能框图。如该图所示，除了认证控制单元131和登记 单元133被认证控制单元231和登记单元233替换，并且将存储器单元 140中存储的登记人信息分成三组(即，登记人信息241a、登记人信息 241b，以及登记人信息241c)以外，生物特征认证装置200具有与图1 所示生物特征认证装置100的构造类似的构造。因而，这里仅限于对与生物特征认证装置ioo不同之处进行描述。认证控制单元231构成用于控制所述装置的各个部分以执行根据本 实施例的多生物特征认证方法的控制单元。后面将对认证控制单元231 执fi^的详细控制过程进行说明。登记单元233构成用于在存储器单元140中存储登记人信息的处理 单元。基于登记人信息中包括的用于高速认证方法的生物特征信息的质 量，登记单元233将登记人信息分成如图5所示的三组来登记该登记人 信息。下面对登记人信息的登记过程进行说明。如果生物特征认证装置200被请求登记新的登记人信息，则认证控 制单元231首先指示生物特征信息输入单元110a获取用于高速认证方法 的生物特征信息。接着，认证控制单元231指示生物特征信输入单元110b 获取用于高兼容率认证方法的生物特征信息。而且，认证控制单元231 指示用户接口单元120获取登记人的属性信息，如登记人的姓名。随后，认证控制单元231指示质量确定单元132确定生物特征信息 输入单元110a所获取的生物特征信息的质量。接着，认证控制单元231 向登记单元233发送所获取的生物特征信息和属性信息以及质量确定单 元132所作出的确定结果，并且指示登记单元233将发送来的信息登记 为登记人信息。在接收到所述指令时，登记单元233将表示质量确定单元132所作 出的确定结果的质量值与第一预定值T1进行比较。如果该质量值小于第 一预定值T1，即，如果不能将高速认证方法的认证应用于该登记人，则 登记单元233将发送来的信息登记在存储器单元140的登记人信息241c 中。此外，如果该质量值等于或高于第一预定值T1并且等于或高于第二 预定值T2，即，如果可以单独通过高速认证方法的认证足够准确地认证 登记人，则登记单元233将发送来的信息登记在存储器单元140的登记 人信息241a中。而且，如果该质量值等于或高于第一预定值T1，但小于 第二预定值T2，即，如果可以将高速认证方法的认证应用于该登记人， 但不能单独通过高速[A证方法的认证执行足够准确的认证，则登记单元233将发送来的信息登记在存储器单元140的登记人信息241b中。登记人信息241a是用于存储可以单独通过高速认证方法足够准确地 对登记人进行认证的高质量信息的登记人信息。登记人信息241a与图5 的组21对应。登记人信息241b是用于存储可以应用高速认证方法的认 证、但不能单独通过高速认证方法的认证执行足够准确认证的登记人的 中等质量信息。登记人信息241b与图5的组22对应。登记人信息241c 是用于存储不能应用高速认证方法的认证的登记人的低质量信息的登记 人信息。登记人信息241c与图5的组30对应。此外，登记人信息241a和登记人信息241b被设置成可以作为集成 两组信息的登记人信息241x来存取。登记人信息241与图5的组20对 应。登记人信息组241a到241c不需要彼此物理地区分，例如，只要能 够容易地确定图5所示三个组中的哪一个包括登记人即可。而且，登记 人信息不需要完全被分成各个组。因此，可以交叠边界上的登记人，举 例来说，如在其中组21、 22以及30分别包括具有10到7的质量值的登 记人、具有7到3的质量值的登记人，以及具有质量值3到1的质量值 的登记人的情况下。此外，登记单元233不是生物特征认证装置200的必需组件。因而，在另一装置中登记的登记人信息可以被发送至存储器单元140。而且，生 物特征认证装置200可以经由网络访问另一装置中登记并存储的登记人信息。
随后，对在生物特征认证中通过生物特征认证装置200执行的处理 过程进行说明。图7A和7B是例示通过生物特征认证装置200执行的处 理过程的流程图。在该处理过程中，认证控制单元231首先指示生物特 征信息输入单元110a获取用于高速认证方法的生物特征信息(步骤 S201)。接着，认证控制单元231使质量确定单元132确定获取的生物特 征信息的质量(步骤S202)。
接着，如果确定的质量值等于或高于第一阈值并且等于或高于第二 阈值(步骤S203中为"是"且步骤S204中为"是")，则认证控制单元 231指示认证单元134a针对具有等于或高于第二预定值T2的质量值的登 记人信息，即登记人信息241a，通过高速认证方法执行生物特征认证处 理(步骤S205)。
第一阈值和第二阈值在此分别指与第一预定值Tl对应的基准值和 与第二预定值T2对应的基准值。因此，如果所确定的用户的质量值等于 或高于第一阈值并且等于或高于第二阈值，则表示可以将高速认证方法 的认证应用于该用户，并且可以单独通过高速认证方法的认证获得足够 的认证准确度。考虑到由于读取生物特征信息的各种条件中的差异而造 成质量值的的偏差，可以将第一阈值和第二阈值都设置为具有特定范围 的值。
同时，如果确定的质量值等于或高于第一阈值并且小于第二阈值， 即，如果该用户与高速认证方法兼容但不能单独通过高速认证方法足够 准确地认证(步骤S203中为"是"且步骤S204中为"否")，则认证控 制单元231指示认证单元134a针对具有等于或高于第一预定值Tl的质 量值的登记人信息，即，包括登记人信息241a和登记人信息241b在内 的登记人信息241x，通过高速认证方法执行生物特征认证处理，由此提 取匹配率最高的登记人(步骤S206)。接着，认证控制单元231指示生物特征信息输入单元110b获取用于高兼容率认证方法的生物特征信息(步骤S207)。接着，认证控制单元 231指示认证单元134b针对与步骤S206中从登记人信息241x中提取的 登记人对应的信息执行高兼容率认证方法的生物特征认证处理(步骤5208) 。在上述处理过程中，针对包括登记人信息241a和登记人信息241b 的登记人信息241x，执行高速认证方法的生物特征认证处理，并且提取 匹配率最高的登记人。此后，执行高兼容率认证方法的生物特征认证处 理。或者，可以针对包括登记人信息241a和登记人信息241b的登记人 信息241x，执行高速认证方法的生物特征认证处理，并且此后，可以针 对登记人信息241b执行高兼容率认证方法的生物特征认证处理。同时，如果确定的质量值小于第一阈值，即，如果该用户与高速认 证方法不兼容(步骤S203中为"否")，则认证控制单元231指示生物特 征信息输入单元110b获取用于高兼容率认证方法的生物特征信息(步骤5209) 。接着，认证控制单元231指示认证单元134b针对登记人信息241c 执行高兼容率认证方法的生物特征认证处理(步骤S210)。在第二处理过程中，如果用户与高速认证方法兼容，并且通过生物 特征信息输入单元110a获取了该用户的足够高质量的生物特征信息，则 可高速且高准确度地认证该用户。此外，如果用户与高速认证方法兼容，但生物特征信息输入单元110a 没有获取到该用户的足够高质量的生物特征信息，则通过组合高速认证 方法和高兼容率认证方法来高准确度地认证该用户。在这种情况下，针 对通过高速认证方法缩小范围后的登记人，执行高兼容率认证方法的认 证。因此，即使高兼容率认证方法的认证速度较低，也可以在足够短的 时间内认证该用户。此外，如果用户与高速认证方法不兼容，则针对少量先前分组的登 记人，执行高兼容率认证方法。因此，即使高兼容率认证方法的认证速 度较低，也可以在足够短的时间内认证该用户。在上述处理过程中，如果质量值等于或高于第一阈值并且等于或高 于第二阈值，则仅针对登记人信息241a执行高速认证方法的生物特征认证处理。或者，如果登记人信息集的数量较少，或者如果采用的高速认 证方法的认证处理速度足够高，则可以针对包括登记人信息241a和登记 人信息241b的登记人信息241x执行高速认证方法的生物特征认证处理。 在这种情况下，增加了认证处理所需的时间。然而，不存在出现目标用 户的信息被从接受认证的登记人信息中排除的错误的可能性。因此，可 以缩减目标用户被拒绝的比率。同时，根据图6所示本实施例的生物特征认证装置200的构造可以 在不脱离本实施方式的本质的范围内按多种方式改变。例如，如果将生 物特征认证装置200的控制单元130的功能实现为软件并且在计算机上 执行，则可以实现与生物特征认证装置200的功能等同的功能。执行将 控制单元130的功能实现为软件的生物特征认证程序的计算机的构造与 图4所示构造类似。如上所述，在该第二实施例中，如果用户被确定为与高速认证方法 兼容但不能单独通过高速认证方法足够准确地认证，则通过组合高速认 证方法和高兼容率认证方法来执行对该用户的认证。因此，可以提高认 证的准确度。在上述各个实施例中，已经对单独获取用于高速认证方法的认证的 生物特征信息和用于高兼容率认证方法的认证的生物特征信息的实施例 进行了说明。或者，为了缩减获取生物特征信息所需的针对用户的负荷， 并且为了缩减认证处理所需的时间，可以采用能够同时获取用于高速认 证方法的认证的生物特征信息和用于高兼容率认证方法的认证的生物特 征信息的生物特征信息输入装置。此外，为了应对因生物特征信息输入装置的机型、或获取生物特征 信息的环境(如亮度、季节或用户被指示采取的姿势)的差异而造成的 生物特征信息的变化，例如，可以针对每一个登记人登记同一类型的多 组生物特征信息。此外，根据获取生物特征信息的环境中的差异，例如可以在用作高 速认证方法的认证方法与作用高兼容率认证方法的认证方法之间进行切 换。而且，为了与各认证方法兼容，可以针对每一个登记人登记多种生物特征信息。此外，在上述各个实施例中，已经对将指纹认证用作高速认证方法 并将静脉认证用作高兼容率认证方法的实施例进行了说明。或者，例如 可以将虹膜认证用作高速认证方法。而且，例如可以将面部认证或签名 认证用作高兼容率认证方法。再或者，可以将指纹认证和虹膜认证分别 用作高速认证方法和高兼容率认证方法。根据本实施方式，预先彼此区分并登记与高速认证方法兼容的登记 人和与高速认证方法不兼容的登记人。接着，在认证处理中，确定用户 的生物特征信息的质量。如果该用户被确定为与高速认证方法兼容，则 使用高速认证方法执行对该用户的认证。同时，如果该用户被确定为与 高速认证方法不兼容，则使用高兼容率认证方法执行对该用户的认证， 其仅针对先前区分并登记的与高速认证方法不兼容的登记人执行。因此， 即使用户与高速认证方法不兼容，本实施方式也发挥实现高速和高兼容 率生物特征认证的作用。此外，根据当前实施方式，如果用户被确定为与高速认证方法兼容 但不能单独通过高速认证方法足够准确地认证，则通过组合高速认证方 法和高兼容率认证方法来执行对该用户的认证。因此，本实施例方式发 挥使得能够提高认证的准确度的作用。此外，根据本实施方式，在通过组合高速认证方法和高兼容率认证 方法进行的认证中，通过高速认证方法的认证縮小候选人的范围，并且 此后，针对该候选人执行高兼容率认证方法的认证。因此，本实施方式 发挥使得能够防止降低处理速度同时提高认证准确度的作用。此外，根据本实施方式，在认证中使用的匹配度的阈值根据从用户 获取的生物特征信息的质量而改变。因此，可以优化认证的准确度和识 别率。此外，根据本实施方式，与环境关联地，针对每一个用户登记多组 生物特征信息。因此，本实施方式发挥使得能够实现高度准确的生物特 征认证的作用，而与从用户获取生物特征信息的环境的变化无关。此外，根据本实施方式，针对每一个用户登记多种生物特征信息。因此，本实施方式发挥使得能够应对生物特征认证方法的改变的作用。如上所述，根据本实施方式的生物特征认证装置、生物特征认证程 序以及多生物特征认证方法在使用生物特征信息执行的对用户的认证中 是有效的，并且特别适于需要实现高速和高兼容率生物特征认证的情况。
权利要求
1、一种生物特征认证方法，该生物特征认证方法包括以下步骤与第一基准生物特征数据和第二基准生物特征数据相关联地存储与多个用户相应的信息，所述多个用户被分成第一组和第二组，所述第一组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的质量不低于预定等级，所述第二组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的质量低于所述预定等级；通过输入用户的第一生物特征信息来获取该用户的第一生物特征数据；通过比较所述第一生物特征数据和所述第一基准生物特征数据来提供第一认证；当所述第一认证显示所述第一生物特征数据和所述第二组中的一个用户的所述第一基准生物特征数据推测匹配时，通过输入该用户的第二生物特征信息来获取该用户的第二生物特征数据；以及通过比较所述第二生物特征数据和所述第二组中的用户的所述第二基准生物特征数据来提供第二认证。
2、 根据权利要求1所述的生物特征认证方法，所述生物特征认证方 法还包括基于所述第一认证来改变所述第一生物特征数据与所述第一基 准生物特征数据之间的匹配率的阈值的步骤。
3、 根据权利要求1所述的生物特征认证方法，所述生物特征认证方 法还包括使在所述第一认证中具有最大匹配率的用户通过验证的步骤。
4、 根据权利要求1所述的生物特征认证方法，所述生物特征认证方 法还包括使在所述第二认证中具有最大匹配率的用户通过验证的步骤。
5、 根据权利要求1所述的生物特征认证方法，其中，所述信息包括 与环境关联的各个用户的多组生物特征信息。
6、 根据权利要求1所述的生物特征认证方法，其中，所述信息包括 各个用户的多种类型的生物特征信息。
7、 一种生物特征认证装置，该生物特征认证装置包括-存储器，该存储器用于与第一基准生物特征数据和第二基准生物特 征数据相关联地存储与多个用户相应的信息，所述多个用户被分成第一 组和第二组，所述第一组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的 质量不低于预定等级，所述第二组中的每个用户的所述第一基准生物特 征数据的质量低于所述预定等级；和处理器，该处理器用于通过输入用户的第一生物特征信息来获取该 用户的第一生物特征数据，通过比较所述第一生物特征数据和所述第一 基准生物特征数据来提供第一认证，当所述第一认证显示所述第一生物 特征数据和所述第二组中的一个用户的所述第一基准生物特征数据推测 匹配时，通过输入所述用户的第二生物特征信息来获取该用户的第二生 物特征数据，以及通过比较所述第二生物特征数据和所述第二组中的户 的所述第二基准生物特征数据来提供第二认证。
8、 根据权利要求7所述的生物特征认证装置，其中，所述处理器还包括基于所述第一认证来改变所述第一生物特征数据与所述第一基准生 物特征数据之间的匹配率的阈值。
9、 根据权利要求7所述的生物特征认证装置，其中，所述处理器还包括使具有最大匹配率的用户通过验证。
10、 根据权利要求7所述的生物特征认证装置，其中，所述处理器还包括使在所述第二认证中具有最大匹配率的用户通过验证。
11、 根据权利要求7所述的生物特征认证装置，其中，所述信息包括与环境关联的每个用户的多组生物特征信息。
12、 根据权利要求7所述的生物特征认证装置，其中，所述信息包 括每个用户的多种类型生物特征信息。
13、 一种计算机可读记录介质，该计算机可读记录介质存储有用于 根据以下处理来控制装置的计算机程序，所述处理包括以下步骤与第一基准生物特征数据和第二基准生物特征数据相关联地存储与 多个用户相应的信息，所述多个用户被分成第一组和第二组，所述第一 组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的质量不低于预定等级， 所述第二组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的质量低于所述预定等级；通过输入用户的第一生物特征信息来获取该用户的第一生物特征数据；通过比较所述第一生物特征数据和所述第一基准生物特征数据来提 供第一认证；当所述第一认证显示所述第一生物特征数据和所述第二组中的一个 用户的所述第一基准生物特征数据推测匹配时，通过输入所述用户的第 二生物特征信息来获取该用户的第二生物特征数据；以及通过比较所述第二生物特征数据和所述第二组中的用户的所述第二 基准生物特征数据来提供第二认证。
14、 根据权利要求13所述的计算机可读记录介质，其中所述处理还包括使在所述第一认证中具有最大匹配率的用户通过验证。
15、 根据权利要求13所述的计算机可读记录介质，其中所述处理还包括使在所述第二认证中具有最大匹配率的用户通过验证。
全文摘要
本发明涉及生物特征认证方法和生物特征认证装置。根据实施方式的一个方面，所述方法包括以下步骤与第一基准生物特征数据和第二基准生物特征数据相关联地存储与多个用户相应的信息，所述多个用户被分成第一组和第二组，所述第一组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的质量不低于预定等级，所述第二组中的每个用户的所述第一基准生物特征数据的质量低于所述预定等级；通过输入用户的第一生物特征信息来获取该用户的第一生物特征数据；提供第一认证；当所述第一认证显示所述第一生物特征数据和所述第二组中的一个用户的所述第一基准生物特征数据推测匹配时，通过输入所述用户的第二生物特征信息来获取该用户的第二生物特征数据；以及提供第二认证。
文档编号G07C9/00GK101256628SQ20081008156
公开日2008年9月3日 申请日期2008年2月29日 优先权日2007年3月2日
发明者新崎卓 申请人:富士通株式会社