特許 6981265 生体認証装置、生体認証方法、および生体認証プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6981265

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】生体認証装置、生体認証方法、および生体認証プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/00 20170101AFI20211202BHJP

【ＦＩ】

   G06T7/00 510F

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-2899(P2018-2899)

(22)【出願日】2018年1月11日

(65)【公開番号】特開2019-124974(P2019-124974A)

(43)【公開日】2019年7月25日

【審査請求日】2020年10月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100133570

【弁理士】

【氏名又は名称】▲徳▼永 民雄

(72)【発明者】

【氏名】安部 登樹

【審査官】 小池 正彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００４／０６８４１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−００９３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１３３７１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−０８１２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 鈴木 武志，画顔認証を中心とした生体認証技術，情報管理，日本，国立研究開発法人科学技術振興機構，2017年11月01日，第６０巻 第８号，564〜573

【文献】 A S Raju et al，Biometric Person Authentication: A Review，2014 International Conference on Contemporary Computing and Informatics (IC3I)，米国，IEEE，2014年11月29日，https://ieeexplore.ieee.org/document/7019771

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の登録者それぞれから取得された生体情報の登録特徴量を記憶する記憶部と、
複数の認証対象者のうち第１の認証対象者から取得された第１の生体情報の第１の特徴量と、前記複数の認証対象者のうち第２の認証対象者から取得された第２の生体情報の第２の特徴量との間の第１の類似度と、前記第１の特徴量と前記登録特徴量それぞれとの間の複数の第２の類似度と、を算出する類似度算出部と、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記第１の認証対象者に対する認証を行う認証部と、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第１の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から類似度算出対象特徴量を選択する選択部と、
を備え、
前記類似度算出部は、前記第２の特徴量と前記類似度算出対象特徴量との間の第３の類似度を算出し、
前記認証部は、前記第３の類似度に基づいて、前記第２の認証対象者に対する認証を行うことを特徴とする生体認証装置。

【請求項2】

前記複数の第２の類似度それぞれは、前記登録特徴量それぞれと対応付けられ、
前記選択部は、前記複数の第２の類似度のうち前記第１の類似度に最も近い類似度に対応付けられた登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量として選択することを特徴とする請求項１記載の生体認証装置。

【請求項3】

前記選択部は、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量をソートし、
前記ソートされた登録特徴量において、前記第１の類似度に最も近い類似度に対応付けられた登録特徴量のソート位置から前記第２の類似度が大きくなる方向に所定数の登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量としてさらに選択し、前記ソート位置から前記第２の類似度が小さくなる方向に前記所定数の登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量としてさらに選択することを特徴とする請求項２記載の生体認証装置。

【請求項4】

前記複数の認証対象者のうち前記第１の認証対象者および前記第２の認証対象者以外の第３の認証対象者の各々について、
前記類似度算出部は、前記第１の特徴量と前記第３の認証対象者から取得された第３の生体情報の第３の特徴量との間の第４の類似度を算出し、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、
前記選択部は、前記第４の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から他の類似度算出対象特徴量を選択し、
前記類似度算出部は、前記第３の特徴量と前記他の類似度算出対象特徴量との間の第５の類似度を算出し、
前記認証部は、前記第５の類似度に基づいて、前記第３の認証対象者に対する認証を行い、前記複数の認証対象者に対する認証が成功した場合に、所定の処理を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の生体認証装置。

【請求項5】

前記第１の生体情報および前記第２の生体情報を含む複数の生体情報を、前記複数の認証対象者それぞれから同時に取得する生体情報取得部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の生体認証装置。

【請求項6】

コンピュータが、
複数の認証対象者のうち第１の認証対象者から取得された第１の生体情報の第１の特徴量と、前記複数の認証対象者のうち第２の認証対象者から取得された第２の生体情報の第２の特徴量との間の第１の類似度を算出し、
前記第１の特徴量と、複数の登録者それぞれから取得された生体情報の登録特徴量それぞれとの間の複数の第２の類似度を算出し、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記第１の認証対象者に対する認証を行い、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第１の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から類似度算出対象特徴量を選択し、
前記第２の特徴量と前記類似度算出対象特徴量との間の第３の類似度を算出し、
前記第３の類似度に基づいて、前記第２の認証対象者に対する認証を行う
ことを特徴とする生体認証方法。

【請求項7】

複数の認証対象者のうち第１の認証対象者から取得された第１の生体情報の第１の特徴量と、前記複数の認証対象者のうち第２の認証対象者から取得された第２の生体情報の第２の特徴量との間の第１の類似度を算出し、
前記第１の特徴量と、複数の登録者それぞれから取得された生体情報の登録特徴量それぞれとの間の複数の第２の類似度を算出し、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記第１の認証対象者に対する認証を行い、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第１の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から類似度算出対象特徴量を選択し、
前記第２の特徴量と前記類似度算出対象特徴量との間の第３の類似度を算出し、
前記第３の類似度に基づいて、前記第２の認証対象者に対する認証を行う
処理をコンピュータに実行させるための生体認証プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体認証装置、生体認証方法、および生体認証プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

生体認証は、ビルや部屋への入退室管理、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のアクセス管理、およびスマートフォンのロック解除等、幅広い分野で利用されている。

【0003】

顔の向きの変化、表情の変化、照明条件、あるいは、これらが複合的に絡み合うことにより発生する顔認証処理における判定精度を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、複合認証による個人認証装置の利便性を高める技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−６５６５１号公報

【特許文献2】特開２００５−２７５５０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

金庫や重要な書類等が置かれているセキュリティエリアへのアクセスコントロールについて、セキュリティ向上のために複数人の生体情報が同時に提示され、当該複数人が認証された場合にアクセスが許可される施策が導入され始めている。

【0006】

生体認証装置が同時に提示された複数の生体情報と登録情報とに基づいて複数人の認証の成否を判定する場合、同時に提示された生体情報の数に比例して処理時間が増大するという問題がある。

【0007】

１つの側面において、本発明は、複数人の認証処理を高速化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施の形態に係る生体認証装置は、記憶部、類似度算出部、認証部、および選択部を有する。

【0009】

前記記憶部は、複数の登録者それぞれから取得された生体情報の登録特徴量を記憶する。

【0010】

前記類似度算出部は、複数の認証対象者のうち第１の認証対象者から取得された第１の生体情報の第１の特徴量と、前記複数の認証対象者のうち第２の認証対象者から取得された第２の生体情報の第２の特徴量との間の第１の類似度を算出する。前記類似度算出部は、前記第１の特徴量と前記登録特徴量それぞれとの間の複数の第２の類似度を算出する。

【0011】

前記認証部は、前記複数の第２の類似度に基づいて、前記第１の認証対象者に対する認証を行う。

【0012】

前記選択部は、前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第１の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から類似度算出対象特徴量を選択する。

【0013】

前記類似度算出部は、前記第２の特徴量と前記類似度算出対象特徴量との間の第３の類似度を算出する。

【0014】

前記認証部は、前記第３の類似度に基づいて、前記第２の認証対象者に対する認証を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

実施の形態によれば、複数人の認証処理を高速化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態に係る生体認証装置の構成図である。

【図2】ＤＢの例である。

【図3】類似度マップの例である。

【図4】特徴量の抽出の処理を示す図である。

【図5】実施の形態に係る生体認証処理のフローチャートである。

【図6】実施の形態に係る生体認証処理を説明する図（その１）である。

【図7】実施の形態に係る生体認証処理を説明する図（その２）である。

【図8】実施の形態に係る生体認証処理を説明する図（その３）である。

【図9】実施の形態に係る生体認証処理を説明する図（その４）である。

【図10】情報処理装置（コンピュータ）の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、実施の形態に係る生体認証装置の構成図である。
生体認証装置１０１は、生体情報取得部１１１、特徴量抽出部１２１、登録部１３１、類似度算出部１４１、類似度マップ生成部１５１、選択部１６１、認証部１７１、および記憶部１８１を備える。

【0018】

生体情報取得部１１１は、登録処理の対象者（登録者）または認証処理の対象者（認証対象者）の生体情報を取得する。生体情報は、例えば、対象者の顔画像、指紋、または手のひらの静脈パターン等である。生体情報取得部１１１は、例えば、カラーカメラ、指紋センサ、赤外線カメラ、Depthカメラ、サーマルカメラ等である。

【0019】

特徴量抽出部１２１は、取得された生体情報から生体情報の特徴を示す特徴量を抽出する。特徴量は、例えば、ｍ個（ｍは２以上の整数）の要素を有する実ベクトルで表される。

【0020】

登録部１３１は、生体情報の登録処理において、登録者の生体情報から抽出された特徴量を、登録特徴量としてデータベース（ＤＢ）１９１に登録する。

【0021】

生体認証装置１０１において、類似度算出部１４１と認証部１７１とが連携して、認証対象者の特徴量の照合処理を行い、認証対象者の認証の成否を判定する。照合処理には、類似度算出部１４１による認証対象者の特徴量と登録特徴量または照合対象特徴量との間の類似度を算出する処理、および認証部１７１による算出された類似度が閾値以上であるか否かを判定する処理が含まれる。類似度算出部１４１と認証部１７１それぞれの動作の詳細は後述する。尚、照合対象特徴量は、類似度算出対象特徴量である。

【0022】

類似度算出部１４１は、認証対象者に対する認証処理において、各認証対象者の生体情報から抽出された複数の特徴量のうちの基準特徴量と、ＤＢ１９１に記録された複数の登録者の登録特徴量それぞれとの間の類似度Ｓ_ａを算出する。また、類似度算出部１４１は、複数の認証対象者の生体情報それぞれから抽出された複数の特徴量のうちの基準特徴量と、抽出された複数の特徴量のうちの基準特徴量以外の特徴量との間の類似度Ｓ_ｂを算出する。また、類似度算出部１４１は、複数の特徴量のうちの基準特徴量以外の特徴量と選択部１６１により選択された照合対象特徴量との間の類似度を算出する。

【0023】

実施の形態において、特徴量同士が類似しているほど、類似度は大きくなり、特徴量同士が相違しているほど、類似度は小さくなる。類似度の計算には様々な方法を用いることができ、例えば、Ｌ２ノルムの逆数、Ｌ１ノルムの逆数、またはコサイン類似度を用いることができる。例えば、特徴量Ａ＝（a1,a2,...,am）、特徴量Ｂ＝（b1,b2,...,bm）とし、類似度としてＬ２ノルムの逆数を用いると、特徴量Ａと特徴量Ｂ間の類似度は、類似度＝１／（(a1-b1)²+(a2-b2)²+...+(am-bm)²）^１／２となる。

【0024】

類似度マップ生成部１５１は、類似度算出部１４１により算出された類似度Ｓ_ｂを類似度マップ１９２に記録する。

【0025】

選択部１６１は、類似度マップ１９２と、類似度Ｓ_ａと、に基づいて、複数の認証対象者のうちの基準特徴量に対応する認証対象者以外の認証者対象者の認証の成否の判定に用いる照合対象特徴量を、ＤＢ１９１から選択する。照合対象特徴量としては、少なくとも１人以上の登録者の登録特徴量が選択される。

【0026】

認証部１７１は、複数の認証対象者それぞれについて、各認証対象者の認証の成否を判定する。詳細には、例えば、複数の認証対象者のうちの第１の認証対象者について、認証部１７１は、第１の認証対象者の特徴量とＤＢ１９１に記録された複数の登録特徴量それぞれとの間の類似度に基づいて、第１の認証対象者の認証の成否を判定する。また、複数の認証対象者のうちの第２の認証対象者について、認証部１７１は、第２の認証対象者の特徴量と選択部１６１により選択された照合対象特徴量それぞれとの間の類似度に基づいて、第２の認証対象者の認証の成否を判定する。

【0027】

認証部１７１は、例えば、第１の認証対象者の特徴量とＤＢ１９１に記録された複数の特徴量それぞれとの間の類似度のいずれかが閾値以上である場合に、第１の認証対象者の認証が成功したと判定する。また、認証部１７１は、例えば、第２の認証対象者の特徴量と選択部１６１により選択された照合対象特徴量それぞれとの間の類似度のいずれかが閾値以上である場合に、第２の認証対象者の認証が成功したと判定する。 記憶部１８１は、生体認証装置１０１で利用される情報を記憶する記憶装置である。記憶部１８１は、ＤＢ１９１および類似度マップ１９２を記憶する。

【0028】

ＤＢ１９１は、登録者の生体情報の登録特徴量が記録されたデータベースである。
図２は、ＤＢ１９１の例である。

【0029】

図２のＤＢ１９１には、ＩＤと登録特徴量とが対応付けられて記録されている。
ＩＤは、生体認証装置１０１の登録者を識別する情報（識別子）である。

【0030】

登録特徴量は、登録者の生体情報の特徴を示す特徴量である。図２のＤＢ１９１には、Ｎ人（Ｎは２以上の整数）の登録者それぞれの生体情報の特徴量が登録特徴量ｔ_１〜ｔ_Ｎとして記録されている。

【0031】

類似度マップ１９２には、基準特徴量と基準特徴量以外の特徴量との間の類似度Ｓ_ｂが記録されている。

【0032】

図３は、類似度マップ１９２の例である。
実施の形態の生体認証処理において、３人の認証対象者それぞれから取得された生体情報から、３つの特徴量ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３が抽出されたとする。図３の類似度マップ１９２には、特徴量ｆ_１を基準特徴量としたときの特徴量ｆ_１と特徴量ｆ_２間の類似度Ｓ_１＿２、および特徴量ｆ_１と特徴量ｆ_３間の類似度Ｓ_１＿３が記録されている。

【0033】

上述の生体認証装置１０１の構成は一例であり、これに限られるものではない。例えば、生体情報取得部１１１が複数あり、複数の生体情報取得部１１１がそれぞれ異なる認証対象者の生体情報を取得してもよい。また、生体情報取得部１１１、特徴量抽出部１２１、登録部１３１、類似度算出部１４１、類似度マップ生成部１５１、選択部１６１、認証部１７１、および記憶部１８１のそれぞれまたは任意の組合せが異なる装置に具備され、複数の装置がネットワークを介して接続されることにより、生体認証装置１０１と同様の機能を有するシステムとして構成されてもよい。例えば、生体認証装置１０１は、生体情報取得部１１１を具備せず、ネットワークを介して接続された生体情報取得部１１１から生体情報を受信してもよい。

【0034】

次に、特徴量抽出部１２１による特徴量の抽出の処理を説明する。
図４は、特徴量の抽出の処理を示す図である。

【0035】

図４では、一人の対象者（登録者または認証対象者）の特徴量を抽出する場合を説明する。ここで、生体情報取得部１１１は、カラーカメラであるとする。
（ｉ）生体情報取得部１１１は、対象者を撮影し、生体情報Ｉを含む取得画像２０１を取得する。取得画像２０１には、対象者の顔が含まれ、当該顔の画像（顔画像）が生体情報Ｉに相当する。
（ｉｉ）特徴量抽出部１２１は、顔検出技術により、取得画像２０１に含まれる対象者の顔を検出し、検出した顔を含む矩形の領域を顔領域２１１として検出する。
（ｉｉｉ）特徴量抽出部１２１は、顔領域２１１に含まれる顔の特徴点Ｐ１〜Ｐ５を検出する。顔の特徴点は、例えば、目、鼻、および口の両端である。
（ｉｖ）特徴量抽出部１２１は、顔領域２１１を正規化し、正規化画像２２１を生成する。すなわち、特徴量抽出部１２１は、顔領域２１１に対して拡大、縮小、または回転などの処理を行い、顔の特徴点Ｐ１〜Ｐ５の位置（目、鼻、および口の位置）が、所定の位置となる正規化画像２２１を生成する。
（ｖ）特徴量抽出部１２１は、正規化画像２２１の画像特徴量を抽出する。画像特徴量として、例えば、Ｌｏｃａｌ Ｂｉｎａｒｙ Ｐａｔｔｅｒｎ（ＬＢＰ）、またはＨｉｓｔｏｇｒａｍ ｏｆ Ｇｒａｄｉｅｎｔ（ＨｏＧ）等が用いられる。抽出された画像特徴量が対象者の生体情報Ｉの特徴量ｆとして用いられる。

【0036】

尚、取得画像２０１に複数の対象者の顔画像が含まれている場合には、特徴量抽出部１２１は、複数の対象者それぞれの顔画像から特徴量を抽出することで、複数の特徴量を抽出する。

【0037】

図５は、実施の形態に係る生体認証処理のフローチャートである。
図６〜９は、実施の形態に係る生体認証処理を説明する図である。

【0038】

実施の形態に係る生体認証処理では、生体認証装置１０１が一度に３人の認証対象者の顔を含む画像を撮影し、３人の認証対象者それぞれの認証を行い、３人の認証対象者の認証が成功した場合に所定の処理を行なう場合について説明する。

【0039】

ステップＳ５０１において、生体情報取得部１１１は、３人の認証対象者Ａ_１〜Ａ_３それぞれの生体情報Ｉ_１〜Ｉ_３を取得する。詳細には、生体情報取得部１１１は、３人の認証対象者Ａ_１〜Ａ_３の顔を一度に撮影し、撮影画像２０２を生成する（図６）。図６に示すように撮影画像２０２には、生体情報Ｉ_１〜Ｉ_３として、３人の認証対象者Ａ_１〜Ａ_３の顔画像が含まれている。顔認証では、一台のカメラ（生体情報取得部１１１）で複数人の生体情報を同時に取得できるので、効率的に認証を実行できる。

【0040】

ステップＳ５０２において、特徴量抽出部１２１は、生体情報Ｉ_１〜Ｉ_３それぞれから特徴量ｆ_１〜ｆ_３を抽出する（図６）。

【0041】

ステップＳ５０３において、類似度算出部１４１は、特徴量ｆ_１〜ｆ_３から基準特徴量を選択する。ここでは、基準特徴量として特徴量ｆ_１が選択される。類似度算出部１４１は、例えば、撮影画像２０２に含まれる生体情報に対応する顔画像のうち一番大きいサイズの顔画像の特徴量を基準特徴量として選択する。

【0042】

ステップＳ５０４において、類似度算出部１４１は、ステップＳ５０２で抽出された特徴量において、基準特徴量と基準特徴量以外の特徴量との間の類似度を算出する。すなわち、類似度算出部１４１は、基準特徴量である特徴量ｆ_１と特徴量ｆ_２間の類似度Ｓ_１＿２、および基準特徴量である特徴量ｆ_１と特徴量ｆ_３間の類似度Ｓ_１＿３を算出する。類似度マップ生成部１５１は、算出された類似度を類似度マップ１９２に記録する（図７）。これにより、基準特徴量である特徴量ｆ_１と特徴量ｆ_２間の類似度Ｓ_１＿２、および基準特徴量である特徴量ｆ_１と特徴量ｆ_３間の類似度Ｓ_１＿３が、類似度マップ１９２に記録される。

【0043】

ステップＳ５０５において、類似度算出部１４１と認証部１７１は、基準特徴量である特徴量ｆ_１をＤＢ１９１に記録されている登録特徴量ｔ_１〜ｔ_Ｎと照合し、ステップＳ５０６において、認証部１７１は、認証対象者Ａ_１の認証が成功したか否かを判定する。詳細には、類似度算出部１４１は、基準特徴量である特徴量ｆ_１と登録特徴量ｔ_１〜ｔ_Ｎそれぞれとの間の類似度Ｓｔ_１〜Ｓｔ_Ｎを算出する。認証部１７１は、類似度Ｓｔ_１〜Ｓｔ_Ｎを参照し、類似度Ｓｔ_１〜Ｓｔ_Ｎのいずれかが閾値以上である場合、認証対象者Ａ_１の認証が成功したと判定する。認証部１７１は、類似度Ｓｔ_１〜Ｓｔ_Ｎの全てが閾値未満である場合、認証対象者Ａ_１の認証が失敗したと判定する。また、類似度算出部１４１は、類似度Ｓｔ_１〜Ｓｔ_Ｎを登録特徴量ｔ_１〜ｔ_Ｎにそれぞれ対応付ける。

【0044】

ステップＳ５０６において、認証対象者Ａ_１の認証が成功した場合、制御はステップＳ５０７に進み、認証対象者Ａ_１の認証が成功しない場合、制御はステップＳ５１４に進む。

【0045】

ステップＳ５０７において、選択部１６１は、登録特徴量ｔ_１〜ｔ_Ｎを類似度の降順にソートする（図８）。図８では、登録特徴量ｔ_１〜ｔ_ｎは、類似度の降順で左から右へ並んでいる。

【0046】

図８では、類似度は、Ｓｔ_５、Ｓｔ_３、Ｓｔ_９，Ｓｔ_１２、Ｓｔ_２、Ｓｔ_８、Ｓｔ_Ｎ、Ｓｔ_１４、Ｓｔ_１１、Ｓｔ_１、・・・の順に小さくなっている。よって、登録特徴量ｔ_１〜ｔ_Ｎは、ｔ_５、ｔ_３、ｔ_９，ｔ_１２、ｔ_２、ｔ_８、ｔ_Ｎ、ｔ_１４、ｔ_１１、ｔ_１、・・・の順にソートされている。

【0047】

以下、ステップＳ５０８、Ｓ５０９とステップＳ５１０，Ｓ５１１は、並列に実行される。また、ステップＳ５０８〜Ｓ５１１は、直列に実行されてもよい。

【0048】

ステップＳ５０８において、選択部１６１は、ソートされた登録特徴量から特徴量ｆ_２との間で類似度を算出する照合対象Ｔ１を選択する。詳細には、選択部１６１は、類似度Ｓ_１＿２と最も近い類似度Ｓｔ_ｘ（ｘ＝１〜Ｎのいずれか）に対応付けられた登録特徴量ｔ_ｘを検出する。選択部１６１は、登録特徴量ｔ_ｘと、ソートされた登録特徴量において、登録特徴量ｔ_ｘの位置から類似度の昇順方向にα個の登録特徴量と、登録特徴量ｔ_ｘの位置から類似度の降順方向にα個の登録特徴量と、を照合対象Ｔ１として選択する。尚、αは、例えば、登録特徴量ｔ_１〜ｔ_Ｎの数Ｎのａ（ａは、例えば１０）％とする。また、α＝０として、選択部１６１は、類似度Ｓ_１＿２と最も近い類似度Ｓｔ_ｘに対応付けられた登録特徴量ｔ_ｘのみを照合対象Ｔ１として選択してもよい。最も本人の可能性が高いと合理的に考えられる登録特徴量が選択され、一度の照合で認証成功する確率を上げるこができる。

【0049】

図９において、類似度Ｓ_１＿２と最も近い類似度は、類似度Ｓｔ_２であるとする。また、α＝１とする。選択部１６１は、類似度Ｓｔ_２に対応付けられた特徴量ｔ_２と、ソートされた登録特徴量において、登録特徴量ｔ_２の位置から類似度の昇順方向に１個の登録特徴量ｔ_１２と、登録特徴量ｔ_２の位置から類似度の降順方向に１個の登録特徴量ｔ_８と、を照合対象Ｔ１として選択する。

【0050】

ステップＳ５０９において、類似度算出部１４１と認証部１７１は、特徴量ｆ_２を照合対象Ｔ１と照合し、認証対象者Ａ_２の認証が成功したか否かを判定する。詳細には、類似度算出部１４１は、特徴量ｆ_２と照合対象Ｔ１として選択された登録特徴量それぞれとの間の類似度を算出する。認証部１７１は、ステップＳ５０９において算出した類似度のうちいずれかが閾値以上であるか否かを判定し、当該類似度のうちいずれかが閾値以上である場合、認証対象者Ａ_２の認証が成功したと判定する。認証部１７１は、ステップＳ５０９において算出した類似度の全てが閾値未満である場合、認証対象者Ａ_２の認証が失敗したと判定する。

【0051】

認証対象者Ａ_２の認証が成功する場合、すなわち特徴量ｆ_２との間の類似度が閾値以上となる登録特徴量ｔ_ｚがある場合、特徴量ｆ_１と特徴量ｆ_２間の類似度Ｓｔ_１＿２と特徴量ｆ_１と登録特徴量ｔ_ｚ間の類似度Ｓｔ_ｚは、近い値であると考えられる。逆に言えば、特徴量ｆ_１と登録特徴量ｔ_Ａ間の類似度Ｓｔ_Ａと類似度Ｓｔ_１＿２が遠い値であれば、認証対象者Ａ_２の認証は成功しないと考えられるので、登録特徴量ｔ_Ａは照合対象から除外されてもよいと考えられる。そこで、選択部１６１は、登録特徴量ｔ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）のうち、特徴量ｆ_１との間の類似度が類似度Ｓｔ_１＿２と近い値である登録特徴量を、特徴量ｆ_２との照合対象Ｔ１として選択することで、類似度の算出に用いられる登録特徴量の数を削減する。それにより、類似度の算出処理の回数が削減され、認証処理が高速化される。

【0052】

ステップＳ５１０において、選択部１６１は、ソートされた登録特徴量から、特徴量ｆ_３との間で類似度を算出する照合対象Ｔ２を選択する。詳細には、選択部１６１は、類似度Ｓ_１＿３と最も近い類似度Ｓｔ_ｙ（ｙ＝１〜Ｎのいずれか）に対応付けられた登録特徴量ｔ_ｙを検出する。選択部１６１は、登録特徴量ｔ_ｙと、ソートされた登録特徴量において、登録特徴量ｔ_ｙの位置から類似度の昇順方向にα個の登録特徴量と、登録特徴量ｔ_ｙの位置から類似度の降順方向にα個の登録特徴量と、を照合対象Ｔ２として選択する。

【0053】

図９において、類似度Ｓ_１＿３と最も近い類似度は、類似度Ｓｔ_１１であるとする。また、図９において、α＝１とする。選択部１６１は、類似度Ｓｔ_１１に対応付けられた特徴量ｔ_１１と、ソートされた登録特徴量において、登録特徴量ｔ_１１の位置から類似度の昇順方向に１個の登録特徴量ｔ_１４と、登録特徴量ｔ_１１の位置から類似度の降順方向に１個の登録特徴量ｔ_１と、を照合対象Ｔ２として選択する。認証対象者Ａ_３の認証においても、特徴量ｆ_１との類似性に基づいて照合対象Ｔ２を選択するので、認証対象者Ａ_２の認証において用いた登録特徴量ｔ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の並びを流用できる。登録特徴量全てとの類似性の算出及び登録特徴量との類似性に基づくソートを再度実行しなくてもよく、認証対象者が増えても認証時間の増加量を抑えることができる。

【0054】

ステップＳ５１１において、類似度算出部１４１と認証部１７１は、特徴量ｆ_３を照合対象Ｔ２と照合し、認証対象者Ａ_３の認証が成功したか否かを判定する。詳細には、類似度算出部１４１は、特徴量ｆ_３と照合対象Ｔ２として選択された登録特徴量それぞれとの間の類似度を算出する。認証部１７１は、ステップＳ５１１において算出した類似度のうちいずれかが閾値以上であるか否かを判定し、当該類似度のうちいずれかが閾値以上である場合、認証対象者Ａ_３の認証が成功したと判定する。認証部１７１は、ステップＳ５１１において算出した類似度の全てが閾値未満である場合、認証対象者Ａ_３の認証が失敗したと判定する。

【0055】

ステップＳ５１２において、認証部１７１は、ステップＳ５０９およびステップＳ５１１における認証が成功したか否かを判定する。ステップＳ５０９およびステップＳ５１１における認証が両方成功した場合、制御はステップＳ５１３に進む。ステップＳ５０９およびステップＳ５１１における認証の少なくとも一方が成功しなかった場合、制御はステップＳ５１４に進む。

【0056】

ステップＳ５１３において、認証部１７１は、３人の認証成功時の所定の処理を実行する。認証部１７１は、例えば、セキュリティエリアである部屋のドアのロック解除などの処理を行う。

【0057】

ステップＳ５１４において、認証部１７１は、３人の認証失敗時の所定の処理を実行する。認証部１７１は、例えば、認証対象者に対する認証失敗の通知や生体情報の再入力の要求などの処理を行う。

【0058】

尚、上記の実施の形態に係る生体認証処理では、認証対象者が３人の場合を説明したが、認証対象者は３人に限られず、２人または４人以上であってもよい。

【0059】

実施の形態に係る生体認証装置によれば、複数人を同時に認証する場合の認証処理を高速化できる。Ｍ人（Ｍは２以上の整数）の同時認証を行う場合、登録されている生体情報の特徴量をＮ個とすると、従来の生体認証装置では、Ｍ人それぞれの特徴量とＮ個の特徴量それぞれとの間の類似度の算出を行うため、類似度の算出回数はＭ＊Ｎ回となる。一方、実施の形態に係る生体認証装置では、一人目の認証の判定では、一人目の特徴量とＮ個の特徴量との間の類似度の算出を行い、２人目以降の認証の判定では、二人目以降の特徴量それぞれとＮ個の生体情報のうちの２α＋１個の特徴量それぞれとの間の類似度の算出を行う。よって、実施の形態に係る生体認証装置における類似度の算出回数は、Ｎ＋（Ｍ−１）＊（２α＋１）回となり、類似度の算出回数を削減できる。このように、認証処理における類似度の算出回数が削減されるため、認証処理は高速化される。

【0060】

また、従来技術では、画像のサムネイルのような低精度な特徴量を利用したり、パラレル処理を行ったりすることで、認証処理の高速化が試みられている。しかし、低精度な特徴量には大規模な人数からの絞り込み精度が劣化する問題があり、パラレル処理には多くの計算機が必要となり、コストが増えるという問題がある。

【0061】

実施の形態に係る生体認証装置によれば、低精度な特徴量を用いず、またパラレル処理を行うための追加の計算機を用いることなく、複数人を同時に認証する場合の認証処理を高速化できる。

【0062】

図１０は、情報処理装置（コンピュータ）の構成図である。
実施の形態の生体認証装置１０１は、例えば、図１０に示すような情報処理装置（コンピュータ）１によって実現可能である。

【0063】

情報処理装置１は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）２、メモリ３、入力装置４、出力装置５、記憶部６、記録媒体駆動部７、及びネットワーク接続装置８を備え、それらはバス９により互いに接続されている。図１の生体情報取得部１１１は、バス９に接続されていてもよい。

【0064】

ＣＰＵ２は、情報処理装置１全体を制御する中央処理装置（プロセッサ）である。ＣＰＵ２は、特徴量抽出部１２１、登録部１３１、類似度算出部１４１、類似度マップ生成部１５１、選択部１６１、および認証部１７１として動作する。

【0065】

メモリ３は、プログラム実行の際に、記憶部６（あるいは可搬記録媒体１０）に記憶されているプログラムあるいはデータを一時的に格納するRead Only Memory(ＲＯＭ)やRandom Access Memory(ＲＡＭ)等のメモリである。ＣＰＵ２は、メモリ３を利用してプログラムを実行することにより、上述した各種処理を実行する。

【0066】

入力装置４は、ユーザ又はオペレータからの指示や情報の入力、情報処理装置１で用いられるデータの取得等に用いられる。入力装置４は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等である。

【0067】

出力装置５は、ユーザ又はオペレータへの問い合わせや処理結果を出力したり、ＣＰＵ２による制御により動作する装置である。出力装置５は、例えば、ディスプレイ、またはプリンタ等である。

【0068】

記憶部６は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、テープ装置等である。情報処理装置１は、記憶部６に、上述のプログラムとデータを保存しておき、必要に応じて、それらをメモリ３に読み出して使用する。記憶部６は、記憶部１８１に対応する。

【0069】

記録媒体駆動部７は、可搬記録媒体１０を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬記録媒体としては、メモリカード、フレキシブルディスク、Compact Disk Read Only Memory(ＣＤ−ＲＯＭ)、光ディスク、光磁気ディスク等、任意のコンピュータ読み取り可能な記録媒体が用いられる。ユーザは、この可搬記録媒体１０に上述のプログラムとデータを格納しておき、必要に応じて、それらをメモリ３に読み出して使用する。

【0070】

ネットワーク接続装置８は、Local Area Network（ＬＡＮ）やWide Area Network（ＷＡＮ）等の任意の通信ネットワークに接続され、通信に伴うデータ変換を行う通信インターフェースである。ネットワーク接続装置８は、通信ネットワークを介して接続された装置へデータを送信したり、通信ネットワークを介して接続された装置からデータを受信したりする。

【0071】

尚、情報処理装置１が図１０のすべての構成要素を含む必要はなく、用途又は条件に応じて一部の構成要素を省略することも可能である。

【0072】

以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
複数の登録者それぞれから取得された生体情報の登録特徴量を記憶する記憶部と、
複数の認証対象者のうち第１の認証対象者から取得された第１の生体情報の第１の特徴量と、前記複数の認証対象者のうち第２の認証対象者から取得された第２の生体情報の第２の特徴量との間の第１の類似度と、前記第１の特徴量と前記登録特徴量それぞれとの間の複数の第２の類似度と、を算出する類似度算出部と、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記第１の認証対象者に対する認証を行う認証部と、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第１の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から類似度算出対象特徴量を選択する選択部と、
を備え、
前記類似度算出部は、前記第２の特徴量と前記類似度算出対象特徴量との間の第３の類似度を算出し、
前記認証部は、前記第３の類似度に基づいて、前記第２の認証対象者に対する認証を行うことを特徴とする生体認証装置。
（付記２）
前記複数の第２の類似度それぞれは、前記登録特徴量それぞれと対応付けられ、
前記選択部は、前記複数の第２の類似度のうち前記第１の類似度に最も近い類似度に対応付けられた登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量として選択することを特徴とする付記１記載の生体認証装置。
（付記３）
前記選択部は、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量をソートし、
前記ソートされた登録特徴量において、前記第１の類似度に最も近い類似度に対応付けられた登録特徴量のソート位置から前記第２の類似度が大きくなる方向に所定数の登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量としてさらに選択し、前記ソート位置から前記第２の類似度が小さくなる方向に前記所定数の登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量としてさらに選択することを特徴とする付記２記載の生体認証装置。
（付記４）
前記複数の認証対象者のうち前記第１の認証対象者および前記第２の認証対象者以外の残りの各認証対象者について、
前記類似度算出部は、前記第１の特徴量と前記残りの各認証対象者から取得された第３の生体情報の第３の特徴量との間の第４の類似度を算出し、
前記選択部は、前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第４の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から他の類似度算出対象特徴量を選択し、
前記類似度算出部は、前記第３の特徴量と前記他の類似度算出対象特徴量との間の第５の類似度を算出し、
前記認証部は、前記第５の類似度に基づいて、前記残りの各認証対象者に対する認証を行うことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の生体認証装置。
（付記５）
前記第１の生体情報および前記第２の生体情報を含む複数の生体情報を、前記複数の認証対象者それぞれから同時に取得する生体情報取得部をさらに備えることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の生体認証装置。
（付記６）
コンピュータが、
複数の認証対象者のうち第１の認証対象者から取得された第１の生体情報の第１の特徴量と、前記複数の認証対象者のうち第２の認証対象者から取得された第２の生体情報の第２の特徴量との間の第１の類似度を算出し、
前記第１の特徴量と、複数の登録者それぞれから取得された生体情報の登録特徴量それぞれとの間の複数の第２の類似度を算出し、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記第１の認証対象者に対する認証を行い、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第１の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から類似度算出対象特徴量を選択し、
前記第２の特徴量と前記類似度算出対象特徴量との間の第３の類似度を算出し、
前記第３の類似度に基づいて、前記第２の認証対象者に対する認証を行う
ことを特徴とする生体認証方法。
（付記７）
前記複数の第２の類似度それぞれは、前記登録特徴量それぞれと対応付けられ、
前記選択する処理は、前記複数の第２の類似度のうち前記第１の類似度に最も近い類似度に対応付けられた登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量として選択することを特徴とする付記６記載の生体認証方法。
（付記８）
前記コンピュータは、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量をソートし、
前記ソートされた登録特徴量において、前記第１の類似度に最も近い類似度に対応付けられた登録特徴量のソート位置から前記第２の類似度が大きくなる方向に所定数の登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量としてさらに選択し、
前記ソート位置から前記第２の類似度が小さくなる方向に前記所定数の登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量としてさらに選択することを特徴とする付記７記載の生体認証方法。
（付記９）
前記コンピュータは、
前記複数の認証対象者のうち前記第１の認証対象者および前記第２の認証対象者以外の残りの各認証対象者について、
前記第１の特徴量と前記残りの各認証対象者から取得された第３の生体情報の第３の特徴量との間の第４の類似度を算出し、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第４の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から他の類似度算出対象特徴量を選択し、
前記第３の特徴量と前記他の類似度算出対象特徴量との間の第５の類似度を算出し、
前記第５の類似度に基づいて、前記残りの各認証対象者に対する認証を行うことを特徴とする付記６乃至８のいずれか１項に記載の生体認証方法。
（付記１０）
生体情報取得部が、前記第１の生体情報および前記第２の生体情報を含む複数の生体情報を、前記複数の認証対象者それぞれから同時に取得することを特徴とする付記６乃至９のいずれか１項に記載の生体認証方法。
（付記１１）
複数の認証対象者のうち第１の認証対象者から取得された第１の生体情報の第１の特徴量と、前記複数の認証対象者のうち第２の認証対象者から取得された第２の生体情報の第２の特徴量との間の第１の類似度を算出し、
前記第１の特徴量と、複数の登録者それぞれから取得された生体情報の登録特徴量それぞれとの間の複数の第２の類似度を算出し、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記第１の認証対象者に対する認証を行い、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第１の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から類似度算出対象特徴量を選択し、
前記第２の特徴量と前記類似度算出対象特徴量との間の第３の類似度を算出し、
前記第３の類似度に基づいて、前記第２の認証対象者に対する認証を行う
処理をコンピュータに実行させるための生体認証プログラム。
（付記１２）
前記複数の第２の類似度それぞれは、前記登録特徴量それぞれと対応付けられ、
前記コンピュータは、前記複数の第２の類似度のうち前記第１の類似度に最も近い類似度に対応付けられた登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量として選択することを特徴とする付記１１記載の生体認証プログラム。
（付記１３）
前記コンピュータは、
前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量をソートし、
前記ソートされた登録特徴量において、前記第１の類似度に最も近い類似度に対応付けられた登録特徴量のソート位置から前記第２の類似度が大きくなる方向に所定数の登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量としてさらに選択し、
前記ソート位置から前記第２の類似度が小さくなる方向に前記所定数の登録特徴量を、前記類似度算出対象特徴量としてさらに選択することを特徴とする付記１２記載の生体認証プログラム。
（付記１４）
前記コンピュータは、
前記複数の認証対象者のうち前記第１の認証対象者および前記第２の認証対象者以外の残りの各認証対象者について、
前記第１の特徴量と前記残りの各認証対象者から取得された第３の生体情報の第３の特徴量との間の第４の類似度を算出し、
前記第１の認証対象者に対する認証が成功した場合、前記第４の類似度および前記複数の第２の類似度に基づいて、前記登録特徴量から他の類似度算出対象特徴量を選択し、
前記第３の特徴量と前記他の類似度算出対象特徴量との間の第５の類似度を算出し、
前記第５の類似度に基づいて、前記残りの各認証対象者に対する認証を行うことを特徴とする付記１１乃至１３のいずれか１項に記載の生体認証プログラム。
（付記１５）
前記コンピュータは、生体情報取得部を制御して、前記第１の生体情報および前記第２の生体情報を含む複数の生体情報を、前記複数の認証対象者それぞれから同時に取得させることを特徴とする付記１１乃至１４のいずれか１項に記載の生体認証プログラム。

【符号の説明】

【0073】

１０１ 生体認証装置
１１１ 生体情報取得部
１２１ 特徴量抽出部
１３１ 登録部
１４１ 類似度算出部
１５１ 類似度マップ生成部
１６１ 選択部
１７１ 認証部
１８１ 記憶部
１９１ ＤＢ
１９２ 類似度マップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】