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ホルダ認証システム、ホルダ認証端末、認証画像分解装置およびホルダであることの認証に利用される記録媒体 新技術説明会

国内特許コード P120006687
整理番号 SHINGI20120203
掲載日 2012年2月23日
出願番号 特願2011-093262
公開番号 特開2012-226539
登録番号 特許第5767003号
出願日 平成23年4月19日(2011.4.19)
公開日 平成24年11月15日(2012.11.15)
登録日 平成27年6月26日(2015.6.26)
発明者
  • 趙 強福
  • 謝 政勲
出願人
  • 公立大学法人会津大学
発明の名称 ホルダ認証システム、ホルダ認証端末、認証画像分解装置およびホルダであることの認証に利用される記録媒体 新技術説明会
発明の概要 【課題】基底画像を用いた認証画像の生成処理においてセキュリティーを高めること。
【解決手段】ホルダ認証端末3は、画像の特徴を示すベクトルが互いに直交する複数の直交基底画像が変換行列により互いに非直交となる複数の非直交基底画像へと変換された基底画像集合と、ホルダの認証に用いられる認証画像を生成するために用いられる複数の非直交基底画像を、基底画像集合の中から特定するためのインデックス情報と、変換行列により変換される前の複数の直交基底画像からインデックス情報に基づいて複数の直交基底画像を特定し、特定された複数の直交基底画像と認証画像との内積により複数の直交基底画像のそれぞれに対応するようにして求められた係数の係数列に、変換行列の逆行列を積算することにより求められる新たな係数列の係数情報との3つの鍵情報を用いて認証画像を生成する。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


従来より、2枚の画像から両方の画像の特徴を備えつつ違和感のない新たな画像を生成する技術としてモーフィング画像生成方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。



このようなモーフィング技術を利用することにより、2枚の画像から、違和感のないモーフィング画像を生成することができる。例えば、2枚の画像が人間の顔の場合には、2枚の顔画像のそれぞれの特徴を備えながら、その2枚の顔画像とは異なる顔画像であって、見た目に違和感のない顔画像を生成することが可能となる。



さらに、近年では、このモーフィング技術を利用して、カード(例えば、クレジットカードなどのように、提示することによって一定のサービスなどを受けることが可能となるカード)を使用するユーザが、そのカードなどの正当な所有者(以下、ホルダという)であるか否かの判断を行う方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。



特許文献2に開示された方法では、ホルダを証明する認証画像と、認証画像とは異なる画像からなる目標画像とに基づいて、画像モーフィング技術を用いることによって、認証画像を目標画像に近づくように変形させた変形認証画像を生成する。そして、変形認証画像をカードに記録させる。



ホルダの認証を行う場合には、まず、カードに記録される変形認証画像を読み出す。そして、変形認証画像と、変形率と、目標画像と、変形認証画像の特徴的構成を部分的に定義した変形特徴情報(特徴ベクトル)と、目標画像の特徴ベクトルとに基づいて、逆モーフィング技術を用いてホルダ自身を証明する認証画像をカード認証端末が生成し、カード認証端末に設けられるディスプレイに認証画像を表示させる。このようにして生成された認証画像と、カードの使用者の顔とをオペレータが比較することにより、カードの使用者がホルダであるか否かの判断を行うことが可能となる。



しかしながら、特許文献2に示すように、カードに変形認証画像を記録させるためには、比較的容量の大きな記録手段(メモリなど)をカードに設ける必要が生じる。このため、一般的に流通しているクレジットカードなどでは、十分な記録容量を確保することが困難であるという問題があった。



このため、今日では、変形認証画像と目標画像とに基づいて、モーフィング技術により認証画像を生成するのではなく、基底画像集合(複数の画像により構成される基底画像の集まりを基底画像集とし、さらに複数の基底画像集の和集合を基底画像集合とする)と、基底画像集合の中から認証画像を生成するために用いられる基底画像集(複数の基底画像の集まり)を特定するためのインデックス情報と、基底画像集(複数の基底画像の集まり)に基づいて認証画像を生成するための係数情報(係数列)とに基づいて認証画像を生成する技術が特願2010-144368号において提案されている(この技術が提案されている特許出願を文献3とする)。



このように、3種類の情報(以下、認証画像の生成(合成)に用いられる情報を「鍵情報」とする)、つまり、基底画像集合(以下、1つめの鍵情報をKey1で示す)と、インデックス情報(以下、2つめの鍵情報をKey2で示す)と、係数情報(以下、3つめの鍵情報をKey3で示す)とを用いて、認証画像を生成することにより、認証画像の生成を複数の鍵情報に基づいて行うことが可能となる。



ここで、Key1の基底画像集合は、画像データの集合であるためデータ量が大きくなる傾向がある一方で、Key2のインデックス情報、Key3の係数情報は、データ量が少ない傾向がある。このため、データ量の大きい基底画像集合(Key1)を、カード認証端末などの大容量記録媒体に予め記録させ、データ量の少ないインデックス情報(Key2)や係数情報(Key3)を、カードのメモリやネットワークを介して接続されるサーバの記録媒体などに記録させておくことにより、認証画像の生成に必要な情報の分散化が図れるとともに、メモリ容量の乏しいカード(例えば、磁気カードやICカードなど)であっても、認証画像の生成に必要な情報を記録させておくことが可能になる。



ところで、文献3に示す認証画像の生成方法では、複数の基底画像(例えば顔写真)に基づいて認証画像を生成する処理を行っている。文献3に示す認証画像の生成方法では、認証画像を生成するために複数の基底画像を構成部分ごとに抽出するのではなく、複数の基底画像そのものを複数の画像パターンとして扱うことにより、統計的なパターン認識手段を適用してホルダの認証画像を生成している。このため、文献3に示すように、複数の基底画像そのものを複数の画像パターンとして扱って認証画像を生成する場合には、膨大な基底画像(顔写真)が必要になってしまうという問題が生じていた。



この問題を解決するために、文献3においては、主成分分析(PCA:Principal Component Analysis)方法を用いて、認証画像の生成に利用される画像データのデータ量を低減させた上で、認証画像の生成処理を行っている。主成分分析方法とは、複数の画像の特徴を基準とした高次元の分布状態から、その分布状態をよく表現できる低次元の分布状態を示し得る基底画像を用いる方法である。具体的には、多数の顔写真、例えばM枚の顔写真(変数{Zm}{m=1,2,・・・,M})に基づいて、情報の損失を最小限に抑えながら、顔写真をよく表現できる互いに直交なN(N<M)個の基底画像{bN}を求める方法である。



まず、M枚の顔写真のそれぞれを、各画像の特徴に基づくベクトルとして捉える。そして、M枚の顔写真より求められた平均画像を平均ベクトルとし、各画像を示すベクトルから平均ベクトルを差し引いたベクトルに基づいて、M次元の画像空間を構築する。基底画像を示すベクトルは、M次元の画像空間における主成分の軸を構成することになる。このM次元の空間にある任意の点pは、基底画像を示すベクトルの線型結合(一次結合)により近似的に求めることが可能となる。



具体的に、主軸のベクトルの集合をBとし
B={b1,b2,・・・,bN
で表す。画像空間に存在する顔写真の画像pは、
【数1】


で表すことが可能となる。ここで、εは近似誤差(合成誤差、生成誤差)で、W={w1,w2,w3,・・・wN }は、基底画像に対応する係数の集合(係数列)である。N=MあるいはNが画像空間のランクに等しい場合、近似誤差εがゼロとなる。



基底画像は、上述したように、各画像の特徴を示す主軸となるベクトルであるため、基底画像に対応するベクトルを適切な係数で線型結合することによって、任意の画像(具体的には、ホルダの認証画像)を高い精度で生成することが可能となる。



なお、主成分分析方法により基底画像を求める場合には、各画像を示すベクトルから平均ベクトルを差し引いたベクトルに基づいて画像空間が構築される。つまり、各画像を示すベクトルに対して平均的な画像のベクトルを差し引くことによりセンタリングが行われる。このため、すべての画像の平均画像を求めて記憶する必要があるが、センターをなす平均画像を基底画像の1つと考えると、対応する係数を常に1とすることができる。



また、認証画像をpとし、この認証画像pを最も精度よく生成することが可能な基底画像の集まり(基底画像集)をBとする場合には、係数列wiを、認証画像pと各基底画像bi との内積によって、簡単に求めることが可能である。
i =<p,bi >但し、i=1,2,3,…・・・式2



このように、文献3に示される認証画像の生成方法(Key1~Key3を用いて認証画像を生成する方法)を用いることにより、認証画像を生成するために利用する画像データとして複数の基底画像を用いることができるので、画像データのデータ量を低減させることが可能になる。さらに、認証画像の生成に必要な係数情報を、認証画像と基底画像との内積によって容易に求めることが可能となる。



さらに、文献3に示す方法では、上述したように、認証画像の生成に利用される複数の基底画像の集まり(基底画像集)をさらに複数グループ(例えばK組のグループ)だけ集めて基底画像集合を用いる。



基底画像集合をΩとすると、基底画像集合Ωは、
【数2】


で示される。



認証画像の生成処理に使用される基底画像集は、上述したように、基底画像集合の一部を構成する複数の基底画像であることから、基底画像集合の中から認証画像の生成処理に使用される基底画像を特定する情報が必要となる。このような情報として、例えば、基底画像集合を構成する各基底画像の順番を示した情報を用いることができる。この順番を示した情報が、上述したインデックス情報に該当するものである。



例えば、置換変換処理を行う前における第kグループの基底画像集の基底画像の順番は、インデックス情報によって、
【数3】


と示すことができる。



従って、生成処理に用いられる基底画像(例えば第kグループの基底画像集の基底画像)を基底画像集合より求める場合には、式4に示したインデックス情報を用いることにより、適切な基底画像を適切な順番で求めることができる。



文献3に記載の認証画像の生成方法では、多数の基底画像集の和集合である基底画像集合(Key1)、インデックス情報(Key2)、認証画像の生成処理に用いられる係数情報(係数列の情報:Key3)として、具体的に、
【数4】


【数5】


【数6】


を用いて、認証画像の生成を行う。

産業上の利用分野


本発明は、ホルダ認証システム、ホルダ認証端末、認証画像分解装置およびホルダであることの認証に利用される記録媒体に関し、より詳細には、基底画像集合と、インデックス情報と、係数情報とに基づいて、所定のサービスなどを受けようとする使用者が、そのサービスを受けることが認められた正当(真正)の使用者(ホルダ)であるか否かの認証に用いられる認証画像を生成することが可能なホルダ認証システム、ホルダ認証端末、認証画像分解装置およびホルダであることの認証に利用される記録媒体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
認証画像と該認証画像とは異なる互いに独立な複数の任意の画像とを線型部分空間の基底ベクトルとして直交化し、正規化することにより求められた互いに直交する複数の直交基底画像を、変換行列により互いに非直交となる複数の非直交基底画像へと変換させた基底画像集合を記録する端末記録手段を備えて、ホルダの認証に用いられる認証画像を生成するホルダ認証端末と、
ホルダの認証に用いられる認証画像を生成するために用いられる複数の非直交基底画像を、前記基底画像集合の中から特定するためのインデックス情報、または、前記変換行列により変換される前の前記複数の直交基底画像から前記インデックス情報に基づいて複数の直交基底画像を特定し、特定された複数の直交基底画像と前記認証画像との内積により求められた係数列に、前記変換行列の逆行列を積算することにより求められる新たな係数列の係数情報を記録可能なサーバ記録手段と、該サーバ記録手段に記録された前記インデックス情報または前記係数情報をネットワークを介して前記ホルダ認証端末に送信可能なサーバ通信手段とを備えたホルダ認証サーバと、
前記インデックス情報または前記係数情報のうち前記サーバ記録手段に記録されていない情報を記録する情報記録手段を備えて前記ホルダであることの認証に利用される記録媒体と
を有するホルダ認証システムであって、
前記ホルダ認証端末は、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段により送信された前記インデックス情報または前記係数情報を、前記ネットワークを介して取得して前記端末記録手段に記録するデータ通信手段と、
前記記録媒体の前記情報記録手段より前記インデックス情報または前記係数情報を取得して前記端末記録手段に記録するデータ取得手段と、
前記端末記録手段に記録される前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の非直交基底画像を特定する基底画像特定手段と、
前記端末記録手段に記録される前記係数情報の新たな係数列に基づく、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の非直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成する認証画像生成手段と
を有することを特徴とするホルダ認証システム。

【請求項2】
前記記録媒体の前記情報記録手段には、ホルダを識別するための文字列情報Sと、変換関数F(S)により前記認証画像を生成するために用いられる基底画像の枚数r(但しrは自然数とする)に対応する数の数値からなる数列(u1,u2,・・・,ur)に変換された該文字列情報Sのそれぞれの数値の逆数(1/u1,1/u2,・・・,1/ur)が、前記係数情報の係数列のそれぞれの係数に積算されて重み付けが行われた係数情報とが記録され、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ記録手段には、前記インデックス情報と、前記変換関数F(S)とが記録され、
前記ホルダ認証サーバは、
前記サーバ記録手段に記録される前記変換関数F(S)に基づいて、前記文字列情報Sより求められた数列を第2の係数情報として算出する第2係数情報算出手段を有し、
前記ホルダ認証端末の前記データ取得手段は、前記記録媒体の前記情報記録手段より前記文字列情報Sと、前記重み付けが行われた係数情報とを取得して前記端末記録手段に記録し、
前記ホルダ認証端末の前記データ通信手段は、前記データ取得手段により取得された前記文字列情報Sを前記ホルダ認証サーバに送信し、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段は、前記データ通信手段により送信された前記文字列情報Sを取得し、
前記ホルダ認証サーバの前記第2係数情報算出手段は、前記サーバ通信手段によって取得した前記文字列情報Sと前記サーバ記録手段に記録される前記変換関数F(S)とに基づいて第2の係数情報を算出し、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段は、前記インデックス情報と、前記第2係数情報算出手段により算出された前記第2の係数情報とを前記ホルダ認証端末に送信し、
前記ホルダ認証端末の前記データ通信手段は、前記サーバ通信手段により送信された前記インデックス情報と、前記第2の係数情報とを受信して前記端末記録手段に記録し、
前記基底画像特定手段は、前記端末記録手段に記録される前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の非直交基底画像を特定し、
前記認証画像生成手段は、前記端末記録手段に記録される前記重み付けが行われた係数情報の係数列と前記端末記録手段に記録される前記第2の係数情報の数列とにより算出された係数列とに基づく、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の非直交基底画像の線型結合によって前記認証画像を生成すること
を特徴とする請求項1に記載のホルダ認証システム。

【請求項3】
前記基底画像集合は、前記複数の非直交基底画像が前記ホルダ認証端末毎に異なる置換変換テーブル情報に基づいて置換変換された状態で前記ホルダ認証端末のそれぞれの前記端末記録手段に記録され、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ記録手段には、前記ホルダ認証端末毎に異なる前記置換変換テーブル情報が記録され、
前記ホルダ認証サーバは、
前記ホルダ認証端末を識別するための端末情報により該当するホルダ認証端末の前記置換変換テーブル情報を前記サーバ記録手段より読み出し、読み出された前記置換変換テーブル情報に基づいて、前記インデックス情報を置換変換することにより、前記置換変換テーブル情報によって置換変換される前記基底画像集合の中から前記認証画像の生成に用いられる前記複数の非直交基底画像を求めるための第2インデックス情報を算出する第2インデックス情報算出手段を有し、
前記ホルダ認証端末の前記データ通信手段は、当該ホルダ認証端末の前記端末情報を前記ホルダ認証サーバに送信し、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段は、前記データ通信手段により送信された前記端末情報を取得し、
前記第2インデックス情報算出手段は、前記サーバ通信手段によって取得した前記端末情報に該当する前記置換変換テーブル情報に基づいて、前記第2インデックス情報を算出し、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段は、前記第2インデックス情報を前記ホルダ認証端末に送信し、
前記ホルダ認証端末の前記データ通信手段は、前記サーバ通信手段により送信された前記第2インデックス情報を受信して前記端末記録手段に記録し、
前記基底画像特定手段は、前記端末記録手段に記録される前記第2インデックス情報に基づいて、置換変換された前記基底画像集合の中から前記認証画像の生成に用いられる前記複数の非直交基底画像を特定する
ことを特徴とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のホルダ認証システム。

【請求項4】
認証画像と該認証画像とは異なる互いに独立な複数の任意の画像とを線型部分空間の基底ベクトルとして直交化し、正規化することにより求められた互いに直交する複数の直交基底画像を、変換行列により前記直交基底画像とは異なる複数の基底画像へと変換させた基底画像集合を記録する端末記録手段を備えて、ホルダの認証に用いられる認証画像を生成するホルダ認証端末と、
前記変換行列の逆行列が記録されると共に、ホルダの認証に用いられる認証画像を生成するために用いられる複数の基底画像を、前記基底画像集合の中から特定するためのインデックス情報、または、前記変換行列により変換される前の前記複数の直交基底画像から前記インデックス情報に基づいて複数の直交基底画像を特定し、特定された複数の直交基底画像と前記認証画像との内積によって求められた係数列の係数情報を記録可能なサーバ記録手段と、該サーバ記録手段に記録された前記変換行列の逆行列と、前記インデックス情報または前記係数情報とをネットワークを介して前記ホルダ認証端末に送信可能なサーバ通信手段とを備えたホルダ認証サーバと、
前記インデックス情報または前記係数情報のうち前記サーバ記録手段に記録されていない情報を記録する情報記録手段を備えて前記ホルダであることの認証に利用される記録媒体と
を有するホルダ認証システムであって、
前記ホルダ認証端末は、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段により送信された前記逆行列と、前記インデックス情報または前記係数情報とを、前記ネットワークを介して取得して前記端末記録手段に記録するデータ通信手段と、
前記記録媒体の前記情報記録手段より前記インデックス情報または前記係数情報を取得して前記端末記録手段に記録するデータ取得手段と、
前記端末記録手段に記録される前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の基底画像を特定する基底画像特定手段と、
前記基底画像特定手段により特定された前記複数の基底画像を前記端末記録手段に記録される前記逆行列を用いて複数の直交基底画像に変換し、前記端末記録手段に記録される前記係数情報の係数列に基づく、変換された前記複数の直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成する認証画像生成手段と
を有することを特徴とするホルダ認証システム。

【請求項5】
前記記録媒体の前記情報記録手段には、ホルダを識別するための文字列情報Sと、変換関数F(S)により前記認証画像を生成するために用いられる基底画像の枚数r(但しrは自然数とする)に対応する数の数値からなる数列(u1,u2,・・・,ur)に変換された該文字列情報Sのそれぞれの数値の逆数(1/u1,1/u2,・・・,1/ur)が、前記係数情報の係数列のそれぞれの係数に積算されて重み付けが行われた係数情報とが記録され、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ記録手段には、前記逆行列と、前記インデックス情報と、前記変換関数F(S)とが記録され、
前記ホルダ認証サーバは、
前記サーバ記録手段に記録される前記変換関数F(S)に基づいて、前記文字列情報Sより求められた数列を第2の係数情報として算出する第2係数情報算出手段を有し、
前記ホルダ認証端末の前記データ取得手段は、前記記録媒体の前記情報記録手段より前記文字列情報Sと、前記重み付けが行われた係数情報とを取得して前記端末記録手段に記録し、
前記ホルダ認証端末の前記データ通信手段は、前記データ取得手段により取得された前記文字列情報Sを前記ホルダ認証サーバに送信し、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段は、前記データ通信手段により送信された前記文字列情報Sを取得し、
前記ホルダ認証サーバの前記第2係数情報算出手段は、前記サーバ通信手段によって取得した前記文字列情報Sと前記サーバ記録手段に記録される前記変換関数F(S)とに基づいて第2の係数情報を算出し、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段は、前記逆行列と、前記インデックス情報と、前記第2係数情報算出手段により算出された前記第2の係数情報とを前記ホルダ認証端末に送信し、
前記ホルダ認証端末の前記データ通信手段は、前記サーバ通信手段により送信された前記逆行列と、前記インデックス情報と、前記第2の係数情報とを受信して前記端末記録手段に記録し、
前記基底画像特定手段は、前記端末記録手段に記録される前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の基底画像を特定し、
前記認証画像生成手段は、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の基底画像を前記端末記録手段に記録される前記逆行列を用いて複数の直交基底画像に変換し、前記端末記録手段に記録される前記重み付けが行われた係数情報の係数列と前記端末記録手段に記録される前記第2の係数情報の数列とにより算出された係数列に基づく、変換された前記複数の直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成すること
を特徴とする請求項4に記載のホルダ認証システム。

【請求項6】
前記基底画像集合は、前記複数の基底画像が前記ホルダ認証端末毎に異なる置換変換テーブル情報に基づいて置換変換された状態で前記ホルダ認証端末のそれぞれの前記端末記録手段に記録され、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ記録手段には、前記ホルダ認証端末毎に異なる前記置換変換テーブル情報が記録され、
前記ホルダ認証サーバは、
前記ホルダ認証端末を識別するための端末情報により該当するホルダ認証端末の前記置換変換テーブル情報を前記サーバ記録手段より読み出し、読み出された前記置換変換テーブル情報に基づいて、前記インデックス情報を置換変換することにより、前記置換変換テーブル情報によって置換変換される前記基底画像集合の中から前記認証画像の生成に用いられる前記複数の基底画像を求めるための第2インデックス情報を算出する第2インデックス情報算出手段を有し、
前記ホルダ認証端末の前記データ通信手段は、当該ホルダ認証端末の前記端末情報を前記ホルダ認証サーバに送信し、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段は、前記データ通信手段により送信された前記端末情報を取得し、
前記第2インデックス情報算出手段は、前記サーバ通信手段によって取得した前記端末情報に該当する前記置換変換テーブル情報に基づいて、前記第2インデックス情報を算出し、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段は、前記第2インデックス情報を前記ホルダ認証端末に送信し、
前記ホルダ認証端末の前記データ通信手段は、前記サーバ通信手段により送信された前記第2インデックス情報を受信して前記端末記録手段に記録し、
前記基底画像特定手段は、前記端末記録手段に記録される前記第2インデックス情報に基づいて、置換変換された前記基底画像集合の中から前記認証画像の生成に用いられる前記複数の基底画像を特定する
ことを特徴とすることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のホルダ認証システム。

【請求項7】
ホルダの認証に用いられる認証画像とr-1枚(但しrは2以上の自然数とする)の自然画像とに基づいて多画像モーフィング技術により生成されたモーフィング画像と、前記r-1枚の自然画像とからなる複数の基底画像の基底画像集合を記録する端末記録手段を備えて、ホルダの認証に用いられる認証画像を生成するホルダ認証端末と、
前記認証画像とr-1枚の前記自然画像とのそれぞれの貢献度からなる貢献度情報、前記認証画像を生成するために用いられる複数の基底画像を、前記基底画像集合を構成する複数の基底画像の中から特定するためのインデックス情報、または、前記基底画像集合における全ての基底画像の特徴ベクトルからなる特徴ベクトル情報を記録可能なサーバ記録手段と、該サーバ記録手段に記録された前記貢献度情報、前記インデックス情報または前記特徴ベクトル情報を、ネットワークを介して前記ホルダ認証端末に送信可能なサーバ通信手段とを備えたホルダ認証サーバと、
前記貢献度情報、前記インデックス情報または前記特徴ベクトル情報のうち前記サーバ記録手段に記録されていない情報を記録する情報記録手段を備えて前記ホルダであることの認証に利用される記録媒体と
を有するホルダ認証システムであって、
前記ホルダ認証端末は、
前記ホルダ認証サーバの前記サーバ通信手段により送信された前記貢献度情報、前記インデックス情報または前記特徴ベクトル情報を、前記ネットワークを介して取得して前記端末記録手段に記録するデータ通信手段と、
前記記録媒体の前記情報記録手段より前記貢献度情報、前記インデックス情報または前記特徴ベクトル情報を取得して前記端末記録手段に記録するデータ取得手段と、
前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの特徴ベクトルが前記モーフィング画像の特徴ベクトルに一致するように、前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれを変形処理することにより、r-1枚の前記自然画像の全てをそれぞれの変形画像に変形させる変形画像生成手段と、
前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの特徴ベクトルに対して、前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの貢献度に基づいて線型結合し、その結果を、前記モーフィング画像の特徴ベクトルから減算し、減算された前記特徴ベクトルを前記認証画像の貢献度で除算することにより、前記認証画像の特徴ベクトルを算出する認証画像特徴ベクトル算出手段と、
前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの変形画像に対して、前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの貢献度に基づいて線型結合し、その結果を、前記モーフィング画像から減算し、減算された前記モーフィング画像を前記認証画像の貢献度で除算することにより、変形認証画像を算出する変形認証画像算出手段と、
前記端末記録手段に記録される前記モーフィング画像の特徴ベクトルが、前記認証画像特徴ベクトル算出手段により算出された前記認証画像の特徴ベクトルに一致するように、前記変形認証画像算出手段により算出された前記変形認証画像を変形処理することにより、前記変形認証画像を前記認証画像に変形させて前記認証画像を生成する認証画像復元手段と
を有することを特徴とするホルダ認証システム。

【請求項8】
認証画像と該認証画像とは異なる互いに独立な複数の任意の画像とを線型部分空間の基底ベクトルとして直交化し、正規化することにより求められた互いに直交する複数の直交基底画像を、変換行列により互いに非直交となる複数の非直交基底画像へと変換させた基底画像集合と、
ホルダの認証に用いられる認証画像を生成するために用いられる複数の非直交基底画像を、前記基底画像集合の中から特定するためのインデックス情報と、
前記変換行列により変換される前の前記複数の直交基底画像から前記インデックス情報に基づいて複数の直交基底画像を特定し、特定された複数の直交基底画像と前記認証画像との内積により求められた係数列に、前記変換行列の逆行列を積算することにより求められる新たな係数列の係数情報と
の3つの鍵情報を記録する端末記録手段と、
該端末記録手段に記録される前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の非直交基底画像を特定する基底画像特定手段と、
前記端末記録手段に記録される前記係数情報の新たな係数列に基づく、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の非直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成する認証画像生成手段と
を有することを特徴とするホルダ認証端末。

【請求項9】
前記端末記録手段は、
ホルダを識別するための文字列情報Sを前記認証画像を生成するために用いられる基底画像の枚数r(但しrは自然数とする)に対応する数の数値からなる数列(u1,u2,・・・,ur)に変換する変換関数F(S)に基づいて求められた前記数列を第2の係数情報として記録すると共に、
前記係数情報の係数列のそれぞれの係数に対して、前記第2の係数情報をなす数列のそれぞれの数値の逆数(1/u1,1/u2,・・・,1/ur)を積算することにより、各係数に重み付けが行われた係数列を重み付けが行われた係数情報として記録し、
前記認証画像生成手段は、前記端末記録手段に記録される前記重み付けが行われた係数情報の係数列と前記端末記録手段に記録される前記第2の係数情報の数列とにより算出された係数列とに基づく、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の非直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成すること
を特徴とする請求項8に記載のホルダ認証端末。

【請求項10】
前記基底画像集合は、前記複数の非直交基底画像が置換変換テーブル情報に基づいて置換変換された状態で前記端末記録手段に記録され、
さらに、前記端末記録手段に、前記置換変換テーブル情報によって置換変換された前記基底画像集合の中から前記認証画像の生成に用いられる前記複数の非直交基底画像を求めるための第2インデックス情報が記録されており、
前記基底画像特定手段は、前記端末記録手段に記録される前記第2インデックス情報に基づいて、置換変換された前記基底画像集合の中から前記認証画像の生成に用いられる前記複数の非直交基底画像を特定する
ことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載のホルダ認証端末。

【請求項11】
認証画像と該認証画像とは異なる互いに独立な複数の任意の画像とを線型部分空間の基底ベクトルとして直交化し、正規化することにより求められた互いに直交する複数の直交基底画像を、当該直交基底画像とは異なる複数の基底画像へと変換する変換行列の逆行列と、
前記変換行列により変換された前記複数の基底画像からなる基底画像集合と、
ホルダの認証に用いられる認証画像を生成するために用いられる複数の基底画像を、前記基底画像集合を構成する複数の基底画像の中から特定するためのインデックス情報と、
前記変換行列により変換される前の前記複数の直交基底画像から前記インデックス情報に基づいて複数の直交基底画像を特定し、特定された複数の直交基底画像と前記認証画像との内積によって求められた係数列の係数情報と
の4つの鍵情報を記録する端末記録手段と、
該端末記録手段に記録される前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の基底画像を特定する基底画像特定手段と、
前記基底画像特定手段により特定された前記複数の基底画像を前記端末記録手段に記録される前記逆行列を用いて複数の直交基底画像に変換し、前記端末記録手段に記録される前記係数情報の係数列に基づく、変換された前記複数の直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成する認証画像生成手段と
を有することを特徴とするホルダ認証端末。

【請求項12】
前記端末記録手段は、
ホルダを識別するための文字列情報Sを前記認証画像を生成するために用いられる基底画像の枚数r(但しrは自然数とする)に対応する数の数値からなる数列(u1,u2,・・・,ur)に変換する変換関数F(S)に基づいて求められた前記数列を第2の係数情報として記録すると共に、
前記係数情報の係数列のそれぞれの係数に対して、前記第2の係数情報をなす数列のそれぞれの数値の逆数(1/u1,1/u2,・・・,1/ur)を積算することにより、各係数に重み付けが行われた係数列を重み付けが行われた係数情報として記録し、
前記認証画像生成手段は、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の基底画像を前記端末記録手段に記録される前記逆行列を用いて複数の直交基底画像に変換し、前記端末記録手段に記録される前記重み付けが行われた係数情報の係数列と前記端末記録手段に記録される前記第2の係数情報の数列とにより算出された係数列に基づく、変換された前記複数の直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成すること
を特徴とする請求項11に記載のホルダ認証端末。

【請求項13】
前記基底画像集合は、前記複数の基底画像が置換変換テーブル情報に基づいて置換変換された状態で前記端末記録手段に記録され、
さらに、前記端末記録手段に、前記置換変換テーブル情報によって置換変換された前記基底画像集合の中から前記認証画像の生成に用いられる前記複数の基底画像を求めるための第2インデックス情報が記録されており、
前記基底画像特定手段は、前記端末記録手段に記録される前記第2インデックス情報に基づいて、置換変換された前記基底画像集合の中から前記認証画像の生成に用いられる前記複数の基底画像を特定する
ことを特徴とする請求項11又は請求項12に記載のホルダ認証端末。

【請求項14】
ホルダの認証に用いられる認証画像とr-1枚(但しrは2以上の自然数とする)の自然画像とに基づいて多画像モーフィング技術により生成されたモーフィング画像と、前記r-1枚の自然画像とからなる複数の基底画像の基底画像集合と、
前記認証画像とr-1枚の前記自然画像とのそれぞれの貢献度からなる貢献度情報と、
前記認証画像を生成するために用いられる複数の基底画像を、前記基底画像集合を構成する複数の基底画像の中から特定するためのインデックス情報と、
前記基底画像集合における全ての基底画像の特徴ベクトルからなる特徴ベクトル情報と
の4つの鍵情報を記録する端末記録手段と、
前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの特徴ベクトルが前記モーフィング画像の特徴ベクトルに一致するように、前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれを変形処理することにより、r-1枚の前記自然画像の全てをそれぞれの変形画像に変形させる変形画像生成手段と、
前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの特徴ベクトルに対して、前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの貢献度に基づいて線型結合し、その結果を、前記モーフィング画像の特徴ベクトルから減算し、減算された前記特徴ベクトルを前記認証画像の貢献度で除算することにより、前記認証画像の特徴ベクトルを算出する認証画像特徴ベクトル算出手段と、
前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの変形画像に対して、前記端末記録手段に記録されるr-1枚の前記自然画像のそれぞれの貢献度に基づいて線型結合し、その結果を、前記モーフィング画像から減算し、減算された前記モーフィング画像を前記認証画像の貢献度で除算することにより、変形認証画像を算出する変形認証画像算出手段と、
前記端末記録手段に記録される前記モーフィング画像の特徴ベクトルが、前記認証画像特徴ベクトル算出手段により算出された前記認証画像の特徴ベクトルに一致するように、前記変形認証画像算出手段により算出された前記変形認証画像を変形処理することにより、前記変形認証画像を前記認証画像に変形させて前記認証画像を生成する認証画像復元手段と
を有することを特徴とするホルダ認証端末。

【請求項15】
前記認証画像と該認証画像とは異なる互いに独立なr-1枚(但しrは2以上の自然数とする)の前記任意の画像とが記録された画像記録手段と、
該画像記録手段に記録された前記認証画像とr-1枚の前記任意の画像とを、線型部分空間の基底ベクトルとして直交化し、正規化することによりr枚の直交基底画像を生成する基底画像生成手段と、
該基底画像生成手段により生成された前記r枚の直交基底画像のそれぞれと前記認証画像との内積を算出することにより前記係数列をなす係数情報を求める係数情報算出手段と
を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のホルダ認証システム

【請求項16】
請求項8に記載の前記インデックス情報または前記係数情報の少なくとも一方を記録する情報記録手段を有し、
前記ホルダ認証端末において、
前記基底画像特定手段が、前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の非直交基底画像を特定し、
前記認証画像生成手段が、前記係数情報の新たな係数列に基づく、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の非直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成すること
を特徴とするホルダであることの認証に利用される記録媒体。

【請求項17】
請求項9に記載の前記インデックス情報または前記重み付けが行われた係数情報の少なくとも一方を記録する情報記録手段を有し、
前記ホルダ認証端末において、
前記基底画像特定手段が、前記変換行列により変換される前の前記複数の直交基底画像から前記インデックス情報に基づいて前記複数の直交基底画像を特定し、
前記認証画像生成手段が、前記重み付けが行われた係数情報の係数列と前記第2の係数情報の数列とにより算出された係数列に基づく、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成すること
を特徴とするホルダであることの認証に利用される記録媒体。

【請求項18】
請求項11に記載の前記インデックス情報または前記係数情報の少なくとも一方を記録する情報記録手段を有し、
前記ホルダ認証端末において、
前記基底画像特定手段が、前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の基底画像を特定し、
前記認証画像生成手段が、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の基底画像を前記逆行列を用いて複数の直交基底画像に変換し、前記係数情報の係数列に基づく変換された前記複数の直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成すること
を特徴とするホルダであることの認証に利用される記録媒体。

【請求項19】
請求項12に記載の前記インデックス情報または前記重み付けが行われた係数情報の少なくとも一方を記録する情報記録手段を有し、
前記ホルダ認証端末において、
前記基底画像特定手段が、前記インデックス情報に基づいて、前記基底画像集合の中から前記複数の基底画像を特定し、
前記認証画像生成手段が、前記基底画像特定手段により特定された前記複数の基底画像を前記逆行列を用いて前記複数の直交基底画像に変換し、前記重み付けが行われた係数情報の係数列と前記第2の係数情報の数列とにより算出された係数列に基づく、変換された前記複数の直交基底画像の線型結合を求めて前記認証画像を生成すること
を特徴とするホルダであることの認証に利用される記録媒体。

【請求項20】
請求項14に記載の前記貢献度情報、前記インデックス情報または前記特徴ベクトル情報のうち少なくとも一つを記録する情報記録手段を有し、
前記ホルダ認証端末において、
前記変形画像生成手段が、r-1枚の前記自然画像のそれぞれの特徴ベクトルが前記モーフィング画像の特徴ベクトルに一致するように、r-1枚の前記自然画像のそれぞれを変形処理することにより、r-1枚の前記自然画像の全てをそれぞれの変形画像に変形させ、
前記認証画像特徴ベクトル算出手段が、r-1枚の前記自然画像のそれぞれの特徴ベクトルに対して、r-1枚の前記自然画像のそれぞれの貢献度に基づいて線型結合し、その結果を、前記モーフィング画像の特徴ベクトルから減算し、減算された前記特徴ベクトルを前記認証画像の貢献度で除算することにより、前記認証画像の特徴ベクトルを算出し、
前記変形認証画像算出手段が、変形画像生成手段により変形されたr-1枚の前記自然画像のそれぞれの変形画像に対して、r-1枚の前記自然画像のそれぞれの貢献度に基づいて線型結合し、その結果を、前記モーフィング画像から減算し、減算された前記モーフィング画像を前記認証画像の貢献度で除算することにより、変形認証画像を算出し、
前記認証画像復元手段が、前記モーフィング画像の特徴ベクトルが前記認証画像特徴ベクトル算出手段により算出された前記認証画像の特徴ベクトルに一致するように、前記変形認証画像算出手段により算出された前記変形認証画像を変形処理することにより、前記変形認証画像を前記認証画像に変形させて前記認証画像を生成すること
を特徴とするホルダであることの認証に利用される記録媒体。

産業区分
  • 演算制御装置
  • 記憶装置
  • 入出力装置
  • 計算機応用
  • その他情報処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 整理番号: SHINGI20120203
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