指紋認証技術―バイオメトリクス・セキュリティ

指紋 認証技術 バ イ オ メトリク ス ・ セ キユリテ ィ

東京電機大学出版局

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口絵1 

マ イ ニ ュ ー シ ャ と リ レ ー シ ョ ン[第1章

参 照]

口絵2  2種 類の 芯 線[第4章

口絵3  遺 留 指 紋 と対応 指 紋 の 重ね 合 わせ[第4章

参 照]

参 照]

口 絵4  重 畳 表 示例[第4章

参 照]

口 絵5  誤 鑑 定 指 紋重 ね 合 わせ 例 〔第4章 参 照]

まえが き 星野幸夫   バ イ オ メ トリ ク ス とは 「人 間 の 身 体 特 徴 や 動 作 特 徴 に よ り個 人 を 自動 認 識 す る こ と」 とい う意 味 に 捉 え られ て い る 。 つ ま り生 体 特 徴 に よ る個 人 認 証 の 意 味 に な る が,一 般 に は 短く「 生 体 認 証 」 と よ ば れ て い る場 合 が 多 い 。   バ イ オ メ トリ ク ス の う ち,生 体 の 一 部 で あ る 指 紋 に よ る 個 人 認 証 は 古 くか ら利 用 さ れ た 形 跡 が あ る 。 まず,本 署 名 の 確 認 に 利 用 さ れ,100年

人 の財 産 で あ る こ との 証 拠 や,書

類上の

位 前 か ら は犯 罪 捜 査 に 利 用 さ れ る よ う に な り,

つ い に は 自動 化 さ れ る よ う に な っ た 。   本 書 で は 指 紋 に よ る 個 人 認 証 技 術 を利 用 した応 用 シ ス テ ム を,指 紋 提 示 者 の 主 張 に応 じて 次 の 二 つ の シ ス テ ム に分 け て 紹 介 す る。   一 つ は登 録 され て い る 指 紋 との 一 致 を期 待 しつ つ 本 人 が 指 紋 を積 極 的 に 提 示 す る シ ス テ ム で あ っ て,本 print

Personal

書 で は 指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ムFPID:Finger

IDentification systemと

称す る。

  も う一 つ は 指 紋 提 示 者 が 自分 の 指 紋 は登 録 指 紋 デ ー タベ ー ス の 中 か ら検 索 さ れ る こ と を望 ま な い シ ス テ ム で あ っ て,本 AFIS:Automated

Fingerprint

書 では 自動指 紋 識別 シス テム

Identification Systemと

称す る。

  本 書 の 内 容 は,指 紋 認 証 技 術 確 立 まで の過 程 を紹 介 す る 第Ⅰ 部 と,現 在 の 指 紋 認 証 の 応 用 シス テ ム を 紹 介 す る 第Ⅱ 部 に 大 き く分 け られ る 。   第Ⅰ 部 は,第1章

と第2章 か らな る。 第1章 は 内 容 構 成 図 の 破 線 内 に示 す

よ うにハ ー シ ェ ル,フ

ォル ズ な ど の 指 紋 認 証 に貢 献 した 人 物 の紹 介 か ら指 紋

個 人 認 証 シス テ ムFPID,お

よ び 自動 指 紋 識 別 シス テ ムAFISと

い う二 つ の

応 用 シス テ ム実 現 ま で の 技 術 小 史 で あ る 。 第2章 は 同 図 の 点 線 内 に 示 す よ う に 自動 指 紋 識 別 シス テ ムAFISに   第Ⅱ 部 は,第Ⅰ

焦 点 を 当 て た 小 史 で あ る。

部 に述 べ た 技 術 開発 の 努 力 の 結 果 と もい え る現 在 の 指 紋 認

証 の 応 用 シ ス テ ム と技 術 を 紹 介 し た もの で,三

つ の 章 か ら構 成 され る(図 参

本書の内容構成 照)。 第3章 は 指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ムFPIDの

シ ス テ ム や 指 紋 セ ンサ ー な ど

の 紹 介 で あ る。 第4章 は 現 在 の 自動 指 紋 識 別 シ ス テ ムAFIS(掌 ネ ッ トワー ク,指 紋 自動 分 類,掌

紋 を 含 む)の

紋 照 合 な どの 紹 介 で あ る 。 第5章

は,第3

章 と第4章 の共 通 な テ ー マ で あ る 照 合 精 度 の 現 状 紹 介 で あ る。   本 書 の 生 ま れ る 動 機 とな っ た 第1章 は,「 画 像 電 子 学 会 誌 」 へ 連 載 した 技 術 解 説 記 事 を核 に改 稿 した もの で あ る 。 書 籍 化 へ の 途 を つ け て い た だ い た, 早 稲 田大 学 理 工 学 部教 授 ・小 松 尚 久 先 生 に は,こ

こ に あ らた め て 感 謝 申 し上

げたい。   第2章 は,自

動 指 紋 識 別 シ ス テ ムAFISの

研 究 開 発 か ら世 界 市 場 開拓 まで

を 自 己 の体 験 を も とに 書 い た 故 ・木 地 和 夫 の 遺 稿 に写 真 や 図 を挿 入 し,若 干 で は あ る が 監 修 者 が 補 筆 して ま とめ た もの で あ る。 木 地 は1970年 究 開 始 か ら2000年

ま で 約30年

間,常

前後 の研

に 第 一 線 に あ った た め に,社 会 情 勢 や

経 済 情 勢 の 変 化 を も反 映 した 貴 重 な記 録 と な っ た。 記 憶 違 い と思 わ れ る 箇 所 や 意 見 が 分 か れ た 箇 所 は,当 時 の 事 情 に 詳 しい 複 数 の 関 係 者 や 保 管 資 料,論 文 にあ た り正 確 を期 した 。 ま た,掲 載 に あ た りご快 諾 い た だ い た 夫 人 に も感 謝 申 し上 げ た い 。

2005年5月

目

次

ま えが き (星 野 幸 夫)

 i

序  バ イ オ メ トリ ク ス と指 紋 認 証 (星 野 幸 夫)

 1

0.1  バ イ オ メ ト リ ク ス

 1

0.2  指 紋 認 証

 5

第Ⅰ 部 基本技術 第1章  指 紋認証技術 (星野幸夫)

 10

1.1 世 界 の指 紋 認 証 技 術 小 史

 11

1.2  FPID技

術 小史

(研 究,開

発,改

良)

  23

1.3  AFIS技

術小 史

(研 究,開

発,改

良)

  28

1.4  〈 付 録 〉 指 紋 特 徴 抽 出 ア ル ゴ リズ ム

  44

1.5  〈付 録 〉 指 紋 照 合 ア ル ゴ リズ ム

  49

1.6  お わ り に

  55

第2章   AFISの 開 発 と技 術 確 立 (木 地和 夫)

  61

2.1 研 究 開発 ス ター トか ら警 察 庁 納 入 まで

  61

2.2  海外 市 場 へ

  70

2.3  マ ー ケ ッ ト首 位 に

  80

2.4 新 機 能 の 開発

  88

2.5  オ ー プ ン化AFISとFBIIAFIS

  93

2.6  国 内AFIS

 109

第Ⅱ部  システム と精 度 第3章   指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ム(楠 瀬 三 四 郎,平 樋 口輝 幸,内

田 薫,諏

塚 誠 一,小

林 秀 夫,

訪 多 れ い)

 10

は じめ に

 108

3.1  指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ム に期 待 さ れ る 性 能 ・機 能

 109

3.2  指 紋 セ ン サ ー

 115

3.3  指 紋 個 人 認 証 技 術 の応 用 製 品

 121

3.4  指 紋 認 証 技 術 に よ る 新 ユ ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス

第4章

  自動 指 紋 掌 紋 識 別 シス テ ム(石 内 田 薫,原

丸 浩 二,三

重 野 龍 治,加

雅 範)

 130

藤 幸 弘,  137

4.1  自動 指 紋 識 別 シス テ ム

 138

4.2  プ リセ レ ク シ ョ ン(指 紋 の 自動 分 類 技 術 と応 用)

 147

4.3 掌 紋 識 別 技 術 4.4  指 紋 の 隆 線 照 合 の 試 み と応 用

第5章   指 紋 認 証 精 度(門 田 啓,黄磊,吉

索

8

 159  163

本 誠 司,内 田 薫,星 野幸 夫)  175

5.1 指 紋 認 証 精 度 の 保 証

 175

5.2 認証 精度 の測 定方法の標準化

 184

5.3 実 運 用 指 紋 の認 証 精 度 評 価

 193

引

  204

序 バイオメ トリクスと指紋 認証

星野幸夫

  本 書 はバ イ オ メ トリ クス の 一 つ で あ る 指 紋 認 証 に 関 す る もの な の で,ま ず バ イ オ メ トリ ク ス の 簡単 な 説 明 と,バ イ オ メ トリ クス と指 紋 認 証 との 関 係 を 述 べ,本

書 の 内 容 につ い て触 れ て お きた い 。

0.1  バ イオ メ トリクス   バ イ オ メ トリ ク ス と は 「人 間 の 身 体 特 徴 や 動 作 特 徴 に よ っ て 本 人 あ る い は 個 人 を 自動 的 に 認 識 す る こ と」 と され て お り,日 本 で は 「生 体 認 証 」 と よば れ る こ とが 一 般 的 に な っ て きた(http://www.biometrics.org)。   例 え ば顔 に よ る 認 証 は 古 くか ら身 近 に 広 く行 わ れ て お り,指 紋 は厳 密 な本 人 認 証 や 犯 罪 捜 査 に 使 わ れ て い た が,特

に近 年 イ ン タ ー ネ ッ トの 時 代 に は 直

接 に 相 手 に 顔 が 見 え な い 環 境 にお け る 個 人 ま た は 本 人 認 証 手段 と して,バ イ オ メ トリ ク ス は 注 目 され る よ う に な っ た 。   本 人 認 証 す る 方 法 は次 の 三 つ の 方 法 に 分 類 さ れ て い る。 (1) 所 有 物(What

you have)と

して のID(Identification)カ

ー ドや鍵 な ど

に よ っ て 本 人 を 認 証 す る 方法 (2) 知 識／ 記 憶(What

you know)と

して の 暗 証 番 号(パ ス ワー ド)に よ って

本 人 を認 証 す る 方 法 (3) バ イ オ メ トリ ク ス(Who

you

are)と して の 身 体 特 徴(指 紋,顔,虹

彩,

血 管 な ど)や 動 作 特 徴(音 声,筆 跡 な ど)に よっ て 本 人 を認 証 す る 方 法   上 記(3)の バ イ オ メ トリ クス の うち で,指 紋 に よ る 個 人 認 証 は古 代 か ら用

い られ て きた が,自

動 化 で は(1),(2)よ

り も遅 く,比 較 的 最 近 ク ロ ー ズ ア

ップ され て きた とい え よ う。 バ イ オ メ ト リク ス が 注 目 さ れ だ した 背 景 に は, (1)のIDカ 盗 難,偽

ー ドと して の 磁 気 カー ドやICカ 造,最

ー ドな どの 所 有 物 に よ る認 証 は,

近 で は 強 奪 の 危 険 が あ る し,(2)の

パ ス ワー ドな ど の 知 識 に

よ る 認 証 は本 人 が 忘 れ る こ と,盗 み 見 され る,強 制 的 聞 き 出 しな どの 危 険が あ る,な

どの セ キ ュ リ テ ィの 問 題 も影 響 して い る。

0.1.1 

バ イ オ メ トリク ス の概 念

  バ イ オ メ トリ ク ス は,図0.1「 バ イ オ メ トリ クス の 概 念 」に示 す よ う な登 録 と照 会 の 機 能 か ら構 成 さ れ る 。 ・登 録:使 用 者 が 顔 や 指 紋 な どの バ イ オ メ トリ ッ クサ ンプ ル を セ ンサ ー な ど で 入 力 し,あ る基 準 以 上 の 品 質 な らば特 徴 抽 出 して,登 録 バ イ オ メ トリ ック 特 徴 と し,登 録 処 理 部 で 登 録 バ イ オ メ トリ ッ ク テ ンプ レー トに して,登 録 バ イ オ メ トリ ッ クDB(デ

ー タベ ー ス)に 登 録 す る。

・照 会:使 用 者 が 照 会 バ イ オ メ ト リ ッ クサ ンプ ル を セ ンサ ー な どで 入 力 し,

図0.1  バ イ オ メ トリクス(生 体 認 証)の 概 念

あ る 基 準 以 上 の 品 質 な ら ば特 徴 抽 出 して,照

会 バ イ オ メ トリ ッ ク特 徴 とす

る。   この 照 会 に は 次 の よ う な二 つ の ル ー トが あ る。 ・確 認(Verification):ID番

号 の 入 力 な ど に よ り登 録 バ イ オ メ ト リ ッ クDB

か ら1個 の 登 録 バ イ オ メ トリ ック テ ン プ レー トに絞 っ て 照 会 バ イ オ メ トリ ッ ク特 徴 と照 合(1対1照 ば,そ

のID番

合)し て ス コ ア を求 め て,ス

号 が 正 当 で あ る と し て受 理,あ

コ ア が 閾 値 よ り大 きけ れ

る い は 閾値 よ り小 さ け れ ば不

正 で あ る と して拒 否 を 決 定 す る。 ・識 別(Identification):N個

す べ て の 登 録 バ イ オ メ トリ ッ ク テ ンプ レ ー ト

と照 合(1対N照

合)し て 複 数 個 の ス コ ア を 求 め て,そ

れ ば,そ のID番

号 を候 補ID表

ID表 中 のID番

号 が1個

れ が 閾 値 よ り大 きけ

に組 み 込 み,決 定 基 準 に 従 っ て,例

な ら ば,そ

のID番

え ば候 補

号 を そ の ま ま 出 力 した り,あ る

い は 専 門 官 が 確 認 す る な どに よ って 識 別 す る。 0.1.2 

バ イ オ メ トリ ク ス の 応 用 シ ス テ ム

  バ イ オ メ トリク ス を用 い た 応 用 シス テ ム は,次 の よ うに 本 人 が 照 合 し た い と い う意 志 を持 っ て い る シ ス テ ム と,意 思 を持 た な い とす る シス テ ム とが あ る。 (1) 本 人 が バ イ オ メ トリ ック サ ン プル を 積 極 的 に提 示 す る シ ス テ ム   本 人 が 照 合 した い とい う意 志 を持 つ シ ス テ ム に は,次 の よ う な例 が あ る。 ・物 理 的 ア クセ ス:入 る こ と を許 可 さ れ た ビル ,家 屋,部 屋,遊 園 地 な どへ 入 る。 ・デ ー タ ア クセ ス:金

融 機 関 か ら金 を下 ろ す ,送 金 す る,ホ ー ム ペ ー ジ を見

る,個 人 情 報 を見 る,医 療 カ ル テ を見 る。 ・バ イ オ メ トリ ッ クデ ー タが 入 っ た パ ス ポ ー トや 入 国VISA(査

証)を 提 出 し

て 入 国審 査 を 受 け る。   これ らの場 面 で は,バ イ オ メ トリ ッ クサ ンプ ル は 照 合 が で きな い時 に は入 りた い 家 や 部 屋 に 入 れ な い し,受 け た い サ ー ビ ス を受 け られ な い,金 な い,医 療 を 受 け られ な い,入

国 で き ない,承

を送れ

認 が 受 け られ な い な どの損 を

被 る こ と に な る の で,照 合 で きる よ う に積 極 的 に な る。 む しろ逆 に偽 物 に よ る な りす ま しの可 能 性 もあ るの で,そ の 対 策 が 課 題 に な る。

  この よ う な シ ス テ ム で は,バ 号 を提 示 して,照

イ オ メ トリ ッ クサ ン プ ル の 提 示 者 は,ID番

合 す べ き登 録 バ イ オ メ トリ ッ ク テ ン プ レー トとの 「一 致 」

ま た は 「受 理 」 を シ ス テ ム に判 断 させ るID番 Number

号 確 認(Personal

Verification)が 基 本 で あ る。 あ る い は,セ

さ を 狙 っ て,ID番

Identification

キ ュ リ テ ィ と便 利

号 の提 示 な しで 本 人 が デ ー タ を積 極 的 に提 示 し,提 示 者

が 自分 の デ ー タは す で に シ ス テ ム に 登 録 され て い る と主 張 し,登 録 バ イ オ メ ト リ ッ クDBと が 本 人 のID番

の1対N照

合(Identification)を

し,そ の 結 果 で あ るID番 号

号 で あ る こ と を期 待 す る積 極 的 識別(Positive

Identification)

シス テ ム で あ る 。 (2) 本 人 が バ イ オ メ トリ ック デ ー タ を提 示 した くな い シ ス テ ム   本 人 が 認 証 さ れ て い る こ とを 意 識 しな い,あ テ ム で は,ユ

る い は 照 合 され た くな い シス

ー ザ は 積 極 的 に は 自分 のID番 号 やIDカ

ー ドは提 示 しな い で あ

ろ う し,や む を得 ず 提 示 して も一 般 に は シス テ ム側 は そ の ま ま信 用 で きな い 立 場 に 立 つ か ら,提 示 され たID番 号 で 指 定 さ れ た 登 録 バ イ オ メ トリ ッ ク テ ン プ レー トと提 示 さ れ た 照 会 バ イ オ メ トリ ック 特 徴 とを1対1照

合 して確 認

す る こ との 重 要 さは 低 い 。 した が っ て,提 示 され た照 会 バ イ オ メ トリ ッ クサ ン プ ル と登 録 バ イ オ メ トリ ックDB(登 す べ て)と の 照 合(1対N照 ま た,繁

録 バ イ オ メ トリ ッ ク テ ン プ レー トの

合)に よ る 識 別(Identification)が

重 要 に な る。

華 街 な どに 設 置 され た顔 識 別 技 術 を用 い た監 視 シス テ ム も生 体 認 証

に 含 め られ て い る よ う に,被 疑 者 の 指 紋 か ら犯 人 の本 名 を特 定 す る 自動 指 紋 識 別 シ ス テ ムAFISも

こ の カ テ ゴ リー に入 れ られ る 。 これ らは,本 人 はバ イ

オ メ トリ ッ クサ ンプ ル を提 示 した くない シ ス テ ム で あ っ て,提 示 者 が 自分 の デ ー タ は登 録 され て い な い と主 張 し,登 録 バ イ オ メ トリ ックDBと 果 で あ る候 補ID表 別(Negative

の照合 結

に 自分 のID番 号 が 存 在 しな い こ とを本 人 が 望 む否 定 的 識

Identification)シ ス テ ム で あ る。

  例 え ば, ・犯 罪 者 捜 査 シ ス テ ム:犯 罪 ,テ ロ ・入 国／ 入 港 で の要 注 意 人 物 探 索 シ ス テ ム ・福 祉 金 シス テ ム:二 重 取 得 防 止 ・オ ー プ ン な環 境 で の 監視／解 析 シス テ ム:人 物 行 動 自動 記 録

な どだ 。 この よ う な シ ス テ ム で は,人 間 は照 会 され た くな い し,監 視 シ ス テ ム な らば プ ラ イバ シー 侵 害 で は な い か と不 愉 快 に な る。

0.2  指紋 認証 0.2.1 

指 紋 認 証 の概 念

  指 紋 認 証 はバ イ オ メ ト リク ス の 中 の 一 つ の技 術 で あ り,最 も普 及 して い る バ イ オ メ トリク ス だ 。   指 紋 は本 人 の認 証 に必 要 な 要 件 で あ る 「世 界 中 の 誰 の 指 紋 もお 互 い に異 な り」,「一 生 変 わ らず｣,「 多 くの 人 に 適 用 で き る」こ とが 古 くか ら認 め られ た 数 少 な い 生 体 特 徴 だ か らだ。   図0.1の

バ イ オ メ トリ ク ス の 概 念 図 に お い て,「 バ イ オ メ ト リ ッ ク」 を

「指 紋 」 に,「 サ ンプ ル 」を 「画 像 」に置 き換 え れ ば,そ の ま ま指 紋 認 証 に な る (図0.2)。

図0.2  指 紋 認 証 の概 念

指 紋 認 証技 術 を 用 い た シス テ ム は,本 人 が 照 合 した い 場 合 と,本 人 は照 合 さ れ た くな い 場 合 との 両 方 と も に最 も早 く実 用 化 さ れ た バ イ オ メ トリ ッ ク シ ス テ ム で あ る。 0.2.2 

指紋認証の応用システム

  実 際 の 指 紋 認 証 技 術 を利 用 した応 用 シス テ ム は,指 紋 提 示 者 の 意 志 や 主 張 に応 じて,次

の 二つ の シス テ ム に分 か れ て 今 に至 っ た 。

  一つ は0.1.2(1)に 対 応 して,本 人 の財 産 で あ る こ との 証 拠 や書 類 上 の署 名 の確 認 に指 紋 を 用 い る シス テ ム は,本 人 が 指 紋 を積 極 的 に提 示 す る シ ス テ ム で あ っ て,ID番

号 を提 示 して 指 定 さ れ る登 録 指 紋 テ ンプ レ ー ト と照 会 指 紋

特 徴 との 一 致 に よ っ てID番 Identification Number

号 の 受 理 を させ る個 人ID番

Verification),ま

た は,限

号 確 認(Personal

られ た 人 しか 入 室 で きな

い よ う に して指 紋 だ け に よ って 入 退 室 す る シ ス テ ム の よ う に,指 紋 提 示 者 が 自分 の 指 紋 は登 録 さ れ て い る と主 張 し,登 録 指 紋DBと

の照 合結 果 であ る

ID番 号 が 自 分 の も の で あ る こ と を期 待 す る積 極 的 識 別(Positive

Identification

)シ ス テ ム で あ る。   も う一 つ は0.1.2(2)に 対 応 して本 人 が 指 紋 を提 示 した くな い シス テ ム で あ っ て,指 DBと

紋 提 示 者 が 自分 の 指 紋 は登 録 され て い る と は 主 張 せ ず,登

の 照 合 結 果 で あ る 候 補ID表

望 む 否 定 的 識 別(Negative

中 に,本

人 のID番

録指 紋

号 が 存 在 しな い こ と を

Identification)シ ス テ ム で あ る。

  本 書 で は理 解 しや す さ を考 慮 して,そ れ ぞ れ次 の よ う に よ ぶ こ とにす る 。   前 者 を指 紋 個 人 認 証 シス テ ムFPID(Fingerprint

Personal

IDentification

system)   後 者 を 自動 指 紋 識 別 シス テ ムAFIS(Automated

Fingerprint

Identification

System)   これ らの 関係 は 図0.3の よ うに な る。   な お 本 書 で は,指 紋 個 人 認 証 シス テ ムFPIDが

コ ンピ ュー タ シス テ ム に 用

い られ る 場 合 に文 書 等 を 暗 号 化 す る シ ス テ ム や,ICカ

ー ドや,公

開鍵基 盤

シ ス テ ム等 の セ キ ュ リテ ィ シス テ ム と連 携 す る場 合 や,一 般 の ア プ リケ ー シ ョ ン シス テ ム とイ ンタ ー フ ェ ー ス を と る場 合 は対 象 外 と し,指 紋 そ の もの の 個 人 認 証 能 力 に 力 点 を 置 い た。

図0.3 

FPIDとAFISの

関係

  ま た本 書 で の用 語 は,実 際 に使 わ れ て い る名 称 とは異 な っ て い る場 合 が あ るが,用

語 か ら内 容 が 理 解 しや す い もの に な る よ うに 監 修 者 が 各 執 筆 者 に提

案 して統 一 した。

章

1

第

指紋認証技術

星野幸夫

  序 で 述 べ た よ う に,指 紋 認 証 技 術 の 応 用 シ ス テ ム は,指 IDと

紋提 示 者が個 人

して 積 極 的 に指 紋 を提 示 す る場 合 と,指 紋 提 示 者 が や む を 得 ず あ る い

は本 人 が 知 ら な い状 況 の 下 で 提 示 す る場 合 に分 か れ て い る 。 この よ うな 分 け 方 は,バ イ オ メ トリ ク ス一 般 に も言 え る こ とだ が,指 紋 の 場 合 は顕 著 で あ る 。   こ の こ と は 世 界 の 指 紋 認 証 の 歴 史 をみ る と さ ら に明 確 に な る。   指 紋 提 示 者 が,個

人IDと

して 積 極 的 に指 紋 を提 示 す る 場 合 の 実 務 へ の 応

用 は,古 代 の バ ビ ロ ニ ア や 中 国 に兆 しが あ るが,実

務 で 明確 に応 用 され だ し

た の は 英 国 が統 治 して い た こ ろ の イ ン ドにお い て で あ っ た 。 つ ま り,英 国 人 の ウ ィ リ ア ム ・ハ ー シ ェル が イ ン ド人 の 間の 契 約 の トラ ブ ル を解 決 す るた め に,契 約 書 上 に 「個 人 認 証 」の た め に 指 紋 を押 捺 さ せ た こ とが 実 務 へ の最 初 の応用 であ った。   指 紋 提 示 者 が や む を得 ず あ る い は 本 人 が 知 らな い 状 況 の 下 で 提 示 す る場 合 の 実 務 へ の 応 用 は,日 本 に滞 在 して い た 英 国 人 ヘ ン リ ー ・フ ォ ル ズ に よ る犯 人 特 定 の た め の 指 紋 照合 技 術 適 用 か ら発 し,英 国 人 フ ラ ン シス ・ゴ ー ル ト ン の 指 紋 特 徴 マ ィニ ュー シ ャ に よ る 指 紋 照 合,そ ド ・ヘ ン リ ー に よ る10本

し て 同 じ く英 国 人 エ ドワ ー

の 指 の 指 紋 分 類 方 式 の 開 発,こ

れ らの 先 人 の提 案

が シ ス テ ム化 され て 人力 に よ る 「指 紋 識 別 シ ス テ ム 」と な っ て 発 展 した 。   そ し て コ ン ピ ュ ー タ 出現 後,自 動 化 が 進 み,個 紋 を提 示 す る 「個 人 認 証 」の場 合 はFPID(Fingerprint system):指

人 のIDと

して 積 極 的 に 指

Personal

IDentifica‐tion

紋 個 人 認 証 シス テ ム と な っ て 発 展 しつ つ あ る 。

  ま た 上 記 の 人 力 に よ る 「指 紋 識 別 シ ス テ ム 」は,AFIS(Automated

Fingerprint

Identification

System):自

動 指 紋 識 別 シ ス テ ム と な っ て発 展

し た。   本 章 で は,以 1.1.1に

上 の よ う な 内 容 を1.1世

は 自 動 化 前 の 技 術 を,1.1.2に

証 シ ス テ ムFPIDを,1.1.3に テ ムAFISを

界 の 指 紋 認 証 技 術 小 史 に述 べ る。

は 自動 化 シ ス テ ム と して の 指 紋 個 人 認

は 自動 化 シ ス テ ム と して の 自動 指 紋 識 別 シス

述べ る。

  次 い で 実 用 的 な 精 度 や 速 度 を 適 切 な 価 格 や 規 模 で 実 現 す る た め に,ど う な 技 術 的 な 歩 み を し て き た か を 述 べ る 。1.2は FPID,1.3は

自 動 指 紋 識 別 シ ス テ ムAFISで

  そ し て1.4と1.5に

は 付 録 と し て,指

の よ

指 紋 個 人 認 証 シス テ ム

ある。

紋 認証 の基礎 にな ってい るアル ゴ リ

ズ ム を 特 徴 抽 出 と照 合 に分 け て紹 介 す る。

1.1  世界の指紋認証技術小史 1.1.1 

自動 化 前 の指 紋 認 証 技 術

  まず,コ

ン ピ ュ ー タが 登 場 す る 以 前 の 指 紋 認 証 技 術 の 歴 史 につ い て 紹 介 し

よ う 。 入 手 し や す く,よ '01Moor70)

,'01瀬

く ま と め ら れ た 資 料 と し て は,'86河

田73),'04セ

ン グ ー プ タ,平

嶋 他34),

石 訳79},'04Metropolitan

police80)が あ る 。 こ れ ら の 資 料 な ど を 利 用 し な が ら簡 単 な 説 明 を す る 。   人 は 古 代 か ら指 紋 に 特 別 な 意 味 を感 じて い た よ う だ 。 例 え ば西 暦 前 の 古 代 バ ビ ロ ニ ア の 粘 土 板(Clay も の),中

Tablet:粘

土 板 に 文 字 や 絵 を 描 い て 乾 燥 させ た

国 の 粘 土 で 作 ら れ た 印 鑑(Clay

Seal)上

の拇 印 は 個 人IDと

して 意

識 的 に 押 さ れ た と考 え られ て い る 。   17世

紀 に な る と,1684年

英 国 の へ ネ ミ ヤ ・グ ル ー(1641‐1712)は

無 数 の 隆 起 が あ る こ と を 指 摘 し,イ )は1686年,指

タ リ ア の マ ル ピ ー ギ(Marcello

紋 の 隆 線 に 渦 状 紋,蹄

指先 に Malpighi

状 紋 な どが あ る こ と を発 表 した。

  英 国 の 植 民 地 時 代 の イ ン ドで は 使 用 者 と労 働 者 と の 間 の 契 約 で 絶 え ず 問 題 が 起 き て い た が,英

国 政 府 か ら の 役 人 の ウ ィ リ ア ム ・ハ ー シ ェ ル(William

Hershel:1833‐1917)は1858年

に 契 約 書 な どの 公 文 書 に 指 紋 や 手 形 を押 さ

せ る 方 法 を 提 案 し て 実 施 し た 。 指 紋 を 押 す こ と に よ っ て,契

約 し た 本 人 が,

契 約 書 は 自分 の 契 約 書 で は な い 無効 の もの,あ

る い は偽 の もの で あ る こ と を

主 張 す る こ と を封 ず る 手 立 て と した 。10本 の 指 の指 紋 で は な く,2本 あ っ たが,こ

れ は多 くの 場 合,契

約 書 に押 され た 指 紋 が,問

程 度で

題 が 起 きた 時 の

人 間 の指 紋 と一 致 す る か し な い か を決 定 す る の が 目的 で あ っ た か ら だ。 犯 罪 捜 査 で は ない 分 野 で の 利 用 が ハ ー シ ェ ル の発 想 で あ っ た。 彼 は イ ン ド滞 在 中 や 英 国 に帰 っ てか ら も数 千 人 の 人 か ら20年 以 上 に わ た っ て 指 紋 を採 取 し続 けて,指

紋 は一 生 変 わ ら な い こ と を実 証 した。

  同 じ こ ろ,ス コ ッ トラ ン ドの 宣 教 医 師ヘ ン リー ・フ ォル ズ(Henry 1843‐1930)は

Faulds,

日本 で 宣 教 活 動 を行 う傍 ら施 療 所 を 開 設 して い た が,日

土 器 に残 る指 紋 や,日

本の

本 で 古 くか ら使 わ れ て い た拇 印 に 関 心 を持 ち,指 紋 を

集 め て い た。 あ る時,警

視 庁 か ら犯 罪 現 場 の 遺 留 指 紋(残 され て い た 指 紋)

の 犯 人 捜 査 に協 力 す る よ う に依 頼 され た。 彼 は そ の 遺 留 指 紋 が,そ

れ まで 犯

人 ら しい と さ れ て い た 何 人 か の 被 疑 者 の一 人 物 の 指 紋 で あ る こ と を示 して 犯 人 を特 定 した。これ は,指 紋 を 証 拠 と して犯 罪 が 解 決 され た 最 初 の事 件 で あ っ た と され て い る。 彼 は これ らの こ とか ら,個 人 の 特 定 に 指 紋 が 使 え る こ と を 1880年 に雑 誌"Nature"に

投 稿 して 採 用 さ れ た 。 彼 の業 績 は,築 地 明 石 町 に

あ っ た 明 治 時 代 の外 人 居 留 地 あ と に建 て て あ る碑(図1.1)に   図1.2に 示 す よ うに,指 隆線(Ridge

紋 の 紋 様 を形 成 す る皮 膚 の 盛 り上 が っ た と こ ろが

Line)と よ ば れ るが,フ

:1822‐1911)は,隆

書 か れ て い る。

ラ ンシ ス ・ゴ ー ル トン(Francis

線 の端 点(隆 線 が 止 ま っ て い る とこ ろ),お

Galton

よび,分 岐

点(隆 線 が 分 か れ て い る と こ ろ)に 注 目 した 。 こ れ は 指 紋 の 代 表 的 な特 徴 点 と し て マ ィニ ュ ー シ ャ と よ ば れ て い る 。 マ ィ ニ ュー シ ャ とは 辞 書(「 新 コ ン サ イ ス英 和 辞 典 」)に よれ ば 「些 細 な 点,細

目」とい う意 味 で,位

置 と方 向 が

存 在 し,端 点 の 方 向 は 隆線 が 伸 び る方 向,分 岐 点 は 隆 線 が 分 か れ る 方 向 と し て測 定 す る こ とが で き る。 ゴー ル トンは,あ

る 人 の あ る指 紋 の マ ィニ ュ ー シ

ャの 位 置 や 配 列 が 別 の 人 の あ る指 紋 の マ ィ ニ ュ ー シ ャの そ れ ら と一 致 す る確 率 を計 算 した と こ ろ,640億

の1で あ る こ と を 証 明 した。 つ ま り,実 際 上 は

万 人 不 同 で あ る こ と を証 明 し た もの と され て い る 。 彼 は指 紋 の 分 類 法 も検 討 した が 成 功 し なか っ た。 彼 に は指 紋 を預 金 通 帳,土

地 登 記,債 権,パ

ト,誘 拐 され た 者 の 確 認 な ど に利 用 す る考 え もあ っ た ら しい 。

スポー

図1.1 

  1918年

ヘ ン リ ー ・フ ォ ル ズ の 碑

に エ ドモ ン ド ・ロ カ ー ド(Edomond

の 指 紋 の 間 で マ ィ ニ ュ ー シ ャ が12個 言 っ た('01Moore70)。

ィ ニ ュ ー シ ャ の 一 致 数 が12個

二つ

一 致 す れ ば 同 一 人 だ と見 な して よ い と

世 界 中 の 多 く の 国 は12個

も 同 じ と い う わ け で は な い 。 ま た,米 し て,マ

Locard:1877‐1966)は

を 採 用 し て い る が,ど

の 国

国 内 で も 州 に よ っ て 同 じで は な い 。 そ よ り 少 な い 場 合 は,特

に隆線 の流れ

方 や 隆 線 縁 の 形 な どに総 合 的 に 矛盾 が な い か を 目で 見 て確 認 す る こ とが 必 要 と され て い る 。   マ ィ ニ ュ ー シ ャ は ミ ク ロ な 特 徴 だ が,指

紋 の 紋 様:パ

ター ン タ イ プ は も う

図1.2  指紋 の 隆線 と特 徴 点

一 つ の 重 要 な マ ク ロ な 特 徴 と も 言 え る 。 チ ェ コ ス ロ バ キ ア の ジ ョ ン ・パ ー キ ン ジ(John

E.Purkinji:1787‐1869)は1823年,指

類 で き る と 言 っ た 。 図1.3は

紋 を9種

類 の 紋 様 に分

代 表 的 な タイ プ を示 す 。

  エ ド ワ ー ド ・ヘ ン リ ー(Edward

Henry:1850‐1931)は,ハ

ーシェル と同

じ よ う に イ ン ド駐 在 の 英 国 か ら の 上 級 役 人 で あ っ た 。 ハ ー シ ェ ル,フ ゴ ー ル ト ン に よ り,指

ォ ル ズ,

紋 は個 人確 認 に は有 効 で あ る こ とが 認 識 され る よ う に

な っ て い た が,膨

大 な 指 紋 を 集 め て も,例

え ば1人

の 被 疑 者 か ら10本

紋 を 採 っ て も,実

名 を 名 乗 ら な い 限 り膨 大 な 指 紋 カ ー ドか ら被 疑 者 の 指 紋 カ

ー ド に 対 応 す る 指 紋 カ ー ドを 検 索 す る 方 法 が な か っ た   最 も大 き な 原 因 は,図1.3の な く分 類 で き る が,実

の指

。

よ う に 明 確 に 分 類 され る指 紋 だ け な らば 問 題

際 に は 弓 状 と 蹄 状,蹄

状 と 渦 状,あ

が 一 つ の 指 紋 の 中 に 混 在 す る 場 合 が 多 く あ り,そ

る い は 渦状 と弓 状

の た め に分 類 検 索 に は良 い

方 法 が な か っ た か ら だ 。 エ ド ワ ー ド ・ヘ ン リ ー は イ ン ド 人 の バ ク(Azial Haque),ボ

ー ズ(Hemchandra

の 指 に,図1.4に 分 類 索 引,す

Bose)の

助 力 で,1897年,人

が 持 つ10本

示 す よ う に 紋 様 分 類 の コ ー ド を 当 て は め て,指 な わ ち ヘ ン リ ー 方 式(Henry

Classification

System)を

紋 デー タの 開 発 し,

こ の 分 類 方 法 を 手 が か り に し て 大 き な 指 紋 デ ー タ フ ァ イ ル を 検 索 し て,個

人

図1.3  指 紋 の紋 様 タィ プ

図1.4 

10指 指 紋 分 類 コ ー ド

を 同 定 す る こ とが で き る し くみ を開 発 した。   非 常 に 簡 単 に 紹 介 す れ ば,図1.4に 16,8,4,2,1に

示 す よ うに,各

渦 状 紋 の指 紋 に は"1",渦

内 の 数 をす べ て 加 え て 分 子 に し,()の

指 に割 り当 て られ た 数

状 紋 以 外 は"0"を か け て や り,() ない方 の 数 をすべ て加 えて分母 に

し,そ れ ぞ れ に1を 加 え る と,分 母 と分 子 の 各 々 に1か が で き る の で,フ

ァイ ル を1024個

ら32ま で の コ ー ド

に分 類 で き る。 た だ し指 紋 カ ー ドの枚 数

が 多 くな れ ば 同 一 コ ー ドの カー ドが 多 くな るの で,副 分 類 と して 例 え ば 渦状 紋 以 外 の 紋 様 を右 流 蹄 状 紋,左 流 蹄 状 紋,弓

状 紋,突

起 弓状 紋 の いず れ か に

細 分 し て や る。 検 索 時 に は 同様 の コ ー ド化 を して 索 引 に 用 い れ ば よい 。(ヘ ン リー 方 式 は各 国 に よ っ て実 際 に は コ ー ド化 の 方 法 が 異 な っ て い る が,基 本 概 念 は 上 記 の 説 明 の様 な もの と考 えて よ い 。)   こ の10指 分 類 方 法 は,ま さ れ,1901年

ず イ ン ドの ベ ンガ ル 地 方 で1897年

に正 式 に採 用

に英 国 の ス コ ッ トラ ン ドヤ ー ドに採 用 され て,以

後 はこの方

法 が 基 本 概 念 と して ほ と ん どの 国 で 採 用 され た 。 そ して,そ れ まで 行 わ れ て い た フ ラ ンス 人 の ベ ル テ ィ ヨ ンに よ っ て 開発 され た ベ ル テ ィ ヨ ン式 身体 測 定 法(1人

の 人 間 を 測 定 す る た め に は 測 定 項 目が 非 常 に多 く,測 定 に 多 くの 時

間が 必 要 で,か つ 測 定 誤 差 もあ っ た 。 髪,眼,肌

な ど の色 は,あ

る民 族 に は

分 類 と し て 有 効 に は 使 え な か っ た 。)に代 わ っ て 犯 罪 捜 査 に 威 力 を 発 揮 し, 長 い 間利 用 され て きた 。   こ れ らの 著 名 な研 究 成 果 は,指 紋 を利 用 した 手作 業 に よ る 捜査 シ ス テ ム に お い て,極 め て 有 効 な ツー ル と して 約100年   イ ン ドで は 最 初,ハ たが,ヘ

近 く使 わ れ て きた 。

ー シ ェ ル に よ っ て指 紋 が 警 察 以 外 で小 規 模 に採 用 され

ン リー 方 式 が 警 察 で 正 式 に 採 用 され る と,こ れ が 追 い風 に な っ て,

郵 便 局,軍

人,公

的年 金,登 記,民

間 で の 給 料 支 払 い な ど に 広 く採 用 され 始

め た。 1.1.2 

指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ム:FPID(Fingerprint

Personal

IDen‐

tification system)   1858年

にハ ー シ ェ ル が イ ン ドで の 行 政 で 採 用 し た,あ

る い は ゴ ー ル トン

が 民 間 で も採 用 す べ きだ と提 唱 した個 人 認 証 の 自動 化 に話 を転 じよ う。   指 紋 が 万 人 不 同 で あ る こ と に着 目 して,オ

フ ィス や,コ

ン ピュ ー タ室 や,

機 密 室 に入 る 時 に,許 可 さ れ た 人 か 否 か を 認 証(Authentication)す 1972年

の 論 文 で 述 べ られ た('72Eliccion2))。

る事 が

こ の 論 文 に は,指 紋 を記 憶 し

た カ ー ドか ら登 録 指 紋 を 読 み 出 して 照 会 指 紋 との一 致 を調 べ る こ とが 紹 介 さ れ て い る。   '83マ ン フ ィ ー ル ド25)は,指 紋 を個 人ID(本

人 だ とい う こ と の 認 証)に 使

う新 しい電 子 装 置 が 開発 され た と報 告 した 。 そ れ に よ る と フ ィ ン ガ ー マ トリ ッ ク ス社 の シ ス テ ム を ア メ リ カ防 衛 情 報 局 とニ ュ ー メキ シ コ の サ ン デ ィア研 究所 で使 い始 め た 。 こ の 会 社 の 発 売 した 装 置 の 一 つ は 特 に厳 密 さ を要 す る 認

証 の 分 野 に使 わ れ る もの で あ り,も う一 つ は コ ン ピ ュー タ端 末 の た め の 認 証 に使 用 さ れ る。 どち らの シス テ ム も,2.5セ

ンチ 平 方 の ガ ラ ス 面 の 上 へ 指 を

置 く と登 録 が 行 わ れ る。 ガ ラス 面 に指 を触 れ る と,レ ー ザ ー光 線 が そ れ を走 査 す る 。 走 査 に よ って 得 られ た 画 像 か らマ ィ ニ ュ ー シ ャが 抽 出 され,こ 報 が デ ィ ジ タ ル化 さ れ て,ID番

の情

号 と と もに フ ァイ ル へ 記 録 さ れ る 。 装 置 へ

ID番 号 を打 ち 込 ん で か ら,指 を ガ ラ ス 面 に 置 く と,レ ー ザ ー 光 線 が 指 紋 を 走 査 して,マ

ィニ ュ ー シ ャ を 抽 出 す る 。 これ を親 コ ン ピ ュー タ の メ モ リー に

あ る フ ァ イ ル と比 較 して,も

し もぴ っ た りー 致 す れ ば,5秒

以内 に認証 済み

との サ イ ンが 現 れ る 。   指 紋 セ ンサ ー で 入 力 さ れ た 照 会 指 紋 と の 一 致 を,ICカ シス テ ム('88太 田44)も

ー ド内 で 確 認 す る

検 討 さ れ た り した。

  こ れ らは,電 子 取 引,端

末 セ キ ュ リテ ィ に も使 わ れ る こ と を意 図 した もの

だ。   通 信 に お け る セ キ ュ リ テ ィ を意 図 し た もの と して,'88小

松45)の よ う に指

紋 デ ー タ を メ ッセ ー ジの 中 に 「す か し」の よ う に埋 め 込 ん で,受

け側 で指紋

の 一 致 を見 て そ の 送 信 者 の 本 人確 認 をす る し くみ,あ る い は,'92木 よ う に 携 帯 電 話 のICカ で,カ

下56)の

ー ド自体 に指 紋 セ ンサ ー も指 紋 照 合 機 能 も埋 め 込 ん

ー ドの 持 ち主 を確 認 で きる よ う に して お き,指 紋 で 本 人 確 認 して か ら

携 帯 電 話 が使 え る よ うに す る な どの 研 究 も生 まれ た 。   以 上 述 べ た こ と は,一 つ の 登 録 指 紋 と 自分 の 体 の 一 部 で あ る指 の 指 紋 を合 わ せ る1対1照

合(One to One)あ

る い は確 認(Verification)す

る方 法 の 研 究

開発の例 である。   確 認 シ ス テ ム で は提 示 され た照 会 指 紋 と登 録 指 紋 と の類 似 度 を示 す ス コ ア が 一 定 値 以 上 で あ れ ば,提 示 され たID番

号 は 指 紋 を提 示 した 人 の 正 しいID

番 号 で あ る と し て 「一 致 」信 号 を 出 す 。 ス コ ア が 一 定 値 以 下 な ら ば 不 一 致 の 判 定 が な さ れ る。   ID番 号 を使 用 しな い方 法 も研 究 され た。'85森 田30)の よ うに,一 は 数 人 の 場 合 を想 定 して 指 紋 を 登録 して,ID番

号 もIDカ ー ドも使 わ ず に指

紋 だ け で 家 に入 れ る よ うに し た入 退 室 管 理 を1対N照 別(Positive

Identification)に

人あ るい

合,あ

る い は積 極 的 識

よ っ て 決 定 し よ う とす る もの だ。 こ の 決 定 結

果 は 「受 理 」ま た はID番

号 で あ る。

  以 上 の 確 認(Verification)と

積 極 的 識 別(Positive

持 つ 指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ムFPID(Fingerprint system)は

図1.5の

Identification)機

Personal

能 を

IDentification

よ う に 図 解 で き る 。 こ のFPIDは1997年

頃 か ら徐 々 に 普

及 し始 め た 。

図1.5  指 紋 個 人 認証 シス テ ム:FPID

1.1.3 

自 動 指 紋 識 別 シ ス テ ム:AFIS(Automated Identification

  1901年

Fingerprint

System)

に 英 国 で ヘ ン リ ー 方 式 が 正 式 に 認 め ら れ る と,こ

の 考 え 方 が 世 界 中 に 紹 介 さ れ,世

界 中 の 警 察 が,そ

の指 紋照合 方式

の ま ま,あ

るいは一部の

国 は 国 情 に 会 う よ うに 手 直 し して 人 力 に よ る指 紋 照 合 に利 用 した。   1960年

代 に な っ て コ ン ピ ュ ー タ が 利 用 さ れ る よ う に な る と,自

要 求 さ れ る よ う に な っ た 。'72Eleccion2),'75Banner5)に に,ア

メ リ カ 連 邦 捜 査 局FBIは1960年

ド(犯 罪 者 数 は 約2100万

人 だ が,1人

頃 で も7200万

書か れてい る よう 枚 の犯罪者 指紋 カー

に つ き 複 数 枚 だ っ た り,役

職 業 に 就 職 す る 場 合 に 押 捺 し た カ ー ド も 含 む)を 持 ち,毎 指 指 紋 カ ー ド と の 照 合 作 業 を 抱 え て い た の で,自 れ た 。1963年 Bureau

にFBIの

of Standards)の

動照合 が

人等特 定の

日2万2千

人 の10

動 化 の 必 要 性 が 強 く要 求 さ

呼 び か け に 応 じ て 米 国 商 務 省 標 準 局NBS(National ウ エ グ シ ュ タ イ ン'70Wegstien1)は,マ

イニ ュ ー シ ャ

の位 置 と 方 向 を用 い て 自動 的 に指 紋 識 別 す る ア ル ゴ リ ズ ム の研 究 を始 め た 。

  ウエ グ シ ュ タイ ン のマ ィニ ュー シ ャ照 合 方 式 は ロ ッ ク ウエ ル イ ン ター ナ シ ョ ナ ル 社 に よ っ て シ ス テ ム 化 さ れ た 。 逮 捕 さ れ た 被 疑 者 の10本 紋 を 採 り,前

記 の ヘ ン リ ー 方 式 で 検 索 し,検

の 指 か ら指

索 さ れ た 登 録 指 紋 の マ ィニ ュ ー

シ ャ と 入 力 さ れ た 照 会 指 紋 の マ ィ ニ ュ ー シ ャ で 照 合 す る 方 式,つ の 本 名 や 前 歴 を 指 紋 を 使 っ て 探 す10指

指 紋 照 会 シ ス テ ム だ 。 し か し,犯

の 場 面 か ら検 出 さ れ た 指 紋 の よ う に 強 く ゆ が ん で,か ジ の 識 別,つ

ま り遺 留 指 紋 照 会 に は 十 分 で は な か っ た 。 本 の 警 察 庁 で は,FBIの

よ り は,犯

罪 現 場 に 残 さ れ て い る 遺 留 指 紋 か ら犯 人 を 捜 す,い

よ う な10指

紋 照 会 へ の 要 求 が 強 か っ た 。NECは

,そ

向,隆

線 ピ ッ チ,曲

et al.4),'75淺

井 他6),'76平

そ し て'83河

の 情 報(リ

,'83高

島 他21),'87須

レ ー シ ョ ン:relationと

嶋24),に

山 他39),'89淺

下 他8),

る マ ィニ ュ

呼 ん だ)を 照

開 発 し た('83月 井 他47),'89淺

村 他19), 井 他48))。

述 べ られ て い る よ う な実 用 化 シ ス テ ム を 開 発 した 。 こ

の シ ス テ ム は 遺 留 指 紋 照 会 も10指 そ し て,そ

塚 他7),'75山

の マ ィニ ュ ー シ ャ の近 くに あ る他 の マ ィ ニ ュ ー シ ャの 間 に 隆 線

合 に 利 用 す る 照 合 方 法(本 章 の 付 録 に 概 説 し た)を 沢 他20)

率 な ど を照 合 に利 用

記 の マ ィ ニ ュ ー シ ャ の 位 置 や 方 向 な ど の 他 に,あ

が 何 本 あ る か を 検 出 し,こ

'83光

か ら研 究

。

  そ の 結 果,上 ーシ ャと

わ ゆ る遺 留 指

ー ドウ ェ ア や コ ン ピ ュ ー タ 上 で 実 現 で き る方 策 を研 究 した

野 他3),'75Asai

'76淺 井 他9))

指 紋 照 会 シ ス テ ムへ の 要 求

こ の 要 求 に 答 え る べ く1971年

ィ ニ ュ ー シ ャ の 位 置,方

す る 方 法 を,ハ ('74星

罪

つ低 品質な指紋 イメー

  一 方,日

を 重 ね,マ

ま り被 疑 者

指 紋 照 会 も カバ ー で き る もの で あ っ た。

の 性 能 が 認 め ら れ('84河

嶋 他27),'86瀬

戸 他33)),1982年

に 日

本 の 警 察 庁 に 第1号

機 が 納 め ら れ,指

照 合 が 始 ま り,'83朝

日17)等 の 記 事 の よ う に 照 合 の 成 果 が 大 き く報 じ ら れ た 。

  1982年

頃,米

紋 デ ー タ ベ ー ス 構 築 後 の1983年

に は

国 で は 上 記 の ロ ッ ク ウ エ ル イ ン タ ー ナ シ ョナ ル 社 の シ ス テ

ム が ミ ネ ソ タ 州 と,サ

ン ノ ゼ 市 等 に 少 数 だ が 納 入 さ れ て い た が,照

合成 果が

満 足 で き る レ ベ ル に は 至 っ て い な か っ た の で,市 場 は 立 ち 上 が りか ね て い た 。 し か し'84Batt26),'86Moses32)に

よ れ ば1983年

警 察 に 納 め ら れ た 海 外 へ の 最 初 のNEC製AFISが に,急

速 に 市 場 が 活 発 に な っ た 。'85Elmer29)に

度 に,サ

ン フ ラ ン シス コ市

顕著 な実績 を上 げたため 報 告 さ れ た よ う に,ロ

ス ア

ンゼ ル ス でNight

Stalkerと

た り,'87Seto37)に

よ ば れ た 数 多 くの 人 を殺 害 した 犯 人 を割 り出 し

記 載 さ れ た よ う に,サ

ンフ ラ ン シ ス コでAFIS導

入後 に

強 盗 犯 が 急 速 に 減 少 した こ とが 報 じ られ た こ とな ど に よ る もの で あ ろ う。 現 在 で は 法 治 国家 の ほ とん ど に納 入 され た と言 っ て よい ほ どに 多 くの シ ス テ ム が 納 入 さ れ,普 及 し た 。 これ らは'91星 野53),'92星 野57),'95Peterson61)に も述 べ られ た。   最 近 に な っ てNECは,図1.6に

おけ る 「 性 別,指

番 号,紋 様 分 類 な どの 補

助 情 報 」と して 必 要 な10指 指 紋 分 類 を,人 間 に よる 分 類 か ら 自動 分 類 に よ る プ リセ レク シ ョン に 置 き換 え,こ の機 能 を追 加 したAFISを   この こ とは フ ォ ル ズ,ゴ 業 務 が,ほ

ー ル トン,ヘ

米 国 に展 開 した 。

ン リー に よ っ て 開拓 さ れ た 指 紋 鑑 識

とん ど完 全 に 自動 化 シス テ ム に 置 き換 え られ た こ と を 意 味 してい

る。   以 上 述 べ たAFISの

シ ス テ ム は,図1.6に

示 す よ う に多 数 の登 録 指 紋 の 中

に,誰 の もの か 不 明 な 照 会 指紋 と一 致 す る もの を探 索 し,照 合 す る技 術 が 必 要 で あ っ て,1対N照

合 あ る い は識 別(Identification)と

る。 照 会 指 紋 を提 示 す る 人 に とっ て は,登 録 指 紋DBに

図1.6 

自動 指 紋識 別 シス テ ム:AFIS

よ ば れ る技 術 で あ 合 う も の が存 在 しな

い こ とを 望 む の で,否 定 的 識 別(Negative Identification)と で あ る。 これ を シ ス テ ム化 した もの がAFIS(Automated System)と

もい うべ き もの Fingerprint

Identification

よば れ て い る もの で あ る。 な お,本 名 を名 乗 った 場 合

は犯 歴 シ ス テ ム に よっ て ユ ニ ー ク に 犯 罪 者 番 号 が 決 ま り1対1照

合 に な る場

合 もあ る が,同 姓 同 名 な ら複 数 も あ り得 る し,偽 名 もあ るの で例 外 とみ るべ き で あ ろ う。   犯 罪 現 場 か ら採 取 され た 遺 留 指 紋 や,逮 指 紋 と してAFISに

捕 され た 人 の10個

入 力 さ れ て,特 徴 抽 出 され,す

指 紋 デ ー タベ ー ス(DB)と1対N照 ID表 で 出 力 さ れ,こ

の指 紋が照 会

で に登 録 さ れ て い る登 録

合 さ れ る。 可 能 性 の あ る 候 補 指 紋 が 候 補

の 表 か ら索 出 され る登 録 指 紋 と照 会 指 紋 と を専 門家 が

目で確 認 して特 定 のID番

号 を照 会 指 紋 のID番

号 とす る 。

  この シ ス テ ム は 指 紋 を 入 力 す る 人 に は,シ ス テ ム に よ っ て 割 り出 され た ら 自分 に は不 都 合 に な る場 合 が 多 い の で 非 協 力 的 な態 度 を と る こ とが 多 い 。 し た が って,指 紋 入 力 者 の 指 を持 っ て 入 力 す る な どの 手段 が 必 要 だ 。   また,明 確 に 人 権 に 関 わ る の で 最 終 的 に は専 門 家 に よ っ て慎 重 に確 認 され る 。 特 に捜 査 シ ス テ ム の 一 環 で は,資 格 あ る 専 門官 がAFISか 登 録 指 紋 が,入

ら出 力 され た

力 さ れ た 照 会 指 紋 と同 一 か ど うか を肉 眼 で確 認 して最 終 決 定

す る こ とに な って い る 。 1.1.4 

FPIDとAFISの

  以 上 述 べ た よ う に,指 FPID(指

違い 紋 認 証 技 術 の 応 用 シ ス テ ム は 図1.7に

紋 個 人 認 証 シス テ ム)とAFIS(指

示 す よ うな

紋 自動 識 別 シス テ ム)と に 分 か れ

る。   指 紋 に よる 個 人 認 証 は,自

分 の 銀 行 口座 の 内 容 を見 た い 時 にパ ス ワー ドの

代 わ りに指 紋 照 合 で代 替 した い 場 合 や,コ

ン ピ ュー タ室 や 機 密 室 に 入 室 した

い 時 に 自分 の 指 紋 を 入 力 して 照 合 す る場 合 に使 わ れ る の で,指 紋 照 合 で 「一 致 」で きな い と本 人 が 困 る。 だ か ら シス テ ム に は協 力 的 な場 合 が ほ とん ど だ。 しか し,AFISで

は非協力 的だ。

  こ の違 い は,シ ス テ ム の照 合 精 度 を 評価 あ る い は測 定 す る上 で 非 常 に 大 き い 。

  また,FPIDで

は 自動 的 に シス テ ム が 確 認 す る が,AFISで

の照合 結 果 は

図1.7  指 紋 認 証技 術 の 応用

候 補 者 のID番 が,照

号 が リ ス トで 出 力 され,そ

の リス トか ら検 索 さ れ る 指 紋 画 像

会 した入 力 指 紋 の 画像 と 同 じ もの か 否 か を 指 紋 専 門 家 が確 認 す る。

  以 上 を要 約 す る と,FPIDとAFISの

違 い は,(1)自

分 の指 紋 を入力す る

時 に合 わせ た い と思 う か合 わ せ た い と思 わ な い か,(2)自

動照合 結果 を人 間

が 再 確 認 しな い か 再 確 認 す るか の二 つ で あ る 。 1.1.5 

お わ りに

  指 紋 照 合 の よ う に,身 体 情 報 や個 人 の 特 有 な動 作 に よっ て 個 人 を認 証 す る 技 術 は バ イ オ メ トリク ス と呼 ば れ る よ う に な った 。 そ して,こ の 分 野 の 多 く の 企 業 は,米

国 に事 務 局 が あ る"バ イ オ メ トリ ク ス コ ン ソー シ ア ム"に 参 加

して い る。   こ の コ ンソ ー シ ア ム の ホ ー ム ペ ー ジ71)を 見 る と,2004年11月 指 紋(97社:FPID関 手 形(3社),網 イ ン(6社),複 (224社)で

連76社,AFIS関

膜(2社),虹

彩(5社),手

数Biometricsに

連13社,そ

の 他8社),顔(42社),

の 甲 の静 脈(4社),声(31社),サ

よ る 個 人 認 証(8社),そ

あ る。 指 紋 は全 体 の 約43%で

時 点 で は,

の 他(26社),計

あ る か ら,市 場 の 約43%は

指紋 に

期 待 して い る と も言 えそ う で あ る。   指 紋 の 場 合 は,終 生 不 変,万

人 不 同,使 い や す く,高 速 で,高 精 度 な照 合

も可 能 に な り,シ ス テ ムが 小 型 化 さ れ,携 帯 も可 能,あ

る い は 動 作 は指 を 置

くだ け で す み,字

を書 い た り,声 を 出 した りす る こ と も ない 特 長 が あ る か ら

と も思 わ れ る。   ま た,こ

れ ら の う ちAFISの

よ う に1対N照

合 に よ っ て犯 人 を捜 査 で き る

シス テ ム は指 紋 だ け な の で,こ の 理 由 も大 き い と言 えそ う だ。

1.2  FPID技

術小 史(研 究,開

  本 節 で はFPIDの そ して,ど 1.2.1 

研 究,開

発,改

発,改 良)

良 の歴 史 を 述 べ,何

が 問 題 で あ っ た か,

の よ う に解 決 され た か を記 す 。

  NECで

は じめ に は'85森 田他41)の発 表 か ら想 像 さ れ る よ う に,1980年

頃 か らFPID

の 研 究 が 開始 され た。 こ れ は 登 録 指 紋 か らマ ィニ ュ ー シ ャ と リ レー シ ョ ンを 抽 出 して 登 録 して お き,照 合 要 求 が あ った と きに登 録 さ れ た マ ィニ ュー シ ャ や リ レー シ ョンが 照 会 指 紋 画 像 の 中 に検 出 で きる か ど う か を順 に 調 べ る方 法 で,ト

ップ ダ ウ ン的 な 照合 方 法 を提 案 す る もの で あ っ た。 照 会 指 紋 画 像 か ら

マ ィニ ュ ー シ ャや リ レー シ ョン を抽 出 して,登

録 され た マ ィニ ュ ー シ ャ や リ

レー シ ョ ン と比 較 して 一 致 を調 べ る手 法 の 逆 を 行 くもの で あ り,少 数 の 登 録 デ ー タ な らば,照 会 指 紋 を画 像 処 理 して 特 徴 抽 出 し,そ れ か ら登 録 指 紋 と照 合 す る よ りは 効 率 が よい の で は な い か との 考 え か ら で あ っ た 。   '88田 中 他42),'88太

田他44),'91田

中 他54)はICカ

ー ド内 の 登 録 指 紋 と,

指 紋 セ ンサ ー で 入 力 さ れ た 照 会 指 紋 との 一 致 をICカ ー ド内 で 確 認 す る シ ス テ ム を検 討 し た。 前 述 した トップ ダ ウ ン的 処 理 は登 録 さ れ た 特 徴 リ ス トの 内 容 を も とに 特 徴 点 の存 在 が 予 測 さ れ る 領 域 を 選 ん で,効 率 よ く照 合 を行 え る。 しか し,こ こ で そ の よ うな領 域 だ け を外 部 画 像 処 理 装 置 に探 索 を依 頼 す れ ば, 特 徴 リス トの 情 報 が 漏 れ て し ま う。 そ こ で,ICカ

ー ドは特 徽 点 の存 在 確 率

に 関 係 な く領 域 を 指 定 し,そ の領 域 の 属 性 を外 部 画 像 処 理 装 置 に検 索 ・応 答 させ,そ

の 結 果 をICカ

ー ドに送 らせ て 登 録 され た特 徴 リス トの 内 容 と比 較

して 照 合 す る こ と を提 案 した。   イ ン ク な しで 指 先 皮 膚 面 の 爪 か ら爪 ま で の 指 紋(回 転 指 紋)を 入 力 す る 方 式 も研 究 され た('89森 田他50))。

  '97日 刊 工 業 新 聞64)は,「 シ ン ガ ポ ー ル 出 入 国 管 理 局 は,チ

ャンギ空港 に

出 入 国 管 理 業 務 を 自動 化 す る カ ー ドシ ス テ ム を導 入 した 」と報 じた 。 こ れ は 同局 がNECシ

ン ガ ポ ー ル と シ ン ガ ポ ー ル ・テ レ コ ム の 子 会 社 の ナ シ ョナ

ル ・コ ン ピ ュ ー タ ー ・シ ス テ ム ズ とで,NECの

指 紋 照 合 技 術 を も と に共 同

開発 した もの で あ っ た。 この シス テ ム は,利 用 者 の カ ー ドを読 み 取 り機 に差 し込 み,指

紋 ス キ ャ ナ ー に親 指 の 指 紋 を 読 み 取 らせ る とゲ ー トが 開 く 「出入

国 自動 管 理 シ ス テ ム」 で あ る。 こ れ は シ ン ガ ポ ー ル とマ レー シ ア ・ジ ョホ ー ル 間 を 陸 路 で 往 復 す る 人 に も用 い られ た 。   同 年 に'97石 丸 他62)の よ う にパ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ に ラ イ ブ ス キ ャ ナ ー を接 続 し,ID番

号 入 力 な しの 指 紋 だ け で ドア を 開 閉 す る入 室 門管 理 シ ス テ

ムが 製 品 化 さ れ た(図1.8)。

図1.8  指 紋 照 合 に よ る入 退室 管 理 シス テ ム(1997年)

  そ し て2001年

に,'02Hiratsuka75),'02楠

の た め の 図1.9の

よ う な 指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ム"Secure 

瀬76)に あ る よ う に,個 Finger"と

人認証 称 し た製

品群 を 開発 した 。   こ れ ら は 基 本 的 に は1.4,1.5節

で 解 説 す るAFISに

徴 抽 出 と 照合 ア ル ゴ リズ ム を利 用 して い る 。   な お,現

状 に つ い て は 第3章

に 述べ る。

お い て使 われ た 指 紋 特

図1.9  指紋 個 人 認証 シス テ ムFPIDの

1.2.2 

製 品群(2001年)

標 準 化 活 動 へ の 寄与

  個 人認 証 で は 多 くのベ ン ダが 世 界 中 に存 在 し,ま た 様 々 な 業 種 の ユ ー ザ が 存 在 す る。 そ して 様 々 な 異 な っ た仕 様 の ハ ー ドウ ェ アお よび ソ フ トウ ェ ア が 供 給 さ れ る の で,例

え ばA社

製 の 装 置 で 登 録 さ れ た登 録 指 紋 とB社 製 の 装

置 で 入 力 さ れ た 照 会 指 紋 を照 合 す る相 互 運 用 も求 め られ る 。 そ の た め に,標 準 化 で はAFISの

場 合 よ り も標 準 化 項 目が 多 い 。

  特 に2001年9月11日

の 米 国 同 時 多 発 テ ロ 後 は,相 互 運 用 の た め の個 人 認

証 の 標 準 化 が 緊 急 課 題 と な っ た 。 現 在ISO/IEC/JTC1[SC37(Biometrics) あ るい はSC17(Identification 

Card)]に

お い て標 準 化 作 業 が 現 在 進 行 中 で

あ り,ほ と ん どす べ てが 流 動 的 な の で 本 書 で は述 べ な い が,以

前 か ら行 わ れ

て い た た め に 最 初 の バ イ オ メ ト リ ク ス の 国 際 標 準 に な っ たISO/IEC  7816‐11と,こ

(ISO/IEC

れ に 関 連 し た動 きだ け を簡 単 に触 れ て お く。

IS 7816‐11)

  ISOとIECのJoint

Technical

Committee

1(JTC1)の

中 の 委 員 会SC17は

IS

カ ー ド と個 人 識 別 の標 準 化 を進 め て い た が,そ 1.10の よ う にICカ

の 中 の 作 業 部 会WG4は

ー ドにバ イ オ メ トリ ク ス デ ー タを 搭 載 して,カ

図

ー ド外 で

照 合 す る,ま た は カー ド内 で 照 合 す る場 合 の デ ー タ構 造,イ ン ター フ ェ ー ス, お よび 標 準 コマ ン ドを審 議 し,2004年

に 国 際 規 格ISO/IEC

IS 7816‐1178)

と した 。   1985年

頃,NECはAFISの

の活 動 に参 加 し たが,結

デ ー タ交 換 の た め の 記 述 方 法 の 標 準 化 で 米 国 果 的 に はFPIDの

標 準 化 の 一 環 に も な っ た の で,本

節 で も関 連 部 分 を述 べ て お く。   まず,後

述 す るAFISの

図1.10

デ ー タ交 換 の た め の 標 準 化 会 議 が1985年

 カ ー ド上 バ ィ オ メ ト リ ッ ク テ ン プ レ ー トに よ る 個 人 確 認 (IFDは

パ ソ コ ン やICカ

ー ド リ ー ダ 等 を 指 す)

頃か ら

米 国 で 開 催 さ れ,NECも

こ の 会 議 に参 加 して,マ

ィ ニ ュー シ ャ の標 準 化 の

他 に マ ィニ ュ ー シ ャ 間 の 隆 線 数 な ど を標 準 と し て考 慮 す べ きだ と提 案 し,そ の 結 果,マ

ィ ニ ュ ー シ ャ以 外 は独 自技 術 と して 標 準 に残 す よ うに 決 ま っ た 。

そ し て,'00R.M.McCabe68)に

あ る よ う な米 国規 格ANSI/NISTと

  次 に こ の 米 国 規 格ANSI/NISTは,米 ス デ ー タ標 準'00AAMVA69)に

なった。

国の運転 免 許証 のバ イ オメ トリク

もな った 。 米 国 で は 自動 車 免 許 証 は 各 州 単 位

で 発 行 で き る。 持 ち 主 の確 認 に は顔 写 真 が 印 刷 され た もの が 一 般 的 だ が,指 紋 も印 刷 す る 州 が あ る 。ICカ ー ド化,デ

ィ ジ タ ル 化 に 伴 い標 準 化 の 機 運 が

まず この 免 許 証 で 生 まれ た 。 そ れ がAMMVA規   例 え ば 指 紋 につ い て は 画 像 の場 合 は 分 割 数,特 を規 定 して い る。 具 体 的 には 画 像 は500dpi,特 方 向,品

格 で ある。 徴 の場 合 はマ ィニ ュー シ ャ 徴 は マ イニ ュ ー シ ャの 位 置,

質 を標 準 と決 め て い る。 標 準 以 外 の独 自技 術 と して の特 徴(例 え ば

隆線 数)に つ い て も認 め て い る。 これ に よ り図1.11の

よ う にA社 製 で 登 録 し

た カー ドはA社

製 の 照 合 装 置 で は 高精 度 で あ る は ず で あ り,A社

製 で登録 し

た カ ー ドはB社

製 照 合 装 置 で も納 得 で きる 程 度 の精 度 で あ っ て ほ しい との

考 えか ら きて い る 。   ANSIの

審 議 委 託 機 関NCITSの

置 の 標 準 化 を行 っ て い た が,そ

委 員 会B10で

は,IDカ

こ で は上 記 のAMMVA規

ド標 準 と した 。

図1.11 

指 紋 デ ー タの標 準 と独 自技 術 の 関連

ー ドとそ の 間連 装 格 をB10.8の

カー

  そ し て,こ

の 結 果 が 参 考 に さ れ て,ICカ

ト リ ク ス デ ー タ を 搭 載 す る 場 合 のISO規

ー ドに指 紋 や 顔 な どの バ イ オ メ 格ISO/IEC 

IS 7816‐11が

決 まっ

た もの と理 解 して い る。   な お,こ

のIS7816‐11は

指 紋 の マ ィ ニ ュ ー シ ャや 画 像 な ど の 登 録 デ ー タ

の 構 造 を 規 定 し た も の で は な く,カ

ー ド上 に 登 録 す る 場 合 の 場 所 や コ マ ン ド

を規 定 した もの で あ る。

1.3  AFIS技 1.3.1 

術 小 史(研 究,開

発,改

良)

は じめ に

  本 節1.3で Fingerprint

は 主 と し て マ ィ ニ ュ ー シ ャ を 用 い るAFIS(Automated Identification

System)の,主

な機 能 の研 究,開

発,改

良の経

緯 や標 準 化 につ い て の 簡 単 な 歴 史 を述 べ た い 。   AFISの

技 術 の 歴 史 は 指 紋 の特 徴 抽 出 ア ル ゴ リズ ム,照 合 ア ル ゴ リズ ム に

密 接 に 最 も深 く関係 して い る 。 必 要 な時 間 内 に必 要 な性 能 を ど の よ う な手 段 で 実 現 す る か,そ の た め に専 用 ハ ー ドウ ェ アが 必 要 な ら,ど の よ うに 実 現 す る か,コ ス トダ ウ ンの た め や 新 機 能 の た め に,専 用 の ハー ドウ ェ ア をい か に して 汎 用 の コ ン ピュ ー タ な い し は汎 用 の マ イ ク ロ プ ロ セ ッサ ユ ニ ッ トに置 き 換 え られ るか,と   AFISに

い うテ ー マ の 変 遷 が 約30年

間 の 歴 史 で もあ っ た。

お け る標 準 化 は 実 際 に は 米 国 の 国 家 規 格 で あ るANSIで

国 際 的 な 標 準 と は言 い 難 い が,世

あ っ て,

界 に先 行 して 「国 際 」を意 識 した 活 動 が 活

発 に行 わ れ た。 そ れ は,現 在 も活 発 に行 わ れ て い るバ イ オ メ トリ クス の 国際 標 準 の 基 礎 に な っ て い るの で,本 節 で はAFISの

立場 か ら簡 単 に述 べ て お き

た い。 1.3.2 

初 期 の研 究

  指 紋 か らマ ィ ニ ュ ー シ ャ の位 置 と方 向 を特 徴 と して 抽 出 す る こ とが 可 能 か ど うか,そ

の た め処 理 時 間 は どれ く らい か,さ

らに こ れ らの 特 徴 を 用 い て 高

速 に正 確 に照 合 が 可 能 か ど うか の 研 究 か ら開 始 した。 そ して,NECのAFIS の 技 術 の キ ー ポ イ ン トとな っ た マ ィニ ュー シ ャ間 の 隆 線 数(リ

レー シ ョ ン)

を使 用 し,そ の 有 効 性 を つ か む まで に は 大 き く分 け て 次 の3段 階 を 経 た こ と

を述 べ る。 (1) マ ィニ ュー シ ャ の位 置 と方 向 に よ る照 合   第1段 階 は押 捺 指 紋(指 先 に イ ン ク を付 け て 紙 カー ド上 に押 捺 さ れ た 指 紋) 同士 の 照 会 の検 討 で あ っ た。 これ は遺 留 指 紋 照 合 の研 究 を始 め る前 に,ま ず 10指 指 紋 照 会 の 基 本 で あ る押 捺 指 紋 同士 の 照 合 の 可 能 性 や 問 題 点 を実 感 す る た め で あ っ た。 そ して,1974年

か ら1975年

の指紋 に関する最初 の論文 シ

リ ー ズ に お い て,多 くの 重 要 な 骨 組 み 部 分 が 発 表 さ れ た('74星 野 他3), '75Asai et al .4),'75淺 井 他6),'75平 塚 他7),'75山 下 他8),'75淺 井 他9))。   '75淺 井 他9)に 最 も詳 し く述 べ られ て い る が,そ ン ピ ュ ー タ はNEAC2200/200(65K second/cycle)と

れ に よる と,研 究 用 の コ

characters,6bits/character,2micro

い う汎 用 コ ン ピ ュ ー タ に フ ラ イ ン グ ・ス ポ ッ トス キ ャ ナ ー,

蓄 積 型 デ ィス プ レイ,タ

ブ レ ッ ト,1Mega

characterの

容 量 の デ ス クパ ッ

ク型 磁 気 デ ス ク装 置 を接 続 した も の で あ っ た。   まず,い

か に した ら濃 淡 指 紋 画 像 の 隆 線 と谷 線 を"1"と"0"の2値

パ ター

ンに す る こ とが で きる か に取 り組 ん だ。   イ ンク を指 につ け て押 さ れ た 指 紋 で あ っ て も,指 紋 内 に は濃 淡 差 が あ る し 明 瞭 差 もあ る ので 隆線 か 谷 線 か の 判 断 も難 しい もの が あ る。 そ の た め に,ま ず 画 像 内 の 濃 淡 差 の補 正 を した 。 そ の 方 法 は全 体 と部 分 領域 の 濃 度 ヒス トグ ラ ム を作 っ て,ヒ (実寸 約8mm角)の

ス トグ ラ ム の 形 に応 じて 階 調 を調 節 して220×200画

素

大 き さの デ ジ タ ル画 像 に す る こ とで あ っ た 。

  次 の2値 パ ター ンにす る 処 理 で は,各 る の か を判 断 す る た め に,16×16画

画素が隆線 上 にあるのか谷線上 にあ

素 の小 領 域 で 最 も優 勢 な傾 き(8種

を 計 算 し,そ の最 優 勢 な傾 き に よ っ て 決 ま る フ ィ ル ター(11×11画

類)

素 の大

き さ)に よ っ て2値 化 す る 手 法 を 開 発 した。 この よ うな 大 き な フ ィル タ ー で 画 像 処 理 す る こ とは,指 紋 画像 の 大 き さや 品 質 か ら考 え る と不 可 欠 な処 理 で あ った。   次 が2値 化 さ れ た 指 紋 画 像 の 隆 線 の 芯 線 化(骨

格 化 あ る い は細 線 化)処

で あ る 。 そ して,ノ イ ズ と見 な した 方 が よい く らい に短 い 隆 線 や,薄

理

い ため

に 途 切 れ て し ま っ た隆 線 の 繋 ぎ処 理 の 方 法 を開 発 した。 そ して こ の後 で マ ィ ニ ュー シ ャ を検 出 した。

  こ こ まで の 処 理 に 要 す る 時 間 はNEAC2200を

用 い て1指 につ き約1時 間

で あった。   二 つ の 指 紋 を照 合 す る 方 法 は,二 つ の 指 紋 の 中 心 や 方 向 を 合 わせ て か ら, 個 々 の マ ィ ニ ュ ー シ ャの 位 置 と方 向 を 見 て,さ

ら に各 マ ィニ ュ ー シ ャ間 の 距

離 と角 度 差 を見 て 照 合 す る方 法 で,照 会 押 捺 指 紋100指 6000指

と照 合 して 対 応 す る正 し い指 紋 を 全 部1位

に検 出 で き る こ と を確 認

した 。1指 の 登 録 指 紋 との 照 合 に要 す る時 間 は,NEAC2200に ミ リ秒(0.09秒)要

を登 録 押 捺 指 紋 約

よ っ て 約90

した 。

  こ の段 階 で,指 紋 に よっ て は 自動 的 な特 徴 抽 出 結 果 を 人 間 が 確 認 して修 正 す る 必 要 が あ る こ と,指 紋 の 中 心 や 方 向 を 人 間 が 指 定 す る こ とが 必 要 な こ と, 登 録 指 紋 を増 や せ ば安 定 度 は脅 か さ れ る可 能 性 が あ る こ と,な ど を確 認 して い る。 そ し て,照 会 指 紋 の 指 と は対 応 しな い 指 の押 捺 指 紋 との 差 をつ け る に は マ ィ ニ ュ ー シ ャ間 の 関 係(リ レー シ ョ ン)が 必 要 で あ る こ と な ど を確 認 し て いる。 (2) 特 徴 抽 出 面 積 の 拡 大 と遺 留 指 紋 照 合   こ の 段 階 は,指 紋 照 合 の な か で要 求 度 の 高 い 片 鱗(指 紋 の1部 分 しか 残 っ て い ない)遺 留 指 紋 を登 録 押 捺 指 紋 と照 合 可 能 に し よ う とす る と,押 捺 指 紋 全 面 の特 徴 を登 録 して照 合漏 れ が 生 じる危 険 を少 な くす る必 要 が あ る。 そ の た め に'76淺 井 他11)に あ る よ う に特 徴 抽 出 領 域 を30.72×24mm(512× 400画 素,1画

素60μm直

て 増 え る の で(1)の

径)に

増 や した 。 しか し処 理 時 間 は面 積 に比 例 し

場 合 の 約4倍 以 上 は必 要 に な る 。

  そ して,照 会 す る ほ うの遺 留 指 紋 の 品 質 は きわ め て 悪 い の で,登 録 指 紋 に つ い て の あ らゆ る 情 報 が 欲 しい 。 まず,追 辺 の 隆線 ピ ッチ と,マ

加 さ れ た 情 報 は マ ィニ ュ ー シ ャ周

ィニ ュ ー シ ャ周 辺 に あ る 隆線 の 曲率 で あ った 。

  一 般 に は照 会 指 紋 が 遺 留 指 紋 で あ り,登 録 指 紋 が 押 捺 指 紋 の 場 合 に は,照 会 指 紋 は押 捺 指 紋 よ り も小 さい 画 像 の 場 合 が 多 い。 この こ とが ヒ ン トに な っ て,'74星

野 他3),'76淺

際 して は,対

応(pair)し

井 他11)な ど に あ る よ う に,類 似 度 ス コ ア の 算 出 に て い る と判 定 さ れ た マ ィニ ュ ー シ ャ の個 数 をNpと

し,照 会 指 紋 マ ィニ ュ ー シ ャの う ちで 登 録 指 紋 と共 通 な領 域 内 の マ ィ ニ ュ ー シ ャ の 個 数 をSfと

し,登 録 指 紋 マ ィニ ュ ー シ ャの 内 で照 会 指 紋 と共 通 な領

域 内 の マ ィニ ュ ー シ ャの 個 数 をFsと (Sf×Fs)で

計 算 した が,こ

し た場 合,類

似 度 ス コア を(Np×Np)/

の と きに 有 効 に 用 い られ た 情 報 は,明 領 域 か不

明領 域 か の情 報 で あ っ た 。 す な わ ち,例 の マ ィ ニ ュ ー シ ャの 内,F‐Fs個

え ば登 録 指 紋 マ ィニ ュ ー シ ャ数F個

の マ ィニ ュ ー シ ャ は照 会 指 紋 の 不 明領 域 に

対 応 す る の で,類 似 度 を計 算 す る と きに は 無 視 す る こ と に よ っ て類 似 度 を正 確 化 で き る こ とが わ か っ た。   面 積 拡 大 に よ り,押捺 指紋 を登 録 す る た め の 時 間 が 飛 躍 的 に増 加 す る の で, 登 録 指 紋 数121指

に と どめ て 遺 留 指 紋24指

紋 の 面積 に比 べ る と10%位

の 面 積 しか な い狭 い 遺 留 指 紋 で も,指 紋 の 中 心

や 方 向 を決 定 あ る い は推 定 で き る23指 補ID表

と照 合 実 験 した 。 結 果 は 押 捺 指

の 遺 留 指 紋 に対 応 す る登 録 指 紋 が 候

の1位 に検 出 さ れ た 。 これ に よ り,登 録 指 紋 数 が 少 な い と い う 問題

は あ る も の の,遺 留 指 紋 の 照 合 可 能 性 を示 す レベ ル に達 した。 (3) リレ ー シ ョ ン の利 用   以 上 の よ う に経 験 を積 み つ つ も,登 録 指 紋 数 が 膨 大 に なれ ば安 定 性 に 問 題 が 出 て く る こ とは 予 想 され,ま

た 指 紋 の 中心 や 方 向 が推 定 で き な い遺 留 指 紋

の 照 合 に は 困 難 が 予 想 さ れ た 。 こ れ らを解 決 す る た め に,芯 線 化(骨 格 化) を ほ ど こ して マ ィ ニ ュ ー シ ャ 間 の 隆 線 数 を計 数 す る方 法,照 を研 究 した。 そ して得 られ た 方 法 は,マ

合での利用 方法

ィ ニ ュ ー シ ャの 位 置 と方 向 に よ っ て

ロ ー カ ル座 標 系 を定 義 して ,四 つ の 象 限 の 各 々 で最 短 距 離 に あ る マ ィニ ュ ー シ ャ まで の 隆線 数 を求 め る 方 法 で あ っ た 。   しか し なが ら,汎 用 コ ン ピ ュ ー タの 力 で は す で に押 捺 指 紋1指 か らの 特 徴 抽 出 が4時 間 を超 え よ う と して い た し,さ

らに 当 時 の 大 型 汎 用 コ ン ピュ ー タ

で あ っ て も劇 的 に速 くな る見 込 み は なか っ た の で,指 紋 照合 を高 速 に実 行 で き るマ イ ク ロ プ ロ セ ッサ ー を 開発 す る こ と に した。 そ して,1976年 倉10)に 述 べ た よ うに,MP16と ワ ー ドの32ビ

称 す る(612Kバ

ッ トの μ命 令,1命

に'76石

イ トデ ー タ メモ リー,1K

令 実 行 時 間200ナ

ノセ コ ン ド)高 速 マ イ ク

ロ プ ロセ ッサ ー を完 成 させ た 。   このMP16を め て1指

用 い れ ば,マ

ィニ ュ ー シ ャ 間 の 隆 線 数 を検 出 す る 機 能 を含

の 登 録 指 紋 の 特 徴 抽 出が 約5分 間 で 実 行 で き る よ う に な っ た('83

光 沢 他20))。

  ま た,濃 淡 画 像 か ら得 られ た マ ィ ニ ュ ー シ ャ情 報 を 重畳 表 示 して マ ィ ニ ュ ー シ ャ が 正 確 に得 られ た か ど うか 判 断 し,場 合 に よ り特 徴 抽 出結 果 を人 間が 修 正 で き る よ う に,当 時 は まだ 製 品 と して存 在 し なか っ た カ ラ ー デ ィス プ レ イ と タ ブ レ ッ トを 開 発 した。 また 特 徴 抽 出結 果 をハ ー ドコ ピー と して残 す た め に,ド

ッ トプ リ ン ター を コ ン ピ ュー タ に接 続 した 。

  こ の よ う な設 備 を揃 え る こ とが で き た の で,特 徴 抽 出 と照 合 の評 価 を多 く 繰 り返 す こ とが で き る よ うに な っ た 。 そ して,一 つ の 方 法 と して マ ィニ ュー シ ャ 間 の 隆 線 数 を 計 数 す る プ ロ グ ラ ム をMP16に

入 れ る こ とに な っ た 。

  カ ラ ー デ ィ ス プ レイ の 画 面 の 縦 軸 に1か ら400ま

での登録押 捺指紋番 号 を

示 し,そ の 番 号 ご と に類 似 度 の大 き さ を示 す 横 線 を示 す よ う に し,照 会 遺 留 指 紋 の マ ィニ ュ ー シ ャや リ レー シ ョ ン な ど の デ ー タ を入 れ て 照 合 ソ フ トを動 か し た と ころ,類 似 度 ゼ ロ を示 す 点 が 縦 軸 に沿 っ て 上 か ら下 側 に下 りる だ け の 状 態 が 続 い た が,290番

目位 の と こ ろ で 一 気 に類 似 度100%近

くの長 い横

線 が現れ た。   そ して,'79Asai

et al.13)の発 表 の よ う に,500指

指 の 遺 留 指 紋 照 会 を 行 っ た 結 果,96.5%の た 。 こ こで,NEC

AFISの

の登 録 指 紋 に 対 し て200

安 定 な 高 精 度 を得 る こ とが で き

最 大 の 特 長 は 「マ ィ ニ ュ ー シ ャ と リ レー シ ョ ン

に よ る照 合 方 法 」 とな った 。   鑑 識 の し くみ や 鑑 定 の 方 法 を見 学 した 際 に,マ

ィニ ュ ー シ ャ 間の 隆線 数 が

照 合 上 は 重 要 な 情 報 に な る こ と を認 識 し,1972年

に発 行 した 内 部 開 発 資料

に は マ ィ ニ ュ ー シ ャ 間 の 隆 線 数 を入 力 す る ツー ル の 開 発 仕 様 を明 示 して い た が,7年 1.3.3 

後 の この 論 文 で,性 能 上 の 有 効 性 を確 認 した こ とを 意 味 す る 。 AFISの

主 な 機 能 の 開発 の 変 遷

  以 上 は初 期 の 研 究 に つ い て の 紹 介 で あ っ たが,次

に実用化 や改良 のための

活 動 を項 目 ご と に述 べ る 。 (1) 指 紋 画 像 入 力   '89淺 井48)に よれ ば,指 紋 の 隆 線 の 幅 が 平 均0.19mm,標 と報 告 さ れ て い る。 数 多 くの 指 紋 を調 べ れ ば0.1mm幅

準 偏 差 が0.03mm の 隆 線 も あ り,し か

も隆 線 と隆 線 の間 に あ る谷 線 の 幅 は一 般 的 に は 隆 線 の 幅 よ り も狭 い 場 合 が多 い。 この 狭 い 隆線 や 谷 線 の 指 紋 を画 像 に した と きに,途 切 れ た り塞 が っ た り

しな い よ うに 注 意 す る 必 要 が あ る。   こ の よ う な 理 由 に よ り,指 紋 画 像 を1mm当

た り約20画

素(500dpi)に

な

る よ う に走 査 す る こ とが 普通 に な っ た 。   ム ー ア('89R.T.Moore49))の 性 で は0.3%,男

論 文 の よ う に,ピ

性 で は0.5%あ

ッチ が0.2mmの

指紋が女

っ た と い う,欧 米 系 は 東 洋 系 よ り も ピ ッチ

が 大 きい こ と を示 す 論 文 もあ る。 処 理   入 力 され る指 紋 の 大 き さ は指 に よ り,あ る い は 指 の 押 し方 に よ り変 動 す る が,約25.6mm×25.6mm以

上 の 範 囲 を入 力 す れ ば,照 合 に 必 要 な領

域 は カ バ ー で き る。 した が っ て1mmあ 素(濃 淡 レベ ル は256レ

た り20分 割 して最 低 限512×512画

ベ ル)の デ ジ タ ル 画 像 に 変 換 す る こ とが 指 紋 画 像 入

力 の 主 な 役 割 とな っ た。 開 発  AFIS開

発 当 初 の ス キ ャ ナ ー の 役 割 は,紙 上 に イ ンク で押 捺 さ れ た10

指 指 紋 カー ドや,遺 留 指 紋 の 写真 を拡 大 して トレ ー ス して 得 られ た カ ー ドを ス キ ャ ンす る こ とで あ っ た。 研 究段 階 で は フ ラ イ ング ス ポ ッ トス キ ャナ ー を 用 い た が,実

用 機 で は 当 時 開 発 さ れ て い たCCDス

に 注 目 し,そ れ を改 造 す る こ と に よ っ て10指

キ ャ ナ ー を用 い たOCR

指 紋 カー ドの 自動 給 送 と指 紋

画像 入 力 の 両 機 能 を実 現 した。   こ の 読 取 機 は多 量 の10指 指 紋 カ ー ドを入 力 す る機 能 を持 つ の で,長 使 用 され たが,多

量 入 力 が そ れ ほ ど必 要 で は な い 場 合 は,1枚づ

い間

つ 手 で カメ

ラの 下 に セ ッ トして ス キ ャ ンす る方 法 や,写 真 や 書 類 を 入力 す る デ ジ タル ス キ ャ ナ ー が 利 用 され る よ う に な っ た。 最 近 は指 に イ ンク を付 け ず に プ リズ ム に 乗 せ て,下

か ら当 て られ る光 の プ リズ ム か らの 反 射 光 の 強 さ をCCDな

ど

で 受 光 して,指 紋 の デ ジ タ ル画 像 に変 換 す る方 法 が 加 わ っ た 。 標 準 化   1985年

こ ろ に 米 国 内 の 州,郡(カ

関 に 異 な る企 業 か らAFISが AFISを

2000年

紋 や 掌 紋 の デ ー タ を交 換 す る 必 要 性 が

の 場 合 の デ ー タ フ ォー マ ッ トをANSI標

に は'00ANSI/NIST68)の

格 で は,500dpiあ 約0.05mm(50ミ

る いは市の司法機

供 給 され つ つ あ っ た。 お 互 い に異 な る 企 業 の

使 用 す る 司 法 機 関 の間 で,指

生 まれ,そ

ウ ンテ ィ),あ

準 と して1993年

に 決 め,

よ う に 更新 して い る。 こ のANSI/NIST規

るい は 誤 差 を 少 し認 め て1mmを20分 ク ロ ン)と して い る 。

割,1画

素あたり

(2) 特 徴 抽 出(画

像 処 理 を含 む)

  前 節1.1で 説 明 し た マィ ニ ュ ー シ ャの 他 に リ レ ー シ ョ ン を 追加 した 図1.12 を 用 い て 説 明 す る。 実 際 に は リ レー シ ョ ンの他 に,マィ 線 ピ ッチ や 曲 率(曲 り具 合)も 用 い た が,こ

ニ ュ ー シ ャ近 傍 の隆

れ ら の情 報 は 各 マィ ニ ュ ー シ ャ

の属 性 と して各 々 に含 め て い る 。

図1.12

 指紋の隆線

,マィ ニ ュ ー シ ャ

,リ レ ー シ ョ ン

処 理   リ レー シ ョ ン と は,そ れ ぞ れ の マィ ニ ュ ー シ ャ(仮 にMと 置 を 中 心 に して,マィ

ニ ュ ー シ ャ の 方 向 に沿 っ て左 右 に分 け,マィ

す る)の 位 ニュー シ

ャ の方 向 とは 直 角 な線 で 上 下 に分 け て,四 つ の 区域 に 分 け,区 域 ご とに マィ ニ ュ ー シ ャMに

最 も近 い 別 の マィ ニ ュー シ ャ との間 の 隆線 数 を 求 め る。

  画 像 処 理 に よ っ て 指 紋 画 像 か ら 隆 線 や 谷 線 を 区 別 す る た め に,図1.13の よ う に 平 滑 化 処 理,2値

化 す な わ ち 隆線 抽 出,芯 線 化(細 線 化)な ど の 処 理 を

行 っ て か らマィ ニ ュー シ ャ と リ レ ー シ ョ ン を抽 出す る 。 そ して,照 合 結 果 を 確 認 す る 時 に そ の 指 紋 画 像 を見 る た め に 記 憶(圧 縮 して)す る(詳 細 は1.4)。   この 方法 で 近 傍 の 隆 線 数 を リ レー シ ョ ン と して求 め る 理 由 は,'89淺 井 他48) に あ る よ う に,照

合 時 に あ る マィ ニ ュ ー シ ャMと

シ ャ との間 の 隆線 数 か ら,さ

周 辺 の4個 の マィ ニ ュ ー

らに そ の 子 マィ ニ ュ ー シ ャが また そ れ ぞ れ4個

の 子 マィ ニ ュ ー シ ャ を持 つ の で,マィ

ニ ュ ー シ ャMか

ら見 た 子 や 孫 マィ ニ

図1.13 

特 徴 抽 出過 程

ユ ー シ ャ との 間 の 隆 線 数 を用 い て 照 合 す る こ とが 可 能 だ か らだ 。 開 発   以 上 述 べ た 画 像 処 理,マィ

ニ ュ ー シ ャ と リ レー シ ョ ン抽 出,さ

像 圧 縮 を どの よ う に 実 現 して い た か を少 し述 べ て お く。1980年

代 は汎用 コ

ン ピ ュ ー タで は1指 紋 の 処 理 に 数 十 分 は 必 要 で あ っ た の で,'83光 あ る よ う に複 数 のCPUを 指 当 た り15秒 程 度,1指

平 均1.5秒 に 高 速 化 して実 用 化 した 。

満 他28),'89Iwashita

を 使 え る よ う に して 高 速 化 を 実 現 し,次 い で1988年

  AFISの

Workstation)が

れ で も処 理 時 間 は大 き な 問 題 で あ っ た 。 そ の た め に イ メ ー

ジ ・パ イ プ ラ イ ン ・プ ロ セ ッサ ーImPP('84天

ImPPを

沢 他20)に

つ な ぎ,処 理 をパ イ プ ラ イ ン化 す る 事 に よ っ て10

  そ の 次 は 汎 用 の ワー ク ス テ ー シ ョ ンEWS(Engineering 登 場 した が,そ

らに 画

に は,パ

et al.36))

ソ コ ンに も

付 加 して小 型 化 を 実 現 し,実 用 に 供 した。 場 合 に は,指 紋 専 門 官 は 照 会 指 紋 画 像 と登 録 指 紋 画 像 を見 比 べ て,

照 合 結 果 を確 認 す る必 要 が あ る 。 そ の た め に指 紋 画 像 の 圧 縮 や 伸 長 に'85臼 淵 他31)の よ う にハ ー ドウ ェ ア を必 要 と して い た 。   1988年 ご ろEWS,PCを

利 用 す る よ う に な っ て も画像 圧 縮 ・ 伸 長の処理 時

間が 問 題 と な り,や は り上 記 のImPPを

必 要 と した 。

  現 在 はEWSま

た はPC単

独 で も,特 徴 抽 出 も画 像 の 圧 縮 も1秒 未 満 の 高

速 処 理 が で き る よ うに な っ た。 標 準 化   前 述 のANSI/NISTで

は他AFISと

画 像 を交 換 す る場 合 の規 格 と,

照 合 用 の 特 徴 を交 換 す る場 合 の規 格 を 決 め て い る。(画 像 の 規 格 はす で に述 べ た 。)   ANSI/NISTで 点,分

岐 点,交

は特 徴 と して は マィ ニ ュ ー シ ャ を採 用 し,そ の タ イ プ(端 差 点),位

置 や 方 向 の 取 り方 や 単 位 な どを 標 準 化 して い る 。

マィ ニ ュ ー シ ャ以 外 の 特 徴 と して マィ ニ ュ ー シ ャの 周 囲 の情 報,例

え ば上 述

の リ レー シ ョン の よ う な隆 線 数 の 表 現 方 法 もあ る が,ANSIは,こ

れ を企 業

固 有 な デ ー タ と して 使 用 す る こ と を認 め て い る 。 しか し,ど の マィ ニ ュ ー シ ャ との 間 の 隆 線 数 か,あ

る い は ど の よ う に計 数 す るか の規 定 は ない 。 こ の よ

う な 標 準 化 の 考 え 方 はISO/IEC (1985年 NECも

頃 か ら,こ 参 加 し,マィ

のANSI標

JTC1

SC17やSC37に

も生 きて い る

準 化 会 議 は米 国 で催 され た。 この会 議 に

ニ ュ ー シ ャ の み を 標 準 に しよ う と して い た 原 案 に 対 し

て 隆 線 数 な どの 追 加 の 特徴 を認 め る よ う提 案 し採 用 さ れ た 経 緯 が あ る)。   画 像 圧 縮 のANSI標

準 は 現 在 の 所WSQ(Weblet

Scalar Quantization)で

あ る。 (3) 自 動 分 類   記 述 情 報 と して は 渦 状 紋,蹄 状 紋,等 あ る が,自

動 分 類 技 術 も'98Uchida

の 指 紋 分 類 が シス テ ム効 率 上 重 要 で

et al.67） の よ う に研 究 され,実 用 化 さ れ

て い る。 第4章4.3に

述 べ る よ う な,自 動 分 類 機 能 に よ る 分 類 と人 間 に よる

分 類 とが あ る が,ど

ち らを採 用 す る か は 従 来 業 務 との 関連 で ユ ー ザ の 選 択 に

な っ て い る。 (4) 登 録   登 録 は,上 記 の 特 徴 抽 出 の 結 果 で あ るマィ ニ ュ ー シ ャ と リ レー シ ョ ン を登 録 指 紋 テ ンプ レ ー トと して 自動 照 合 用 の 登 録 指 紋DBに 像 を指 紋 画像DBに

登 録 し,圧 縮 指 紋 画

登 録 す る。

  登 録 に は 次 の 二 つ の モ ー ドが あ る 。 ①  ユ ー ザ が 従 来 か ら所 有 す る大 量 の 指 紋 カ ー ドか らマィ ニ ュ ー シ ャお よ び リ レ ー シ ョ ンを 抽 出 して登 録 指 紋 テ ン プ レー ト と し,登 録 指 紋DBに

一括登

録 し,さ

らに 指 紋 画 像 を圧 縮 して指 紋 画 像DBに

一 括 登 録 を す る。

②  犯 人 逮 捕 時 にマィ ニ ュ ー シ ャ な ど を抽 出 した 後 に,す で に 登 録 さ れ て い る 登 録 指 紋DBと1対N照

合 し て 再 犯 か 初 犯 か を決 定 し,初 犯 と決 定 した 場

合 に登 録 指 紋 テ ン プ レー トと して 逐 次 登 録 す る 。 (5) 照 合   照 合 を行 うた め に位 置,方 向,お よび リ レー シ ョ ンな どが 使 わ れ て い る が, こ の リ レー シ ョン の効 果 が わか る よ う に指 紋 画像 の 狭 い 一 部 分 を用 い て 照 合 ア ル ゴ リス ム を簡 単 に 説 明 す る(詳 細 は1.5)。   図1.14の

右 上 の2個 は 登 録 指 紋 の 原 画 像 と そ れ か ら抽 出 され た マィ ニ ュ

ー シ ャ と リ レー シ ョ ンで あ っ て,そ

の 下 のA,Bは

そ れ ぞ れ の 登 録 され た マ

ィニ ュ ー シ ャ と リ レー シ ョ ンだ 。 左 の指 紋 は これ らの登 録 指 紋 と照合 す る た め に入 力 さ れ た 照 会 指 紋Xの

原 画 像 と,そ

ャ と リ レー シ ョ ンで あ る。 そ の 下 のXは

こ か ら抽 出 され た マィ ニ ュ ー シ

照 会 指 紋Xの

マィ ニ ュ ー シ ャ と リ

レー シ ョ ンで あ る。 原 画 像 は 照 合 に は使 わ れ な い の で 消 して あ る 。

図1.14 

照 会 指 紋 特徴(左)と 登 録指 紋 テ ンプ レー ト(右)

処 理   照 会 指 紋Xを

図1.15の

よ う に登 録 指 紋AとBに

マィ ニ ュー シ ャ の 位 置 と方 向 はAに ず らせ て 示 し て あ る)が,リ

もBに

回転 して 合 わせ る と,

も一 致 して しま う(図 で は わ ざ と

レー シ ョ ン で はBと

は 完 全 に一 致 す る も の の,

Aと は合 わ な い と こ ろ が2カ 所 あ る。1カ 所 は 照 会 指 紋Xの を○ で 囲 ん だ)の 所 に対 して,登 録 指 紋Aで 照 会 指 紋Xの が1点,し

隆 線 数〓(ゼ ロ0

は2に な っ て い るの で差 が2点,

隆 線 数 ① の 所 に対 して,登 録 指 紋Aで

は0に な っ て い る の で差

た が っ て これ ら の差 を加 え る と3点 とな る。 マィ ニ ュ ー シ ャの 位

置 と方 向 が 一 致 し た らス コ ア を10点 引 く とBと

の ス コ ア は10点

と し,隆 線 数 の 違 い を この ス コ ア か ら

の ま ま だ が,Aと

の ス コ ア は10点

か ら上 記 の3

点 が 引 か れ て7点 に 減 る。   通 常 は,照 会 さ れ る 指 紋 に は マィ ニ ュ ー シ ャ は 少 な くと も20個 以 上 存 在 す る こ と と決 め て お け ば,こ の よ うな処 理 を マィ ニ ュ ー シ ャの 個 数 分 施 す と, 照 会 指 紋Xが

登 録 指 紋Aと

は違 う指 紋 な らば,個

々 の マィ ニ ュ ー シ ャが 獲

得 す る ス コ ア は小 さ く,し た が っ て 全 体 の ス コ ア も小 さ い ま まで あ る 。 照 会 指 紋Xが

登 録 指 紋Bと

同 じ指 か ら の 指 紋 な らば,個

々 の マィ ニ ュ ー シ ャが

獲 得 す る ス コ ア は 大 き く,全 体 の ス コ ア も大 き くな る 。

図1.15 

リ レ ー シ ョ ン の 違 い でXとA,XとBと

の ス コア に違 い が 出 る

  少 な く と も10万 人 以 上(100万

指 以 上)が 登 録 さ れ るAFISの

場 合 は,こ

の よ うな 考 え方 で 多 くの 指 紋 デ ー タ と照 合 して ス コ ア を 求 め て,ス きい順 に候 補ID表 開 発   AFISで

コア が 大

を出 力 す る 。

は,大

量 の登 録 指 紋 との 照 合 を 高 速 に 実 行 す る 必 要 が あ る 。

1980年 代 は磁 気 デ ス ク か ら 登録 指 紋 デ ー タを 照 合 装 置 に(コ ン ピュ ー タ に で は な い)直 接 送 り出 して,読

み 込 ま れ た 登 録 指 紋 と照 会 指 紋 との 照 合 を行 っ

た 。 そ れ に は 約1000MIPSの

速 度 の コ ン ピ ュ ー タ に 相 当 す る照 合 装 置 が 必

要 で あ り,当 時 の 大 形 汎 用 コ ン ピュ ー タで も 困 難 で あ っ た。 そ の た め に'83 高 島 他21),'83甲

斐 他22),'83曽

田他23),に あ る よ う に 実 際 の 照 合 装 置 は 複

数 個 の ハ ー ドウ ェ ア の パ ッケ ー ジ を並 列 に 並 べ て 実 現 した 。 そ の 結 果,1台 の 照 合 装 置 に よ っ て1秒 間 に700指 か せ る よ うに し た結 果,シ

と の照 合 が 可 能 に な り,複 数 台 並 列 に 動

ス テ ム 的 に は1秒 間 に必 要 な例 え ば登 録 指 紋 数 十

万 指 との 照 合 も可 能 に な っ た 。(海外 向 け のAFISは

画 像 サ イ ズ を小 さ く し た

の で マィ ニ ュ ー シ ャ数 が 少 な く,そ の た め1秒 間 に800指

と照 合 可 能 。)

  そ の後 の ハ ー ドウ ェ ア の 技 術 の 進 歩 は大 き く,現 在 の 照 合 装 置 は マ イ ク ロ プ ロ セ ッサ ー を多 数 並 べ る方 式 に 変 わ っ て 上 述 以 上 の 照 合 が 可 能 に な っ た。 標 準 化   照 合 方 法 はAFISの

ベ ン ダ ご とに そ れ ぞ れ 違 う 方 法 で 実 現 して お

り,照 合 方 法 の標 準 化 の 動 きはANSI/NISTで 1.3.4 

AFISの

  AFISの

も な い と判 断 して い る。

運用形態

運 用 形 態 の 基 本 的 な もの は,従

来 の 手 さ ぐ りを 主 体 と した シ ス テ

ム を 自動 照 合 に 置 き換 え た もの と考 え て よ く,図1.16,図1.17に に,大

示 す よう

き くは10指 指紋 照 会(身 元 照 会)と 遺 留 指 紋 照 会 に分 か れ る。1985年

代 は こ の よ う な 機 能 を持 つ セ ン タ ー シ ス テ ム が 開 発 納 入 さ れ て い た が, 1990年

以 降 に は ネ ッ トワー ク化 され る シ ス テ ム が 多 く取 り入 れ られ た 。

(1) 10指 指 紋 照 会(身

元 照 会)

  身 元 照 会 ま た は10指 指 紋 照 会 は 図1.16の 書 を作 り,③10本

よ う に① 被 疑 者 を 逮 捕 して② 調

の指 に イ ン ク を付 け て10指 指 紋 カー ドに押 捺 す る。 イ ン

ク の 付 け 方 や カー ドへ の押 捺 方 法 に は熟 練 が 要 るの で,警 官 が 被 疑 者 の 指 を 持 っ て押 捺 す る。   調 書 と指 紋 カ ー ドはAFISに

送 られ,④ 調 書 か ら性 別,年 齢(予 想 を含 む),

図1.16

 10指 指紋 照 会

被 疑 者 の 特 徴 な どの 記 述 情 報 を端 末 か ら入 力 す る。   そ して ⑤10指

指 紋 カー ドか ら指 紋 画 像 を ス キ ャ ン して 入 力 して⑥ 身 元 照

会 指 示 を す る。   ⑦ 記 述 情 報 を 犯 歴 照 会 シス テ ム:CCH(Computerized system)シ

Criminal

History

ス テ ム に も記 述 情 報 を 送 っ て 人 名 や履 歴 を検 索 す る。

  ⑧ 同 時 に 記 述 情 報 や 照 会10指 指 紋 を 絞 り込 ん で1対N指

指 紋 カー ドの 指 紋 分 類 な どを 使 っ て,対 照

紋 照 合 を行 い,候 補ID表

を 指 紋 照 合 結 果 と して

出力す る。   ⑨ に お い て指 紋 専 門 家 が 登 録 指 紋 画 像DBか

ら取 り出 され た候 補 登 録 指 紋

画像 と入 力 され た 照 会 指 紋 画像 を並 べ て視 覚 で 確 認 し,⑩ そ の確 認 結 果 を照 会 元 に 回答 し,⑪ 新 規 犯 罪 者 だ と な っ た ら照 会 指 紋 の 照 会 指 紋 特 徴 と画 像 を そ れ ぞ れ登 録 指 紋DBと

登 録 指 紋 画 像DBに

登 録 して 終 わ る 。

(2) 遺 留 指 紋 照 会   遺 留 指 紋 照 会 は 図1.17の

よ う に示 さ れ る。 こ こ で は① 事 件 発 生 の 通 報 を

受 け る と鑑 識 官 は犯 罪 現 場 に 行 き,② 事 件 簿 を作 成 し,③ 遺 留 指 紋 を採 取 し

図1.17

てAFISに

 遺留指紋照会

送 る。

  ④ でAFISで

は記 述 情 報 を わ か る範 囲 で 入 力 し,⑤ 遺 留 指 紋 を読 込 み,⑥

遺 留 照 会 を端 末 か ら指 示 す る。   ⑦ 記 述 情 報 や指 紋 分 類 な どで 対 照 指 紋 を絞 り込 ん で 遺 留 指 紋 照 合 を遺 留 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋DBと1対N照 紋 の 画 像 と登 録 指 紋 画 像DBか

合 で実 行 し,⑧ 照 合 結 果 を専 門 官 が 照 会 指 らの 登 録 指 紋 画像 と を ス ク リ ー ン上 に 並 べ て

視 覚 で確 認 し,⑨ 結 果 を照 会 元 に 回答 す る 。   ⑩ 照 合 の 結 果,何

も候 補 が な く,確 認 不 可 な らば 未解 決 な遺 留 指 紋 で あ る

と し て 未解 決 遺 留 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋DBに

登 録 す る。

(3) 10指 指 紋 照 会 と遺 留 指 紋 照 会 の 違 い   以 上 の10指 指 紋 照 会 と遺 留 指 紋 照 会 の 違 い を ま と め る と次 の よ うに な る。 な お,10指

指 紋 照 会 の 略 をTI(Tenprint

(Latent Inquiry)で

表す。

Inquiry),遺

留 指 紋 照 会 の 略 をLI

(指数)  TI:指10本  LI:指1本

の指紋 の 指 紋 の場 合 が 多 い

(情 報 量)  TI:回

転 指 紋 は広 い 面積 で あ り,そ の た め に情 報 漏 れ が少 な い

 LI:狭

い領 域 しか残 って い な い場 合 が 多 い

(指 種 情 報)  TI:ど

の指種 か わかる

 LI:ど

の 指 種 か 不 明 な場 合 が 多 い

(品 質)   TI:人

間 に 隆 線 が 見 え る よ う に指 紋 を押 捺 す る こ とが で きる

 LI:器

物 へ の 残 留 で 人 に 見 え な い 場 合 が 多 く,採 取 して 見 え る よ う に 画 像 強 調 した後 も品 質 は悪 い 場 合 が 多 い

(指紋 の 中 心)   TI:ほ

とん どわ か る(例:指

  LI:わ

か ら な い場 合 が 多 い

紋 の 中央 の蹄 状 線 の頂 点)

(指紋 の 方 向)  TI:ほ

とん ど わ か る

  LI:わ

か ら な い場 合 が 多 い

(紋様 分 類)  TI:ほ

と ん ど わか る

  LI:わ

か らな い 場 合 が 多 い

(ま と め)   TI:指

種,紋

様 な ど の 情 報 が 多 い の で照 合 す べ き登 録 指 紋 の 絞 込 み が 可

能 で,高

速照合 が可 能。 検 出で きる特徴 が多 い ので高精 度 照合 が可

能 。 しか し精 度 の 要 求 基 準 は 高 い の で 遺 留 指 紋 照 会 よ り も技 術 的 に 容易 であ る とはいえない。   LI:指

種,紋

様 な どの 情 報 が 少 な い の で 絞 込 み が で きず,指

方 向 が 不 定 な の で,位 照 合,な

置 を ず ら しな が らの 照 合 や,回

紋 の 中心 や

転 しな が らの

どが 必 要 。 さ らに 画 像 品 質 が 悪 い の で 遺 留 指 紋 に誤 特 徴 を

相 対 的 に多 く ま じえ た ま ま照 合 す る場 合 も あ り,高 信 頼 度 の 結 果 を 得 る事 が 難 しい 場 合 が 多 い 。 (4) AFISネ

ッ トワ ー ク

  カ リフ ォ ル ニ ア 州 で は まず サ ン フ ラ ンシ ス コ市 がAFISを 州 内各 地 の 警 察 もAFISを

導 入 し,そ の 後,

持 つ よ う に な っ た 。 しか し,効 率 を上 げ る た め に

州 都 サ ク ラ メ ン ト市 に 州 警 察 の セ ン ター を設 置 し,こ こ に 州 の 大 部 分 の指 紋 を登 録 し,も

し州 内 の 各 自治 体 警 察(サ ンデ ィエ ゴ,オ

レ ン ジ,サ

ル デ ィ ノ／ リバ ー サ イ ド,ア ラ メ ダ の 各 郡(カ ウ ン テ ィ),サ コ 市)が 持 っ て い るAFISで

ンベ ル ナ

ンフラ ンシス

照 合 して 一 致 す る もの が な か っ た 時 は,サ

クラ

メ ン ト市 に あ るセ ン ター に照 会 して 調 べ る し くみ に した 。 そ の た め の ネ ッ ト ワ ー クが 張 られ た 。2002年

当 時 の 北 米 に お け るNEC

AFISの

セ ン ター シス

テ ム を図1.18に 示 す 。   この よ う なAFISネ

ッ トワー ク は さ ら に州 間 の もの に広 が り,実 際,ア

リカ の ア ラス カ州 を含 む西 部 の 諸 州(カ リフ ォル ニ ア,モ ワ イ オ ミ ン グ,ワ

図1.18 

2002年

シ ン トン,オ

レ ゴ ン,ユ

当 時 の 北 米 に お け るNEC

ン タ ナ,ア イ ダ ホ,

タ,ネ バ タ等)で,州

AFISセ

メ

ン タ ー シ ス テ ム(ィ

間 のAFIS

メ ー ジ 図)

ネ ッ トワー クが 結 ば れ て い る 。   スペ イ ン,サ ウ ジ ア ラ ビ ア,オ ー ス トラ リア の 場 合 も全 国 ネ ッ トワ ー ク に な っ た。   こ の よ う な ネ ッ トワー ク 時代 の シス テ ム は,現 在 は,当 時 よ り も 自動 化 の レベ ル が上 が り,さ ら に掌 紋 照合 シス テ ム も一 部 に は導 入 され る よ うに な っ た 。 そ の最 先 端 の シ ス テ ム を 第4章 に お い て述 べ る こ と に した い 。   初 期 のAFISで

は,自

社 の み のAFISセ

ン タ ー シ ス テ ム ま た はAFISネ

ッ

トワ ー ク を 実 現 す る こ とが 最 重 要 で あ っ た。   しか し,他 ベ ン ダ に よ る犯 歴 照 会 シ ス テ ム:CCHシ

ス テ ム,国 民IDシ

ス テ ム な ど との デ ー タ交 換 シ ス テ ム の 中 のサ ブ シス テ ム と して 位 置 を 占 め る よ う に な っ て き た。   こ の よ う な傾 向 が 強 ま る につ れ て,従

来 のAFIS提

供企 業 は指紋 システム

を他 のSI業 者 に供 給 す る方 向 と,両 者 を 兼 ね る 方 向 に 分 か れ つ つ あ る 。 こ の 意 味 で,AFISも

新 技 術 あ る い は 新 ビジ ネス を脱 皮 して 円 熟 した 状 況 に 至

っ て い る と言 っ て も よい で あ ろ う。   1995年 当 時 の登 録10指

指 紋 カ ー ドの枚 数 ベ ー ス に よ る 世 界 のAFISシ

ア を 図1.19に 示 す 。'95Peterson61)に

よ る もの で,こ

ェ

の調 査 の 後 の 公 平 な 調

査 は残 念 な が ら な い。

図1.19 

1995年

当 時 のAFISの

シ ェ ア(登 録10指

指 紋 カ ー ド枚 数 に よ る)

1.4  〈付録 〉指 紋特徴 抽出 アル ゴ リズム  FPIDとAFISに

用 い られ て い る特 徴 抽 出 方 式 や 照 合 方 法 の キ ー ポ イ ン ト

を 前 節 ま で に 概 説 し た 。 こ れ か ら の1.4と1.5で

は,指

紋 認 証 の 中核 と して

使 用 さ れ て き た特 徴 抽 出 お よび 照 合 の ア ル ゴ リズ ム 各 々 を処 理 順 に述 べ る こ と に す る 。本 節 と次 の1.5は'83月 星 野 他58),'92星 る 。 ま ず1.4で

村 他19),'89淺

井 他48),'90Kiji

et al.52),'92

野 他59)に 発 表 な い し 紹 介 さ れ た も の を 簡 略 に し た も の で あ は 図1.20に

示 す よ う な 処 理 手 順 に 従 っ て 指 紋 画 像 入 力 か ら特

徴抽 出 までを述べ る。

図1.20  特 徴 抽 出 過程

1.4.1 

光学的走査

  1個 の 指 紋(実 寸25・6mm×25・6mm)は

画 像 サ イ ズ512×512画

素 の原

画 像 に デ ィ ジ タル 化 さ れ る。 図1.21に 走 査 後 の 原 画 像 を示 す 。 走 査 直 後 の1 画 素 の 濃 度 レベ ル は256レ 1.4.2 

ベ ル取 れ る よ うに す る。

隆線方向抽出

  原 画 像 に お い て,ま

ず,8画

領 域 内 の 中 心 に,図1.22の

素 ご とに 各 点 に 対 して,31×31画

素 の近傍

隆 線 方 向 検 出 マ ス ク の 中 心 を合 わ せ て,方

上 の 濃 度 変 動 の 累 積 値v(d)(d=0,1,2,…,7)を

向d

算 出 す る。

  8個 の 濃 度 変 動 累 積 値 が 最 小 値 と な る と き の方 向dを 隆 線 方 向 と し,さ

ら

に 方 向 強 度 を求 め る 。 指 紋 画像 の ない 部 分 か ら抽 出 され る方 向成 分 につ い て は,こ れ を 無視 で きる よ う に,隆 線 方 向 と同 時 に 局 所 領域 濃 度 を 計 算 して お く。 こ の よ う に し て 得 られ た 隆線 方 向 情 報,お

よ び 局 所 領 域 濃 度 に よ っ て,

各 領 域 は空 白,無 方 向,弱 方 向,強 方 向 な る領 域 情 報 に分 類 さ れ る 。   隆線 方 向 は 隆 線 を横 切 る しわ,傷,汚

れ の 影 響 を受 け る の で,正

しい 隆 線

の 方 向 を反 映 して い な い こ とが あ る 。 この 影 響 を 除 くた め に,隣 の小 領 域 の

図1.21 

図1.23 

原画 像

図1.22 

隆 線 方向 検 出 マ ス ク

隆線 方 向 デ ー タ

方 向 に よ っ て 自動 修 正 す る。 す な わ ち,領 域 ご と に隣 接 す る5×5近 で,荷 重 付 き の 多 数 決 論 理 に よ っ て 平 滑 化 処 理 を施 す 。 図1.23は,隆

傍領域 線方

向抽 出 の 一 例 で あ る 。   さ ら に,隆 線 方 向情 報 の 領 域 分 類 を2×2局 領 域)で 平 滑 化 して,指

所 領 域(処 理 ピ ッチ は2局 所

紋 画 像 全 体 を32×32ゾ

を計 算 す る 。 各 ゾ ー ンは,空

白,無 方 向,お

ー ン に 区 分 した ゾ ー ン情 報

よ び弱 方 向 の と き を不 明 ゾ ー ン

と よ び,強 方 向 ゾ ー ンお よ び異 方 向 ゾ ー ンの と き を 明 ゾ ー ン と よ ぶ 。 そ して 2×2局

所 領 域 で 平 滑 化 して,明

ゾ ー ンを1,不

明 ゾ ー ンを0と し た32×32

ビ ッ トの 小 さ な2次 元 バ タ ー ン と して,照 合 に 用 い る。 照 合 時 に有 効 な の は 明 ゾ ー ン内 の 特 徴 点 の み とす る。   隆 線 方 向 パ タ ー ン の 方 向 に よ っ て 定 め られ る 図1.24に 示 す 局 所 差 分 フ ィ ル ター を原 画 像 に作 用 させ,隆

線2値 画像 を抽 出 す る こ とに よ り隆 線 抽 出が

行 わ れ る 。 無 方 向 ゾ ー ン に お い て は 図1.24の

一番右 の等方 性局所 フ ィル タ

ー が 施 され る。 図1 .21の 原 画 像 に対 す る2値 画 像 を図1.25に 示 す 。

図1.24 

1.4.3 

芯線化

  隆 線2値 画 像 に対 して,2値 形 した後,図1.26の

図1.25 

1.4.4 

局 所差 分 フ ィル ター

画 像 平 滑 化 処 理 に よ っ て2値 画 像 の境 界 を整

よ うに 芯 線 化 を行 う。

隆線(2値)画 像

図1.26 

芯 線 画像

マ ィニ ュー シ ャ抽 出

  隆 線 芯 線 画 像 か ら,端 点 お よ び 分 岐 点 か ら な る 特 徴 点(マ ィニ ュ ー シ ャ) を抽 出 す る に は,図1.27に

示 す よ う な3×3の2値

検 出 マ ス ク を用 い て合 致

す る点 を選 ぶ 。   抽 出 さ れ た 特 徴 点 に は,図1.28の これ らの偽 特 徴 点 で は,2特

左 に 示 した よ う な偽 特 徴 点 が 残 存 す る。

徴 点 が 対 とな って 出現 して い る こ と に着 目 して,

各 特 徴 点 対 の 距 離 ・隆 線 方 向 を検 査 し,修 正 を 施 す 。 修 正 さ れ た 芯 線 を 図 1.29に 示 す 。   次 に,特 徴 点 抽 出 過 程 で得 られ た 各 特 徴 点 に対 して,図1.30に

示 す よう

図1.27  マ ィ ニ ュ ー シ ャ 検 出 マ ス ク

図1.29 

自動修 正 後 の芯 線 画像

図1.28  芯 線 の修 正

図1.30 

マ ィニ ュー シ ャの 方 向検 出

に 隣接 す る隆 線 芯 線 群 上 を両 方 向 に一 定 長 ト レー ス し,そ の 両 端 点 を結 ぶ 方 向 を平 均 し て各 特 徴 点 の 方 向 を 決 定 す る。 マ ィ ニ ュ ー シ ャの 存 在 す る隆 線 が 短 い場 合 な ど は周 囲 の 方 向の ほ うが 安 定 だ か らで あ る 。 1.4.5 

リ レー シ ョン 検 出

  マ ィ ニ ュ ー シ ャ方 向 が 決 定 さ れ る と,図1.31の ャMご

よ う に,各 マ ィニ ュ ー シ

と に マ ィ ニ ュ ー シ ャ 方 向 をy正 軸 と す る 局 所 座 標 系 を設 定 し,そ の

各 象 限 で の 最 近 特 徴 点 を 選 ぶ 。 マ ィ ニ ュ ー シ ャMと

四つ の最近 マ ィニ ュー

シ ャ4点 と を結 ぶ 直 線 上 の 交 差 隆 線 数 を芯 線 画 像 上 で抽 出 す る。 た だ し,交 差 隆 線 数 は,最 大 で も7ま で と した 。 こ れ は,近 傍7隆 線 数 内 に最 近 マ ィ ニ ュ ー シ ャが ほ と ん どの 場 合 存 在 す る こ と と,特 徴 デ ー タ容 量 を抑 え る た め で あ る。   最 終 的 に得 られ る マ ィニ ュ ー シ ャ と リ レー シ ョ ンの 一 例 を口 絵1に 示 す 。

図1.31 

指 紋 の 隆 線,マ

ィニ ュ ー シ ャ,リ

レー シ ョン

1.5  〈付 録〉指紋 照合 アル ゴ リズ ム   マ ィニ ュ ー シ ャの 位 置 と方 向 の ほ か に,リ

レー シ ョ ンす な わ ちマ ィニ ュ ー

シ ャ間 の 隆 線 数 を 利 用 した 照 合 方 法 の 概 要 を述 べ る 。 図1.32は

図1.32  照合処理過程

その フロー

で ある。 1.5.1 

リ レー シ ョ ン の 追 加 発 生(孫 マ ィ ニ ュ ー シ ャ の 発 生)

  照 合 に 際 して は,親−

子 の ほ か に,親−

孫 の リ レー シ ョ ン を用 い る こ と に

よ っ て,変 形 に よ る マ ィニ ュ ー シ ャの 対 応 ミス に対 処 す る よ う に して い る。   指 紋 の 大 部 分 は 緩 や か な 隆 線 紋 様 で 構 成 さ れ て い るか ら,図1.33の

よう

に 親 マ ィ ニ ュ ー シ ャ●− 子 マ ィニ ュ ー シ ャ○ 間 の 隆 線 数(図 中 の 点 線 で 表 す) と子 マ ィニ ュー シ ャ○− 孫 マ ィニ ュ ー シ ャ△ 間 の 隆 線 数(図 中 の 破 線)か ら, 親 マ ィニ ュ ー シ ャ ●− 孫 マ ィニ ュ ー シ ャ△ 間 の 隆 線 数 を 推 定 す る こ とが で き る 。 この よ う に,簡 単 な ル ー ル を用 い て ネ ッ トワー ク の 歪 を補 償 す る手 段 が あ る点 が,マ

ィニ ュー シ ャ と リ レー シ ョ ンの特 徽 で あ る 。

  照 会 指 紋 ま た は 登 録 指 紋 か らは,こ の よ うな 方 法 に よ っ て,親 マ ィニ ュ ー シ ャ と孫 マ ィ ニ ュ ー シ ャ の 間 の リ レー シ ョ ン を発 生 して 照 合 して い る。 この よ う に発 生 させ た 孫 マ ィニ ュ ー シ ャ も,子 マ ィ ニ ュ ー シ ャ と して 扱 っ て も差 し支 え な い の で,以 下 の 説 明 で は,子 マ ィニ ュ ー シ ャの み で 説 明 す る こ とに す る。

(a)−1+3=2

図1.33 

1.5.2 

(c)−2+5−①=2

(b)−1+6−①=4

(d)−1+4−②=1

隆 線数 の 推 定

対 応 マ ィニ ュー シ ャの候 補 を求 め る

  照 会 指 紋 の各 マ ィニ ュ ー シ ャMs(sは 全 マ ィ ニ ュ ー シ ャMf(fは

照 会 を 表 す)に 対 して,登

録指紋 の

登 録 を 表 す)と 比 較 検 査 し なが ら,侯 補 対 応 マ ィ

ニ ュ ー シ ャ(対 応 す る マ ィ ニ ュ ー シ ャの 侯 補)の 検 出 を 行 う。 検 出 処 理 は次 の よ う な手 順 で,各

マ ィニ ュ ー シ ャの 対MsとMfご

と に行 う。

(1)ま ず,照 会 指 紋 と登 録 指 紋 の 中 心(コ ア ま た は 画 像 中 心)と 方 向(指 の方

向 な ど)を 合 わ せ る 。   次 に,照

会 指 紋 の マ ィ ニ ュ ー シ ャMsに

録 指 紋 の,あ

る マ ィ ニ ュ ー シ ャMfが

あ る 範 囲 内 に あ る な ら,図1.35の

対 して,図1.34に

一 定 距 離 内 に あ り,双

示 す よ う に,登 方 の角度ずれ が

よ う に マ ィ ニ ュ ー シ ャMsとMfの

図1.34  候補 対 応 マ ィニ ュー シ ャ の検 出 候 補 対 応 マ ィ ニ ュ ー シ ャ を 求 め る た め,親 マ ィニ ュ ー シ ャの チ ェ ッ ク に は,中 心 か ら離 れ る ほ ど,範 囲 圏 を 大 き く し て チ ェ ッ ク し,親 子 間 リ レ ー シ ョ ンの 相 似 度 合 で 候 補 対 応 マ ィニ ュ ー シ ャ の 対 応 強 度 を 求 め る 。

図1.35  マ ィニ ュ ー シ ャ対応 強 度 照 会 指紋 と登 録 指 紋 の それ ぞ れ の親 マ ィニ ュー シ ャ MsとMfを 合 わせ た 後,子 マ ィニ ュ ー シ ャを照 合 し て 親 マ ィニ ュ ー シ ャ同士 の 対応 強度 を求 め る。

位置 と

方 向 を重 ね 合 わ せ,照 会 指 紋 の子 マ ィニ ュ ー シ ャ,登 録 指 紋 の 子 マ ィニ ュー シ ャの 双 方 で 親 との 隆線 数,位 置 お よ び方 向 とが そ れ ぞ れ 一 定 範 囲 内 に あ る か 否 か を調 べ る 。   照 会 指 紋 マ ィニ ュ ー シ ャMsの4個 の 子 マ ィニ ュ ー シ ャ に つ い て す べ て が 一 致 す れ ば対 応 強 度4 ,1個 が 不 一 致 な ら対 応 強 度3と い う よ う に 対 応 強 度 が 求 め られ る 。 (2) 照 会 マ ィ ニ ュ ー シ ャMsに

対 して 得 られ た登 録 マ ィニ ュ ー シ ャMfと

の

対 応 強 度 は対 応 強 度 の 大 きさ順 に ソー トさ れ,侯 補 対 マ ィニ ュ ー シ ャ リス ト に登 録 さ れ る 。   す べ て の 照 会 マ ィニ ュ ー シ ャ に対 して,侯 補 対 応 マ ィニ ュ ー シ ャ リス トが 完 成 した 時 点 で,あ

らか じめ 設 定 され た 閾値 以 上 の 対 応 強 度 を もつ 侯 補 対 応

マ ィ ニ ュ ー シ ャ の数 が,一 定 数 以 下 で あ る場 合,こ 断 す る。 こ れ に よっ て,多 1.5.3 

の登 録 指 紋 との 照 合 を 中

数 の 登 録 指 紋 との 照 合 時 間 が大 幅 に短 縮 され る。

最適照合

  1.5.2に お い て は 親 マ ィ ニ ュ ー シ ャ に 関連 す る子 マ ィ ニ ュ ー シ ャ を 一 つ の 固 ま り と して,照

会 マ ィ ニ ュー シ ャ と登 録 マ ィニ ュ ー シ ャ とを対 応 づ け よ う

と した 。 こ の 結 果 を利 用 して,指 紋 全 体 と して 最 も よ く対 応 づ け る方 法 が, こ こ で 述 べ る方 法 で あ る 。   1.5.2で 得 ら れ た 侯 補 対 応 マ ィ ニ ュー シ ャ ・リス トの 照 会 マ ィ ニ ュ ー シ ャ Msの

位 置(Xs,Ys)と

の 間 で,位

侯 補 対 応 の 登 録 マ ィニ ュ ー シ ャMfの

置 の 差ΔX=Xs−Xf,ΔY=Ys−Yfで

差 平 面(ΔX,ΔY)上 され た 後,対

位 置(Xf,Yf)と

決 ま る 図1.36の

よ う な位 置

の 位 置 に 対 応 強 度 を プ ロ ッ トす る 。 す べ て の プ ロ ッ トが

応 強 度 が 最 大 に集 ま る位 置 差 平 面 上 の 位 置 を 求 め る 。 図1.37

は位 置 差 平 面 の 例 で あ る 。   さ ら に照 会 指 紋 を少 しず つ 回転 し なが ら別 の位 置 差 平 面 を作 り,別 の 最 大 集積 値 を求 め る 。 複 数個 の 最 大 集 積 値 の 中 で も最 大 と な る 時 が 二 つ の 指 紋 が 最 も よ く合 う所 で あ る 。 こ の よ うに して 求 め た 回 転 量 を整 合 回 転 量 と し,位 置 差 を整 合 移 動 量 と して,登 録 マ ィニ ュ ー シ ャ をそ の 分 だ け 変 換 す る 。   整 合 回転 量 ・整 合 移 動 量 だ け 変 換 さ れ た登 録 マ ィ ニ ュ ー シ ャ は,照 会 マィ ニ ュー シ ャ に全 体 的 に 最 も よ く合 っ て い る は ず で あ る。

図1.36 

1.5.4 

図1.37 

位 置差 平 面

位置差平面

対 応 マ ィ ニ ュー シ ャの選 択

  各 候 補 対 応 マ ィニ ュ ー シ ャで,登 録 マ ィニ ュ ー シ ャ を整 合 回 転 量 お よび 整 合 移 動 量 だ け座 標 変 換 し た後,図1.38の

範 囲 圏1お よ び2に 示 す よ うに,よ

り きび し く照 会 マ ィニ ュ ー シ ャ との位 置 ず れ お よ び 角 度 ず れ を検 査 し,基 準 を満 た さ な い登 録 マ ィニ ュー シ ャ を削 除 す る。 一 つ の 照 会 マ ィ ニ ュ ー シ ャ に 対 して 唯 一 の 登 録 マ ィニ ュー シ ャが存 在 す る と き,こ の対 応 マ ィニ ュー シ ャ

図1.38 

最 適 整 合 後 の マ ィニ ュ ー シ ャ

を基 本 対 と よぶ 。 基 本 対 とな っ た 登 録 マ イニ ュ ー シ ャは,候 補 対 応 マ イ ニ ュ ー シ ャの 他 の 照 会 マ イニ ュ ー シ ャ侯 補 か ら削 除 す る 。   こ の よ う に して か ら,① 基 本 対,あ

る い は② 最 大 対 応 強 度 を もつ 侯 補 対 応

マ イニ ュ ー シ ャの,対 応 強 度 が 第2候 補 の 対 応 強 度 よ り もは るか に 大 き い よ う な照 会 マ イ ニ ュ ー シ ャ と登 録 マ イ ニ ュ ー シ ャ を対 応 マ イ ニ ュ ー シ ャ ・リス トとす る 。   二 つ の 指 紋 が 最 も よ く合 う よ う に位 置 と回 転 を 調 整 し,図1.39に う に,二

つ の 指 紋 の 共 通 ゾ ー ン(図1.39で

斜 線 の な い 部 分)で,対

ュ ー シ ャの 対 応 強 度 の 総 和 を 求 め る。 隆 線 の 途 切 れ や,短

示す よ 応 マ イニ

い 隆線 か ら生 まれ

る意 味 の ない マ イニ ュ ー シ ャは 無 視 し,相 手 側 に対 応 す るマ イニ ュ ー シ ャが な い 非対 応 マ イニ ュ ー シ ャ に マ イ ナ ス の 対 応 強 度 を 与 えて,総 和 か ら差 し引 く。 この 結 果 が,二   最 終 的 に は,得

つ の 指 紋 間 の 類 似 度 の 基 本 値 と な る。 られ た侯 補 マ イ ニ ュ ー シ ャの 対 応 強 度 の和 に対 す る照 会 マ

図1.39 

最 終 対 応付 け後 の マ ィニ ュー シ ャ

イ ニ ュ ー シ ャ お よ び 登 録 マ イ ニ ュ ー シ ャ の 個 数 の 比 率 か ら,類

似 度 を求 め

る。

1.6  おわ りに   古 代 か ら 自 動 化 さ れ る ま で の 指 紋 認 証 技 術 の 小 史 を ま ず 述 べ,次 NECの

約20年

間 の 指 紋 個 人 認 証(FPID)技

別 シ ス テ ム(AFIS)技

術 小 史,そ

術 小 史,30数

して, NECの

いで

年 間 の 指 紋 自動 識

指紋 認証 の基 本 にな った指

紋 照 合 ア ル ゴ リズ ム を付 録 に簡 単 に 述 べ た。   指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ムFPIDは

こ の数 年 間,世 界 的 に 飛 躍 的 にマ ー ケ ッ ト

が 広 が る と言 わ れ な が ら,年 度 が 変 わ る と前 年 度 は そ れ ほ どで もな い こ とが わ か る こ と の 繰 り返 しが 続 い た 。FPIDの い るが,似

技 術 はAFISの

それ に非常 に似 て

て い な い 部 分 も非 常 に大 き い よ うだ 。 指 紋 登 録 の 仕 組 み,プ

バ シー と の 関 連,登 録 や 照 会 の 相 互 運 用 性,等

ライ

に関 連 す る社 会 基 盤:イ

ンフ

ラが ま だ整 っ て い な い か らで あ ろ う。 この 問 題 を突 破 した 段 階 に 至 る道 が す ぐに見 え る の か ど うか? 

まだ 多 くの 問 題 が 存 在 して い る よ うに 思 わ れ る 。

  も う一 方 の 司 法 向 け の 指 紋 自動 識 別 シス テ ム:AFISは

円 熟 した シ ス テ ム

と な っ た よ う だ。 しか しそ れ が 故 に,方 向性 の 見 極 め を慎 重 に 行 う こ との 必 要 性 を 強 く感 じる 。   指 紋 認 証 の 基 本 に な っ た 指 紋 照 合 ア ル ゴ リ ズ ム は,す

で に 発 表 後20年

を

越 え た 。 現 在 で も20年 前 の 技 術 を 使 っ て い る の か と 嘆 か れ る読 者 も お られ る か と思 うが,変 わ っ て い な い の は概 念 だ け で,実 際 の 内 容 は頑 健 さが 増 え, 照 合 精 度 も変 わ り,大 き く洗 練 され た もの に な っ て い る。 そ の 意 味 で20年 前 の ア ル ゴ リズ ム は技 術 小 史 の 一 部 に加 え て も よ くな っ た と思 う。 む し ろ基 本 概 念 に多 くの 枝 葉 を付 け て太 く な っ た実 際 の ア ル ゴ リズ ム の 結 果 が 第Ⅱ 部 の 各 章 に散 りば め られ る,と い う よ う に ご理 解 頂 き た い。

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system

quick

to

solve

criminal

ピュラ

cases",Computerworld

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1984). 29)  Philip

Elmer‐DeWitt:"Taking

that

cracked

the

30)  森 田 孝 一 郎,淺

a

Night

Stalker

Byte

out

of

Crime‐Police

case‐",TIME,October

hail

computer

system

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地 和 夫:「

ィ,土

第14章

36)  M.Iwashita

and

37)  Benjamin

Kawashima,Yukio

Fingerprint

39)  須 山 正 厚,平

Flow

Chip

ImPP

and

Its

System

for

Image

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Dec.19.1987(page

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S.F.

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像 処 理 」,電 子 情 報 通信 学 会創 立70周 年 記念 総 合 全 国 大会(昭 和62年),(1987) 42) 田 中和 恵,太

田直 哉,岡 本 英 司:「ICカ

ー ドの所 有者 確 認 の た め の指 紋 照 合 方 法」昭

和63年 電 子 情報 通 信 学会 秋 季全 国大 会(1988年),A‐89. 43)  田 中 和 恵,太

田 直 哉,岡

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ASAI

and

SCIEN‐CE

Yukio

AND

HOSHINO,"Fingerprint

TECHNOLOGIES

暗

∼2月24日.

Identification",COMPUTER

Editor:T.KITAGAWA,NORTH‐HOLLAND,

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野 幸 夫,木

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合‐ 照 合 過 程‐ 」電 子 情 報 通 信 学 会 論 文 誌D=Ⅱ

Vol.J72‐D‐Ⅱ 

No.5pp.737‐740,

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野 幸 夫,木

地 和 夫:「

マ イ ニ ュ ー シ ャ ネ ッ トワ ー ク 特 徴 に よ る 自 動 指 紋 照

合‐ 特 徴 抽 出 過 程‐ 」電 子 情 報 通 信 学 会 論 文 誌D=Ⅱ

Vol.J72‐D‐Ⅱ

No.5pp.724‐

737,1989年5月. 49)  Raymond

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Distance

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KIJI,Yukio HOSHINO

and

System",NEC Issue

Koh

ASAI:"Automated

Research&Development,Ⅱ

NO.96,March

Fingerprint

Identification

Computers,Special

30th

Anniversary

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る 一 考 察 」,SCIS92

The

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S.Hanaki:"Fingerprint

edited

,January 61)  Joseph

発 行).

by

Shin‐ichi

Identification"IMAGE

Hanaki,Gordon

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Breach

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Publishers

1993,pp.84‐105.

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Status

tion,Performance

and

Fingerprint

Detection

62)  石 丸 浩 二,高

of

AFIS

and

藤 義 章,平

at

藤 義 章:指

塚 誠 一,大

of

International

森 律 子,荒

Organza

Symposium

on

1995.

川 武,星

野 幸 夫:FingerKey:指

紋

年 次 総 会,1997年6月21日.

紋 シ ス テ ム の 高 度 情 報 化 が 犯 罪 捜 査 を 変 え,社

変 え る 」季 刊 ト ッ プ,1997 

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Worldwide:Issues the

Identification,Ne'urim,Israel,June

に よ る 個 人 確 認 」,日 本 鑑 識 学 会 第9回 63)  木 地 和 夫,高

systems

Impact"Presented

会 シス テム を

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新 聞1997年12月17日. 65)  特 集,「 個 人 認 証 ・識 別 は ど こ ま で 可 能 か?」 エ レ ク トロ ニ ク ス1998年2月

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Uchida,Toshio

"Fingerprint of

the

Card

Fourteenth

Kamei,Masanori Classification

Mizoguchi,and

with

International

Statistical

Conference

on

Tsutomu

Temma:

Feature

Integration"Proceeding

Pattern

Recognition"Brisbane,

Australia,Aug.16‐20,1998,pp.1833‐1839. 68)  R.M.McCabe,:"Data Mark 

Format

for

the

Interchange

&  Tattoo(SMT)Information,"American 1‐2000,July

69)  AAMVA

of

Fingerprint,Facial,Scar

National

Standard

ANSI/NISTITL

2000.

2000‐06‐30 Card

AAMVA

AAMVA

National

DL/ID‐2000

Standard American

for

the

Driver

Association

License/Identification

of

Motor

Vehicle

Administrators

http://www.aamva.org/Documents/stdAAMVADLIDStandrd000 630.pdf. 70)  Gregory

E.

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of Fingerprint

Identification",

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ク セ ス 日  2001年11月

15日). 71)  http://www.biometrics.org/html/fingerprint.html (ア ク セ ス 日  2001年11月21日,お

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and

Yukio

Hoshino,"The

Intelligent

Fingerprint

Authentication

System"SecureFinger",NEC 14(January

Research&Development,Vol.43,No.1,pp.11‐

2002).

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塚 誠 一,諏

SecureFinger"」,NEC技 77)  樋 口 輝 幸,「

訪 多 れ い:「 報,Vol.55

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No.3,2002,pp.13‐18.

指 紋 認 証 シ ス テ ム/新 指 紋 セ ン サ ー 」,NEC技

報,Vol.55No.3,2002,

pp.19‐22. 78)  ISO/IEC I nformation contacts‐Part

JTC1/SC17

Cards

and

11:Personal

Police:"The

Identification.ISO/IEC cards‐Integrated

verification

79)  チ ャ ン ダ ッ ク ・セ ン グ ー プ タ,平 80)  Metropolitan

Personal

technology‐Identification

through

石 津 子 訳:「

History

police.uk/so/100years/history.htm(2004/10/31確

of

the

IS

7816‐11

circuit(s)cards

biometric

with

methods(2004).

指 紋 は 知 っ て い た 」,文 春 文 庫(2004). Fingerprint

Bureau",http://www.met. 認).

〈 本 章 の 参考 文 献 は本 章 の性 格 上 発 表 年順 と した〉

第2章 AFISの 開発 と技 術確 立

木地和夫

2.1  研究開発スター トから警察庁納入まで 2.1.1 

  1969年

プ ロ ロ ー グ

頃,警

察 庁 刑 事 局 鑑 識 課 か ら,指 紋 照 合 を 自動 化 で き る シス テ ム

が で きな い か とい う話 が あ った 。 こ の話 は 中 研 のパ ター ン認 識 研 究 グ ル ー プ に 持 ち 込 まれ た 。 まず,話

を聞 こ う とい う こ とで,早

に 鑑 識 課 を訪 問 した[監 修 註:当 時,以

速,担

当の営業 と とも

下 に 記 され る機 械 化 計 画 が ス タ ー ト

して い た こ と もあ り,こ の 話 は 一 部 の 指 紋 専 門 官 か ら もた ら さ れ た 非 公 式 な 見 解 で あ っ て,鑑 識 課 の公 式 な 要 望 で あ っ た とい う意 味 で は な い]。   警 察 は指 紋 制 度 を導 入 して約100年

の 歴 史 が あ る が,こ

れ まで の作 業 は ま

っ た く人 手 に頼 っ て い た 。 警 察 庁 で は コ ン ピ ュ ー タ を利 用 した 遺 留 指 紋 照 会 (Latent

Inguiry:LI)の

「第1次 機 械 化 計 画 」を進 め て い るが,こ

わ ば半 自動 化 の も の で,限 界 が あ る。 した が っ て,よ

の計 画はい

り進 ん だ シス テ ム が で

きないか とい うことであった。   第1次 機 械 化 計 画 とい うの は,大 阪府 警 で 開発 し た方 式 をベ ー ス に した も の 。 人 手 に よ っ て 指 紋 を1指 ず つ 約20桁

弱 の 数 字 コ ー ドに 符 号 化 し,指 紋

デ ー タベ ー ス を作 る 。 照 会 をす る場 合 に は,同 様 の コ ー ド化 を して,コ

ンピ

ュ ー タで 検 索 をす る と い う もの 。 この 方 式 で も,人 手 時代 よ りは遙 か に効 率 が 上 が るが,第1の

欠 点 は デ ー タベ ー ス 構 築 に膨 大 な 工 数 が か か る こ と,第

2は コ ー ド化 で き る領 域 は指 紋 の 中心 部 に 限 っ て い る た め に,中 心 部 の な い 片 鱗 指 紋 の 照 合 が で き な い こ と,第3は

候 補 指 紋 が 大 量 に発 生 す るの で,確

認 作 業 の 工 数 が大 き くな る と い うこ とで あ っ た。   米 国 のFBI(連 に,マ

邦 捜 査 局:Federal

Bureau

of Investigation)で

イ ニ ュ ー シ ャ ベ ー ス の 方 式 を 研 究 し て い る と い う が,日

発 が で き な い か と い う こ と で あ っ た 。 そ し て,指

は,す

で

本 で も研 究 開

紋のマ イニュー シ ャとはど

う い う も の で あ る か を 教 え て も ら っ た(図2.1)。

図2.1  指 紋 の隆 線,谷 線,マ

イニ ュ ー シ ャ(端 点 の位 置 と方 向,分 岐 点 の位 置 と方 向)

  中 研 の パ タ ー ン 認 識 研 究 グ ル ー プ で は,コ OMR(光

学 式 マ ー ク 読 取 装 置:Optical

読 取 装 置:Optical が あ り,警

2.1.2 

Character

Reader)や,郵

8月 にFBIを

NBSの

便 番 号 読 取 等 の研 究 開発 実 績

の 他 の 文 献 や 特 許 の 調 査 を 開 始 し,こ

識 課 長 と,NBS(米

of Standards)[現 of Standards

あ るWegstein氏,そ 果 は,世

学 式文 字

の年 の

訪 問 し て 指 紋 自動 化 シ ス テ ム の 開 発 状 況 を 調 査 し た 。 はBanner鑑

Institute

Reader),OCR(光

問

  警 察 庁 か ら 入 手 し た 文 献,そ

Bureau

Mark

察 庁 の 要 請 は挑 戦 す る 価 値 が あ るテ ーマ だ と思 っ た。

FBI訪

  FBIで

ン ピュ ー タ の入 力 装 置 と して の

国 商 務 省 標 準 局:National

在 のNIST(米

国 商 務 省 標 準 技 術 局:National

Technology)の

前 身]の 指 紋 自 動 化 方 式 研 究 者 で

し て 同 じ くMoore氏

と面 談 した 。 指 紋 自動 化 の 研 究 成

and

界 中 の 警 察 が 共 有 す べ き な の で オ ー プ ン に す べ き も の 。 し た が っ て, 研 究 成 果 は,特

許 取 得 も し て い な い と い う こ と で,何

る こ と な く話 し て く れ た 。

ら隠 し立 て す

  FBIで

は,身 元 照 会,す

な わ ち,10指

指 紋 照 会(TI)[監

修 註:10本

の指

に イ ンク を付 け て 紙 カ ー ドに押 捺 した 指 紋 カ ー ドを10指 指 紋 カー ドと よ び, 同 じ よ う に して 採 取 し保 存 して あ る 多 数 の10指 指 紋 カ ー ド と照 合 して 該 当 者 を さが す 業 務]は 毎 日2万 件 以 上 あ り,こ の 自動 化 は 当 面 の 課 題 で あ る 。 FBIで は 遺 留 指 紋 照 会 業 務 もあ る が,特 殊 な事 件 につ い て の み 作 業 を して い るの で担 当者 も少 な く,当 面 の 自動 化 の 対 象 で は な い 。NBSは

主 と して 照

合 方 式 の 研 究 を行 っ て お り,見 通 しが つ い て きた の で,現 在,デ

ー タベ ー ス

構 築 用 の コ ンバ ー ジ ョ ン シス テ ム[2.1.6参 照]を 民 間業 者2社 に 試 作 を させ て い る。 どち らか 良 い 方 の 方 式 を採 用 す る予 定 で あ る。 ス キ ャナ ー は フ ラ イ ング ス ポ ッ ト方 式 で あ る 。 画 像 処 理 方 式,特 徴 抽 出 ア ル ゴ リズ ム は業 者 間 で 違 う方 式 で あ る。 以 上 の よ う な こ とで あ っ た。   日本 警 察 は,遺 留 指 紋 照 会 の シ ス テ ム が で き れ ば,身 指 指 紋 照 会 シ ス テ ム もで き る と い う発 想 で あ る が,FBIで

元 確 認 の た め の10 は,と に か く身 元

確 認 シス テ ム を 開 発 しよ う とい う こ とで あ り,し た が っ て,FBIの

猿真似 で

は 日本 の 要 求 に応 え ら れ な い の で は な い か 。 と にか く独 自開 発 を 進 め な け れ ば な らな い とい う 感 じを もっ た 。   NECで

は 日本 の 郵 政 省 の 郵 便 自動 化 の た め に,自 動 郵 便 番 号 読 み 取 りシ

ス テ ム を作 り上 げ た 。 そ れ も,一 般 の 人 が 書 い た 手 書 き文 字 で あ る 。 こ れ を 開 発 した の はNECと た 。NECで

東 芝 で,両 社 は ま っ た く別 の 文 字 認 識 方 式 で 実 用 化 し

は 中 研 の パ ター ン認 識 研 究 グル ー プ が 中 心 と な っ て,方 式 を 開

発 した 。   この よ う な背 景 か ら,中 研 の グ ル ー プ は線 画 像 の 認 識 技 術 に は 自信 が あ っ た 。 指 紋 も線 画 像 で は な い か と い う こ とで あ る。   問 題 は 画 像 サ イ ズ 。 郵 便 番 号 は1字 あ た り16×32画 こ れ に 対 して,指

素程 度 の画像処 理。

紋 は1指 あ た りで 数 百 ×数 百 画 素 程 度 の 画 像 を 処 理 しな け

れ ば な ら な い 。 当 時 の コ ン ピ ュ ー タ の 演 算 速 度 は マ イ ク ロ秒 程 度 。ICメ モ リ ー は1キ ロ ビ ッ ト程 度 の 時代 。 消 費 電 力 も非 常 に 大 き い。 大 型 コ ン ピ ュ ー タで も,性 能 面 で は今 の パ ソ コ ン よ りは る か に 低 い 。 した が っ て,警 察 庁 の 要 請 を実 現 す る 実 用 シ ス テ ム は 数 年 で は で きな い と見 た が,関 連 す る技 術 は 急 速 に進 歩 す るで あ ろ うか ら,官 側 の 第1次 機 械 化 計 画 の 次 の 計 画 に 間 に合

う よ うに研 究 し よ う とい う こ とに な っ た。 こ う して,中 研 を中 心 と した 独 自 開 発 案 を 答 申 した。

2.1.3  研 究 開 発 の ス ター ト   帰 国後,関

連 技 術 の調 査 を続 け た 。 事 業 部側 の 技 術 の幹 部 の 中 に も,実 現

を疑 問 視 す る声 が あ っ た よ うだ が,進

め よ う と い う こ と に な っ た[監 修 註:

他 の 重 要 な 案 件 もあ り,緊 急 度 か ら判 断 して い ろ ん な 意 見 が あ っ た]。 昭和 46年 の は じめ 頃 か ら,事 業 部 と プ ロ ジ ェ ク トを 組 ん で,本 格 的 に研 究 開 発 を す る た め の 準 備 を 開始 した 。   す で に 年 度 予 算 が 固 ま って い た の で,設 備 を含 む予 算 化 と い う壁 が あ っ た。 設備 の 大 物 は コ ン ピュ ー タ。 専 用 の コ ン ピュ ー タ な しで は研 究 の ス タ ー トが で き な い と い う こ とで,事 業 部側 で 検 討 した 結 果,NEAC‐2200(NEACは ACOS以

前 のNECコ

ン ピュ ー タ の 名 前)と い う中 型 コ ン ピ ュ ー タ の レ ン タ

ル バ ッ ク 品 を使 う こ と に し た。 こ の コ ン ピ ュー タは,NEAC‐2200シ ズ の ロ ー エ ン ドマ シ ー ンで あ っ た モ デ ル200の (NEAC時

代 の デ ー タの 単 位 で6ビ

リー

原 型 で あ り,65k  character

ッ ト/character)の 主 記 憶 を持 ち,2マ

イ

ク ロ秒 の 読 出 し速 度 の もの 。 現 在 の パ ソ コ ン よ りは るか に劣 る もの で は あ っ た が,当

時 と して は,専 用 研 究 設 備 と して 贅 沢 な もの で あ っ た(図2.2)。

図2.2 

NEAC‐2200

  中研 と事 業 部 とが 参 加 し,1971年9月

か らプ ロ ジ ェ ク トが ス ター トした 。

当初,警 察 庁 か らは一 切,研 究 費 が 出ず,会 社 の 自主 研 究 とい う形 で始 め た 。 た だ,鑑

識 課 で は 指 紋 専 門 官 を ア サ イ ン して支 援 を して くれ た[監 修 註:鑑

識 課 を訪 問 して 質 問 に答 え て も ら う方 法]。

  期 間 と して は,は 試 作 。 そ の 後,2カ

じめ の5カ 年 を 基 礎 研 究,2カ

年 で パ イ ロ ッ トモ デ ル の

年 か け て 実 用 機 の 完 成 とい う都 合9年 間 の計 画 を作 っ た 。

会 社 は こん な長 期 間 の 計 画 で も認 め て くれ た 。 ま た,当 時 は 海 外 に販 売 す る こ とは 考 えて もい な か っ た 。 しか し,一 応 の 辻 つ まが 合 っ た ビ ジ ネ ス プ ラ ン を事 業 部 と と も に作 っ た 。   ス キ ャナ ー の 開発,特

徴 抽 出 方 式 の 研 究,照

合 方 式 の研 究 を並 行 して 進 め

た。   ス キ ャ ナ ー の候 補 と し て は,CCD,ビ っ た が,FBIで

ジ コ ン,フ ラ イ ング ス ポ ッ トが あ

も使 っ て い る とい う フ ラ イ ン グス ポ ッ トス キ ャ ナ ー は 郵 便

番 号 読 取 装 置 で も使 っ て い た の で,こ れ を採 用 す る こ と に した 。 こ の 方 式 は CRTの

光 を レ ンズ で 集 光 して 指 紋 上 に 当 て,そ

の 反 射 光 を検 出 す る も の で,

当 時 と して は 最 高 の 解 像 度 の も の で あ っ た。 試作 した ス キ ャ ナ ー を コ ン ピ ュ ー タ に接 続 して ラ イ ンプ リ ン タ で打 ち出 した 指紋 イ メ ー ジ を 警 察 庁 に見 せ た の は年 度 末 で あ った と記 憶 して い る 。   特 徴 点 の抽 出 は 指 紋 隆線 をス ケ ル トン化(骨 格 化,細 線 化,ま た は 芯 線 化) して か ら とい う考 え で あ っ た 。 当時,手 行 して 進 め て い た が,線

書 きカ タ カナ 文 字 の 認 識 の 研 究 も並

の 端 点 や 交 差 点 を検 出す るた め に は,線 の ス ケ ル ト

ン化 が 有 効 で あ っ た か らで あ る。   しか し,専 用 設備 と して 設 置 した コ ン ピ ュ ー タで は 特 徴 抽 出 に 時 間が か か りす ぎ て,研 究 が 進 ま な い 。 急 が ば廻 れ で,専 用 の プ ロセ ッサ ー を開 発 す る こ と に した。   当 時,AMDで

は1命 令200nsで

ロ セ ッサ ー(Am2901)を の 画 像 処 理 装 置(1Kワ

動 作 す る4ビ ッ トス ラ イ ス の マ イ ク ロ プ

出 して い た 。 これ を4個 並 べ た16ビ ー ド−32ビ

ー タ メ モ リー)をMP‐16と

ッ ト／ デ ー タ

ッ トマ イ ク ロ命 令,5MIPS,512KBデ

名 付 け て 手 作 り した 。2年 ほ どの 期 間 が か か っ

た。   照 合 方 式 の研 究 を並 行 して 進 め る た め に,人 海 戦 術 作 戦 に よ っ て タ ブ レ ッ トで指 紋 特 徴 点 を コ ン ピ ュ ー タ に入 れ,研 究 用 の デ ー タ を作 っ た 。 こ の た め に,学 生 ア ルバ イ トを雇 っ た 。

2.1.4 

リ レ ー シ ョ ン の着 想

  鑑 識 の し くみ や 鑑 定 の 方 法 を見 学 し た際 に マ イ ニ ュ ー シ ャ 間 の 隆 線 数(図 2.3)が 照 合 上 は 重 要 な情 報 に な る こ と を 認 識 し,1972年

に発 行 した 内 部 開

発 資 料 に は マ イ ニ ュ ー シ ャ 間 の 隆 線 数 を入 力 す る ツ ー ル の 開発 仕 様 を記 して いた。

左:照

会 指 紋,右:登

録 指 紋,マ

イ ニ ュ ー シ ャnは マ イ ニ ュ ー シ ャn'に

図2.3 

対応 す る こ とを示 す

マ イニ ュ ー シ ャ に よ る 照 合

  しか し,隆 線 数 を用 い る に は 高 度 な技 術 を 要 す る の で,隆 線 数 を用 い な い 複 数 の 照 合 方 法 の 実 験 評 価 を積 ん だ 。 そ の 結 果,遺 留 指 紋 の照 合 で は,登 録 指 紋 数 が 膨 大 に な っ た 場 合 や,遺

留 指 紋 の 中 心 や 方 向 が 推 定 で き ない も の に

対 して は 精 度 上 の 問 題 点 は解 決 で き な か っ た 。   1976年

に 上 述 のMP16を

完 成 させ,ま

た,指

紋画像 にマ イニュー シャを

重 畳 表 示 で きる カ ラ ー デ ィス プ レ イ を 開発 し た の で,特 徴 抽 出 と照 合 の 評価 を比 較 的 短 時 間 の サ イ ク ル で 繰 り返 す こ とが で きる よ う に な った 。   こ の よ う な状 況 に な っ た の で,精 度 向 上 の 一 つ の 方 法 と して,そ

れまで実

行 す る に は至 ら なか っ た マ イニ ュ ー シ ャ間 の 隆線 数 の 計 数 方 法,利 用 方 法 を 研 究 で き る よ う に な っ た 。 そ して マ イニ ュー シ ャの 位 置 と方 向 に よっ て 決 ま る ロ ー カ ル座 標 系 の4個 の 象 限 中 で,ロ

ー カ ル 座 標 系 の 原 点 か ら最 短 距 離 に

あ るマ イニ ュ ー シ ャ まで の 隆 線 数(図2.4)を

計 数 し,照 合 に利 用 す る プ ロ グ

ラム を 開発 し た。   そ して400指

弱 の登 録 指 紋 テ ンプ レー トを構 築 して,最 初 の 照 会 指 紋 を入

力 し て照 合 した と こ ろ 図2.5に 示 す よ う な,良 好 な精 度 を示 す 結 果 が 得 られ た。

  こ れ がNEC

AFISの

最 大 の 特 長 で あ る 「マ イ ニ ュ ー シ ャ と リ レ ー シ ョ ン」

図2.4 

図2.5 

リ レー シ ョン

リ レー シ ョ ンを用 い た照 合

が 育 つ 第 一 歩 だ っ た。

  [監 修 註:M16と 2.1.5 

リ レー シ ョンの 着 想 の 部 分 は監 修 に お い て 一 部 修 正]

警 察庁 と の研 究 契 約

  研 究 成 果 は,定 期 的 に 警 察 庁 へ 報 告 して い た。 ま た,警 察 庁 か ら も時 々 中 研 へ 見 学 が あ っ た。あ る 日,就 任 して 間 もな い 鑑 識 課 長 の 中研 見 学 が あ っ た。 彼 はNECの

研 究 取 り組 み の 様 子 を見 て,こ

れ は もの に な りそ うだ と感 じ,

警 察 庁 が 研 究 費 を 出 す べ きだ とい う こ と に な っ た 。 そ して 早 速,上 局 長 を 中研 に 案 内 す る等,庁

司の刑事

内 で研 究 費 の 予 算 化 を 強 くは た ら きか け て くれ

た。   研 究 費 は 翌1974年

度 を初 年 度 とす る5カ 年 予 算 と な っ た 。 この 研 究 費 は

総 研 究 費 の 一 割 に も満 た な か っ た が,指 紋 シス テ ム の研 究 が オ ー ソ ライ ズ さ れ た の で あ っ た。   こ の委 託研 究 に よ っ て,指 紋 照 合 基 本 技 術 の み な らず,シ 討 を進 め た。 そ して,5カ トモ デ ル を 試 作 して,大

ステム全般の検

年 プ ロ ジ ェ ク トが 終 了 した 翌 年 度 か らは パ イ ロ ッ 量 の デ ー タ で評 価 す る た め に,さ

ら3カ 年 の 契 約 を結 ん だ 。 この 背 景 に は,こ

ら に1979年

度か

の期 間 に実 用 シス テ ム と してハ

ー ド ・ソ フ トの 必 要 な構 成 要 素 を 試 作 し評価 して ,1982年

度 に は実 用 シ ス

テ ム を 導 入 しよ う と い う考 えで あ っ た。   い よい よ,警 察 庁 が 本 腰 を入 れ てAFIS導

入 を決 め た と い う こ とで,1979

年6月 に 情 報 処 理 官 庁 シ ス テ ム事 業 部 内 に指 紋 シス テ ム 開 発 部 を新 設 し,開 発 作 業 の 中心 を 中 研 か ら事 業 部 側 へ 移 した 。   シ ス テ ム ・ソ フ トは 新 設 の 指 紋 シ ス テ ム 開 発 部 で,指 紋 照 合 装 置FMP (Fingerprint

Matching

Proccessor,図2.6,図2.7)は

部 と コ ン ピ ュ ー タ事 業 部 で,指

紋 読 取 装 置(FR:Fingerprint

2.8)は 周 辺 装 置 事 業 部 が 窓 口 とな っ て ア ン リ ツ で,デ 業 部 経 由 の伝 送 事 業 部 で,と

コ ン ピ ュー タ技 術 本 Reader,図

ィス プ レ イ装 置 は 同 事

い う開 発 体 制 を とっ た 。

  ア ン リ ツ は 郵 便 番 号 読 取 装 置 の 開 発 で,ま

た,伝 送 事 業 部 は 当 時 中研 と関

係 し なが らデ ィス プ レ イ装 置 を製 品 化 して い た とい う 関係 が あ っ て,新

シス

テ ム を 開発 す る の に は 最 良 の布 陣 と考 え た か らで あ っ た 。 ソ フ ト開 発 は 中研 時代 の 協 力 会 社 に お 願 い した。

図2.6  指 紋照 合 装 置FMPの

パ ッケー ジ

図2.7  指 紋 照合 装 置FMP(1985年

図2.8  指紋 読 取 装 置FR(1985年

  こ の 期 間 で,現 在 の 国 内,海 外AFISの

ー タベ ー ス 構 造,す

なわ ち,ビ

頃)

基本形 が固 まった。 お手本が まっ

た くな い 状 況 下 で,平 均 対 象 率(AMR:Average とか,デ

頃)

Mating

Rate)と

い う概 念

ン(bin)分 割 方 式,遺 留 指 紋 の トレ

ー ス 入 力 等 々 の 検 討 を つづ け た 。   最 終 年 度 の1981年11月

に,警

察 庁 鑑 識 課 の70周

年 記 念 行 事 の 目玉 と し

て パ イ ロ ッ トシ ス テ ム を展 示 した 。12月 末 に は,翌 年 度(1982年)か

らの 実

用 シ ス テ ム 導 入 予 算 が 大 蔵 省 か ら内示 され た。 2.1.6 

警 察 庁1号

  1981年10月

機 納入

か ら1年 間 は コ ンバ ー ジ ョ ン[監 修 註:10指

指 紋 カ ー ドの 指

紋 か ら特 徴 抽 出 し て 登 録 指 紋 テ ン プ レー トを作 り,登 録 指 紋DBを る],翌

年10月

Latent

Inquiry)を

会(TI:Tenprint

構築 す

か らは コ ンバ ー ジ ョ ン を継 続 し な が ら遺 留 指 紋 照 会(LI: 開 始 し,1984年10月

か ら身 元 確 認 の た め の10指 指 紋 照

Inquiry)を 開 始 す る と い う計 画 。 とに か く,10月

果 た し,翌 年10月1日

の納入 を

か らの 遺 留 指 紋 照 会 業 務 を開 始 す る こ と に成 功 した 。

  実 は鑑 識 課 の ベ テ ラ ン課 員 の 中 に は,新

シ ス テ ム の 能 力 に つ い て疑 問 視 を

して い た 人 が い た と い う。 難 しい遺 留 指 紋 か ら,機 械 が 容 疑 者 を そ ん な に う ま く割 り出 せ る は ず は な い と｡と こ ろ が,稼 働 開始 直 後 か ら,次 々 と ヒ ッ ト が 出 る。 つ い に,稼 働 開 始 後 ま もな く,迷 宮 入 りで 時 効 直 前 の 殺 人 事 件 が解 決 した。 この ニ ュー ス は 早 速,新

聞 や テ レ ビ で大 々 的 に報 道 され,シ

ステム

を疑 問視 して い た 人 も脱 帽 す る とい う結 果 が で た。 十 年 余 の 関 係 者 の 努 力 が 報 われたので あった。

2.2  海外 市場 へ 2.2.1 

プ ロ ロー グ

  研 究 開 発 途 上 で,国

内 の 学 会 は い う に 及 ば ず,海

を 発 表 し て き た 。 も ち ろ ん,特

外 で の 学 会 で も研 究 成 果

許 出 願 も 活 発 に し て き た 。1982年,ニ

ヨ ー ク 州 ロ チ ェ ス タ ー で 開 か れ た 第67回IAI:International Identification(国

際 監 識 学 会)の 総 会 で 警 察 庁 がNECと

ュー

Association 共 同 でAFIS構

for 想 を

発 表 した 。   こ れ と 前 後 す る が,前 Feinstein女

年 の1981年9月

史 が 来 日 し た 。 こ の と き,市

情 報 を 得 て,ぜ

に,サ

ンフ ラ ンシ ス コ市 長 の

長 はNECがAFISを

開 発 中 とい う

ひ 会 っ て 話 を 聞 き た い と い う 。 市 長 滞 在 先 の 大 阪(サ

ン シ ス コ 市 と 大 阪 市 は 姉 妹 都 市)に

関 係 者 を 派 遣 し た 。 市 で はAFIS導

ンフ ラ 入 の

予 算 を 議 会 に 提 出 中 と い う。す ぐ に で も 市 警 と打 合 わ せ を し て ほ し い と い う 。 当 方 は,AFISは

警 察 庁 と 共 同 開 発 中 の も の で あ り,し

た が っ て,NECの

独

断 で 商 談 を 進 め る た め の 訪 問 はで き な い と話 した 。   す る と,翌

年 早 々 に,サ

ン フ ラ ン シ ス コ 市 警 のAFIS導

入 コ ンサ ル タ ン ト

を東 京 に 派 遣 して きた 。   彼 か ら い ろ い ろ な 話 を 聞 く こ と が で き た 。FBIの AFIS導

入 を 計 画 し て い る こ と 。 た と え ば,ア

テ キ サ ス 州,バ

ー ジ ニ ア 州 等 々 。AFISは

じ ま な い 。 し か し,将

現 状 や,米

ラ ス カ 州,カ

国の州警 等が

リ フ ォ ル ニ ア 州,

官 需 で あ る か ら,マ

スプ ロにはな

来 は ク レ ジ ッ トカ ー ドや コ ン ピ ュ ー タ の セ キ ュ リ テ ィ

等 の 民 需 市 場 も 開 け る だ ろ う。 現 在,ロ

ッ ク ウ エ ル が 英 国 のDe

La

Rue社

へ 売 却 し よ う と し て い る プ リ ン トラ ッ ク事 業 部 が 唯 一 の メ ー カで あ る が,遺 留 指 紋 照 合 精 度 は い ま ひ とつ 。 した が っ て,NECが

よい シス テ ム を作 っ た

ら大 きな 市 場 が あ る。 近 々,仕 様 書 を発 行 す る か ら よ ろ し く と言 っ て帰 っ て い っ た。 2.2.2 

当 時 の 米 国 のAFIS事

  FBIで

はNBSに

情

研 究 を委 託 し,実 用 機 の め どが 立 っ た の で,ロ

ル 社 製 の コ ンバ ー ジ ョ ンシ ス テ ム を 導 入 して,保 ドの う ち の 約1450万

ックウエ

管 して い る10指 指 紋 カ ー

枚 を デ ー タ ベ ー ス 化 して い た。 そ し て,AIDS‐Ⅰ

と名

付 け られ た10指 指 紋 照 会 用 の シ ス テ ム を設 置 し て い た 。   AIDSはAutomated IDentification

Systemの

略 で,1981年

に はAIDS‐Ⅱ

と して シ ス テ ム の レベ ル ア ップ 中 で あ っ た 。 照 合 シ ス テ ム は ロ ッ ク ウエ ル社 が 担 当 して い た 。 前 に も述 べ た よ うに,こ

の シ ス テ ム は10指 指 紋 照 会 が 中

心 の シ ス テ ム で あ っ た。   と こ ろ で,民

主 党 カ ー タ ー 大 統 領 時 代 の 米 国 で は,新 技 術 を使 っ た シ ス テ

ム を 導 入 す る警 察 機 関 に対 して補 助 金 を 出 して い た。 何 カ所 か の 地 方 警 察 で は この 補 助 金 を受 け て,AFISを

導 入 して い た 。 もち ろ ん,FBIに

シス テ ム

を納 入 して い た ロ ッ ク ウエ ル の プ リ ン トラ ッ ク事 業 部 の独 占 で あ った 。   と こ ろ が,共

和 党 レー ガ ン大 統 領 は 「強 い ア メ リ カ 」政 策 を打 ち 出 して,

連 邦 政 府 予 算 を軍 事 力 強 化 へ よ りシ フ トした た め に,こ の 補 助 金 は 打 ち切 ら れ た 。 カ リ フ ォ ル ニ ア 司 法 省(California CAL

DOJ)がALPS(Automated

ム を も って い た が,こ

Latent

Department Print System)と

of Justice:以

下

い う小 さ な シス テ

れ が 最 後 の 補 助 金 対 象 で あ っ た と言 わ れ て い る。 サ ン

フ ラ ン シス コ市 は こ の補 助 金 に乗 り遅 れ た の で あ っ た。 そ こ で,市 の 予 算 で AFISを

導 入 す る こ と に な っ た が,住 民 投 票 に か け て賛 成 を得 た とい う。

  ロ ッ ク ウ エ ル 社 の プ リ ン トラ ック事 業 部 は,連 邦 政 府 の 補 助 金 時 代 に は独 占的 に 数 カ所 の 地 方 警 察 に対 して シ ス テ ム を納 入 して い た が,遺 留 指 紋 の 照 合 精 度 が 悪 く,ま た,サ ー ビス も良 くな か っ た とい う。 た と え ば,サ

ンノゼ

地 域 の 警 察 に 納 入 し た シ ス テ ム は 性 能 問 題 で 裁 判 沙 汰 に な っ て い た し, CAL

DOＪ に 納 入 した シ ス テ ム は10日

状 態 で あ っ た。 した が っ て,サ

以 上 も ダ ウ ン した ま ま とい う よ う な

ンフ ラ ン シス コ市 で は よ りよ い もの を求 め て

い た の で あ っ た。

2.2.3 

サ ン フ ラ ン シ ス コAFISの

  1982年6月

に 住 民 投 票 でAFISの

受注 購 入 を 決 め た サ ン フ ラ ン シ ス コ 市 で は,

ベ ン チ マ ー ク テ ス ト付 き の 競 争 入 札 でAFISを   提 案 要 求 書RFP(Request

For

購 入す るこ とになった。

Proposal)は7月

に 発 行 さ れ,NECに

対 し

て も 参 加 を 呼 び か け て き た 。8月 は じ め に は 入 札 業 者 に 対 し て の 説 明 会,8月 下 旬 に は ベ ン チ マ ー ク テ ス ト,そ し て,9月

下 旬 に入 札 とい うス ケ ジ ュー ル。

  入 札 説 明 会 に は ネ イ テ ィ ブ ス ピ ー カ が 必 要 だ と の 認 識 で,NEC Lab.(NECの情

報 処 理 関 係 の 北 米 に お け る 技 術 調 査 会 社)に

て も ら う こ と に し た 。AFISの

基 礎 知 識 を 一 日 か け て 特 訓 し て,と

参 加 し て も ら っ た 。 こ の 入 札 は 国 際 入 札 で な い か ら,米 る 必 要 が あ っ た 。 そ こ で,現 NECIS,の

ちNEC

Printrakそ

2.2.4 

し て,英

地 法 人 のNEC

Technologyと

を 応 札 会 社 と し た 。 な お,入

System

依 頼 して 出 席 し

国 企 業 が応 札 社 に な

Information

な り,現

在 はNEC

Systems(略 Solution

札 説 明 会 に 出 席 し た の は,NEC,

国 のLogicaで

りあ え ず

称:

America) De

La

Rue

あった。

は じめ て のベ ン チマ ー ク テ ス ト

  シ ス テ ム と し て は,10月1日

か ら の コ ン バ ー ジ ョン 開 始 に 向 け て 調 整 中

の も の で あ っ た 。 照 合 装 置 が1台 が そ ろ っ て い た 。 ま た,テ し た が っ て,ベ だ し,10指

つ い て い て,一

ス ト用 に10指

応 はAFISと

指 紋 カ ー ド がDB化

して の全 機 能 されて い た。

ン チ マ ー ク テ ス トに は ど う に か 耐 え ら れ る も の で あ っ た 。 た

指 紋 カ ー ドの フ ォ ー マ ッ トは 日本 警 察 とサ ン フ ラ ンシ ス コ市 の

そ れ と で は 違 っ て い る 。 そ こ で,ベ 持 参 し た10指

ン チ マ ー ク チ ー ム が 東 京 に 到 着 し た タ 方,

指 紋 カ ー ドを 受 け 取 っ て,徹

夜 作 業 で 写 真 コ ピ ー を 作 り,日

本 の カ ー ド上 に レ イ ア ウ トが 合 う よ う に 張 り付 け る こ と に よ っ て,10指

指

紋 カ ー ド リー ダ に か け ら れ る フ ォ ー マ ッ トに し た 。   ベ ン チ マ ー ク テ ス ト は10指 53件

指 紋 照 会(TI)100カ

ー ド,遺

留 指 紋 照 会(LI)

。 結 果 が よ い の か ど うか は 判 らな い 。 立 会 者 の 雰 囲 気 が 良 い こ とだ け

が わ か っ た だ け 。 わ れ わ れ は 照 合 精 度 が ど れ ほ ど 出 て い る の か,よ

くわ か ら

なかった。   立 会 者 のK.Mosesの

感 触 は ま ん ざ ら で は な さ そ う 。 遺 留0指 紋 の ト レ ー ス

[監 修 註:当

時 は,低

品 質 な遺 留 指 紋 を指 紋 専 門 官 が5倍

に拡 大 して ペ ン で

ト レー ス し,そ れ をス キ ャ ン し て 入 力 し,特 徴 抽 出 して い た 。]を見 て,遺 留 指 紋 を トレー ス な し に直 接 入 力 で きる端 末 を オ プ シ ョ ンで も よい か ら提 案 で き な い か とい う コ メ ン トを残 して 帰 っ た。   あ と で わ か った が,遺 留 指 紋 の 照 会 精 度 は トッ プ10ヒ

ッ ト率(ト ップ か ら

10位 に正 し い 対 応 指 紋 が 検 出 さ れ る 率)でNECが0.824(82.4%)で の に 対 して,プ リ ン トラ ック は0.333(33.3%)で

あっ た

あ った 。格 段 の 違 い で あ る。

  入 札 で の メー カ 選 定 は最 低 価 格 提 案 会 社 で あ る とい う。 サ ンフ ラ ン シス コ のAFISの

規 模 は 警 察 庁 よ り1桁 小 さ い 。 し た が っ て,警

ACOS‐4シリ

察庁 の よ う な

ー ズ を 中央 コ ン ピ ュ ー タ と した の で は シ ス テ ム 価 格 が 高 く な

る。 さ らに,遺 留 指 紋 照 会 の ワ ー ク ロー ド も少 な い か ら,ト レー ス遺 留 指 紋 読 み取 り装 置 を別 に つ け る こ と もで き な い。   い ろ い ろ議 論 を重 ね た 末,中 央 コ ン ピ ュ ー タに はACOS‐2シ 註:ACOS‐2シ

リ ー ズ はACOSシ

シ リー ズ はACOS‐2の 留 指 紋(5倍

リー ズ[監 修

リー ズ の 最 低 価 格 シ リー ズ で,ACOS‐4

上 位 シ リ ー ズ]を 使 う こ とに し た。 ま た,ト

大)は 縮 小 して,10指

レー ス 遺

指 紋 用 の リー ダ で 読 ませ る こ とで シ ス テ

ム価 格 の 圧 縮 を図 っ た 。   入 札 価 格 を ど うす る か が 大 きな 問 題 。 次 の 三つ の 方 法 か ら決 め る こ とに し た 。 第 一 は原 価 の 積 み 上 げ 。 第 二 は す で に入 手 を して い た プ リ ン トラ ッ ク製 の パ ン フ レ ッ トか ら同 社 の 機 器 構 成 を 推 定 す る こ と。 プ リ ン トラ ッ ク は DEC社

のPDP‐11と

い う コ ン ピ ュ ー タ を使 用 し て い た か ら,そ の 価 格 を も

と に して プ リ ン トラ ック の 入 札 価 格 を推 定 す る。 第 三 は,米 国 は す で に情 報 公 開 が 原 則 で あ る か ら,米 国 の 弁 護 士 を通 して,プ

リ ン トラ ッ クAFISの

購

入 価 格 を調 査 す る と い う方 法 。   この よ う に 可 能 な 限 りの 作 業 を して 入 札 価 格 を決 め た 。9月 の 入 札 で は, NECが

落 札 し た。 契 約 書 締 結 に は 地 元 の 日系 弁 護 士 の 支 援 を受 け た 。

  ま も な く,ア ＲFPが

ラ ス カ州 公 安 局 とア ン カ レ ッ ジ市 警 共 同 利 用 の シ ス テ ム の

発 行 され,ベ

DOJもRFPを

ンチ マ ー ク テ ス ト付 き の 入 札 と な っ た 。 同 時 にCAL

準 備 中 と い う。 国 内AFISの

の 商 談 が 出 て きた 。10年

本 格 稼 働 前 に,次

々 に 海 外AFIS

の 時 間 を か け て研 究 開 発 して きた 努 力 が,海

外ビ

ジ ネ ス と し て も 実 りつ つ あ っ た 。

2.2.5    11月

海 外AFIS1号

機の納入

は じめ にサ ン フ ラ ン シ ス コ市 警 と の 契 約 が 締 結 さ れ た 。 こ の 契 約 書

に よ る と,60日

後 に 概 要 シ ス テ ム 設 計 書GSD(General

Document)を (Detailed

提 出 し,承 System

  1984年1月

Design

認 を 受 け て か ら60日 Document)を

System

以 内 に 詳 細 設 計 書DSD

提 出。

は じ め ま で に シ ス テ ム を 搬 入 し て 据 え 付 け 開 始,1984年4月

中 旬 ま で に10指

指 紋 カ ー ド を コ ン バ ー ジ ョ ン し て,受

け入 れ検査 に合格 す

る こ と 。納 期 遅 延 に 関 わ る ペ ナ ル テ ィ ー は 一 日 あ た り,1000ド   1982年11月 の,ハ

に 契 約 締 結 で あ る か ら納 期 ま で に は 約1年

ー ドウ ェ ア は 安 全 規 格FCC並

び にULの

ウ ェ ア は 警 察 庁 と は コ ン ピ ュ ー タ のOSが 直 し｡指

Design

ル とい う こ と。

半 あ る とい う もの

取 得 が 必 要 で あ り,ソ

違 う こ と も あ っ て,ほ

紋 シ ス テ ム 開 発 部 の 当 時 の 陣 容 は 部 長 を 含 め て,社

フ ト

とん ど作 り

員8名

と 約25

名 の 協 力 会 社 社 員。 これ らは 翌 年 の警 察 庁 へ の納 入 に 当 て られ て い た 。 した が っ て,海   NECソ

外AFISの

フ トウ エ ア 株 式 会 社(現 在 のNECソ

た 。 そ の 結 果,指 ア と で,サ

受 注で増 員が必須で あった。 フ トの 前 身)に 応 援 を 依 頼 し

紋 シ ス テ ム 開 発 部 か ら 若 手 の 社 員1名

とNECソ

フ トウ エ

ン フ ラ ン シ ス コ プ ロ ジ ェ ク トを 構 築 す る と い う 体 制 。 英 文 の ドキ

ュ メ ン ト を 作 る た め に,テ   さ て,NECISに を 依 頼 し た 。NECISは ピ ュ ー タASTRAを そ こ で,NECISの

ク ニ カ ル ラ イ ター を採 用 した 。

対 し て は,急 当 時,磁

遽AFISビ

ジネス のため の組織 を作 る こ と

気 デ ィ ス ク,プ

販 売 し て い た が,シ

リンタお よびオ フィス コ ン

ス テ ム もの は手 が け て い な か っ た 。

ボ ス ト ン 郊 外 に あ っ た 本 社 地 区 に,コ

ム の 経 験 の あ る 部 長 級 を 新 規 に 採 用 し,サ

ンピュー タシス テ

ン フ ラ ンシ ス コ市 内 に客 先 対 応 者

と コ ンバ ー ジ ョンマ ネ ー ジ ャ ー を お い た。 こ の オ フ ィ ス は サ ン フ ラ ン シス コ 市 の ダ ウ ン タ ウ ン に あ っ た が,こ

こ へ,コ

ンバ ー ジ ョン シ ス テ ム を設 置 した 。

コ ン バ ー ジ ョ ン セ ン タ ー の 始 ま り で あ っ た(図2

.9)。

  関 係 者 の 努 力 で,1984年2月

オ ペ レー タ教 育 が 始 ま っ た 。

下 旬 か らAFISの

迷 宮 入 り の 殺 人 事 件 の 遺 留 指 紋 を 入 力 し た と こ ろ,こ れ が 見 事 に ヒ ッ ト し た 。 警 察 本 部 長 か ら の 連 絡 で 市 長 が 駆 け つ け て,報

道 陣 に 対 し てAFISの

効 果 を

図2.9 

コ ンバ ー ジ ョ ンセ ン ター

発 表 した 。 前 に 述 べ た よ う に,市 長 が 来 日時 にNEC  AFISを

知 って警 察 に

紹 介 した 関係 もあ っ て,大 変 な喜 び よ うで あ っ た とい う。 翌 月,当

時の小林

宏 治 会 長 が サ ン フ ラ ン シス コ市 を 訪 問 して市 長 を表 敬 訪 問 した 際 に,市 長 が 市 の キ ー を贈 りNECに 後2週 間 で,442件 2.2.6 

対 して感 謝 の 意 を表 され た。な お 市 警 で は,稼 働 開始

の 遺 留 指 紋 を照 会 し78件 が ヒ ッ ト(17.6%)し

NESES(日

た とい う。

本 電 気 セ キ ュ リ テ ィ シ ス テ ム)の 設 立 と ワ シ ン ト

ンオ フ ィス の 開 設   サ ンフ ラ ン シス コ市 に引 き続 い て,ア た,CAL   NEC

DOJや,シ AFISは

ラス カ州 か ら も受 注 に 成 功 した 。 ま

カ ゴ市 警 か ら も引 き合 い が きて い た 。

米 国 の 市 場 で 強 い 競 争 力 が あ りそ うで あ る。 で は,ど

らい の 市 場 が あ る か 検 討 し よ う と い う こ と に な っ た 。 そ れ に は,米

のく

国の警察

組 織 は ど うい う もの か を理 解 しな け れ ば な らな い。 警 察 庁 か ら ワ シ ン トンの 日本 大 使 館 に 出 向 して い た 一 等 書 記 官 か ら,『 米 国 の 警 察 』とい う 本 を教 え て も ら っ た。 この 本 は,彼 の 前 任 者 が 書 い た もの で あ っ た。 早 速,買 強 し た。FBI,州

警 察,郡(County)の

よ くわ か っ た 。 そ こ で,所 した 。小 型AFIS,中

シ ェ リ フ ・オ フ ィ ス,市

管 の対 象 人 口 が30万

型AFISそ

し て大 型AFISの

って勉

警の 関係が

人 以 上 の警 察 機 関 を洗 い 出 台 数 を推 定 して,マ

ーケ

ッ トの大 き さ を算 出 した 。ち な み に,こ の と き リス トア ッ プ した 警 察 機 関 は, 現 在 ほ とん どAFISを   そ こで,AFISを

導 入 して い る 。 海 外 に 拡 販 す る た め に は,専 門 の新 会 社 を 設 立 した ほ う

が よい と の 判 断 で,1983年10月

に,会 長,社

長 を は じめ,会 社 幹 部 に 対 し

て,「 指 紋 シ ス テ ム 事 業 に 関 す る新 会 社 に つ い て 」と い う プ レ ゼ ンテ ー シ ョ ン を 行 っ た 。 そ し て,日 NESES)が AFISの

本 電 気 セ キ ュ リ テ ィ シ ス テ ム 株 式 会 社(略 称

この 年 の12月16日 販 売 支 援,ソ

軌 道 に の っ た後 は,国

付 で 設 立 さ れ た。 こ の 会 社 は,当

フ ト開 発,納 内AFISを

入 設 置 お よ び,ト

員 プ ラス αと警 察 鑑 識 のOBと

ラス カ 州 のAFISに

関係 した

が 主 体 の10人 足 らず で,旧 三 田工 場

内 の 一 隅 を借 りて ス タ ー ト した 。NECソ 了 時 点 でAFISプ

レー ニ ン グ を担 当 し,

も担 当 す る構 想 で あ っ た。

  当 初 の構 成 人 員 は,サ ン フ ラ ン シ ス コ市,ア NEC社

初 は海外

フ トウ エ ア は,ア

ラス カAFIS終

ロ ジ ェ ク トか ら撤 退 す る こ と に な っ た。 新 会 社 の 設 立 時 期

で はす で に翌 年 の 大 学 卒 業 生 の就 職 は決 まっ て い た の で,新 卒 者 の採 用 が で きず,人

員 面 で は協 力 会 社 に頼 ら ざ る を得 な か っ た。

2.2.7 

指 紋 画 像 デ ー タベ ー ス の は じま り

  警 察 庁 のAFISを

計 画 して い た と き に,候 補ID表

て の議 論 が あ っ た 。AFIS導

を確 認 す る手 段 につ い

入 前 の 第1次 機 械 化 計 画 で は マ イ ク ロ フ ィ ル ム

装 置 を使 っ て い た。 当 時 は,指 紋 画 像 を記 憶 す る装 置 と して は,磁 気 テ ー プ 型 の 装 置 しか な く,こ れ で は希 望 す る指 紋 画 像 を高 速 に検 索 で きず,ヒ

ット

指 紋 の 確 認 に は不 向 きで あ っ た。 した が っ て,新 技 術 の 出現 に期 待 を か け て, 指 紋 画 像 シス テ ム を 導入 し なか っ た 。   サ ン フ ラ ンシ ス コや ア ラス カ のAFISも,当 ム を要 求 して い た。 さ て,ア

初 は マ イ ク ロ フ ィル ム シ ス テ

ラス カ 州 の ベ ンチ マ ー ク テ ス ト,提 案 価 格 の 開

札 が お わ っ た あ と,提 案 した メ ー カ のClarification ジ で 開 か れ た 。 ミー テ ィ ン グ終 了 後,し

ア ンカ レッ

ば ら く待 機 せ よ とい う。 応 札 メ ー カ

は 現 地 で 待 機 して い た 。 一 両 日す る とNECに 紋 画 像 シス テ ム と して,光

Meetingが

呼 出 しが あ り,出 向 く と,指

デ ィ ス クが 提 案 で き な い か と言 う。NECが

光デ

ィ ス ク を製 品化 し た と い う,出 た ば か りの コ ン ピュ ー タ雑 誌 が机 の 上 に あ っ た。   光 デ ィス ク装 置 の 製 品 化 は 承 知 して い た が,当 時,新

製 品 は国 内 出荷 後1

年 以 上 経 過 しな けれ ば提 案 して はい け な い と い う内 規 が あ っ た 。 そ の よ う な ネ ガ テ ィ ブ な こ と を言 っ て い る と き で は な い と判 断 し て,社 内 の承 認 を待 た

ず に提 案 す る こ と に した 。 ス キ ャ ン した 指 紋 画 像 を半 分 の解 像 度 に落 と した 2値 指 紋 画 像 で,フ

ァク シ ミ リの 方 式 で 指 紋 画 像 を圧 縮 す る こ とを 考 え て記

憶 容 量 を算 出 した 。ACOS

AFIS時

代 の 指 紋 画 像 シ ス テ ムが こ の と き決 ま っ

た の で あ っ た。 2.2.8    CAL

CAL DOJで

DOJ

AFISの

受注

は,先

に 述 べ た よ う に,カ ー タ ー大 統 領 時代 にで き た 連 邦 政

府 の 法 執 行 援 助 庁 の 補 助 金 に よ っ て,ALPSと 指 紋 専 用 の 小 さ なAFISを 名 で,Automated ALPSは

約20万

い う プ リ ン トラ ック製 の 遺 留

導 入 して い た 。ALPSと

Latent

Print

Systemの

はCAL

DOJ独

特 の呼び

頭 文 字 を 組 み 合 わ せ た もの 。

人 分 の デ ー タベ ー ス の シス テ ム で あ っ た が,新

システ ムに

置 き換 え る とい う。   と こ ろ で,カ るAFISネ

リ フ ォ ル ニ ア 州 で は州 議 会 の 上 院議 員 が,州 全 土 を カバ ー す

ッ トワ ー ク を計 画 して い た 。 す な わ ち,SB190法

を 準 備 中 で あ っ た 。CAL

DOJで

案 とい うもの

は この 構 想 を実 現 す べ く,RFPの

準備にと

りか か っ て い た 。   こ の構 想 に よ れ ば,サ

ク ラ メ ン トに大 型AFISを

州 の 大 きな 郡 に は ロー カ ルAFISを,ま

た,そ

設 置 し て セ ン タ ー と し,

れ 以 外 の 郡 に は リモ ー ト端 末

を設 置 し て,こ れ らを ネ ッ トワー ク化 し よ う とい う もの で,郡 が シ ス テ ム を 導 入 す る と き に は70%の   CAL

DOJは

資金 を州 が 援 助 す る と い う構 想 で あ っ た 。

この 計 画 に 沿 っ て,RFPを

通 過 して い な い か ら,セ

の 入 札 で あ っ た 。 な お,CAL な らず,市

発 行 し た。SB190法

案 が議会 を

ン ター系 を メ イ ン と し,他 は オ プ シ ョ ン とい う形 で DOJで

は こ のAFISは

単 な る犯 罪 捜 査 用 の み

民 の 無 犯 罪 証 明 発 行 に も利 用 す る とい う もの で あ っ た。

  この た め に,CAL

DOJシ

ス テ ム で は10指 指 紋 照 会(TI)は,犯

罪 者 と無

犯 罪 証 明 発 行 者 の 指 紋 デ ー タ ベ ー ス を対 象 に し,遺 留 指 紋 照 会(LI)用 ー タベ ー ス(遺 留 指 紋 照 会 用DB)は で あ る 。 カ リ フ ォ ル ニ ア 州 は3000万

のデ

犯 罪 者 の み の 指 紋 とす る 大 き な シ ス テ ム 人 の 人 口 が あ る米 国 最 大 の 州 。 犯 罪 者

指 紋 以 外 の 指 紋 も入 れ る の で,ワ ー ク ロ ー ド も大 きい 。 完 成 す れ ば 日本 の 警 察 庁 よ り も大 きなAFISと

な る。 しか も,は

じめ て のAFISネ

ッ トワー ク で

あ る。 受 注 に 向 け て,営 業,技 術 と も に総 力 を あ げ て 取 り組 ん だ(図2.10)。

図2.10 

  ACOS4系

大 型AFIS(鳥瞰

した 写真)

で 提 案 す る こ とに した 。RFPで

は 光 デ ィス ク を使 用 した 指 紋

画 像 シ ス テ ム が す で に 要 求 さ れ て い た 。 集 合 光 デ ィ ス ク で 提 案 す る か,ア ス カ シス テ ム の1枚 型 の もの に す る か の 議 論 が あ っ た 。 こ のRFPで Use

Requirement"(AFISのRFPに

が あ って,提

ラ

は"In

は じめ て この 条 件 が 入 っ た)と い う の

案 す る機 器 は,ユ ー ザ で の 使 用 実 績 が 証 明 され た もの で な けれ

ば な らな い とい う。   一 枚 型 の 装 置 で は,装 に な る。 もち ろ ん,記

置 あ た り2GBの

容 量 だ が,集 合 型 で は100GB程

度

憶 容 量 あ た りの 価 格 は集 合 型 が 安 い 。 ベ ンチ マ ー ク テ

ス トに来 日 し た と き に,ユ ー ザ 見 学 で,"In

Use

Requirement"が

証明で き

る か ど うか が 焦 点 で あ る 。 あ る百 貨 店 と はす で に集 合 光 デ ィス ク装 置 の 契 約 を し て い た が,も

う 一 つ の 問 題 は,AFISの

う こ とで あ る 。 結 局,提

使 用 環 境 で信 頼 性 が ど うか とい

案 書 の準 備 の 最 終 段 階 に な っ て,集 合 型 の提 案 を あ

き らめ た 。   営 業 的 な 情 報 収 集 に よ る 適 正 な提 案 価 格,ベ

ンチ マ ー ク テ ス トの 好 成 績,

提 案 書 の 良 さ に よ っ て この シ ス テ ム の 受 注 に成 功 した 。

2.2.9 

CAL

DOJ

  CALDOJと

AFISの

は1984年

納 入 とCAL‐ID‐RAN

末 に 契 約 を 結 ん だ 。 そ し て,CALDOJの

本部 があ

る サ ク ラ メ ン トに オ フ ィ ス と コ ン バ ー ジ ョ ン セ ン タ ー を 開 設 し た 。   納 入 は 四 つ の フ ェ ー ズ に 分 か れ て い た 。 す な わ ち,フ 翌 年 の6月 に,登

に プ リ ン ト ラ ッ ク のALPSを

置 き 換 え る 。 フ ェ ー ズ2は

し て は, 年末 まで

録 指 紋 デ ー タ ベ ー ス を 最 終 予 定 の 半 分 ま で 増 や す 。 フ ェ ー ズ3で

1986年7月

ま で に 全 登 録 指 紋 デ ー タ ベ ー ス を 構 築 し て,遺

指 指 紋 照 会 の 全 業 務 をAFIS化 て,カ

ェ ー ズ1と

す る 。 フ ェ ー ズ4はSB‐190法

リ フ ォ ル ニ ア 州 のAFISネ

  SB190法

案 も,後

日,成

け ら れ て い た 。 そ れ は,こ

立 し た 。 た だ し,そ

フ ェ ー ス を 開 示 す る こ と で あ っ た 。CAL AFISと

  こ れ ら の 購 入 に は,CAL

DOJ

セ ン タ ー のAFISの DOJは

そ の 完 成 は1987年

同 等 ま た は そ れ 以 上 と い う条件 を付 け た。 AFISと

Access

同等 ま た は そ れ以 上 の 照 合 精 度 が 社 の 入 札 参 加 は な く,

Angeles市

警 はLos

と よ ば れ,小

略)と

Costa/Alameda,

Bernardinoお

ー と接 続 し た

Networkの

ッ トワ ー ク はCAL‐ よ ば れ て い る も の で,

で あった。

  名 乗 り を あ げ た 郡 は,Contra Riverside/San

イ ン ター

提案書 の審査 に加わ るこ と

独 占 と な っ た 。 こ の カ リ フ ォ ル ニ ア 州 のAFISネ

ID‐RAN(RANはRemote

件 が付

リ モ ー ト端 末 を 購 入

出 る こ と を デ モ し な け れ ば な ら な か っ た の で,他 NECの

構 想 を実現 し

の 施 行 に 際 し て,条

の 法 案 に 基 づ い て,AFISや

DOJ

留 指 紋 照 会,10

ッ トワ ー ク を 作 る と い う も の 。

す る 時 に は 競 争 入 札 に よ る こ と,CAL,DOJは

と,照 合 精 度 はCAL

は

Angeles郡

よ びSan のAFISを

Los Diegoで

Angeles, Orange, あ っ た 。 他 に,Los

経 由 し て,サ

ク ラ メ ン トの セ ン タ

。 こ れ ら の ロ ー カ ルAFISはFUAA(Full

Use

さ な 郡 に はLIT(Local

よ ん だ指 紋 照 会 用 の

リ モ ー ト端 末 や,指

Input

Terminal)と

紋 画 像 が 検 索 で き るVOT(Verification

AFIS

Only

Agency)

Terminal)

と い う端 末 が 導 入 さ れ た 。

2.2.10    CAL

ナ イ トス トー カ ー 事 件 の 解 決 DOJの

フ ェ ー ズ1は 客 先 の サ イ ト工 事 の 遅 れ もあ っ て,完 成 が 少 し

遅 れ 気 味 で あ っ た 。8月 下 旬 に は 約30万

人 分 の 指 紋 が ロ ー ドさ れ て お り,

照 会 の トレー ニ ン グ を 開始 して い た 。 そ の こ ろ,ロ

サ ンゼ ル ス 地 域 で20件

近 くの 連 続 殺 人 事 件 が 発 生 して い た。 人 々 は この 犯 人 をナ イ トス トー カ ー と よ ん で恐 れ て い た。 警 察 の懸 命 の 捜 査 に もか か わ らず,犯 が で き な か っ た 。 と ころ が,た

また ま ナ イ トス トー カ ーが 乗 り捨 て た と思 わ

れ る 自動 車 の 中 か ら遺 留 指 紋 が 見 つ か っ た 。 そ こで,州 の社 長 に対 して,CAL も ち ろ ん,OKと

DOJに

人 を特 定 す る こ と

引 き渡 し前 のAFISの

知 事 か ら,NECIS

使 用 許 可 を 求 め て きた 。

回答 。 遺 留 指 紋 は サ ク ラ メ ン トに送 られ た。 早 速,照

合す

る と ヒ ッ トした 。 ま もな く犯 人 が 逮 捕 さ れ て,事 件 は解 決 した 。   テ レ ビや新 聞 は一 斉 にAFISの

快 挙 を報 道 した 。NEC製

のAFISと

い うこ

とで,海 外 に も報 道 さ れ た 。   有 名 な 週 刊 誌 の"TIME"は,NEC

AFISは

格 段 に性 能 が よ い もの で,警

察 機 関 の 革命 的 な 道 具 が 出 来 た と い う特 集 記事 を掲 載 した。 こ の 事 件 を 契 機 と して,AFISの

導 入 機 運 が 一 段 と加 速 され た 。

  そ し て,NEC

AFISが

警 察 機 関 で 高 く評 価 され,こ

ス トン で 開催 され た 国 際 警 察 長 協 会(IACP)の

の 年 の10月,ヒ

総 会 で,小

ュー

林 会 長 が 表 彰 を受

け た 。 翌 年 の4月 に は,国 連 の 本 会 議 場 で,国 連 の 非 政 府 機 構(NGO)の ンバ ー で あ るIACPと Medal)を

2.3  2.3.1 

国 際 麻 薬 取 締 官 協 会 か ら 国 連 平 和 メ ダ ル(UN

メ Peace

受 けた。

マ ー ケ ッ ト首 位 に あ い つ ぐ受注

  サ ン フ ラ ンシ ス コAFISの

第1号 機 の 成 功,翌

年 のCAL

よ る ナ イ トス トー カ ー事 件 の 解 決 に 刺 激 され て,AFISを い つ い だ 。 競 争 入 札 で,ベ

DOJシ

ステ ムに

導 入 す る警 察 が あ

ンチ マ ー ク テ ス トを実 施 す れ ば,ほ

とん どNEC

シス テ ム が 選 ば れ る とい う状 況 で あ っ た。   NEC 大TVネ

AFIS導

入 の 成 果 は華 々 し く,Forbesを

は じめ米 国 の 有 力 雑 誌 や,3

ッ トワ ー ク等 で あ い つ い で 報 道 され た 。 折 し も,NECISは

ス コ ン ピ ュ ー タ,PC,プ

リ ン ター,磁

気 デ ィス ク の 生 産 工 場 を 新 設 して い

た 時 期 で,市 民 の 安 全 に 貢 献 して い る企 業 とい う評 価 を受 け,ビ 段 と弾 み が つ い た 。

オフィ

ジ ネ ス に一

  さて,1986年 SB‐190に

は 第 一 回 目の 受 注 の ピ ー ク で あ っ た 。 カ リ フ ォ ルニ ア 州 の

基 づ い て,CAL‐ID‐RANに

が 多 か っ た が,北

名 乗 りを あ げ た 警 察 を含 む北 米 地 域

米外 か らの 受 注 もあ っ た 。 指 紋 画 像 デ ー タベ ー ス が2値 指

紋 画 像 で あ るAFISは,1989年

の 北 イ リ ノ イ 鑑 識 研 究 所 の 契 約 を最 後 と し

て,25シ

とん どは 契 約 後,約1年

ス テ ム が 契 約 さ れ,ほ

以 内 に納 入,稼

働

した 。 これ らの シ ス テ ムの10指 指 紋 照 会 用 デ ー タベ ー ス の 総 量 は 約3000万 人 に 達 し た。   こ の う ち,ACOS2系 ォ ー ク 群,カ で,他

のAFISは

ル ガ リ市(カ

はACOS4系

サ ン フ ラ ン シ ス コ 市,ア

ナ ダ),お

よ び,エ

ドモ ン ト ン 市(カ

ラ ス カ 州,サ

フ

ナ ダ)の5カ

所

で あった。

2.3.2  北 米 現 地 体 制 の 整 備 と コ ンバ ー ジ ョン セ ン ター   あ い つ ぐ受 注 に 対 処 す る ため に,営 業,シ ス テ ム サ ポ ー ト,教 育,保

守並

び に コ ンバ ー ジ ョ ンセ ン ター 等 の現 地体 制 の 整 備 が 急 務 で あ った 。   ま ず,拠 点 を西 部,中 ク ラ メ ン トに,中

部,並

び に東 部 の3地 区 体 制 と した。 西 部 地 区 は サ

部 地 区 は シ カ ゴ に,東 部 地 区 はNECISの

ス トン近 郊 の ボ ッ ク ス ボ ロ ー に,そ

して ワ シ ン トンDCは

本社 が あったボ こ れ ら を総 括 す る

司 令 塔 に な っ た。   カ ー ドコ ンバ ー ジ ョ ン はサ ク ラ メ ン ト地 区,次

い で,大

量 受 注 に伴 っ て,

ボ ッ クス ボ ロ ー 地 区 に(ジ ョー ジ ア は 地 元 で の 作 業 が 義 務 づ け られ て い た か ら ア トラ ン タ地 区 に 暫 定 的 に セ ン ター を作 っ た)開 設 し た が,効

率化 のため

に,後 に は サ ク ラ メ ン ト地 区 一 カ所 に結 集 した 。 2.3.3   1984年

米 国 以 外 のAFIS の 春 頃,警

察 庁 の刑 事 局 長 が あ る会 議 に 出 席 す る た め に渡 欧 した。

局 長 の 帰 国 後 の 話 で は,ス こ の こ と も あ っ て,9月 ス トを 実 施 し,商

ペ イ ン 警 察 がAFISに

非 常 に興 味 を示 した と い う。

に ス ペ イ ン 警 察 が 来 日 し,小

談 が 一 気 に 進 展 し た(プ

規 模 な ベ ンチ マ ー クテ

リ ン トラ ック 社 と契 約 寸 前 で あ っ

た が)。   オ ー ス ト ラ リ ア は,現

地 法 人 のNEC

Information

Systems,

Australiaを

通 し た ア プ ロ ー チ が 実 を 結 ん だ 。 オ ー ス ト ラ リ ア で は そ の こ ろ,全 を ニ ュ ー サ ウ ス ウ エ ル ズ 州 で 保 管 運 用 し て い た 。 し た が っ て,同

土 の指紋 州 にAFIS

セ ン タ を お い て,各

州 に リモ ー ト端 末 を設 置 し,全 国 ネ ッ トワー ク を構 築 す

る と い う構 想 で あ っ た。1985年 は ス タ ン ドア ロ ー ンAFISと

に は 契 約 を 結 ん だ 。 オ ー ス トラ リ ア は 当 初

して 稼 働 を 開 始 し,1988年

には世界 初 の全 国

ネ ッ トワー ク を完 成 した 。   そ の後,オ (NEPI)に

ー ス トラ リ アで は,National

業 務 が 移 管 され た 。 ま た,ス

が 導 入 され た が,そ

の 後,人

Exchange

of Police Information

ペ イ ンで は 当 初 は 国 家 警 察 にAFIS

民 警 察 が 合 流 して,全

国 ネ ッ トワ ー クが で き

た。   サ ウ ジ ア ラ ビ ア 内務 省 で は,1986年

は じめ,東

京 で ベ ンチ マ ー ク を実 施

し,翌 年 契 約 を した 。 サ ウ ジ ア ラ ビ ア で はAFISの

み な らず,犯 罪 者 の 氏 名

を デ ー タベ ー ス 化 して 氏 名 検 索 で き る シス テ ム も 同時 に 受 注 した 。AFISの 端 末 画 面 の み な らず,こ

の シ ス テ ム の た め に ア ラ ビ ア語 化 が 必 要 で あ っ た 。

さ らに,未 解 決 遺 留 指 紋 を コ ンバ ー ジ ョンす る こ と も初 め て請 け 負 っ た 。   ま た,AFISセ

ン タ ー の 設 置 場 所 の 工 事 も請 け 負 っ た 。 こ の 工 事 はNEC

シ ス テ ム建 設株 式 会 社 が 請 け る こ とに な っ た 。 ア ラ ブ な らで は の 床 材 料 指 定 等 が で たが,特 に 難 渋 した の は,ア ラ ビ ア 語 化 とシ ス テ ム の 取 り扱 い 説 明 書 。 1990年

の は じめ に は,シ

ス テ ムが 動 き出 して は い た が,ド

キ ュ メ ン ト類 が

貧 弱 だ とい う こ とで 納 品検 査 を して くれ な い 。 そ う こ う して い る う ち に,こ の 年 の 夏 の 終 わ り頃 に な っ て,突 な くクエ ー トを越 え て,サ

如 イ ラ クが クエ ー トに侵 攻 して きた。 ま も

ウ ジ ア ラ ビ ア を脅 か す 事 態 が 発 生 した。 い わ ゆ る

湾 岸 戦 争 の 始 ま りで あ っ た 。SEもCE(カ き上 げ た 。 しか し,契 約 先 がAFISを

ス タマ ー ・エ ン ジ ニ ア)も 全 員 引

使 う とい う か ら,東 京 か ら時 々 電 話 を

入 れ て コ ン タ ク トを とっ て い た が,シ ス テ ム は問 題 な く稼 働 して い た 。 翌 年 の 春 に,湾 岸 戦 争 は 終 わ る。 ドキ ュ メ ン トが 不 備 で運 用 で き な い とい う こ と は な い こ とが 明 らか に な り,ま もな く検 収 が 完 了 した 。   北 欧 諸 国 に対 して も,海 外 営 業 グ ル ー プ,事 業 部,日 系 の 商 社 の 協 力 で 市 場 を拡 大 し た。   北 米 以 外 のAFISプ

ロ ジ ェ ク トで は,NECの

あ る と こ ろ は別 と して,ど

情 報 処 理 関 係 の現 地 法 人 が

う して も,現 地 語 の 対 応 者 が 必 要 で,こ

の た め,

現 地 語 が 堪 能 な 人 をハ イ ヤ ー して シ ス テ ムの サ ー ビス イ ン後 の保 守 体 制 を と

っ た 。NEFS(NECフ

ィ ー ル ドエ ン ジ ニ ア リ ン グ:現NECフ

グ)で は2∼3年

2.3.4 

交 代 で,CEを

ィー ル デ ィ ン

派 遣 し て くれ て こ の 問 題 を 解 決 し て い る 。

円高 の 嵐

  心 配 して い た嵐 が 来 た。 今 日で も,新 聞 や テ レビ で は 毎 日為 替 相 場 が 報 じ られ て い るが,戦

後 か ら今 日 まで の大 き な流 れ を 見 る と,図2.11に

示す よ

うに,三 段 階 の ジ ャ ン プが あ っ た こ とが わ か る。   日本 は戦 後,1ド

ル=360円

の 固 定 相 場 の 時 代 が 長 く続 き,輸 出大 国 と し

て の 道 を 進 ん で き た 。 と こ ろ が,AFISの て,経

済 超 大 国 の 米 国 政 府 は,そ

1オ ンス=35ド

研 究 開発 を 始 め た1971年

れ まで40年

になっ

近 く堅 持 して い た,金(gold)

ル とい う制 度(紙 幣35ド ル で,い つ で も金1オ

ンス と交 換 す

る とい う 制 度)を 破 棄 した 。 ドル の価 値 が 急 落 した 。 そ れ に 伴 っ て,一 ドル=308円

旦1

の 固 定 相 場 に な っ た 。 これ が 有 名 な ニ ク ソ ン シ ョ ック で あ る。

  そ の 後 ま も な く,円 は今 日の よ う な変 動 相 場 制 に な っ た 。 ドル に 対 して 円 の 価 値 が 急 騰 した の で あ る。 この と き も,日 本 の 輸 出 産 業 は 大 きな打 撃 を 受 け た。 これ が 第1回

目の 為 替 レー トの 急 変 で あ っ た 。

図2.11 

円 と米 ドルの為替 レ― ト変 遷

  為 替 レ ー トは そ の後,第2回

目の急 変 を 経 て,円

240円 で 推 移 して い た の は,AFISが の 為 替 レ ー トに 合 わせ て,AFISの

が ドル に対 して210円

∼

海 外 市 場 に 参 入 し た時 で あ っ た 。 当 時 価 格 を決 め て い た 。

  こ の こ ろ か ら,日 本 の 会社 で は,為 替 レ ー ト変 動 対 策 と して,現 地 生 産 へ の シ フ トが 加 速 され た 。AFISも

米 国 で 生 産 す べ きだ とい う意 見 や,ソ

開 発 の 現 地 化 が 話 題 に な っ たが,ACOSやMSミ 独 自の コ ン ピ ュ ー タで はAFIS市

フト

ニ コ ン とい う よ う なNEC

場 だ け を考 え る と無 理 な話 。 そ れ で は 米 国

製 の コ ン ピ ュ ー タ に乗 り換 え た ら とい う意 見 も出 たが,こ

れ ま で の ソ フ ト資

産 を 捨 て る 決 断 もで きな か っ た。 そ こで,東 京 中 心 で の 原 価 低 減 を し よ う と い う こ とに な っ た。   シ ス テ ム 的 に原 価 を削 減 で きる もの が な い か?候 FMP(指

補 に上 が っ た もの は,

紋 照 合 装 置)

図2.12 

指 紋 照合 装 置FMPの

変遷

FIM(AFISの

ワ ー ク ス テ ー シ ョ ン:指

紋 入 力 モ ニ タ ー)

登 録 指 紋 デ ー タベ ー ス 指紋画像 システ ム  そ の 他,コ

ス トの 改 善 が で き る も の と し て,

ソ フ ト工 数 コ ンバ ー ジ ョ ン の 効 率 化 リ モ ー トメ ン テ ナ ン ス

  FMPの

見 直 しに 関 して は 府 中 部 隊(コ ン ピュ ー タ技 術 本 部 と コ ン ピュ ー

タ事 業 部)が 担 当 し,緊 急 策 と して,性

能 に あ ま り影 響 を及 ぼ さ な い パ ッ ケ

ー ジ を除 去 す る。 本 格 的 な 対 策 と し て 原価 低 減 を強 く意 識 して,次 期 製 品, FMP2を

開 発 す る。

  FIMに

つ い て は,原 価 低 減 版 を 開発 す る。

  指 紋 画像 デ ー タベ ー ス の 圧 縮 につ い て はNESESが テ ム に 関 して は,光

デ ィ ス ク装 置 をACOSに

担 当 し,指 紋 画 像 シス

直 結 す る こ と に よ っ て,ミ

ニ

  ソ フ ト開 発 の 効 率 化 は い つ の 時 代 で も求 め られ て い る もの で あ るが,特

に

コ ン ピ ュ ー タ を削 除 す る こ と に した 。

海 外AFISで

の ポ イ ン トは,ソ

削 減 で あ っ た 。 海外AFISで

フ トの標 準 化 と客 ご と の カ ス タマ イ ズ 費 用 の

は,基 本 的 に はCAL

DOJで

標 準化 を しよ うと

い う こ と で,開 発 部 隊 を こ の プ ロ ジ ェ ク トに重 点 配 置 を した。 しか し,こ の 完 成 を待 っ て い た の で は,並 行 して 受 注 して い る他 の 顧 客 の 納 期 は守 れ な い 。 と に か く納 期 優 先 とい う こ とで,あ ま た,RFPが

発 行 さ れ る 都 度,少

る程 度 の 重 複 開 発 が 避 け られ な か っ た 。 しず つ 違 っ た 新 規 機 能 が 要 求 され る 。 そ

の 多 くの もの は,カ ス タ マ イ ズ と い う こ とで 片 付 け られ ない もの を 含 ん で い る 。 と い う よ うな 事 情 で,投

入 ソ フ ト費 が 増 加 す る ば か りで,目

に 見 え た効

率 化 は 残 念 なが らで き なか っ た 。   コ ンバ ー ジ ョ ンの 効 率 化 は,オ ペ レー タ数 の低 減 と コ ンバ ー ジ ョ ンの 不 具 合(こ れ の多 くは 機 器 の 障 害 に 起 因 して い た)に よ る 後 戻 り作 業 の 防 止 の 観 点 で 改 善 策 を立 て た 。   リモ ー トメ ンテ ナ ンス につ い て は,NEFSが

中 心 で対 策 を立 て た。

2.3.5 

貿 易 摩 擦 と ス ー パ ー301条

問題

  円 高 問 題 が 出 た つ い で に,1987年3月

に 起 きた ス ー パ ー301条

れ よ う。 プ ラ ザ 合 意 以 降 の 円高 の急 進 に も か か わ らず,日 一 向 に 改 善 され な か っ た 。 そ こで,米

問題 にふ

米の貿易不均 衡は

国 政 府 は 次 の 手 を 考 えた 。 そ れ は,報

復 関税 を課 す とい う もの で あ っ た 。 米 国 の 貿 易 委 員 会 は,ス ー パ ー301条 発 動 す る こ とに よ っ て対 象 製 品 を指 定 して,そ

を

れ に対 して 報 復 的 に100%の

関 税 を か け る とい う。 この と き候 補 に あ が っ た の は,コ

ン ピ ュー タ,写 真 フ

ィル ム,電 動 工 具 で あ っ た 。   報 復 関 税 の 対 象 に な る と,実 質 上 は輸 入 禁 止 と 同 じ効 果 を も つ 。NECと し て はAFISの AFISに

み な らず,コ

つ い て は,ユ

に 集 ま っ て,と

ン ピ ュ ー タの 対 米 輸 出 が 壊 滅 す る こ と に な る 。

ー ザ が 直 ち に 反 応 し た。 主 要 ユ ー ザ は ワ シ ン トンDC

に か くAFISに

ら き か け た 。NEC

AFISが

関係 す る もの を対 象 外 に す る よ う政 府 に は た

市 民 の 治 安 維 持 に な くて は な らな い もの で,同

等 性 能 の 代 替 品 は な い こ と。2倍 の 金 額 で 購 入 しな け れ ば な ら な く な る と, 購 入 費 の 出所 が 税 金 だ か ら,被 害 は米 国 の市 民 が 受 け る こ とに な る。 こ の よ うな 趣 旨 の 陳 情 書 を貿 易 委 員 会 に 出す と と も に,公 聴 会 でAFIS関 の 除 外 を 訴 え た 。 前 に述 べ た,初 ま た,AFISの 局,現NIST)か

期 のFBI

AFISの

ア ル ゴ リズ ム を開 発 し,

デ ー タ フ ォ ー マ ッ トの標 準 化 を進 め て い たNBS(商 ら も米 国 のAFIS事

連の製品

務省 標準

情 につ い て の 説 明 資 料 が 委 員 会 に 出 され

て いた と聞いて いる。   お か げ で,AFIS関 2.3.6 

AFISサ

係 に 関連 す る 装 置 は報 復 関 税 の対 象 か ら除外 され た 。 ー ビ ス ビ ュー ロ ー

  カ リ フ ォ ル ニ ア のAFISネ AFIS関

ッ ト ワ ー クCAL‐ID‐RANの

係 者 が 中 心 と な っ て,隣

構 築 し よ う で は な い か と い う こ と で,ロ WIN(Western

Identification

州 は 人 口 が 少 な く,州 州 を 含 め て,す

で にAFISを

ラ ス カ の 諸 州 のAFISを   WINと

Network)構

でAFISが

成 功 で,DOJの

接 の 州 に 働 き か け てAFISネ

ッ トワー ク を

ッキ ー 山脈 以 西 の諸 州 が 集 ま り 想 を 打 ち 出 し た 。 特 に,内

陸の

導 入 で き る よ う な規 模 で は な い 。 こ れ らの

導 入 し て い る カ リ フ ォ ル ニ ア,ワ

シ ン ト ン,ア

も ネ ッ トワ ー ク に 入 れ る と い う構 想 で あ る 。

い う 運 用 機 関 を 作 っ て,各

州 が 運 用 費 を 分 担 す る 。AFISの

セ ンタ

ーは サ ク ラ メ ン ト。 メ ー カ は シ ス テ ム をWINへ RFPが

賃 貸 し す る と い う こ と で,

発 行 さ れ た 。 機 種 選 定 の 条 件 と し て,DOJ

以 上 の 照 合 精 度 を 持 つ こ と と し た の で,NEC以 は 受 注 に 成 功 し,こ

れ が 現 在 のWINで

  米 国 の 警 察 組 織 は,も

AFISと

同等 またはそ れ

外 は 応 札 し な か っ た 。NEC

あ る。

と も と は 自 治 警 察 が 発 祥 で,地

域 市 民 の保 安 確 保 の

た め に,地

域 住 民 が 金 を 出 し合 っ て 警 官 を 雇 う と い う 基 本 的 な 考 え が あ る 。

ゆ え に,直

接 関係 しな い隣 の州 の犯 罪 捜 査 に 協 力 す る とい う姿 勢 は 希 薄 で あ

っ た 。WINネ

ッ ト ワ ー ク は,情

報 処 理 通 信 技 術 で,隣

査 が で き る 画 期 的 な も の で あ っ た 。 た ま た ま,こ AFISが

独 占 的 状 態 で あ っ た の で,プ

1989年

か らサ ー ビス を 開始 した 。

  1999年 ン,ユ

末 現 在 で は,ア

タ,ワ

接 地 域 を 含 む犯 罪 捜 れ ら の 地 域 に はNEC

ロ ジ ェ ク トは非 常 に ス ム ー ズ に進 ん だ 。

ラ ス カ,ア

イ ダ ホ,モ

ン タ ナ,ネ

ヴ ァ ダ,オ

イ オ ミ ン グ の 各 州 の リ モ ー ト端 末 か らWINの250万

レ ゴ

人 のデ ー

タ ベ ー ス に 照 会 で き る よ う に な っ て い る 他,AFISを

も っ て い る ワ シ ン トン

州,CAL‐ID‐RANがWINと

ら に,連

FBI,

結 合 さ れ て お り,さ

Immigration&Naturalization

Postal

Inspection

Drug

Enforcement

ら,総

計 約1450万

  WINに

Internal

Administrationの

Revenue

Secret

Service,

Service(IRS),そ

し て,

各 機 関 が そ れ ぞ れ の リ モ ー ト端 末 か

人 分 の デ ー タベ ー ス に 照 会 が で き る よ う にな っ て い る 。

刺 激 を 受 け て,ダ

Network)構   WINは

Service,

Service(INS),

邦 政府 機 関 の

ラ ス 市 を 中 心 と し たSIN(Southern

想 等 は 話 題 と な っ た が,実

複 数 の 警 察 機 関 の コ ン ソ ー シ ア ム に よ るAFIS利

後 に,NECがAFISを

設 置 し て,照

Identification

現 しな か っ た 。 用 形 態 で あ る が,

合 サ ー ビス を す る と い うサ ー ビス ビ ュ

ー ロ ー 形 式 の 利 用 法 が で て き た 。 ア ー カ ン ソ ー 州 の リ ト ル ロ ッ ク 市 警 に は, 市 警 内 に 設 置 した ワー ク ス テ ー シ ョ ンを ボ ス トン市 郊 外 ボ ッ クス ボ ロ ー の NECオ

フ ィ ス に 設 置 し て い たACOS

を 始 め た の は1992年

AFISに

接 続 し て,指

末 か ら で あ っ た 。 そ の 後,US

も,ボ

ッ ク ス ボ ロ ー オ フ ィ ス のAFISで

は,後

述 す るAFIS

21が

Postal

紋 照 合 サ ー ビス Serviceに

対 して

指 紋 照 合 サ ー ビス を行 っ た 。 さ ら に

シ カ ゴ オ フ ィ ス に 設 置 さ れ,ミ

ク ソ ン市 警 に も同 様 の サ ー ビス を提 供 した 。

シ シ ッ ピ州 の ジ ャ

2.4  新機 能 の開発 2.4.1 

ユ ー ザ の 要請 に応 えて

  まず,第

一 に あ げ な け れ ば な ら な い の は,CAL‐ID‐RANの

と え ば,ロ

サ ン ゼ ル ス 郡 のAFISに

CAL DOJの

要 求 で,た

照 会 を し て ヒ ッ ト し な か っ た 場 合 に,

セ ン タ ー に 照 会 す る こ と に な る が,そ

の 際 に,オ ペ レー タの 介

入 な しで そ の ま ま セ ン ター へ 照 会 で き る機 能 が ほ しい とい う,当 た り前 の 要 求 で あ っ た。   第 二 は,NECが

は じめ て2値 指 紋 画 像 シ ス テ ム を実 用 化 し た が,競

社 で はす ぐに 追 い か け て き て,濃 した 。 そ して,照

淡 指 紋 画 像 シス テ ム(次 節 に示 す)を 開 発

会 指 紋 と,登 録 指 紋 と を,side

by sideに 表 示 す る 「ス プ

リ ッ トス ク リー ン」表 示 方 式 を製 品化 して い た 。 そ の 上,チ 能[監 修 註:左

争会

ャ ー テ ィ ング機

右 の二 つ の 指 紋 間 で対 応 す る マ イ ニ ュ ー シ ャ を 同 じ数 字 で 結

ぶ 機 能]も 付 加 して い た(図2.13)。   第 三 は遺 留 指 紋 の 入 力 で,NECの と した 。NECの

トレー ス 方 式 に対 し て他 社 が 攻 撃 対 象

照 合 方 式 は 「リ レー シ ョ ン」を 採 用 して い る た め に,他 社 の

よ う に,単 純 に マ イニ ュ ー シ ャ を追 加,削

除 す る だ け で は 照 合 に必 要 な リ レ

ー シ ョ ン,す な わ ち マ イ ニ ュ ー シ ャ 間 の 隆 線 数 の 変 更 や 追 加 が で き な い。 他

図2.13 

チ ャー テ ィ ング機 能

社 は,遺 留 指 紋 の トレー ス が,い か に大 変 な作 業 で あ る か を盛 ん にPRす そ の う ち,RFPに

る。

遺 留 指 紋 トレ ー ス な しの シ ス テ ム を入 れ て く るユ ー ザ も

出 て きた 。   端 末 シ ス テ ム と し て の 価 格 を 低 く抑 え る た め に,汎 用 の パ ソ コ ン を 使 用 し, 特 徴 抽 出 機 能 を ソ フ トで こ の 端 末 に 搭 載 し た 。 処 理 速 度 を 上 げ る た め に, I mPP(Image  た 。 ま た,当 (Compact  Terminalと

Pipeline  Processor,)と 時 は,安 Scanner)と

い う画 像 専 用 の プ ロセ ッサ ー を使 用 し

価 な フ ラ ッ トベ ッ ドス キ ャ ナ ー が な か っ た か ら,CS い う ス キ ャ ナ ー を 開 発 し た(こ の 端 末 をBT:Booking

よ ん だ 。 図2.14)こ

のCSは

用 の ス キ ャ ナ ー と し て 使 っ た の で,今

上 記 の トレー ス な しの 遺 留 指 紋 入 力 で も,遺

留 指 紋 ス キ ャ ナ ー はCSと

い

う名 称 で 売 られ て い る。

図2.14 

BT:Booking

Terminal

(コ ン パ ク トス キ ャ ナ ー と特 徴 抽 出 用 パ ソ コ ン)

  後 述 す る よ うに,こ

の 活 動 はLEXS(2.4.3参

照)の 開 発 やImPPに

よ る濃

淡 指 紋 画 像 の 圧 縮,伸

張,特 徴 抽 出 と い う よ う な分 野 に 利 用 され て い った 。

2.4.2  濃 淡 指 紋 画 像AFIS   NECは

ア ラス カ シ ス テ ム で,AFISで

は は じめ て 照 合 結 果 確 認 用 の2値 指

紋 画 像 シス テ ム を 導 入 した 。 他 社 もNECの

あ と を追 っ て,指

紋 画 像 シス テ

ム を取 り入 れ た。 この 時 代 に は ジュ ー ク ボ ッ クス 型 の大 容 量 光 デ ィス クが で て い た 。 各 社 で は 日本 製 の 光 デ ィス ク を採 用 して,16階

調(4ビ

ッ ト)の 濃

淡 指 紋 画 像 シス テ ム を製 品化 した 。   これ に 対 抗 す る た め に,NECで

も濃 淡 指 紋 画 像 シ ス テ ム を 開 発 す る こ と

に した。   時 は1987年

頃 で,こ

れ ま で の2値

指 紋 画 像 シ ス テ ム のAFISの

開発 が 一

段 落 し た と き で あ っ た 。 イ メ ー ジ の 圧 縮 ・伸 張 方 式 は 中 研 に お 願 い を し た 。 方 式 は,JPEGで

カ ラ ー 画 像 の 標 準 化 方 向 に あ っ たDCT(Discrete

Cosine

Transformation)法

を 指 紋 に 適 す る よ う に 改 良 し た も の で,IA‐DCT(Image

Analysis‐Discrete

Cosine

リ ー 時 代 と 同 様 に,指 よ っ て,約10KBに

Transformation)と

名 付 け られ た 方 法 。 バ イ ナ

紋 の オ リ ジ ナ ル 画像 を半 分 に 間 引 い て圧 縮 す る こ とに デ ー タ 量 を 減 ら す こ と に 成 功 した 。 テ キ サ ス 州 の ダ ラ ス

市 警 に は 一 枚 型 の 光 デ ィ ス ク で,ま

た,ジ

ョー ジ ア州 や ミ シ ガ ン州 で は集 合

光 デ ィ ス ク で 実 現 し た 。濃 淡 指 紋 画 像 の 圧 縮 ・伸 張 に はImPPボ   以 後 は,す

べ て 濃 淡 指 紋 画 像 シ ス テ ム と し て 出 荷 し た 。IA‐DCTは,後

述 す る よ う に,NISTでWSQ(Weblet 準 に な る ま で 海 外AFISで 2.4.3 

ー ドを使 っ た。

Quaｎtization)圧

縮方式 が標

使 用 され た。

LEXS(Latent

  他 社 がNECの

Scalar

Examiners

Workstation)の

開 発

ト レー ス に よ る遺 留 指 紋 の入 力 方 法 を さ か ん に攻 撃 して き

た こ とは す で に述 べ た 。 こ の 方 法 はユ ー ザ フ レ ン ドリー で な い とい う理 由 で あ る 。 フ ィ ン ラ ン ドや ス ウ ェ ー デ ン で はRFPで,遺 ム が 受 け入 れ られ な い と して き た 。NEC

AFISで

留 指 紋 トレー ス シ ス テ は リ レー シ ョ ン情 報 を使

用 して い る た め に,他 社 の よ うな マ イ ニ ュ ー シ ャの 単 純 な 追 加,削 は 遺 留 指 紋 の 入 力 が で き ない 。 そ こで 考 え た の が,マ

除だ けで

イニ ュ ー シ ャ 近 傍 の 隆

線 の 方 向 と,マ イ ニ ュ ー シ ャ 間 との 距 離 か ら リ ッ ジ数 を推 定 す る方 法 で あ っ た 。 前 に 紹 介 した ブ ッキ ング ター ミナ ルBTを

改 造 して,LEXSの

初期 の も

のが で きあが っ て,ス ウ ェー デ ン,フ ィ ンラ ン ドの北 欧 諸 国 に初 め て納 入 した 。 2.4.4 

CCH(Computerized

Criminal

History

  ス タ ン ドア ロ ー ン 型 で ス タ ー ト したAFISは,す CCH(犯

歴 情 報 シ ス テ ム)と 結 合 して,よ

起 こ っ た 。 イ リノ イ州,ミ れ を計 画 した 。CCHは

シ ガ ン州,ジ

いず れ も,IBM,ユ

System)と

の結 合

で に 導入 され てい る

り高 度 な 利 用 を図 る と い う構 想 が ョー ジ ア 州 で はAFIS導

入 時か らこ

ニ シ ス 等 の メ ー ン フ レー ム で構

成 さ れ て お り,今

日の よ う な オー プ ン化 時代 で な か っ た こ ろで あ っ た。

RFPに

分 に つ い て極 め て 詳 細 に 仕 様 が 書 か れ て い る が,CCH

は,AFIS部

との 結 合 に 関 して は,た

だ単 に オ ン ラ イ ン結 合 をせ よ とい う極 め て簡 単 な仕

様 で あ っ た。   契 約 後 の技 術 打 ち合 わ せ の 中 で 詳 細 な要 求 が 明 らか に な っ て くる。 客 先 を 介 し てCCHを

開 発 し,納

入 し た 業 者 に 問 い 合 わ せ る こ と が 多 発 し,そ

め に 実 際 の 設 計 は 苦 労 の 連 続 で あ っ た 。 イ リ ノ イ 州 の 場 合,AFISの ル タ ン トがCCHの

ソ フ ト を 開 発 し た 業 者 で あ っ た が,そ

のた コ ンサ

の コ ンサ ル タ ン ト

は,イ ン タ ー フ ェ ー ス を お 互 い に 歩 み 寄 っ て 作 り上 げ る と い う こ と は せ ず に, 一 方 的 にNECが

歩 み 寄 る こ とを 主張 す る

。 こ う い う 状 況 で,CCHと

を し た プ ロ ジ ェ ク トは 納 入 を フ ェ ー ズ 分 け し て,AFIS本 て,そ

の 後,ト

の結 合

体 を ま ず稼 働 させ

ー タ ル シス テ ム と して完 納 す る とい う形 を取 ら ざ る を得 な か

っ た。   AFISとCCHと

の オ ン ラ イ ン 結 合 に よ っ て,AFISは

ス テ ム の 域 を 脱 し た 。10指 こ れ ま で は,ス

ス タ ン ドア ロ ー ン シ

指 紋 照 会 処 理 が よ り自動 化 され る こ と に な っ た 。

タ ン ドア ロ ー ン 型 のCCHで,ま

ず ネ ー ム サ ー チ[監 修 註:

被 疑 者 の 名 前 を シ ス テ ム に 入 力 し て 犯 罪 者 番 号 を 知 る 機 能]を 実 施 し,こ

の

処 理 で ヒ ッ ト し な か っ た 指 紋 の み を ス タ ン ドア ロ ー ン 型 のAFISで10指

指

紋 照 会TI(Tenprint Inquiry)を

す る とい う オペ レー タ を介 して の使 い 方 で

あ った。   イ リ ノ イ 州 で は ま ず,AFISで10指

指 紋 照 会(TI)を

ス コ ア に し き い 値 を 設 定 し て,ヒ CCHに

合 結果 の

ー ヒ ッ トを 自 動 的 に 判 定 し て

通 報 す る と い う 方 式 を と っ た 。 ジ ョ ー ジ ア 州 で は,後

よ う に,T‐Sub(Transaction CCHに

ッ ト/ノ

実 施 し,照

Sub‐system)を

設 け て,指

で 説 明 をす る 紋 の 受付 か ら

よ る ネ ー ム サ ー チ,指

紋 照 会 の 全 行 程 を一 元 的 に 管 理 す る とい う シ

ス テ ム 。 こ れ ら は や が て,よ

りオ ペ レ ー タ の 介 入 を 少 な く し た 後 述 す る

NATMS(Networked

Automatic

Transaction

Management

っ て,ト

ラ ン ザ ク シ ョ ン フ ロ ー を 自 動 化 し た10指

out"*1オ

ペ レ ー シ ョ ンへ と 発 展 す る 。

2.4.5 

EWS・AFIS

  1988年

頃 に な っ て,モ

System)と

な

指 紋 照 会 処 理 の"lights

ル フ ォが ニ ュ ー ヨー ク州 に 提 案 し た オ ー プ ン化 ・

*1照 明 が 消 え て も処 理 が で き るか ら転 じて

,オ ペ レー タな しで も処 理 が で きる こ と

ダ ウ ン サ イ ジ ン グ のAFISは もUNIXベ

時代 の 趨 勢 に な りつ つ あ っ た 。 プ リ ン トラ ッ ク

ー ス の ワ ー ク ス テ ー シ ョ ン を 製 品 化 し 始 め た 。 ま た,円

段 と 進 み,競

争 激 化 も 影 響 し て 受 注 が 落 ち 込 み,AFIS事

一途 をた どった

普 及 し 始 め,サ

Instruction

Set

Computer)プ

は こ の こ ろCISC(Complex ,EWS4800シ

  そ こ で,価 1988年

Set

め た 。 そ し て,FMＰ3の

発 の計 画 を始 めた の は

に 「指 紋 後 継 シ ス テ ム の 開 発 」 と い う 計 画 書 を ま と 採 用,光

デ ィ ス ク の 高 密 度 化,指

紋

た 近 い 将 来,ACOSを

や

ニ コ ン ピ ュ ー タ の 除 去,ま

め て ダ ウ ン サ イ ジ ン グ し,UNIX系

に 移 行 す る と し た。

ル フ ォ は メ ー ン フ レ ー ム な し のAFISを

し,NECのUNIXマ

シ ー ン は 出 始 め で,将

が 本 流 と な る と い う 。 ま た,NECで UP4800シ

製 品 化 して い る。 しか

来 はRISCチ

す ぎ る と 判 断 し ワ ー ク ス テ ー シ ョ ン系(だ

  海 外AFISと

し て は,年

した 。 大 量 にSEを 湾,マ

し た 。 ま た,警

提 案 し て お り,翌

年 度納入

の 開発 も急 務 で あ っ た 。

が か わ り,1989年

度 か ら ソ フ ト開 発 を ス タ ー ト

投 入 し た の は 下 期 か らで あ っ た 。 そ し て,シ

リ オ ン 郡,ア

れ

止め るのは危険 が多

け を)をUNIX化

濃 淡 指 紋 画 像 シ ス テ ム をEWSで

と い う こ と に な っ て い た か ら,こ

ッ プ に な り,こ

は よ り 性 能 が よ い サ ー バ ー と し て,

リ ー ズ を 計 画 中 で あ っ た 。 そ こ で,ACOSを

察 庁 のAFISに

ー ス のUNIXワ

リ ー ズ を 製 品 化 した 。

開 発,EWSの

読 み 取 り装 置 の 一 新,ミ

タ イ,台

Computer)ベ

格 ・性 能 的 に 競 争 力 の あ る 新AFIS開

末 で あ っ た 。12月

  す で に,モ

製 品 化 し て い た 。RISC

ロ セ ッサ ー も 出 始 め て い た 。NEC

Instruction

ー クステー シ ョン

ー プ ン化 の 時代

ン や ヒ ュ ー レ ッ トパ ッ カ ー ドが

エ ン ジ ニ ア ー リ ン グ ワ ー ク ス テ ー シ ョ ン(EWS)を (Reduced

業 の採算 は悪化 の

。 情 報 処 理 シ ス テ ム は ダ ウ ン サ イ ジ ン グ,オ

に 入 り つ つ あ っ た 。UNIXが

高が 一

ラ バ マ 州,ハ

ミ ル ト ン郡,テ

ン ガ ポ ー ル,

キ サ ス 州,カ

ナダ

の ウ イ ニ ペ ッ グ市 等 を ペ ー パ ー マ シ ン の段 階 で 受 注 した 。   ACOSに

慣 れ て い たSEは,UNIXで

ソ フ ト を 組 む と い う 方 向 転 換 で,ソ

フ ト開 発 が 遅 々 と し て 進 ま な い 。 そ の 上,言

語 と し てC++を,グ

ラフ ィ ッ

ク ユ ー ザ イ ン タ ー フ ェ ー ス と し て イ ン タ ー ビ ュ ー を 採 用 し た 。 こ れ ら は,基 本 ソ フ ト ウ エ ア 部 門 で サ ポ ー ト さ れ 始 め て い た が,AFIS開 SEに

は 知 識 が あ っ た も の の,大

部 分 のSEに

発 者の 一 部の

と っ て は 初 め て の 経 験 で,開

発 が 遅 延 した 一 因 で あ った 。 そ の ほ か,中 堅SEの

不足 もあった。

  心 配 して い た事 態 が 起 こ っ た 。 そ れ はCISCマ の 端 境 期 で,新EWSは

今 後,RISCに

シ ー ン とRISCマ

シー ンと

統 一 さ れ る とい う。 急 遽,RISCマ

シ

ー ン に シ フ トせ ざ る を得 な くな っ た 。   タ イ納 入 プ ロ ジ ェ ク トは 日本 のODA対

象 の もの で,1991年2月

始 が 必 達 の もの で あ っ た 。 火 入 れ式 は 予 定 通 りの期 日に,バ

の稼動 開

ン コ ッ ク駐 日大

使 出席 の も と で行 っ た。 しか し,こ の 年 に 納 期 の他 の プ ロ ジ ェ ク トは大 幅 な 遅 延 とな っ た。 そ して,こ

の 年 の 年 末 か ら,NESESはNEC本

体 の支援 を

仰 ぐことになった。   1992年7月 NESES海

に,NEC内

に 官 庁 シス テ ム 開発 本 部,指

  な お,こ

のEWS・AFISシ

リー ズ は コ ネチ カ ッ ト州 や ナ ッ シ ュ ビ ル 市 警 で

終 了 し,以 降 は次 に 説 明 す るAFIS21に

2.5 

なった。

オ ー プ ン 化AFISとFBIIAFIs

2.5.1 

AFIS21の

  1992年

開発

下 期 頃 か ら,オ

す る た め に,府

ー プ ン化,ダ

ウ ン サ イ ジ ン グAFISの

ー バ ー と し てUP4800シ

ョ ン と し てEWS4800シ

リ ー ズ を,光

の を(そ の 後,RAID(Redandant

ス 用 の デ ィ ス ク 装 置 はRAIDを

  ソ フ ト は オ ラ ク ル,タ

Shelf

,在

Disks)デ

ィスク に

の デ ィ ス ク はFMPに

直 結 しな い

デ ー タ を送 る。

特 徴 抽 出 は 専 用 ハ ー ド を 使 用 し な い で,汎

of The

of Inexpensive

キ シ ー ド を 始 め,い

ケ ー ラ ブ ル な シ ス テ ム と し,小

ー クステ ー シ

新 規 に開 発 す る。 登 録 指 紋 デ ー タベ ー 使 用 し,こ

ー バ ー を 経 由 し てFMPヘ

リ ー ズ を,ワ

デ ィス ク と して リ ライ タ ブ ル 方 式 の も

Array

変 え た)照 合 装 置 と し て はFMP4を

*2Commercial

開発 に着 手

中 部 隊 との 打 合 せ を 開 始 し た。

  ハ ー ド と し て は,サ

で,サ

紋 開 発 部 が 発 足 し,

外 指 紋 グ ル ー プ は そ の 管 理 下 に 入 った 。

わ ゆ るCOTS製

品*2と

す る。

用 機 上 で ソ フ トで 行 う 。 ま た,ス

型 領 域 か ら,大

型領域 までカバー で きるこ と

庫棚 に あ る よ うな標 準 品

を狙 う。   以 上 の よ う な 構 想 で,中

小 型AFISを

開 発 し,シ

ス テ ム 名 をAFIS21と

名

付 けた。

  こ のAFIS21は

オー プ ン化 の 考 え を 全 面 的 に 取 り入 れ た もの の,AFISと

して の 設 計 思 想,す

な わ ち,bin(登

録 指 紋 テ ン プ レー トを 区 別 け して 格 納

す る 箱)構 造 で 登 録 指 紋 テ ンプ レ ー トを持 つ こ とや,指 紋 画 像 の圧 縮 方 式 等 はACOS

AFIS時

代 の もの を踏 襲 した 。 た だ,こ の 時 点 か ら,従 来 使 っ て い

た,指 紋 画 像 サ イ ズ640×512を512×512に

変 更 し た こ と と,特 徴 抽 出 機

能 を汎 用 機 の 上 で完 全 に ソ フ ト化 した 。   同 時 に,NEC

AFISユ

討 さ れ て い たNATMS*3も

ー ザ 会 で 議 論 さ れ,多

くの 大 き な 州 警 で 導 入 が 検

この 思 想 で 開 発 す る こ とに した 。 新 規 にAFIS

21用 の コ ンバ ー ジ ョ ンシ ス テ ム も計 画 さ れ,翌

年 下 期 ま で にベ ー ス ラ イ ン

シ ス テ ム を完 成 させ る とい う こ とに して 取 り組 ん だ。   ニ ュ ー ヨー ク州 の サ フ ォー ク郡 は 古 い顧 客 で,ACOS2を ス テ ム を使 っ て い た 。 この 客 はAFIS21に

対 して 興 味 を示 した の で,1号

を 持 ち 込 む こ と を約 束 した 。 ま た,AFISの コ市 警 は サ フ ォー ク郡 同 様,AFIS21の 2.5.2 

ベ ー ス に した シ 機

最 初 に納 入 した サ ン フ ラ ン シ ス

導 入 を決 め た。

指 紋 デ ー タ フ ォー マ ッ トの 標 準 化

  FBIはAFISの

実 用 化 で 先 鞭 を切 っ た が,1980年

ど新 規 投 資 を し な か っ た。 こ の 間 に,NEC,プ ー 社 が 地 方 警 察 に どん ど んAFISを

代 の中 頃か らはほ とん

リ ン トラ ッ ク社,モ

設 置 して い た 。FBIは

ルフォ

ま さ に 置 き去 りに

さ れ て い た の で あ った 。 そ の 理 由 は,連 邦 政 府 は 財 政 赤 字 で,し か も東 西 冷 戦 に勝 ち抜 くた め に軍 事 予 算優 先 で,FBIへ

の予 算 措 置 が 思 う よ う に で きな

か っ た た め と思 わ れ る。   と こ ろ が,1989年 が 終 結 した1980年 りわ けAFISの (Integrated *3Networked

の 「ベ ル リ ンの 壁 崩 壊 」に象 徴 さ れ る よ う に,東 西 冷 戦 代 の 終 わ り頃 を 契 機 に,FBIで

分 野 に 力 を入 れ だ した 。1990年 AFIS)構

Automatic

は 犯 罪 捜 査 シ ス テ ム,と 代 に 入 る と,FBIはIAFIS

想 の 検 討 を 開 始 した 。 これ と並 行 して,AFISデ Transaction

Management

System

ータ

の 標 準 化 に 積 極 的 に 取 り組 み 始 め た 。   実 は,標

準 化 の 動 き は 以 前 か ら あ っ た 。1985年,FBIの

当 初 のAFISの

研 究 開 発 に 中 心 的 な 役 割 を し て き たNBS(現NIST)の ジ ア 州 の サ バ ン ナ で 開 催 さ れ たIAI(国

グ ル ー プ は,ジ

際 鑑 識 協 会)の 総 会 で,異

ョー

種AFIS間

の指 紋 情 報 の 交換 の 必 要 性 を提 案 した 。  翌 年,"ANSI/NBS‐ICST Format

1‐1986

for Information

Exchange"が

指 紋 画 像 の 解 像 度 に つ い て,当 AFISの20

Fingerprint

pixels/mmが

式(プ

時,実

用AFISで

の 最 高 解 像 で あ っ たNEC イ ニ ュ ー シ ャ レベ ル の デ ー

リ ン ト ラ ッ ク も こ れ を 採 用 し て い た)を 取 り

入 れ る か ど う か が 議 論 さ れ た が,NECの

リ レー シ ョン は マ イ ニ ュ ー シ ャ と

イ メ ー ジ か ら 算 出 可 能 と い う こ と で,マ 定 す る 案 と な り,次

イニ ュー シ ャ の位 置 と方 向 の み を規

の よ う な 四 つ の デ ー タ フ ォ ー マ ッ トが 制 定 さ れ た(後 述

す る 改 訂 版 で はType‐1はType‐2に,

Type‐2はType‐9に

 

Type‐1:

Textual

 

Type‐2:

Fingerprint

 

Type‐3:Fingerprint

Image

Data(low

 

Type‐4:Fingerprint

Image

Data(high

Minutiae

社 は た だ 指 紋 の解 像 度 をNEC並

Data resolution:10

Laboratoryに

を提 案 した 。 後 に,イ

pixels/mm)

resolution:20

pixels/mm)

接 続 は行 わ れ ず,各

にす る だ け に と ど ま った 。

本 格 的 に力 を入 れ 始 め た の は1990年

紋 画 像 の 圧 縮 ・伸 張 方 式 の 研 究 を,原 National

変 更 さ れ た)。

Data

 こ の よ うな 標 準 化 を 決 め た もの の,異 機 種 間AFISの

  FBIが

Data

制 定 さ れ た 。 こ の 制 定 作 業 の 過 程 で,

採 用 さ れ た 。 ま た,マ

タ 交 換 に 関 して はFBI方

Identification

か ら で あ った 。 まず,濃

子 核 の 研 究 で 有 名 なLos

委 託 した 。1991年,

Wavelet方

淡指

Alamos

式 に基 づ い たWSQ*4

リ ノ イ 州 警 が こ れ を評 価 して,15:1の

い う こ とに な り,現 在 の 圧 縮 方 法 の 標 準 に な っ た。FBIで

圧 縮 が よい と

はWSQの

専 用IC

の 開 発 を あ わ せ て 検 討 し,宇 宙 開発 で 大 きな 貢 献 を して きた ジ ェ ッ ト推 進 研 究 所 に研 究 開 発 を 委 託 した 。 しか し,ICの 受 け る会 社 が な か っ た。 *4Wavelet Scalar Quantize

設 計 はで きた が,実

用 化 を引 き

  FBIが

力 を 入 れ た 第2はANSI/NISTの1993年

し て,FBIのEFTS(Electronic

版 で あ っ た 。 こ れ と並 行

Fingerprint

Transmission

Specification)

が で きた 。

 な お,ANSI/NISTの

見 直 し は 約5年

サ イ ク ル で 行 わ れ て お り,現 在

2000年 版 の 制 定 作 業 が 進 行 中 で あ る。  こ のANSI/NISTの Type‐9の

見 直 しで,FBIが

特 に イ ニ シ ア テ ィブ を発 揮 した の は

マ イニ ュ ー シ ャデ ー タ レ コ ー ドに 関 して で あ っ た 。各 社 そ れ ぞ れ,

指 紋 特 徴 の デ ー タ形 式 を 開示 して,異 種AFIS間 よ う に した[監 修 註:こ

の 指 紋 照 会 を容 易 に で きる

の ころ か ら,マ イ ニ ュ ー シ ャ 間 隆 線 数 が 指 紋 の デ ー

タ フ ォー マ ッ トのANSI標

準 に な っ た が,具

体的 な計数方法 の規定 はされな

か っ た]。  第3は ラ イ ブ ス キ ャナ お よ び指 紋 カ ー ドス キ ャ ナ の 規 格 統 一 で あ っ た。 そ し て,FBIへ

の 指 紋 の 電 子 的 電 送 に はFBI規

定 のIQS(Image

Quality

Specification)合 格品 製 品 を義 務 づ け る とい う こ と に な っ た 。 合 格 認 定 作 業 は,軍 事 産 業 分 野 で の 有 名 な コ ンサ ル タ ン トで あ るMITREが

当 た る こ とに

なった。 2.5.3 

FBIの

復 権−IAFIS*5

  前 項 で,FBIが

主 導 し た 標 準 化 の 動 き を 述 べ た が,こ

の 項 で はIAFISプ

ロ ジ ェ ク トに つ い て 述 べ る こ と にす る。   FBIで

は1970年

半 に は10指

指 紋 照 会(TI)を

IDentification TS;Technical 用 に,プ

代 の は じ め か らAFISの

System,後 Searchと

研 究 開 発 を 進 め,1980年

中 心 と し た シ ス テ ム, に"AIDS"は

代 の前

AIDS(Automated

名 前 が 紛 ら わ し い と い う こ と で,

変 更 し た)を 運 用 し て い た 。 そ の 後,遺

リ ン ト ラ ッ ク 社 の 小 型 シ ス テ ム を 導 入 し た が,冷

留指紋照会

戦 の 終 結 まで シ ス

テ ム を更 新 しな か った 。   FBIは

新 時 代 に 対 処 す る た め に,い

鑑 識 局 とNCIC(National (Criminal

Justice

*5I ntegrated AFIS

Criminal

Information

よ い よ 組 織 改 編 に 着 手 し,こ Information

Service

Center)を

Division)を

れ までの

統 合 し たCJIS

設 立 した 。 この 設 立 構

想 と並 行 して,新 指 紋 ・犯 罪 情 報 シ ス テ ム を計 画 した 。  さ て,FBIの

威 信 を懸 け たIAFISの

約 を 開 始 し た 。 大 き く分 け て,次   AFIS/FBI:遺

本 シス テ ム は1992年

のサ ブ シス テ ム よ りな る。

留 指 紋 照合 を含 むAFIS本

 ITN/FBI:犯

III/FBI:犯

NECは

体

罪 情 報 ・指 紋 情 報 の トラ ン ザ ク シ ョ ン コ ン ト ロ ー ラ,濃

指 紋 画 像 デ ー タ ベ ー ス(ITN:Identification

 

頃 か ら逐 次,契

Tasking

罪 情 報 シ ス テ ム(III:Interstate

ユ ニ シ ス 社 と 組 ん で,AFIS/FBIに

and

Identification

淡

Networking) Index)

ア プ ロ ー チ を し た が,本

番 シ

ス テ ム の 応 札 で 破 れ た 。 マ ー チ ン マ リ エ ッ タ 時 代 に こ の 計 画 に 参 入 し,ロ キ ー ド社 と 合 併 し た ロ ッ キ ー ドマ ー チ ン 社 はSagem/Morpho等

ッ

と組 ん で 受

注 し た。   後 で 述 べ る よ う に,NECは

stration Model,本

こ の 計 画 の フ ェ ー ズ2のBDM(Basic

Demon

番 シ ス テ ム受 注 競 争 の 予 選)の 開発 に参 加 した 。 本 番 シ

ス テ ム の 受 注 に は成 功 しな か っ た が,AFIS

21の 基 礎 と な る技 術 を確 立 し

た。  IAFISプ

ロ ジ ェ ク トは,MITRE社

ム計 画 を行 い,国

がFBIの

コ ンサ ル タ ン トと して シ ス テ

防 総 省 の コ ン ピュ ー タ調 達 局 が購 入 窓 口 に な る とい う変 わ

っ た 方 法 で シ ス テ ム を調 達 した。  IAFISは,1999年8月

下 旬 か ら サ ー ビ ス を 開 始 し た 。 な お,ロ

マ ー チ ン とNECは1998年

に,FBIへ

ャ ン す る サ ー ビ スCSS(Card

送 ら れ て く る10指

Scanning

Service)を

ッキ ー ド

指 紋 カ ー ドを ス キ

受 注 し,IAFISと

とも

にサ ー ビス イ ン し た。

2.5.4 

FBIの

復権 … そ して

 米 国 の 警 察 組 織 は複 雑 で,FBIは 点 に は な って い な い。FBIの ・連 邦 犯 罪 の 捜 査 ・国 内公 安 情 報 の 収 集 ・特 定 公 務 員 の 身 元 調 査 ・犯 罪 鑑 識 ・犯 罪 情 報 の 収 集 管 理

日本 の 警 察 庁 の よ う に,全 国 の 警 察 の頂

任 務 は,

・地 方 警 察 職 員 の 教 育 訓 練 に 大 別 さ れ る とい わ れ て い る。   指 紋 情 報 の コ ン ピ ュ ー タ化 は,1980年

代 の新 規 シ ス テ ム 導 入 の停 滞 で 地

方 警 察 よ り も遅 れ て い た 。 す な わ ち,全 米 の 犯 罪 者 指 紋(10指 はFBIに CCHと

指 紋 カ ー ド)

送 付 さ れ,保 管 カー ドと照 会 さ れ る こ とに な っ て い た が,AFISと の 有 機 的 な オ ン ラ イ ン化 もで きて い な か っ た 。 か つ,全

国 レ ベ ルで

指 紋 の 保 管 管 理 を して い る に も関 わ らず,遺 留 指 紋 の照 会 も機 械 化 され て は い なか っ た 。 した が っ て,AFISを ドをFBIに

も っ て い る地 方 警 察 で は,10指

送 付 す る が(こ れ は 義 務),ほ

と ん どFBIの

指 紋 カー

恩恵 には浴 さなか っ

た の が 実 状 で あ っ た。   FBIで

はIAFIS稼

働 前 か ら,一 部 の 州 警 か らの 電 子 的10指 指 紋 受 付 を始

め て い た が,IAFISの 約 束 し,ま た,地

導 入 に よ っ て,身 元 確 認 の レス ポ ンス は2∼3時

方 警 察 か ら の遺 留 指 紋 照 会 は約300件/日

間を

処 理 す る と約 束

した。   しか し,以 上 の よ う な業 務 面 も さ る こ と なが ら,AFIS業

界 に 大 きな 影 響

を及 ぼ した の は標 準 化 で あ ろ う。 こ れ は 米 国 内 に と ど ま らず,世

界 中 に広 ま

ろ う と して い る か らで あ る。   さ て,こ

れ までFBIの

動 き を 説 明 して きた が,私

見 をは さんで総 括す る

と,次 の こ とが 言 え る。 ・東 西 冷 戦 ,特 に 旧 ソ連 との 関 係 で,力

を入 れ た り,抜 い た りせ ざ る を得 な

か った。 ・上 記 と 関連 し て,宇

宙 ・軍 事 産 業 がFBIシ

ス テ ム に 大 き な役 割 を 果 た し

た。   1970年 代 か ら1980年

代 の は じめ に か け て,FBIがAFISを

研 究 ・開 発 し

た 時 代 を思 い 出 して み よ う。す な わ ち,米 国 は有 人 宇 宙 船 の 月 着 陸 に成 功 し, ソ連 に対 して大 き く水 を あ け た時 期 。 そ して,以 降 宇 宙 開発 の プ ロ ジ ェ ク ト を縮 小 した 時 期 で あ っ た 。 こ の と き,FBIの

旧AFISに

関 係 した 会 社 は,現

プ リ ン トラ ッ クが 所 属 して い た ロ ッ ク ウエ ル社 と,現 カ ル ス パ ン社 の 前 身 で あ っ た コ ー ネ ル 航 空 宇 宙研 究 所 。 い ず れ も,米 国 の 宇 宙 開発 の プ レー ヤ ー で あ っ た。

  ま た,冷

戦 終 焉 か ら 再 ス タ ー ト し た 時 に,標

の 開 発 を し た 核 開 発 の 本 山 で あ るLos ャ ナ のIQS認

準 化 に 関 係 し た 機 関 は,WSQ

Alamos

National

Laboratory,ス

キ

定 作 業 を 請 け負 っ た の は 軍 事 シ ス テ ム お よ び航 空 宇 宙 シ ス テ

ム の コ ン サ ル タ ン トMITRE社

。 同 社 は ま たIAFIS全

体 の コ ン サ ル タ ン トで

も あ っ た 。AFIS/FBIは

米 国 軍 事 産 業 の ト ッ プ ラ ン ナ ー の ロ ッ キ ー ド ・マ ー

チ ン 。III/FBI(CCH)の

更 新 は,こ

よ う に,結 FBIを

果 論 で は あ る が,宇

い う

宙 ・国 防 産 業 に 深 く 関 係 し て い る と こ ろ が

サ ポ ー トす る と い う 結 果 に な っ て い る の は 偶 然 だ っ た だ ろ う か 。

2.5.5 

FBIア

プ ロー チ の た め の研 究 開 発

  話 を 戻 す が,AFIS21開 AFIS計

発 途 上 で 出 て き た の は,英

国 内 務 省 とFBIの

画であ った。

  両 方 と も 大 型AFISを 4500万 2(ベ

れ も 防 衛 産 業 で 実 績 が あ るSAICと

狙 っ て お り,特

にFBIで

は デ ー タベ ー ス サ イ ズ が

人 分 と い う こ と で 超 大 型 シ ス テ ム 。IAFISプ ン チ マ ー ク と デ モ ン ス ト レ ー シ ョ ン;BDM)に

組 ん で,ロ

ッ キ ー ド ・マ ー チ ン グ ル ー プ とTRWグ

ロ ジ ェ ク トの フ ェ ー ズ は,NECは

ユ ニシス と

ル ー プ と の3グ

ル ー プで

競 争 した。

  NECが

特 に力 を入 れ た 研 究 テ ー マ は,

・自動 分 類 ・照 合 精 度 の 向 上 ・新FMPの

開発

等 で あ る。   AFIS21用

に 開発 した 照 合 装 置FMP4で

は 処 理 性 能 が 不 足 す る こ と と,

客 が 汎 用 コ ン ポ ー ネ ン ト(COTS)の

使 用 を 強 く希 望 して い た か らで あ る 。

FMP4は

つ ハ ー ドワ イ ヤ ー 方 式 の 従 来 装 置 の 延

専 用LSIを

長 線 上 の もの で,FBIの

組 み 込 ん で,か

要 求 に合 わ な い 。 ま た,IAFISに

必 要 な照 合 速 度 を

実 現 す る た め に は,膨 大 な数 の 装 置 が 必 要 で あ っ た 。   ハ ー ドウ ェ ア グ ル ー プの 努 力 に よ っ て,照 合 ソ フ トを汎 用 マ イ ク ロプ ロセ ッサ ー用 にチ ュー ニ ン グ し,FMP4よ る プ ロ グ ラ マ ブ ル なFMP5を

りも は る か に 速 い 照 合 性 能 を発 揮 す

開発 した(図2.12)。

  克 服 しな け れ ば な ら ない 課 題 と して は,自 動 分類 が あ っ た 。 自動 分類 はそ

れ ま で に も,ど

こ の メ ー カ も一 応 製 品 化 して い た が,精

オ ペ レー タ に よ る確 認 が 必 要 な もの で あ っ た。FBIで

度 が い ま ひ とつ で,

は ＩAFISのRFPを

発

行 す る一 年 ほ ど前 に,自 動 分 類 の 研 究 を 約 一 年 間 委 託 す る計 画 を発 表 したが, 入 札 直 前 に な っ て取 りや め に な っ た 。NECも,こ

の と きに は腹 案 を もっ て

い た 。 現 在 の 自動 分 類 の よ う に,構 造 解 析 方 法 と,ニ ュ ー ラル ネ ッ トワー ク 法 の 併 用 で あ る。   中研 が 中心 と な っ て研 究 した 。 当 初 は 主 分 類(弓 状 紋,左 蹄 状 紋,渦

流 蹄 状 紋,右

流

状 紋 等)で 精 度 の よ い 方 式 を 追 求 した 。 しか し,指 紋 あ た りの 目

標 精 度 で あ る99.8%を

達 成 す るた め に は,分 類 不 可 の 指 紋 が 発 生 す る 割 合

が 大 き く,こ の た め にAMR(Average く大 き く な る。 そ こ で,サ

Matching

Rate:平

ブ分 類 と して,core/delta間

均 対 照 率)が 著 し

の隆線数や距 離 な ど

を併 用 す る こ と に した 。   そ れ で も,bin構

造 を使 っ て い る 限 り,AMRの

改 善 は な か な か う ま くで

き な か っ た。検 討 の 途 上 で 浮 上 した の は,機 械 が 発 生 す る分 類 にConfidence Factorを

取 り入 れ て,か つbin構

造 を止 め て,10指

信 頼 係 数 分 類 レベ ル で

照 合 装 置 へ 送 る 指 紋 を絞 り込 む 「プ リセ レ ク シ ョ ン」を 設 け る こ と で あ る 。 こ れ に よ っ て,AMRを

小 さ くで き な い か とい う ア イ デ アが 出 て き た 。 テ ス

ト して み る と,こ の 方 式 で 抜 本 的 にAMRが わ ち,現

在 のNEC

AFISが

/ Preselection)の   10指 指 紋 照 会(TI)用

採 用 して い るAC/PSR(Automatic

の デ ー タベ ー ス を10指

の 紋 様 の 組 み 合 わ せ でBIN

小 さ く して,FMPの

負 荷 を低 減 す る こ とに

類 の ミス はTI照 会 精 度 の 低 下 に つ なが る 。10指 中,1指

ミス が で る と別 のbinに デ ー タが 格 納 され る た め に,ヒ す こ とが で き な い。 これ は,と っ て,bin構

Clasification

も とに な っ た もの で あ る。

分 割 す る 目的 は,TIのAMRを あ っ たが,分

改 善 す る こ とが わ か っ た 。 す な

でも

ッ トす べ き指 紋 を探

りも な お さずbin方 式 の 欠 点 で あ る 。 した が

造 を とっ て い た と き に は,指

紋 の 分類 に は細 心 の 注 意 が 必 要 で

あ っ た 。 しか し,現 実 は 人 手 分 類 に は ミス が あ る し,ま た,デ ー タ登 録 時 の オ ペ レー タ の キ ー イ ン ミス も起 き る。AC/PSR方

式 で は プ リセ レ ク シ ョ ン を

最 適 にす る こ と に よ っ て,照 合 精 度 を 改 善 で きる の で あ る 。   い ま 一 つ は,従

来 のTIの2指

照 合 方 式 を あ らた め て,最

高 で4指

を使 う

とい う方 式 。 平 均 で,2.6指/TIが   この ほ か,LEXS(Latent

適 当 とい う結 論 が で た 。

Examiners

Workstation)の

改 善 とか,指 紋 画

像 切 り出 し方 法 の 見 直 し等 々。   IAFISの

実 用 機 の 受 注 に は失 敗 した が,こ の と き に研 究 開発 し た基 礎 技 術

は 後 のAFISに

採 用 され,性

能 改 善 に大 きな 貢 献 を した 。

2.5.6 

AC/PSR

AFIS(FBIプ

  FBIプ

ロ ジ ェ ク ト終 了後,か

ロ ジ ェ ク トで の 成 果 の 活 用) ね て か ら重 点 的 に ア プ ロ ー チ を して い た ミシ

シ ッ ピ州 がCCHとAFISと

を統 合 した シ ス テ ム を 導 入 す る と い う こ と で,

RFPが

の こ と で あ った 。 早 速,上

発 行 さ れ た 。1996年

ス テ ム を提 案 して 受 注 に 成 功 した 。AFIS す な わ ち,自 動 分 類,FMP照

21にIAFISプ

記 の 成 果 を使 っ た シ ロ ジ ェ ク トの 成 果,

会 前 に 自動 分 類 デ ー タで プ リ セ レ ク シ ョ ンす

る とい うAC/PSRを

適 用 し よ う とい う こ とで あ る 。

  この た め に,TI用

の マ イ ニ ュ ー シ ャ デ ー タ ベ ー ス は 従 来 の 構 造 か ら全 面

的 に 変 更 さ れ た 。 な お,TI後,第3の

指 で,照 合 結 果 を 自 動 的 に確 認 す る

オ ー トベ リフ ァイ 方 式 も こ の 時 に取 り入 れ た。   ミ シ シ ッ ピ は新 規 ユ ー ザ で あ っ た か ら,過 去 のAFISの き継 ぐ必 要 が な か った が,既

デ ー タ ベ ー ス を引

存 ユ ー ザ の シス テ ム の レベ ル ア ップ 需 要 に応 え

る た め の 対 策 を 考 えて お く必 要 が あ っ た 。   旧AFIS21やACOS

AFISの

デ ー タベ ー ス を,10指

指 紋 カ ー ドコ ンバ ー

ジ ョ ンな しで新 シス テ ムへ 移 行 で き る こ と を重 点 課 題 の 一 つ に して きた 。 指 紋 画 像 に つ い て は バ イ ナ リー ま た は グ レー のNEC圧

縮 方 式 が 新 シス テ ム に

も移 行 で き る仕 掛 け が 必 要 で あ り,新 カ ー ドはWSQ圧

縮 さ れ る必 要が あ っ

た 。 こ の た め に,統 合 イ メ ー ジ コ ン トロー ラIICを 取 り入 れ,ま よ る 旧 カ ー ドの 紋 様 分 類 と,新 分 類 で あ るACと 取 り入 れ た 。 旧AFISの

た,人

が 混 在 で き るPSR方

間に 式を

紋 様 分 類 は,指 紋 画像 デ ー タベ ー ス か ら,分 類 コ ー

ドを 自動 的 に生 成 す る こ とは現 実 的 で は な い との 考 え で,人 手 に よ る紋 様 分 類 を そ の ま ま利 用 し,Confidence PSR方

Factorを100%,サ

ブ分 類 な しの 「疑 似 」

式 を考えた。

  1997年 AC/PSR方

末 と,翌

年 は じめ にDOJと

イ リ ノ イ 州 警 が 相 次 い で,東

式 のベ ンチ マ ー クテ ス トを実 施 した。 そ の 結 果,TI照

京 で,

合精度 は

完 全AC/PSR＞

人 で 分 類/疑 似PSR＞

人 で 分 類BIN方

式

とい う こ とが 実 証 で きた 。   人 手 に よ る分 類 に は 人 為 ミス(紋 様 分 類 そ の もの と,デ ー タ イ ンプ ッ トミ ス)が あ り,bin方 200指

式 で は10指 の 紋 様 の組 み 合 わ せ で 決 ま るか ら,た と え ば

に1回 の 割 合 で ミス が で る と,20回

る が,疑

似PSR法

のTIで1回

で も この ミス がAMRを

あ ま り大 き くす る こ と な くあ る

程 度 救 う こ とが で き る。 また,AC/PSR法 して も,エ 2.5.7 

誤 る とい う結 果 に な

で はAMRをbin方

式 よ り小 さ く

ラー が 小 さ くな る こ とが 実 証 で き た。

NATMS

  ラ イ ブ ス キ ャ ナ の 本 格 的 な採 用 に伴 っ て,10指 見 直 しが 要 求 さ れ て きた の は1991年 要 メ ンバ ー が 集 って,必   ラ イ ブス キ ャナ はCAL

指紋 入力処 理の全 面的 な

頃 か らで あ っ た 。AFISユ

ーザ会 の主

要な機能の検討 がな された。 DOJと,シ

カ ゴ 市 警 が 早 くか らそ の 導 入 に 興 味 を

示 し,ほ ぼ 同 時 期 に,当 時3社 あ っ た ラ イ ブ ス キ ャ ナ 開発 メー カ の モ デ ル を テ ス トした 。 シ カ ゴ市 警 で は,ラ げ,約30台

イ ブ ス キ ャナ の 実 用 化 に一 番 に名 乗 りをあ

の ラ イ ブ ス キ ャ ン をDBI社

イ ブ ス キ ャ ナ とAFISと

か ら購… 入 した 。 シ カ ゴ 市 警 で は,ラ

の オ ン ラ イ ン結 合 を 強 く要 求 して き たが,NECは

先 延 ば し に して,要 求 を実 現 し なか っ た 。そ こ で 市 警 は,DBI社 とい う名 のStored&Forwardシ ウ トしてAFISに10指   1991年

ス テ ム を 導 入 して,セ

のDelta

Box

ン ター で プ リ ン トア

指 紋 カ ー ドを入 力 す る と い う暫 定 策 を とっ て い た 。

に 契 約 を した マ リ オ ン郡 警,翌

年 に 契 約 を した ハ ミ ル トン 郡 警,

並 び に カ ナ ダの ウ ィニ ペ グ市 警 は相 次 い で,ラ イ ブ ス キ ャナ 採 用 の指 紋 端 末 をRFPに

取 り入 れ た 。 しか し,1日

の10指

カ ー ドの 数 は 少 ない た め,2∼3

台程 度 の ラ イ ブ ス キ ャ ナ で よか っ た か ら,Stored&Forward(蓄 能 を持 た さず に,ラ る こ とで,客   さて,本

イ ブ ス キ ャ ナ をEWS型

積 転 送)機

の ワー ク ス テ ー シ ョ ン に直 結 す

先 要 請 を実 現 し た。

題 のNATMSで

あ るが,こ れ はStored&Forward機

能 と10指 指

紋 照 会 業 務 の 自動 トラ ンザ ク シ ョ ン管 理 を兼 ね た もの で あ っ た 。   指 紋 はNIST形

式 で 送 られ て 来 て,NATMSを

介 してCCHに

送 られ,ネ

ーム サ ー チ,AFISへ

の 指 紋 照 会,照

会 結 果 をCCHへ

送 り返 す 等 の,10指

指 紋 照 会 業 務 の 自動 フ ロー 処 理 が で きる。 シス テ ム と して は,時 代 の 流 れ に 沿 っ て オ ー プ ン化 方 式 を採 用 した 。CAL

DOJ,テ

キ サ ス 州,ミ

シ ガ ン州,

ペ ンシ ル バ ニ ア 州,バ ー ジ ニ ア 州 と い う よ う な大 きな 州 が 導 入 した。   NATMSは

随 意 契 約 で あ っ た が,詳 細 な仕 様 を取 り決 め る前 に,契 約 が な

さ れ,実 際 に仕 様 を詰 め て 見 る と契 約 を した 構 成 で は 実 現 が 困難 な ケ ー ス が 出 て きた 。 ま た,プ

ロ ジ ェ ク トご との カス トマ イ ズ 項 目が 多 か っ た こ と,ほ

と ん どの 客 はNATMSの NATMSに

導 入 と 別 に ラ イ ブ ス キ ャ ナ を別 途 購 入 して,後

つ な い だ こ とが あ っ た 。 こ の た め に,た

で

とえ ば指 紋 以 外 の 付 加 情

報 項 目の 変 更 ソ フ トウ ェ ア 開 発 な ど に時 間が か か っ た こ とや,NATMS自

体

の ス ル ー プ ッ ト問 題 で 納 期 遅 れ が 頻 発 し た。  さて,こ

の よ う な シ ス テ ム の 意 義 を総 括 して み よ う。

 ラ イ ブ ス キ ャナ の導 入 とNATMS,そ

して 現 在 構 築 中 の シ ス テ ム が,警

察

の10指 指 紋 処 理 を大 き く変 え て い る こ と に注 目 し なけ れ ば な らな い 。AFIS は 当初,遺

留 指 紋 照 合 で ス ポ ッ トラ イ トを浴 び た が,も

う一 つ の 功 績 は10

指 指紋処理 の革命 であった。   こ れ ま で は,10指

指 紋 カ ー ドが 容 疑 者 を 連 行 し た場 所 で採 取 され て,鑑

識 課 とい う特 殊 技 能 集 団 の 部 門 に 送 ら れ て,か

な りの時 間 を経 て 保 管 指 紋 と

照 合 さ れ,そ の 結 果 が 刑 事 部 門 に 通 報 さ れ て い た 。 と ころ が ラ イ ブ ス キ ャ ナ /AFIS/犯

罪 情 報 シ ス テ ム の 連 携 で,指 紋 採 取 現 場 で ほ ぼ リ ア ル タイ ム で10

指 指 紋 照 会 処 理 が で き る よ うに な っ た。AFISは

自動 的 に10指 の 指 紋 分 類 を

し,照 合 を し,か つ,90%は

HITを

に な っ た 。AFISは

判 定 す る とい う よ う

鑑 識 課 の 業 務 を 自動 化 した の で あ る 。 さ ら に,指 紋 画 像

ア ー カ イ ブ に よっ て,膨 り,ま た,キ

自動 的 にHIT/NO

大 な10指 指 紋 カ ー ドの保 管 キ ャ ビ ネ ッ トが な くな

ャ ビネ ッ トの 管 理 作 業 も不 要 に な っ た の で あ る。 こ の橋 渡 しを

して い る の はNATMSで

あ り,AFISの

前 段 に あ る トラ ンザ ク シ ョ ン コ ン ト

ロ ー ラで あ る。   NECお 入 し,10指

よ びNEC

AFISユ

ー ザ グ ル ー プ は この 自動 処 理 機 能 を い ち早 く導

処 理 業 務 の革 命 を起 こ した の で あ る。

2.6 

国 内AFIS

2.6.1 

日 本 のAFIS…

  警 察 庁AFISの

その 後

ス ター トの 頃 の こ と は,は

後 の状 況 につ い て,ま

とめ て 述 べ る こ とに す る。

  先 に述 べ た よ う に,1983年10月 翌 年 の10月

じめ に説 明 した 。 こ こで はそ の

か ら遺 留 指 紋 照 会 を 開 始 した。 そ して,

か ら10指 指 紋 照 会 業 務 を 開 始 した 。1987年

ス テ ム を 更 新 した 。 照 合 装 置 に はFMP2が ぼ 同 時 期 で あ っ た。 保 管10指

に は,照 合 サ ブ シ

設 置 さ れ た 。 海外 へ の 出荷 と ほ

指 紋 カー ドの コ ンバ ー ジ ョ ンは1988年

まで 続

け た。   警 察 庁AFISで

は照 合 結 果 の確 認 用 の 指 紋 画 像 フ ァ イ ル が な か っ た 。 海 外

で はす で に 実 用 化 して い た が,警 察 庁 は他 社 シス テ ム を視 野 に入 れ て 検 討 を していた。   NECで で,攻

は 海 外AFISで,指

紋 画 像 の グ レー 化 の 検 討 を進 め て い た 。 そ こ

め の 作 戦 と して,圧 縮 ・伸 張 した 指 紋 画 像 を提 示 して鑑 識 官 に 評 価 を

し て も ら っ た 。 そ の 結 果,他

社 で は す ぐに はNEC並

の 高 品 質 な イ メ ー ジの

圧 縮 が で き な い と い う こ と が 決 め 手 と な っ て,NECか っ た。1989年

ら購 入 す る こ とに な

に 指 紋 画 像 シ ス テ ム を導 入 した 。 同 時 に,保 管 指 紋 の 指 紋 画

像 を コ ンバ ー ジ ョ ンす る シ ス テ ム を納 入 し た 。 端 末 に はEWSを メ ー ジ の 圧 縮 ・伸 張 はImPPボ

使 用 し,イ

ー ド とい う画 像 処 理 の専 用 ボ ー ドをEWSに

プ ラ グ イ ンす る こ と に よ っ て 実現 した 。   1992年 FMP3で,指 2.6.2 

に は 先 に 述 べ た よ う に,国

内,海

外 両AFIS用

と し て 開 発 した

紋 照 合 サ ブ シ ス テ ム を更 新 した 。 日 本 警 察 … 府 県 警 へ のAFIS導

  日本 で は 警 察 庁 にAFISが して 活 躍 し て きた が,府

入

導 入 さ れ て,長

い 間,こ

県 警 で は独 自でAFISを

れが唯一 の システム と

導 入 して,き

め細 か い活 用

を した い とい う希 望 が あ った 。これ に先 鞭 をつ け た の は,愛 知 県 警 で あ っ た。 愛 知 県 警 は全 国 に先 が け て,運 転 免 許 発 行 に コ ン ピ ュ ー タ を導 入 した とこ ろ で,先

進 シス テ ム を一 番 に導 入 す る と い う伝 統 が あ っ た 。1995年

の オ ー プ ン化AFISで

あ るAFIS21の

度,NEC

日本 語 シ ス テ ム を設 置 した 。 導 入 して

み る と,特 に遺 留 指 紋 で非 常 に 成 果 が 出 る こ とが 実 証 さ れ た。   1997年

度 に は,埼

引 き続 い て,全 県 にAFISが

玉 県,千

葉 県,大

阪 府 が 相 次 い でAFISを

国 の 道,県 が 次 々 と導 入 を始 め た 。2000年

導 入 した 。

度頃 には全道 府

導 入 され る もの と思 わ れ る。

  な お,法 務 省 の 入 国 管 理 局 で は,外 国 人 の 不 法 入 国 を 発 見 す る た め にAFIS を導 入 し た。 一 度,国 外 退 去 処 分 を 受 け た もの が,名 前 を変 え て 再 入 国す る こ と をAFISで

発 見 し よ う とい う もの 。 怪 しい入 国 者 の 指 紋 を1指 型 の ラ イ

ブ ス キ ャ ナ で採 取 して,AFISで 2.6.3 

照 合 す る シ ス テ ム。1996年 度 に導 入 され た 。

日本 警 察 との 委 託研 究

  遺 留 指 紋 はAFIS導 入 時 点 か ら,5倍 大 の 写 真 を撮 っ て,人 手 に よ る トレ ー ス を し て きた 。 しか し,コ ン ピ ュ ー タで 画 像 処 理 を して,よ り鮮 明 な遺 留 指 紋 が で きな い か との発 想 で,「 現 場 遺 留 指 紋 画 像 処 理 シス テ ム の 調査 研 究 」 と い う テ ー マ で,1990年

度 か ら1992年

度 まで の,委 託 研 究 プ ロ ジ ェ ク トが

発 足 した 。   NECは

財 団 法 人 保 安 電 子 通 信 協 会 経 由 で 委 託 研 究 に参 加 した 。 中 研 と事

業 部,NESESの

メ ンバ ー で 研 究 を進 め た 。テ ー マ の 一 つ は カ ラー 画 像 処 理 。

ス キ ャ ナ は川 鉄 グ ル ー プ が 開 発 し,NECは

色 付 き の 紙 等 で 採 取 され た遺 留

指 紋 か ら,指 紋 部 分 を鮮 明 に 取 り出す カ ラー 画 像 処 理 の研 究 。他 の テ ー マ は, す で に海 外AFIS用

のLEXSを

ベ ー ス に して,全 面 的 に画 像 処 理 を見 直 す こ

と 。 この 研 究 成 果 を も と に して,遺

留 指 紋 端 末 が,全

国 に設 置 さ れ た 。

  第2の 委 託 研 究 プ ロ ジ ェ ク トは 「掌 紋 自動 識 別 シ ス テ ム の 調 査 研 究 」で あ っ た 。1993年 中研,事

か らス タ ー ト して,1997年

業 部 並 び にNESESで

度 まで 続 い た 。 参 加 メ ンバ ー は,

あ っ た 。 引 き続 い て,1998年

度,1999年

度

に 「掌 紋 自動 識 別 シ ス テ ム の 実 用 化 に 向 け た 調 査 研 究 」を 受 託 して,北 海 道, 沖 縄 に 試 験 シ ス テ ム を導 入 し,遺 留 掌 紋 照 会 で 成 果 を上 げ て い る。 い ず れ, AFIS同

様,日

本 警 察 に 導 入 さ れ る と と も に,海 外 警 察 で も活 躍 す る こ とが

期 待 され て い る。   な お,委 託 研 究 で は な い が,ラ

イ ブ ス キ ャ ナ を全 国 の 警 察 署 に約1500台

導 入 す る プ ロ ジ ェ ク トが あ り,こ れ は 毎 年,競

争 入 札 で 調 達 され,2000年

度 まで に全 国 展 開 され て い る。 (2000年3月)

第Ⅱ部

システムと精度

第3章 指 紋 個 人 認 証 シス テム

第4章 自動指紋掌紋識別システム 第5章 指紋認証精度

第3章 指紋個人認証システム 楠瀬 三四郎,平 塚誠一,小 林秀 夫 樋 口輝幸,内 田 薫,諏 訪多 れい

は じめ に   第Ⅰ 部 で も触 れ た が,指 紋 を利 用 した個 人 識 別 の 技 術 は犯 罪 捜 査 の 分 野 の み で利 用 され て い る わ け で は な く,高 度 な セ キ ュ リ テ ィが 必 要 なエ リ ア の入 退 室 時 や,コ

ン ピュ ー タ ネ ッ トワー ク社 会 で の 利 用 権 限確 認 な ど,厳 密 な本

人 確 認 が 必 要 な場 面 で使 わ れ て い る。 現 在,本 ス ワ ー ドが 使 わ れ て い るが,他 個 人IDと

人 に よ る"な

人 確 認 の 多 くは 個 人IDと

りす ま し"や,本

パ

人 であ っても

パ ス ワ ー ドを忘 れ て し ま う と本 人 で あ る こ と を証 明 で き な い とい

う難 点 が あ る 。 こ れ に対 して 指 紋 を利 用 し た本 人 確 認 は,"忘 く さ な い","盗

ま れ な い",そ

れ で い て,本

れ な い","な

人 が い さ え す れ ば よい とい う,

簡 単 で あ り なが ら確 実 な方 法 な の で あ る。 バ イ オ メ ト リク ス を利 用 した 個 人 認 証 で は 指 紋 以 外 に も顔 や 目,静 脈 な どが あ る が,指 紋 は早 くか ら実 用 され て お り,指 紋 を読 取 る技 術,照 合 す る技 術 と もに 成 熟 した レベ ル に達 して い る とい え る 。   本 人確 認 の手 段 と し て 指 紋 を利 用 す る 場 合,「 対 象 者 の指 紋 を読 取 り,登 録 して あ る指 紋 デ ー タベ ー ス と照 合 す る 」とい う基 本 的 な 流 れ は 第4章 で 述 べ る犯 罪 捜 査 向 け の シス テ ム(以 下AFISと

い う)と 同 じで あ る が,本

人か ど

う か を そ の 場 で 判 断 す る た め に,「 そ の 場 で 指 紋 を読 取 る 」 こ と,そ 「一 致 す る 指 紋 が あ る か 否 か 」 が 必 要 と な る。(AFISで

して

は 「一 致 す る ・し な

い 」で は な く 「 似 て い る指 紋 を抽 出」す る。)   こ の要 件 を 満 た す た め に,「 読 取 りセ ンサ ー技 術 」「画像 処 理 特 徴 抽 出技 術 」 「照 合 技 術 」につ い て の技 術 が 必 要 で あ る。

  しか し,こ れ らの技 術 を持 ち備 え て い て も,極 め て ま れ で は あ るが 対 象 と な る 指 紋 に 識 別 に必 要 な情 報 が 十分 で な い こ と もあ り,す べ て の 指 紋 を確 実 に 認 証 で きる と は言 い切 れ な い。 また,昨 今,偽

造 指 に よる 認 証 す りぬ け の

問 題 も指 摘 され て お り,そ の 課 題 に 対応 す べ く生 体 検 知 の機 能 な どの搭 載 も 検 討 が 必 要 と され て い る。   前 述 し た よ うに 指 紋 を利 用 した個 人 認 証 の し くみ は,技 術 的 に完 成 度 が 高 く,"な

りす ま し"に

よ る犯 罪 な ど に対 す る手 段 と して は最 適 で あ る。 管 理

者 を 設 け,指 紋 の 登 録 時 の指 導 や 指 紋 を登 録 で き な い場 合 の 代 替 手段 の 用 意, 人 事 異 動 や 引 越 しで 利 用 者 が 入 れ替 わ る 際 の ル ー ル な ど の検 討 等,状 況 に応 じた運 用 面 で の 工 夫 が な され る こ とに よ り,さ

らに 完 成 度 の 高 い 指 紋 に よる

個 人 認 証 が 確 立 され る。   第Ⅱ 部 の 最 初 の 章 で あ る 第3章 は,指 紋 に よる 個 人 認 証 シ ス テ ム につ い て 述 べ る。 指 紋 個 人 認 証 と して の 利 用 に求 め られ る性 能 と機 能,重 紋 セ ンサ ー,具 体 的 な 実 用 例,最 後 に一 人 の 人 間 が 持 つ10本 証 技 術 を応 用 した新 しいユ ー ザ イ ン タフ ェ ー ス の 提 案,と

要 と な る指

の 指 と指 紋 認

した。

3.1  指紋個 人認 証 システム に期待 される性能 ・機能   指 紋 照 合 の 技 術 を 個 人 認 証 の 手段 と して利 用 す る場 合,指

に イ ン ク をつ け

て 紙 に押 した 指 紋 を 使 う こ とは,運 用 面 や 認 証行 為 を 行 う本 人 の心 理 的 抵 抗 感 を考 え る と現 実 的 で は な い。リ ア ル タイ ム に指 紋 の 画 像 を 読取 る た め に は, 指 に イ ンク をつ け た りせ ず,指

の 表 面 か ら指 紋 画 像 を 直接 取 り込 む し くみ が

必 要 だ 。 ま た,一 致 す る指 紋 が あ る か ど うか 照 合 の 結 果 を 自動 で判 定 す る必 要 が あ る。 こ の よ う な要 件 か ら,指 先 か ら指 紋 を 直 接 読 取 る 装 置(ラ イ ブ ス キ ャナ ー),画

像 処 理 技 術,特

徴 抽 出技 術,さ

ら に暗 号 化 技 術,照

合技術 が

必 要 だ(図3.1)。   本 節 で は,個 人 認 証 に指 紋 照 合 技 術 を利 用 す る 際 に求 め られ る機 能 につ い て 述 べ る。

図3.1  指紋 認 証 に お け る中核 技 術

図3.2  1対N照 合 と1対1照 合

3.1.1 

1対N照

合機能

  指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ム で は,他 人 受 理 率 が 優 れ た(小 さ い)照 合 ア ル ゴ リ ズ ム に よ る 「1対N照

合 」が 基 本 機 能 と して必 要 で あ る。

  読 取 っ た指 紋 画 像 か ら指 紋 特 徴 を抽 出 し,次 に,こ の 抽 出 され た指 紋 特 徴 をN個

の登 録 指 紋 テ ンプ レー トと1対N照

に 示 す よ う に,与 トと1対1照 対N照

え られ たID番

合(識 別)す るわ け で あ る。 図3.2

号 に対 応 す る 一 人 分 の 登 録 指 紋 テ ン プ レー

合(確 認)す る機 能 は も ち ろ ん,個

人 のID番

号 を入 力 せ ず に1

合 が で き る 機 能 も必 須 で あ る 。 精 度 の 高 い 照 合 ア ル ゴ リズ ム に よ り

可 能 と な る1対N照

合 機 能 は,利 用 者 が そ の た び にID番

号 を 入 力 す る必 要

が な い とい うユ ー ザ ビ リテ ィの 向上 に 関 連 す る。 3.1.2 

セ キユ リテ ィ を 考 慮 し た 構 成

  指 紋 認 証 装 置(指

紋 セ ンサ ー 搭 載 のハ ー ドウ ェ ア:後 述 の 指 紋 認 証 ユ ニ ッ

ト,指 紋 認 証 モ ジ ュ ー ル,指 紋 セ ンサ ー 内 蔵 ノ ー トパ ソ コ ン等)に マ イ ク ロ プ ロ セ ッサ ー ユ ニ ッ ト(MPU)を

持 た せ,指

紋 認 証 装 置 内 で 「指 紋 読 取 り」

「特 徴 抽 出」「抽 出特 徴 の 暗 号 化 」「照 合 」ま で行 う こ と が 必 要 で あ る(図3.3お よ び 図3.4は 後 述 す る指 紋 認 証 ユ ニ ッ トの 場 合 を図 示)。 照 合 機 能 につ い て は,利 用 シ ー ン に よ り,サ ーバ お よ び ク ラ イ ア ン トパ ソ コ ンで 実 施 した 方 が 適 切 で あ る ケ ー ス もあ るが,こ

の場 合,特 徴 抽 出 暗 号 化 は セ キ ュ リテ ィ面 か

ら指 紋 認 証 装 置 内 で 実 施 す るべ きで あ る。 (1) 指 紋 読 取 りお よ び 特 徴 抽 出,照 合 機 能   指 紋 認 証 装 置 にMPUを 紋 画像 を取 込 み,指

搭 載 し,図3.3に

示 す よ う に 指 紋 セ ンサ ー か ら指

紋 特 徴 の 抽 出 を行 う。 メモ リに前 も って 格 納 して あ る登

録 指 紋 テ ン プ レー トと,そ の 場 で読 取 っ た 指 紋 との照 合 を指 紋 認 証 装 置 内 で 行 う こ と も可 能 とす る。   特 徴 を抽 出 した あ と,指 紋 画 像 は必 要 な くな る た め,プ

ラ イバ シー 保 護 お

よ び セ キ ュ リテ ィ保 持 の 観 点 か ら も消 去 す る 。   複 数 台 で複 数 人 が 使 用 す る場 合 は,登 録 指 紋 デ ー タ ベ ー ス はサ ーバ か,上 位 ク ラ イ ア ン トパ ソ コ ン に格 納 す る こ と が多 い 。 そ の 場 合 で も,指 紋 認 証 装 置 で は特 徴 抽 出 処 理 まで 行 うの で,認 証 装 置 か ら外 に指 紋 画 像 を送 信 す る必 要 が な く,抽 出 し た指 紋 特 徴 を 暗号 化 し上 位 装 置 に送 信 す る よ う に して,よ

図3.3  イ ンテ リ ジェ ン トタイ プ指 紋 認 証ユ ニ ッ ト(指紋 認 証 ユ ニ ッ ト内照 合)

り 高 い セ キ ュ リ テ ィ を 実 現 す る(図3.4)。

(2) 指紋特徴 暗号化機能   認 証 装 置 内 で 読 取 った 指 紋 画像 か ら,指 紋 特 徴 を抽 出 し,暗 号 化 す る。 暗 号 化 され た 照 会 指 紋 特 徴 は上 位 装 置 で あ る ク ラ イ ア ン トパ ソ コ ンに 安 全 に送 ら れ,パ

ソ コ ンで は この 暗 号 化 さ れ た 照 会 指 紋 特 徴 を復 号 し,N個

の登録指

紋 テ ン プ レ ー ト(登 録 指 紋 テ ン プ レー トも照 合 時 に 復 号 され る)と 照 合 され る。 特 徴 情 報 を 送 る と き に は 暗号 化 さ れ て い るの で 盗 聴 防 止 に備 え る こ とが で きる(図3.4)。 (3) プ ライ バ シ ー へ の 配 慮   プ ラ イ バ シー 保 護,セ

キ ュ リテ ィ保 持 を 考 慮 す る と,指 紋 認 証 装 置 か ら上

位 装 置 に 指 紋 画 像 を 送 るべ きで は ない 。 た だ し,指 紋 の 読 取 り状 態 をパ ソ コ ンの 画 面 で 確 認 した い場 合 な どは,表 示 さ せ る こ と も可 能 と し,ネ ッ トワー クの 負 荷 も考 慮 し,間 引 い て 送 信 す る こ とに な る。   MPUを

搭 載 して い な い指 紋 認 証 装 置 で は指 紋 画 像 を 読 取 る の み で,読 取

った 指 紋 画 像 は上 位 の パ ソ コ ンに 画 像 の ま ま送 信 さ れ,パ

ソ コ ン上 で 特 徴 抽

図3.4 

イ ン テ リ ジ ェ ン トタ イ プ 指 紋 認 証 ユ ニ ッ ト(上 位 パ ソ コ ン で 照 合)

出 を行 うこ と に な る 。 こ の よ うな 指 紋 認 証 装 置 を 「ノ ン イ ンテ リ ジ ェ ン トタ イ プ 」と よ び,こ れ に対 し前 述 の 特 徴 抽 出 や 暗 号 化 な ど を行 う プ ロ セ ッサ ー を 搭 載 して い る も の を 「イ ン テ リ ジ ェ ン トタ イ プ 」と よ ん で 区 別 し,両 者 の 違 い を 明 示 す べ きで あ る。 3.1.3 

高 い照 合 精 度

  個 人 認 証 で の 利 用 時 は,他 FAR(False

Acceptance

人 の 指 紋 と一 致 した と判 断 さ れ る他 人 受 理 率

Rate)が

例 え ば1%と

い う よ うな 精 度 で は,と

ても

そ の シ ス テ ム に 判 断 を ゆ だ ね る こ と は で き な い 。 他 人 受 理 率 は 限 り な く0 (ゼ ロ)に 近 い 必 要 が あ る 。 そ の 一 方 で,登

録 して あ る 指 紋 と 同 じ指 紋 を 照

会 した の に拒 否 され る(こ の 率 を本 人 拒 否 率(False

Reject Rate)と

よぶ)と

利 用 を 許 可 され るべ きユ ー ザ が 利 用 で き ない とい う事 態 に陥 る た め,そ

れも

問 題 で あ る。 通 常 は,他 人 受 理 率 を厳 し くす る と本 人 拒 否 率 を悪 く して し ま うが,他 人 受 理 率 を厳 し く し,か つ,本 人 拒 否 率 も小 さ くす るべ きで あ る。   指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ム の ベ ン ダ は,照 合 精 度 をInternetや

カタロ グに表

示 して い る が,「 弊 社 独 自の 精 度 測 定 方 法 に よ り精 度 は 云 々 」とい う 表 現 が ほ とん どで,購 入 者 が 各 ベ ンダ の 照 合 精 度 の 比 較 を 数 値 的 に行 うの は 困 難 な 場合 が多 い。   第5章 に 述 べ る 国 際 的 な標 準 測 定 法 が 決 ま る で あ ろ うが,そ

れ まで は,せ

め て 下 記 の 基 本 的 な 方 法 に よ る結 果 を明 示 す るべ きで あ る。 (1) 精 度 の 測 定 につ い て   基 本 的 な 評 価 方 法 を簡 単 な数 字 を用 い て以 下 に 示 して み よ う。   精 度 評 価 は,手 慣 れ た 評 価 オペ レー タの 指 導 の も とで,被 験 者 に慣 れ て も ら い な が ら照 合 す る 。1度 の 照 合 で は 一 致 の 結 果 が 出 な い場 合 は,1度

か2

度 の 置 き直 し を して も ら う よ う に して 評 価 す る。   例 え ば 実 際 の 指 紋 認 証 ユ ニ ッ トを用 い て,1000指 登 録 す る。 そ の 際,各

の 指 紋 テ ンプ レ ー トを

指 ご とに1個 また は複 数 個 の指 紋 テ ンプ レー トを登 録

す る。 そ して 登 録 後 少 し時 間 を 置 い て 同 じ約1000指

の 指 紋 を指 紋 セ ンサ ー

か ら入 力 して,前 述 の登 録 指 紋 テ ン プ レー ト全 部 と照 合 す る 。   一 致 した ら一 致 したID番 TM(True

Match),正

号 を 表 示 させ,正

し くな いID番

し いID番

号 の 数 を正 合 致 数

号 の 個 数 を誤 合 致 数FM(False

Match)

とす る。   こ の 評 価 は1対1照

合 を1000×1000回,す

な わ ち100万

回行 っ た こ と に

なる。   対 の 指 紋 同 士 の 照 合 は100万 /1000に

よ りFRR(本

回 の う ち の1000回

人拒 否 率 ま た は 誤 拒 否 率)が 求 ま る。 例 え ばTMが98

な らばFRRは0.02(2%)と

なる。

  同 じ指 か らで は な い指 紋 の 対 は,100万 999,000組

な の で,(1000‐TM)

回 の う ち の 上 記1000組

とな る 。 も し誤 合 致 数FMが1な

(約0.0001%)のFAR(他   評 価 指 紋 数 を 約3200指

ら,1/999000は

を除い た

約0.000001

人 受 理 率)に な る。 組 用 い て 評 価 し て,異

た 数 が1個 以 下 な らば,FARは

な る 指 紋ID番

約1/107(約0.00001%)以

号 と一 致 し

下 で あ る と して 公

表 で き る 。 しか し,100指 0.000001(0.0001%)で

を 登 録 し て100指

で 照 会 した だ け でFARが

あ っ た とい う こ とが カ タ ロ グ に 記 さ れ て い た ら,十

分 な評 価 で あ る と は 言 い 難 い 。100×100は10000だ 0.0001(0.01%)な   ま た,ID番

か らせ い ぜ いFARは

は ず で あ る。 号 を 入 れ て か ら照 合 す る よ う な シ ス テ ム で は こ の よ う な 評 価

は で きな い の で,ど

の よ うに 評 価 した か を よ く確 認 すべ き だ。

(2) 精 度 の 調 整 に つ い て   な お,本

人 拒 否 率FRRを

よ くす る た め に,ユ

ー ザ 側 で 閾 値 を調 節 した い

と い う要 求 を 受 け る こ とが あ る。 そ の背 景 に は登 録 者 全 員 を 照合 可 能 に した い とい う 管 理 者 の 思 い が あ る か らだ 。 しか し本 人 拒 否 率FRRを め に 照 合 精 度 を調 節 して 「通 りや す くす る」とい う こ と は,裏

改 善す るた を返 せ ば 誤 受

理 す な わ ち他 人 受 理 率 を悪 く し,結 果 的 に セ キ ュ リテ ィ を脆 弱 な もの に して しま う。 こ の よ う な事 が な い よ う に,慎 重 に検 討 す べ き で あ る。

3.2  3.2.1 

指 紋 セ ンサ ー 指 紋 セ ン サ ーの 重 要 性

  指 先 に朱 肉 や イ ン ク をつ け て紙 カー ドに押 し,そ の 紙 カー ドを読 取 る とい う 方 法 で は大 変 不 便 で あ り,利 用 者 に も不 快 感 が 残 る。 また,本 ら,そ の 場 に い る 本 人 の指 紋 を読 取 る必 要 が あ り,生

来 の 目的 か

きて い る(live)人 間 の

指 紋 を読 取 る装 置(ラ イ ブ ス キ ャ ナー)が 必 要 とな っ た 。   指 紋 の 盛 り上 が った 部 分 と谷 の 部 分 の 画 像 と して の コ ン トラ ス トは 非 常 に わ ず か な もの で あ るた め,指 紋 の パ ター ンは 通 常 の デ ジ タ ル ス キ ャナ ー や カ メ ラ な どで は安 定 して 読 取 る こ とが で き な い。 そ の た め,指 紋 を 読 取 る し く み に つ い て 多 くの 試 み が な さ れ て きた 。 しか し,製 品 と な り実 際 に 利 用 され は じめ る と,利 用 者 の 身体 状 態 に よ っ て指 紋 の 読 取 りが 難 しい ケ ー ス が あ る こ とが わ か っ て きた 。 読 取 る こ とが で き な い 指 紋 を持 つ 人 た ち に と っ て は, 指 紋 を利 用 し た個 人 認 証 シス テ ム は非 常 に不 便 な シ ス テ ム と な っ て し ま う。 い か な る状 態 で も利 用 で きる よ う に,ど の よ う な指 紋 で も読 取 る こ とが で き る こ とは 指 紋 個 人 認 証 装 置 に と って 最 も重 要 な こ との 一 つ で あ る 。 この よ う

に 指 紋 を 読 取 る 際 に か な め と な る 「指 紋 セ ン サ ー 」に つ い て,以 る('02樋

3.2.2 

口3),'03佐

藤4),'02樋

下 に説 明 す

口5))。

読取 密 度

  指 紋 セ ンサ ー を開 発 す る に は,ま ず 指 紋 の特 質 を理 解 す る 必 要 が あ る。 指 紋 は 「隆 線 」とい う 出 っ 張 っ た 部 分 の 連 続 か ら な る 紋 様 画 像 で あ る 。 隆 線 に は 汗 腺 孔 が あ り,そ こ か ら は汗 が 分 泌 され て い て,適 度 な水 分 と脂 で 湿 り気 を保 ち,皮 膚 を保 護 す る と と もに 滑 り止 め の役 目 をす る。 そ の 湿 り気 の 程 度 は 環 境 や 体 質 に よ っ て大 き く異 な る。 手 先 を使 う人 や 高 齢 の 人 は,荒 れ て い た り乾 燥 肌 の場 合 が 多 い 。 ま た逆 に,若 い 男 性 や 子 供 の 中 に は 汗 が 常 に 滴 り 落 ち て 皮 膚 が ふ や け て し ま っ て い る よ う な場 合 もあ る。   細 か い 模 様 の対 象 物 を 画 像 化 す るた め に は細 か い 分 解 能 の セ ンサ ー が 必 要 な よ う に,指 紋 を読 取 る に もか な り細 か い 分 解 能 の セ ンサ ー が 必 要 に な る。 指 紋 の 隆 線 と隆線 の 間隔 か ら,鮮 明 に 読 取 る た め に 必 要 な セ ンサ ー の解 像 度 を 算 出 す る こ とが で き る 。 子 ど もや 女性 の指 紋 は 隆 線 が 細 く,0.1mm幅

の

もの もあ り,こ れ らの 指 紋 の 隆 線 が切 れ 目 な い デ ィ ジ タ ル画 像 に な る よ う に す る 必 要 が あ る 。 そ の た め に は,0.05mm以

下 の 大 き さの 画 素 に分 解 され る

こ とが 望 ま しい 。 セ ンサ ー ピ ッチ は,通 常 はdpi(dots 約500dpi(0.05mmピ 3.2.3 

per inch)で 表 さ れ,

ッチ)以 上 が 望 ま しい 。

読取方式

  指 紋 セ ンサ ー の 読 取 方 式 は い く通 りか あ るが,ど

の 方 式 も隆 線 の 出 っ 張 り

と汗 と脂 の 保 湿 成 分 を利 用 し た もの で あ る。 出 っ 張 りの み を使 用 した圧 力 方 式,皮

膚 と保 湿 成 分 に よ る セ ンサ ー表 面 の 界 面 の 光 の 反 射 と屈 折 を利 用 した

光 学 式,皮 膚 と保 湿 成 分 を 誘 電 物 質 と して,そ

の皮 膚 面 と セ ンサ ー 間 の 距 離

に よ り生 じ る差 を利 用 した 静 電 容 量 方 式 な ど が あ る。 読 取 密 度 は,300∼ 500dpiの

もの が 多 い。

(1) 指 表 面 反 射 光 セ ン サ ー   最 も古 くか ら使 わ れ て い る 方 式 で,プ

リズ ム等 の 全 反 射 臨界 角 を利 用 して

カ メ ラで 撮 像 す る 。 し くみ を 図3.5に 示 す 。  指 表 面 反 射 光 セ ンサ ー を搭 載 した指 紋 認 証 ユ ニ ッ トを図3.6に 示 す 。  こ の セ ンサ ー は 光 路 が 必 要 に な る た め に小 型 化 が む ず か しい 。 ま た,外 乱

図3.5  指 表 面 反射 光 セ ンサー の し くみ

図3.6  指 表面 反 射 光 セ ンサ ー搭 載 の 指 紋認証 ユ ニ ッ ト

光 の 影 響 を受 け や す い の で,屋 外 で使 用 す る場 合 は 覆 い が 必 要 で あ る な どの 欠 点 が あ る。 しか し,光 路 に よ っ て セ ンサ ー と指 の 間 の 距 離 を 離 す こ とが で きる の で,静

電気 や 化 学 物 質 に よ る影 響 に 比 較 的簡 単 に対 処 す る こ とが で き

る とい う長 所 もあ る。 また 読 取 る 際,セ

ンサ ー 面 に接 触 す る 物 質 の 屈 折 率 の

影 響 を受 け る が,皮 膚 の構 成 物 質 で あ る蛋 白質 や汗,脂

の屈 折 率 は相 互 に 近

似 して お り,光 源 とセ ンサ ー 面 の 角 度 を適 度 に維 持 す る こ と に よ っ て 良 好 に 読 取 る こ とが で きる 。 そ の た め,乾 燥 指 や 湿 潤 指 で も比 較 的 よ く読 取 る こ と が で き る。この 方 式 は ビ デ オ カ メ ラ用 の イ メ ー ジ セ ンサ ー を流 用 で き る の で, 多 くの メ ー カが 採 用 し製 品 化 して い る。 (2) 静 電 容 量 セ ン サ ー   電 極 を2次 元 に 配 置 し,電 極 の 静 電 容 量 を信 号 化 す る。 電 極 に誘 電 物 質 で あ る指 紋 の 隆 線 部 分 が 近 づ く と,指 紋 の 隆線 部 と電 極 との 静 電 容 量 が,指 紋 の 谷 部 と電 極 と の 静 電 容 量 よ りも大 き くな るの で,こ 像 化 す る 。 模 式 図 を図3.7に,実

の 差 を利 用 し指 紋 を映

用 例 を図3.8に 示 す 。

  光 学 式 と異 な り光 源 が 不 要 で あ る た め,非 常 に小 さ く作 る こ とが で き,構 造 も単 純 な た め低 価 格 化 が 期 待 で きる 。 しか し,近 接 す る物 質 の 誘 電 率 に大 き く影 響 され る の で,高

い 誘 電 率 の汗 と脂 が 映 像 の 読 取 りに 強 く影 響 して し

ま う。 そ の た め,乾 燥 指 や 湿 潤 指 を鮮 明 に読 取 る こ とが で きな い 。 また,汗 の よ う な 誘 電 体 が べ っ た り残 っ て し ま う と 良 好 に 読 取 りが で き な くな る の

図3.7  静 電容 量 セ ンサ ーの し くみ

で,常

図3.8  静 電 容 量 セ ンサ ー搭 載 の指 紋 認 証 ユニ ッ ト

に セ ンサ ー の 表 面 を き れ い に してお く必 要 が あ る。 表 面 を絶 縁 体 で コ

ー テ ィ ング す る必 要 が あ るが ,コ ー テ ィ ング を厚 くす る と極 端 に 出力 が 落 ち る の で 薄 くせ ざ る を得 ず,静

電 気 対 策 の 為 に 導 電 物 質 で コー テ ィ ング す る こ

と もで きな い 。 した が っ て 静 電 気,化

学 物 質 の 汚 染,物 理 的破 壊 な ど,構 造

的 に 弱 い の が 欠 点 で あ る 。 しか し多 くの メ ー カ が この 課 題 に チ ャ レ ンジ して お り,技 術 革新 も進 み 従 来 の 欠 点 も改 善 さ れつ つ あ る。 (3) 指 内 散 乱 光 セ ン サ ー   光 を指 に あ て る と,指 内 に 入 射 した 光 は 内部 で 散 乱 し,再 び 指 か ら もれ 出 て く る。 こ の よ うな 状 態 の指 を イ メ ー ジセ ンサ ー に 押 し当 て,直 接 映 像 化 す る 方 式 で あ る 。 図3.9に 模 式 図 を示 し,実 用 例 を図3.10に 示 す 。   隆 線 部 分 は イ メ ー ジセ ンサ ー に直 接 触 れ て い る の で,そ

こ か らの 光 は 強 く

入 り,谷 部 分 は 空 気 や 水 を介 して 入 る の で,隆 線 部 よ り減 衰 す る 。 そ の差 は 界 面 の 屈 折 と反射 の 量 差 に よ るた め,構 成 す る物 質 の 屈 折 率 に依 存 す る。 皮 膚 を構 成 す る 蛋 白質 や脂 の屈 折 率 は,谷 部 に 存 在 す る 空 気 の屈 折 率1.0と は 大 き く異 な る の で 良 好 な コ ン トラス トが得 られ る。 水 分 が 存 在 しな い カ ラ カ ラ状 態 で も映 像 を得 る こ とが で き,谷 部 に 水 分 が あ っ た と して も屈 折 率 は皮 膚 と異 な るの で コ ン トラス トを得 る こ とが 可 能 で あ る 。 この よ うに,こ

の方

式 は乾 燥 指 や 湿 潤 指 に 強 い の が メ リ ッ トで あ る。 ま た 指 表 面 反 射 光 セ ンサ ー と違 っ て 外 乱 光 は 出力 を強 め る 方 向 に働 くの で,直

射 日光 下 で も調 整 に よ り

覆 い な しで 使 用 で きる 。 セ ンサ ー 面 を保 護 す る た め の コー テ ィ ング も,ガ ラ

図3.9  指 内 散 乱光 セ ンサ ー の し くみ

図3.10 

指 内 散乱 光 セ ンサ ー

上 部の 照明 は状態 を表 示 す るた めの もの 。 周 囲 に光源 として赤外LEDが 配 置 され てい る。

ス な どの 強 固 な も の や 光 透 過 性 の 金 属 に よ っ て 行 う事 が 可 能 で あ り,静 電 気 や 物 理 的耐 性 を強 め る 事 が 容 易 で あ る。 暗所 で は 光 源 が 不 可 欠 な の で 静 電 容 量 式 や 電 界 方 式 よ りセ ンサ ー が大 き くな っ て しま うデ メ リ ッ トが あ るが,前 述 の よ うに 乾 燥 指 や 湿 潤 指 な ど読 取 りが む ず か しい 指 へ の対 応 は非 常 に 良 い。

図3.11 

各 指 紋 セ ンサ ー に よ る指紋 読 取 画像 比 較

  各 方 式 で,様

々 な状 態 の 指 紋 を 読 取 っ た 際 の 読 取 画 像 の 例 を図3.11に

示

す 。い ず れ の 方 式 も普通 の 状 態 の 指紋 を読 取 る場 合 に は違 い は な い。課 題 は , 乾 燥 や 湿 潤 傾 向 の 強 い 指 を確 実 に 読 む こ と が で き る か 否 か で あ る。 こ の 問 題 に対 し て は 指 内 透 過 光 セ ンサ ー が 良 い 結 果 を示 して い る。 3.2.4    最 近,構

1次 元 的 指 紋 セ ン サ ー 造 的 に は1次 元 的 指 紋 セ ンサ ー,あ

る い は 指 をセ ンサ ー に 載 せ て

移 動 させ るス ィー プ 式 指 紋 セ ンサ ー が 実 用 化 され つ つ あ る(図3.12)。

文書

や 写 真 をデ ィ ジ タ ル化 す る フ ラ ッ トベ ッ ドス キ ャ ナ ー は1次 元 の イ メ ー ジ セ ンサ ー に よ っ て 機 械 的 に ス キ ャ ン して2次 元 画 像 を 読 取 る方 式 だ が ,2次

元

の 高価 な イ メ ー ジ セ ンサ ー を使 わず に高 精 細 に 読 取 る こ とが で き る。 これ と 同 じ よ う に 指 紋 セ ンサ ー も1次 元 に し,物 理 的 に 読 取 る方 式 に す れ ば 低 価 格 化 が 可 能 に な る。 この よ うな 期 待 に 応 え て,1次

元 の セ ンサ ー を 固 定 し,指

を ス ィ ー プ(移 動)す る方 式 が 考 え 出 さ れ た 。 セ ンサ ー 自体 が 小 型 化 した に も関 わ らず,指 紋 画 像 を大 き く読 取 る こ とが で きる の で,認 証 精 度 を 落 とす こ と な く携 帯 電 話 な ど小 型 装 置へ の 実 装 が期 待 さ れ る 方 式 で あ る。   しか し,動 か す の は人 間 の 方 で あ り走 査 速 度 を 一 定 に保 つ こ とは で き な い。 一 昔 前 の ハ ンデ ィ イ メ ー ジス キ ャ ナ ー の よ うに ,速 度 を検 知 す る し くみ が 必 要 で あ る。 これ が う ま くい か ない と指 紋 画 像 が縦 に長 くな っ た りつ ぶ れ た り し て し ま う。   こ れ を解 決 す る に は,次 の 五 つ の 方 法 が 考 え られ る。 (1) 精 密 な ロー タ リー エ ン コー ダ を使 っ て 機 械 的 に読 取 る 方 式 (2) 専 用 の セ ンサ ー を縦 置 き に して速 度 検 知 専 用 にす る方 式 (3) 2本 の セ ンサ ー を距 離 を 置 い て 配 置 し,二 つ が 作 り出 した 画 像 を比 較 し

図3.12 

一 次 元 的指 紋 セ ンサ ー

て再構成 す る方式 (4) 4∼20本

程 度 の 短 冊 形 の 準1次 元 セ ンサ ー を 用 い て,画

像 を比較 して

再構成す る方式 (5) 画 像 を つ な げ て い き,妥 当 性(指 紋 と して の ピ ッチ 等 の 特 徴)が な け れ ば 捨 て て い く方 式  

(1)は,機

械 的 な 強 度 や 小 型 化 が 課 題 で あ る 。(2)は,価

格 は1次 元 の2

倍 で す むが2次 元 と変 わ ら な い 実 装 面 積 を必 要 とす る。(3)は,1次 レ ン ズ を使 っ て 反 射 型 光 学 式 で 試 作 した 例 が 見 ら れ る 。(4)は,画

元 集合 像再 構成

も数 本 分 の 画 像 が あ る と楽 に行 え,最 も シ ンプ ル で 小 型 化 が 可 能 で あ る。(5) は,単 純 だ が 画 像 の歪 み が 縦 方 向 に大 き くな るの で認 証 に は考 慮 が 必 要 で あ る 。 な ど と,そ れ ぞ れ に解 決 す べ き問 題 が あ る。   ま た,こ

れ らの ス ィー プ 式 の 指 紋 セ ンサ ー で 読 取 っ た 指 紋 と3.2.3で 述 べ

た よ う な2次 元 セ ンサ ー に よ っ て 入 力 され た指 紋 と を照 合 し よ う とす る 場 合 は,歪

み の 特 性 が 異 な る 場 合 が 予 想 さ れ る の で,予 想 外 の 問 題 が 生 まれ る可

能性 も あ る 。 3.2.5 

指 紋 セ ンサ ー の 課 題

  い か に優 れ た 指 紋 特 徴 抽 出 方 法 や 照 合 方 式 を使 用 して も,読 取 っ た指 紋 の 状 態 が 悪 け れ ば,照 合 精 度 を 向上 させ る上 で す ぐに 限界 に 突 き 当 た る 。 そ の 一 方 で ,照 合 精 度 を重 視 す る た め に 指 紋 セ ンサ ー の 開 発 に 注 力 す る と,コ ス ト上 の 問 題 が 大 き くな る 。 コ ス トを考 慮 した セ ンサ ー の 能 力 向 上 は今 後 も重 要 な 課 題 で あ り,こ の 面 で も絶 え ざ る技 術 革新 が 期 待 さ れ る 。

3.3 

指 紋個人 認証技 術の応 用製 品

  指 紋 個 人 認 証 シス テ ム の 製 品 群 を構 成 す る も の は,NECの

場 合 は 図3.13

に示 す よ う に 指 紋 認 証 モ ジ ュ ー ル,指 紋 認 証 ユ ニ ッ ト,指 紋 セ ンサ ー 内 蔵 ノ ー トパ ソ コ ン,入 退 室 管 理 シス テ ム な ど で あ る 。

図3.13 

3.3.1 

指 紋 個 人 認証 シス テム 製 品群(2004年)

指 紋 認 証 モ ジユ ー ル

  指 紋 を読 取 る た め の指 紋 セ ンサ ー,登 録 ・照 合 の機 能 を モ ジ ュ ー ル 化 した もの で,こ れ を組 込 む こ とに よ り,ユ ーザ が 開 発 す る 装 置 や シ ス テ ム に指 紋 認 証 機 能 を付 加 す る こ とが で き る。RS232Cイ

ン タ フ ェ ー ス を持 ち,上 位 か

ら コマ ン ドで 制 御 して 利 用 す る。 指 紋 認 証 に よ る高 い セ キ ュ リテ ィ機 能 を容 易 に 付 加 で き る こ とが特 徴 で あ る(図3.14)。   適 用 例 と して は,貴 重 品 ・現 金 ・重 要 書 類 の管 理 を行 う金 庫 や キ ャ ビネ, な りす ま しに よ る不 正 利 用 防止 の た め にPOSやATM,デ にパ ソ コ ン,鍵 の 利 用 管 理 の た め に 鍵 管 理box等 PDA,リ

モ コ ン,コ

  携 帯 電 話,PDA,リ

ピー,フ

ー タの 保 護 の た め

。 他 に も特 殊 用 途 の 電 話 ,

ァ ック ス,自 動 車 な どが あ げ られ る。

モ コ ン な どへ の 搭 載 を考 え る と,小 型 化 が 課 題 で あ

る。 3.3.2 

指紋認証ユニ ッ ト

(1) 指 紋 認 証 ユ ニ ッ トの 基 本 機 能   イ ン タ フ ェ ー ス はUSB,高 モ リ,フ

速 のMPU,そ

して200指

ァー ム ウ ェ ア を搭 載 して い る(図3.15)。

程 度 を登 録 で きる メ

図3.14 

図3.15 

指 紋 認 証 モ ジユ ー ル

指 紋 認証 ユ ニ ッ ト

  機 能 と して は,指 紋 セ ンサ ー か らの 指 紋 画 像 の 読 取 り,読 取 り後 の 画 像 処 理,指

紋 画 像 か らの 指 紋 特 徴 の抽 出,指 紋 特 徴 の 登 録,登

トと新 規 に読 取 っ た 照 会 指 紋 特 徴 の 照 合,加 暗 号 化,上

録 指 紋 テ ンプ レー

え て,登 録 指 紋 テ ンプ レー トの

位 装 置 との 通 信 時 の暗 号 化 な どが あ る。

  こ れ らの 処 理 で扱 うデ ー タ は,個 人 情 報 の た め簡 単 に コ ピー や 閲 覧 が で き な い よ う に して あ る 。 セ キ ュ リテ ィ上,指

紋 認 証 ユ ニ ッ トの 中 に指 紋 画 像 処

理 や 指 紋 特 徴 の抽 出 処 理 の 機 能 を 実 装 して い る。   登 録 指 紋 デ ー タベ ー ス は指 紋 認 証 ユ ニ ッ ト内 だ け で な く,上 位 ク ライ ア ン トパ ソ コ ン,あ る い は サ ー バ に格 納 で きる と多 様 な シス テ ム構 成,運

用が可

能 で あ る 。 会 社 な ど組 織 内で 利 用 す る場 合 に は,サ ー バ や ク ラ イ ア ン トパ ソ コ ン に複 数 の 登 録 指 紋 テ ンプ レー トを登 録 して お き,サ ー バ や ク ラ イ ア ン ト パ ソ コ ンで 照 合 す る こ と に な る 。 指 紋 認 証 ユ ニ ッ トで 読 取 り抽 出 した 照 会 指 紋 特 徴 を,サ ーバ あ るい はパ ソ コ ンに 送 り,登 録 指 紋 テ ン プ レー トと照 合 す る。 そ の た め,照 会 指 紋 特 徴 をパ ソ コ ンに 送 る 際 に は,セ

キ ュ リテ ィ を考 慮

し,指 紋 特 徴 の 暗 号 化 を行 い サ ー バ やパ ソ コ ンの デ ー タベ ー ス に格 納 し,照 合 の 段 階 で 暗 号 化 デ ー タ を解 読 し て照 合 し て い る。   利 用 人 数 が 多 い 場 合 や,利 用 す るパ ソ コ ンが 利 用 者 ご とに 固 定 され て い な い 場 合 に は,サ ー バ に登 録 指 紋 デ ー タベ ー ス を格 納 して お くほ うが 運 用 に は 便 利 で あ る。 しか し,サ ーバ に登 録 指 紋 デ ー タベ ー ス を格 納 した くない 場 合 や,サ

ー バ で の 認 証 が 集 中 して サ ーバ の 負 荷 が 高 くな っ て し ま う こ とが 予 測

され る場 合 は,登 録 指 紋 デ ー タベ ー ス を ク ラ イ ア ン トパ ソ コ ン に格 納 す る こ

とで 解 決 で き る 。 この よ う に,利 用 人 数 や 運 用 に よ り格 納 す る場 所 を 変 え ら れ る と使 い 勝 手 が よい 。   指 紋 認 証 ユ ニ ッ トを有 効 に使 うた め の ソ フ トウ ェ ア と して,OSロ

グイ ン

時 に指 紋 認 証 を 行 う ツ ー ル 「指 紋 認 証 基 本 ユ ー テ ィ リ テ ィ」お よ び,ア

プリ

ケ ー シ ョ ンに 指 紋 認 証 機 能 を組 込 む た め の 「指 紋 認 証 開 発 キ ッ ト(SDK)」 が ある。 (2) 指 紋 認 証 基 本 ユ ー テ ィ リテ ィ   「OSロ グ オ ン時 」「ス ク リー ンセ ー バ ロ ッ ク解 除 時 」「ア プ リ ケ ー シ ョ ン ソ フ トウ ェ ア が 要 求 す るID・

パ ス ワ ー ド入 力 時 」の認 証 を行 う に は 「指 紋 認 証

基 本 ユ ー テ ィ リ テ ィ」を利 用 す る。   OSロ

グ オ ン時 に 要 求 さ れ るID・ パ ス ワ ー ド入 力 を指 紋 認 証 に よ っ て代

替 す る 機 能 を持 つ た め,指 紋 が 登 録 され て い る 人 以 外 は ロ グ オ ンす る こ とが で きな い 。 顧 客 情 報 や 企 業 情 報 を格 納 した パ ソ コ ン を持 ち 歩 き,置

き忘 れ や

盗 難 に あ っ た場 合 の,不 正 な 閲覧 を 防 ぐ こ とが で き る。   共 用 で 利 用 す るパ ソ コ ンの 場 合 に は,ス

ク リー ンセ ーバ ロ ッ ク解 除時 の 指

紋 認 証 が 有 効 だ 。 指 紋 認 証 に よ りロ グ オ ン し た利 用 者 が 離 席 して い る 間,そ の利 用 者 本 人 で な け れ ば ス ク リ ー ンセ ー バ の ロ ック の 解 除 が で き な い の で, 不 正 な 閲 覧 や 改 ざ ん を 防 ぐ こ とが で きる 。   「ア プ リケ ー シ ョ ン ソ フ トウ ェ アが 要 求 す る認 証 」と は,電 ト起 動 時 や フ ァ イ ル展 開 時 のIDや

子 メール ソ フ

パ ス ワー ドの 入 力 要 求 の こ とで あ る。 使

う ア プ リケ ー シ ョ ンソ フ トウ ェ ア が増 え て 次 第 にパ ス ワー ドの 種 類 も増 え る 傾 向 に あ るの で,パ

ス ワ ー ドを指 紋 認 証 に 置 き換 え る こ とが で き る機 能 は便

利 だ。   指 紋 を利 用 した 認 証 は,な

りす ま しを 許 さ ない とい う高 い セ キ ュ リ テ ィの

実 現 が 主 な 目的 だ が,OSロ

グ オ ン 時 にIDや

パ ス ワ ー ドを 覚 え る必 要 が な

い た め,セ キ ュ リテ ィ強化 と同 時 にユ ー ザ ビ リテ ィの 向 上 も実 現 す る。 例 え ば 多 忙 な役 員 にIDと

パ ス ワー ドを 覚 え て も ら うの は 依 頼 し に くい もの だ が,

役 員 に よ るパ ソ コ ンの 起 動 を指 紋 認 証 に よ っ て 行 え ば この 問 題 は な く な る し,役 員 もユ ー ザ ビ リテ ィの 良 さ を実 感 で き る。   指 紋 特 徴 な どの 利 用 者 情 報 の 登 録 は 「指 紋 認 証 マ ネ ー ジ ャ 」で 行 う。 セ キ

ュ リ テ ィの 観 点 で,こ の 機 能 の起 動 に は管 理 者 の 指 紋 認 証 を必 須 と して い る (図3.16)。   登 録 人 数 の 制 限 は な く,指 紋 は1人 あ た り10指 ま で 登 録 可 能 で あ る。 ケ ガ な ど で包 帯 や 絆 創 膏 を指 に巻 い て い る時 に は 認 証 が で きな くな っ て し ま う た め,左

右 そ れ ぞ れ1指,計2指

が 変 わ りや す い 人 は,よ

の 登 録 が 望 ま しい 。 季 節 に よ り指 先 の 状 態

り多 くの 指 の登 録 が 望 ま しい 。

  指 紋 特 徴 を登 録 す る 際,ど

の 指 を 登 録 す る か チ ェ ッ ク し,そ の 指 を 図

3.17の よ う に 複 数 回 読 取 る。 複 数 回 の うち,最

も 良 好 に 読 取 る こ とが で き

た 指 紋 画 像 か らマ ィ ニ ュ ー シ ャ情 報 な ど を指 紋 特 徴 と して抽 出 し,登 録 して い る。   通 常,登

録 指 紋 デ ー タ ベ ー ス は,不 用 意 な ア ク セ ス を避 け る な どセ キ ュ リ

テ ィ の 面 か ら独 自形 式 の フ ァ イ ル に格 納 す る。 大 規 模 シ ス テ ム で は,OSの 拡 張 機 能 や デ ィ レ ク トリソ フ トウ ェ ア な どで ユ ーザ 情 報 の 管 理 を 一 元 化 す る 傾 向 に あ り,そ の よ う な機 能 を使 う場 合 に は,登 録 指 紋 テ ンプ レー トもデ ィ レ ク トリ に格 納 す る ほ うが 管 理 が 容 易 で あ る 。 デ ィ レ ク ト リの複 製機 能 に よ り,負 荷 分 散 や 障 害 対 策 が 可 能 とな る。   寒 い季 節 に指 先 が 荒 れ て し まい,読 取 り しに く くな る 人 も い る。 この よ う な 場 合 に対 応 す る た め に,あ

る い は登 録 した 指 が 全 部 ケ ガ した 時 な ど に は,

特 定 の キ ー押 下 に よ っ て キ ー ボ ー ドに よ るID・

パ ス ワ ー ドの入 力 画 面 へ の

切 換 え機 能 も用 意 して い る。

図3.16 

指紋 認証 マ ネ ー ジ ャの画 面

図3.17 

指 紋 登録 画 面

(3) 指 紋 認 証 開 発 キ ッ ト(Software   「指 紋 認 証 開 発 キ ッ ト」は,ユ

Deveropment

Kit)

ー ザ や ベ ン ダ作 成 の ア プ リケ ー シ ョ ン ソ フ

トウ ェ ア に指 紋 認 証 機 能 を組 み 込 む た め の 開発 を 支 援 す る ツー ル だ 。  指 紋 認 証 ユ ニ ッ トお よ び指 紋 テ ンプ レ ー トを 取 扱 う た め の 関 数 で は, ・指 紋 照 合(1対1照

合 ,1対N照

合)

・登 録 指 紋 テ ン プ レー トの 登 録 や 削 除 ・ID番 号 な ど のユ ー ザ 情 報 の 登 録 や 削 除 ・指 紋 特 徴 の 暗 号 化 や復 号 化 ・指 紋 認 証 ユ ニ ッ トか らマ ィニ ュ ー シ ャ な どの 指 紋 特 徴 をパ ソ コ ンへ 転 送 等 が 必 要 だ。   ク ラ イ ア ン トサ ー バ 形 式 向 け の もの,Web形 して い る 。経 理 や 人事,そ

式 向 け の もの,な

ど も用 意

の他 秘 匿 性 の 高 い 業 務 ア プ リケ ー シ ョ ンの 起 動 時

に指 紋 認 証 を組 み 込 ん だ り,役 職 者 の 決 裁 時 に指 紋 認 証 に よ る承 認 機 能 を組 み 込 ん だ りで き る。 小 規 模 か ら大 規 模 な シ ス テ ム ま で 多 様 な シ ス テ ム構 築 が 可能 である。 (4) 実 際 業 務 へ の 適 用 例   以 下 の よ う な と こ ろで 利 用 され て い る 。 自治 体   予 算 編 成,決

算,住

民 各 種 統 計 業 務 は,あ

らか じめ登 録 して あ る 職

員 の み が 指 紋 認 証 で 起 動 で き る よ う に して い る。 また,グ

ルー プウェアや住

民 情 報 シス テ ム に ロ グ オ ンす る際 に は 指 紋 認 証 を行 う こ と に よ り,誰 が シス テ ム を利 用 した か の ロ グ情 報 を管 理 し,情 報 流 出 防止 対 策 と して い る。 鉄 道 業  サ イバ ー テ ロ 防 止,電 気 管 理 シス テ ム ア クセ ス 防 止,列 全 輸 送 な どの た め に,シ

ス テ ム利 用 時 に 指 紋 認 証 を行 い,許

車 の安定安

可 されていない

人 に よる 利 用 を 防 い で い る。 金 融 業  基 幹 業 務 の ワ ー ク フ ロ ー承 認,支 店 長 な ど役 職 者 の 承 認,代

理承認

記 録 に 指 紋 認 証 を利 用 して い る。 ま た,情 報 流 出 防 止 の た め,各 パ ソ コ ン の 業 務 起 動 時 に指 紋 認 証 を 利 用 して い る 。 営 業 マ ンが 持 ち歩 くモ バ イ ル ノー ト パ ソ コ ン に は顧 客 情 報 や 自社 機 密 情 報 が 格 納 さ れ て い る た め,特

に高いセ キ

ュ リテ ィが 必 要 と な り,指 紋 セ ンサ ー 内 蔵 の モバ イル パ ソ コ ンが 利 用 され て いる。

サ ー ビス 業  コ ン ビ ニ や フ ァ ミ リー レス トラ ン,カ ラ オ ケ,宅 急 便 運 送 会社 な ど,24時

間 稼 動 して い る 現 場 が 増 え,ア

ル バ イ トな ど交 替 制 で働 く人 数

が 急 増 して い る 。 タ イ ム カー ドな どで は厳 密 な勤 務 管 理 が で き ない た め,指 紋 認 証 に よ る本 人 確 認 を行 う出 退 勤 管 理 が 実 施 さ れ て い る。   ま た,エ ス テ サ ロ ンな どで は 個 人 情 報 を 扱 っ て い る た め,不

当 な 閲覧 や持

出 し を 防 ぐた め に,個 人 情 報 を管 理 して い る パ ソ コ ンの 起 動 時 に指 紋 認 証 を 行 い,誰

が 操 作 した か な ど履 歴 を管 理 して い る 。

製 造 業   自動 車 メ ー カで は,新 車 の 開 発 に 関 す る情 報 漏 洩 防止 の た め に,パ ソ コ ンの 起 動 時 とス ク リー ンセ ー バ ロ ッ ク解 除 時 に 指 紋 認 証 を行 って い る 。 技 術 部 門 で も,離 席 中 の セ キ ュ リテ ィ保 持 に ス ク リー ンセ ーバ ロ ッ ク解 除 時 の 指 紋 認 証 を 利 用 して い る。 車 両 部 品 メー カ で は,刻

印 工 程 に お け る不 正 操

作 や 誤 操 作 を 防 止 す る た め に,打 刻 ラ イ ン のパ ソ コ ン を 利 用 す る 際,利 用 者 確 認 を指 紋 認 証 に よ り行 って い る。   ハ ウス メ ー カで は,顧 客 情 報 漏 洩 防 止 の た め に,情 報 が登 録 さ れ て い るパ ソ コ ン を利 用 す る際 に は 指 紋 認 証 を行 い,管 理 の徹 底 に 努 め て い る。 医 療 現 場,お

よ び 医 療 機 器 メ ー カ  個 人情 報 で あ る 患 者 の 診 療 記 録 管 理 の た

め に,電 子 カ ル テ シス テ ム で は,シ ス テ ム 起 動 時 お よ び操 作 時 に指 紋 認 証 に よ る利 用 者 確 認 を 行 っ て い る 。 劇 薬 品 ・薬 剤 の 払 い 出 し時 に,権

限 の確 認 と

履 歴 の 確 認 に指 紋 認 証 に よる 持 出 し記 録 を 行 っ て い る。 3.3.3 

指 紋 認 証 によ る入 退 室 管 理 シ ス テ ム

  高 い セ キ ュ リテ ィが 求 め られ る 場 所 の 出入 口 に ドア コ ン トロ ー ル パ ネ ル を 設 置 し,登 録 して あ る指 紋 で の み 解 錠 す る シ ス テ ム で あ る(図3.18,19)。

図3.18 

指 紋 認 証 に よる入 退 室 管理 シス テ ム

図3.19 

前

ドア コ ン トロ ー ル パ ネ ル

項 の 指 紋 認 証 ユ ニ ッ トは デ ー タ ア ク セ ス の た め の製 品 で あ るが,こ

の システ

ム は フ ィ ジ カ ル ア クセ ス(物 理 的 ア クセ ス)の た め の シ ス テ ム で あ る 。   1扉 に1パ ネ ル 設 置 す る こ とに よ り,入 室 の 管 理 が で き る が(図3.20),1 扉 の 外 側 と 内側 の 両 方 に パ ネ ル を設 置 す る と,入 退 室 の 管 理 が で き る。 複 数 台 の パ ネ ル をLANで 動作 」で は,よ

接 続 し管 理 用 パ ソ コ ンの も とで 束 ね る 「ネ ッ トワ ー ク

り多 くの 機 能 が 使 え る(図3.21)。

図3.20 

図3.21 

最小 構 成 の入 退 室 管 理 シス テ ム

ネ ッ トワ ー ク 型 入 退 室 管 理 シ ス テ ム

(1) 入 退 室 管 理 シ ス テ ム の 基 本 機 能   「指 紋 を置 くだ け」とい う簡 単 な 操 作 の み で 解 錠 で きる の が 大 きな 特 徴 で あ る。 高 い 照合 精 度 を実 現 して い る た め,多 録 さ れ て い て も,ID番

くの 登 録 指 紋 テ ン プ レー トが 登

号 な ど を入 力 す る こ とな く,指 紋 認 証 だ け で 照 合 す

る こ とが で きる 。 使 用 者 が 多 くな れ ば,グ

ル ー プ番 号 やID番

号 と指 紋 を併

用 して 照合 す る方 法 の 選 択 が 可 能 だ 。   登 録 して あ る指 紋 で の み 解 錠 す る と い うの が 主 な使 い 方 だ が,誰

がいつ解

錠 した か とい う記 録 を管 理 す る こ と も高 い セ キ ュ リテ ィ を保 持 す る た め に は 重 要 で あ る。 指 紋 認 証 に よ る 入 退 室 管 理 で は,な

りす ま し を防 ぎ確 実 な履 歴

情 報 が 管 理 で きる の で,こ の と こ ろ増 加 の 傾 向 に あ る 内 部 犯 行 を抑 止 す る効 果 もあ る 。 異 常 時 の 対 応 と して,こ

じあ け 時 に警 報 を 鳴 ら した り,火 災 報 知

信 号 と連 動 させ る こ と も可 能 だ 。   電 気 錠 制 御 部 を 内 蔵 し指 紋 認 証 装 置 と一 体 化 して い る た め,設

置工事箇所

が 少 な く,簡 易 に 取 付 け が 可 能 だ 。   指 紋 特 徴 は暗 号 化 して保 存 し,現 画 像 は復 元 で きな い よ うに して あ る の で, プ ラ イバ シー の保 護 が で きる 。 (2) ネ ッ トワ ー ク 動 作 に つ い て   管 理 用 パ ソ コ ン を設 け,「 ドア コ ン トロ ー ル ソ フ トウ ェ ア」を 動 作 させ る こ と に よ り,「 ネ ッ トワ ー ク動 作 」の 環 境 を構 築 で き る 。 管 理 用 パ ソ コ ン と 各 扉 のパ ネル とはLANで

接 続 す る こ と に な る。

  パ ネ ル を単 独 で 利 用 す る 「単 体 動 作 」で可 能 な 機 能 に 加 え,履 ソ コ ンに 収 集 しデ ー タ の加 工 が 可 能 で きる機 能,あ

歴 情 報 をパ

らか じめ 週 ・曜 日 ・日単

位 で動 作 の 状 態 を 予 約 で きる ス ケ ジ ュ ー ル 設 定 機 能 が 利 用 で き る 。 管 理 用 パ ソ コ ンで 利 用 者 の 登 録 も可 能 な た め,人 事 デ ー タ か ら身 上 情 報 を 得 た の ち, 指 紋 テ ンプ レ ー トの み を登 録 して い く こ と も可 能 だ。 も ち ろ ん,ユ ー ザ 情 報 の 登 録 は 「管 理 者 」権 限 を有 す る もの に のみ 許 され る。 (3) 適 用 事 例   指 紋 認 証 に よ る 入 退 室 管 理 は,以 下 の よ うな と こ ろ で利 用 さ れ て い る。 自治 体  戸 籍 ・住 民 情 報 に か か わ る デ ー タ を扱 って い る 部屋 の入 退 室 の 管 理 に指 紋 認 証 が 利 用 され て い る 。 医 療   病 院 の コ ン ピ ュー タル ー ム,職 員 用 通用 口,更 衣 室,薬 療 薬 剤 情 報,患

者 通 院 記 録,治

品 保 管 庫,治

療 の 過 程,検 死 記 録 な ど個 人 の重 要 な プ ラ イ

バ シ ー情 報,精 密 実 験 装 置 の盗 難 防 止,検 査 装 置 の 管 理 な どに 利 用 して い る。 ま た,新 生 児 室,精 神 病 棟,痴

呆 老 人 病 棟 で は,入 室 で は な く退 室 の 管 理 を

して い る。 放 送 局   局 内 の 映 像 デ ー タや デ ー タ を扱 う製 作 現 場,ユ

ー ザ(視 聴 者)の 個

人 情 報 を管 理 して い る部 屋 の セ キ ュ リテ ィ を高 め る た め,入 室 者 の 管 理 を指 紋 認 証 に よっ て 行 っ て い る。 また,報 道 の仕 事 とい う性 質 上,暴

漢等部外者

の 侵 入 を 防 ぐ意 図 もあ る。 現 場 で は局 内 の セ キ ュ リ テ ィ意 識 を各 自が 再 認 識

す る波 及 効 果 も あ る。 金 融   業 界 で 個 人 情 報 漏 洩 事 件 が 相 次 ぎ,対 策 の た め に 指 紋 認 証 に よ る 入 退 室 管 理 シ ス テ ム を 導 入 。 登 録 して い る人 しか 入 室 で きな い とい う規 制 は も ち ろ ん だが,誰

が い つ 入 退 室 した か とい う履 歴 の 記 録 が セ キ ュ リ テ ィ強 化 に役

立 っ て い る。 オ フ ィス 出 入 口 に指 紋 認 証 に よ る入 退 室 管 理 シス テ ム と監 視 カ メ ラ を設 置 し,指 紋 認 証 が 行 わ れ る と監 視 カ メ ラで 入 退 室 の 画 像 を記 録 して い る 。 入 退 室 画 像 は ハ ー ドデ ィス ク レ コ ー ダ に一 次 保 存 し,DVDデ

ィス ク

に永 久 保 存 して い る 。 指 紋 認 証 に よ る入 退 室履 歴 も管 理 端 末 の ハ ー ドデ ィス ク に一 次 保 存 の の ち,CD‐Rデ

ィ ス ク に永 久保 存 。 入 退 室 履 歴 は セ キ ュ リテ

ィ ロ グ と して 保 存 す る だ けで な く,ア ルバ イ トや パ ー トの 出 退 勤 管 理 に も利 用 して い る。

3.4 

指 紋 認 証 技 術 に よ る 新 ユ ー ザ イ ン タ フ ェー ス

  指 紋 照 合 の も う一 つ の 有 力 な応 用 と して,こ

こ ま で 説 明 して きた指 紋 認 証

シ ス テ ム に お け る本 人 で あ る こ と を 証 明 す る 「認 証 」機 能 に 加 え,ユ

ーザが

指 紋 を入 力 した と きに,登 録 して お い た複 数 の 指 紋 の 中 で 一 致 す る もの を探 索 し,そ れ が 「誰 の 」「どの 指 」か を 判 定 す る 「識 別 」能 力 を活 か した 応 用 が 考 え られ る 。 こ れ を積 極 的 に 活 か す こ とで,指 紋 の 提 示 そ の もの を 「入 力 」の 一 種 と して 利 用 す る とい う考 え 方 が 可 能 に な る。   こ の よ う な使 い 方 の 実 現 に よ り,指 紋 技 術 が 従 来 か らの 認 証 に よ る セ キ ュ リ テ ィで の機 能(安 全性)に 加 え,新

しい 可 能 性 と して ユ ーザ ビ リ テ ィ面(利

便 性)に お い て も有 効 な 基 盤 技 術 で あ る こ と を示 す こ とが で き る。 例 と して, 本 技 術 の マ ンマ シ ン ・イ ンタ フェ ー ス分 野 へ の 応 用 を紹 介 し,そ の さ ま ざ ま な形 態 と効 果 につ い て 述 べ る。 こ こで 紹 介 す る 「指 先UI(ユ

ーザ イ ンタフェ

ー ス)」で は ,動 作 を起 動 す る コ マ ン ド ・デ ー タオ ブ ジ ェ ク ト ・状 態 ・個 人 の 嗜 好 に 応 じた設 定 な ど を仮 想 的 に指 先に 割 り当 て,誰 が どの指 で セ ンサ ー に触 れ た か の 識 別 結 果 を 活 用 す る こ とに よ り,「 指 先 で 触 れ る だ け で所 望 の 動 作 を実 現 す る」と い う初 心 者 に もわ か りや す いUIを になる。

実 現 す る こ とが 可 能

3.4.1 

指 紋 識 別 の 新 た な 展 開:「 指 先UI」

  そ もそ も一 般 に 人 間 と コ ン ピ ュ ー タ との 間 の や り と りで あ る 「ユ ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス 」を考 え て み る と,最

も基 本 的 な イ ン タ フ ェ ー ス と して 広 く用 い

られ て い る の は 「ボ タ ン(キ ー)を 押 す 」と い う動 作 で あ る。 こ の動 作 で は 図 3.22に 示 す よ う に,人

間 は指 で ボ タ ン を押 す こ とで,コ

ン ピ ュ ー タ に対 し

て 「いつ 」押 した か とい う タ イ ミ ング を与 え て い る だ けで あ る こ とが わ か る。   こ こ で,ボ ば,人

タ ンの 表 面 に 指 紋 セ ンサ ー を設 置 し,指 紋 識 別技 術 を応 用 す れ

間 は 同 じ ア ク シ ョ ン を行 っ た だ け で あ っ た と して も,コ

ン ピュ ー タ側

は 「い つ 」に加 え て,「 だ れ が 」,さ らに は 「ど の 指 で 」押 した か の情 報 も同 時 に 得 る こ とが で き る。 そ れ だ け 人 間 と コ ン ピュ ー タ との コ ミ ュニ ケ ー シ ョ ン の チ ャ ネ ル が広 が る こ と に な る。 この よ うに 広 が っ た コ ミュ ニ ケー シ ョ ン能 力 を積 極 的 に 活 か す こ とに よ り,人 間 に とっ て使 いや す い 新 形 態 のユ ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス が 実 現 で き る,と い うの が こ こ で 述 べ る指 先 ユ ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス(指 先UI)の

基 本 的 考 え方 で あ る('98内

図3.22 

田6),'99内 田他7))。

新 形 態 ユ ー ザ イ ン タフ ェー スへ の適 用

  こ の 動 作 を実 現 す る た め の 考 え 方 を 図3.23に

示 す 。 あ らか じめ,ユ

ーザ

か ら入 力 され る指 紋 と,そ れが 入 力 さ れ た 際 に行 うべ きア ク シ ョ ン記 述 の 関 係 を列 記 した テ ー ブ ル を用 意 し て お く。 こ れ は 例 え ば,Aさ 指 紋P1が

来 れ ば コ マ ン ドのCommd1を

る 。 そ して 実 際 に 指 紋P1が 紋 部 に 渡 さ れ,テ

実 行 す る,と

入 力 され た 際 は,そ

ー ブ ルが 参 照 され て 指 紋P1と

ん の 人 差 し指 の

い う よ う な もの で あ

の 指 紋P1の

指紋 情 報が 指

関 連 づ け ら れ た コ マ ン ドが

呼 び 出 され,ユ ー ザ に対 し て コ マ ン ドが 実行 され る。   こ の 場 合,ユ

ー ザ のID番

号 提 示 な しに 指 紋 だ け で,ど

のユ ー ザ の,ど

の

図3.23 

指 か を特 定 す る 「1対N照

指先 ユ ー ザ イ ンタ フ ェー ス

合 」機 能 が 可 能 な こ とが 実 現 の た め の 必 要 条 件 と

な る。 また 本 技 術 の 応 用 が 現 実 的 に な っ て い る理 由 の 一 つ に は,近 年 小 型 の 指 紋 セ ンサ ー が 実用 化 さ れ,い ろ い ろ な と こ ろ に指 紋 セ ンサ ー を設 置 す る こ とが 可 能 に な っ て きた こ と もあ げ られ る。   識 別 機 能 の 最 も基 本 的 な応 用 が,ID番 1対N照

号 入 力 な しで,指

紋 を 置 くだ けで

合 に よ り実 行 され る 自動 ロ グ イ ンで あ る 。 通 常 必 要 なユ ー ザ 名 とパ

ス ワ ー ドの キ ー ボ ー ド入 力 に対 し,こ の 方 式 で は 指 紋 の提 示 の み で ロ グ イ ン が 可 能 で,な

りす ま し を防 ぐ認 証 と両 立 させ な が ら,手 軽 さの 点 で優 れ た ユ

ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス(UI)を

提 供 して い る 。

  こ の コ ン セ プ トを活 か す こ とで,様 は代 表 的 な例 を あ げ る('01Uchida 3.4.2 

々 な形 態 の 応 用 が 考 え られ る。 こ こで

et al.8),'02内 田9))。

指 紋 に よ る コ マ ン ド実 行(「 指 先 コ マ ン ド」)

  図3.24の

右 に示 す よ う に,個 人 の 各 指 に仮 想 的 に コ マ ン ドを割 り当 て る

こ と が で き る。 同 図 の 左 に あ る よ う な 従 来 の 「ボ タ ン を押 す 」とい うア ク シ ョ ンが 実 行 の トリガ ー を与 え る だ け で あ っ た の に比 べ,こ

のユ ー ザ イ ン タフ

ェ ー ス で は 「どの 指 で 押 す か」を も動 作 決 定 の 入 力 と し て い る。 これ に よ り 例 え ば 次 の よ う な効 果 が 実 現 で きる。 (1) ボ タ ン数 削減   同 じキ ー で 異 な る ア ク シ ョ ンを行 う こ とが で き る の で,必 要 な ボ タ ン数 を 減 らす こ とが で き る。 同 時 に キ ー 設 置 に 必 要 な 面 積 も削 減 で き る た め,入 力

図3.24 

指先コマン ド

部 面 積 の 限 られ る携 帯 端 末 の よ う な小 型 機 器 で は効 果 的 で あ る 。 (2) ボ タ ン へ の マル チ フ ァ ン ク ショ ン割 り当 て   IT機 器 に 不 慣 れ なユ ー ザ が 苦 手 で あ っ た,例

え ば シ フ トキ ー,あ

る いは

コ ン トロ ー ル キ ー を押 しな が ら の 文 字 キ ー 押 下 な どの よ うな モ ー ド切 り替 え を,一 つ の キ ー を押 す た め の 複 数 指 の 使 い分 け に よ り代 替 で き る。 (3) 操 作 面 を見 な い で の 操 作   従 来 で あ れ ば 細 か い ボ タ ン を押 し間 違 え な い よ う気 をつ け る必 要 が あ っ た 運 転 中 の ラ ジ オ操 作 の よ う な場 合 で も,比 較 的 大 きな 単 一 セ ンサ ー を異 な っ た 指 で押 下 す る こ とで操 作 可 能 とな る。 ま た 暗 闇 で の操 作,あ

る い はバ ッ ク

の 中 の機 器 を見 ず に操 作 す る,と い う よ うな 場 面 で も有効 で あ り,さ らに 視 覚 障 害 者 の た め のユ ー ザ イ ン タ フ ェー ス と して も応 用 可 能 で あ る。 (4) 他 人 に わ か らな い よ う に 操 作   外 見 上 同 じよ うな 動作 を して も実 際 に は 指 を変 え,複 数 の コ マ ン ドを区 別 し て実 行 可 能 で あ る 。 例 え ば展 示 会 で顧 客 向 け に デ モ ンス ト レー シ ョ ン を行 う と き,相 手 に よっ て(わ か ら な い よ う に)異 な る動 作 を 行 う こ とが で き る。   極 端 な例 と して は,店 頭 のPOS端

末 で 強 盗 に脅 さ れ た 際,レ

ジを開け る

ふ りを しな が らあ る特 定 の 指 で 操 作 す る こ と に よ り密 か に 警 察 に通 報 す る, な ど とい う こ と も可 能 に な る 。 3.4.3 

指 紋 に よ る 状 態 設 定(指 先 し お り)

(1) 指 紋 ロ グ イ ン に よ る 環 境 設 定

  前 述 の よ う に,指 紋 の1対N照

合 の最 も基 本 的 な 応 用 と して,「 指 紋 に よ

る ロ グ イ ン」が あ る 。 あ らか じめ ユ ー ザIDご

と の 指 紋 を登 録 して お き,指

紋 が 入 力 さ れ る と登 録 デ ー タ と一 致 す る 指 紋 の ユ ー ザIDで とい う もの で,従

来 の よ う にユ ー ザIDと

ロ グ イ ン を行 う

秘 密 情 報 で あ る パ ス ワー ドの 両 方

の入 力 を キ ー ボ ー ドか ら行 う場 合 に 比 べ,は

る か に使 い や す いユ ー ザ イ ン タ

フ ェ ー ス を 実 現 す る こ と に な る。 さ ら に は各 ユ ー ザ に つ い て,あ

らか じめ 登

録 して お い た複 数 の 指 の う ち,ど の 指 を ロ グ イ ン に使 うか に応 じ異 な る 環 境 設 定 の 中 か ら選 択 で き る よ う にす る こ とが 可 能 で あ る。 (2) 指 先 しお り   あ る ユ ー ザ が シス テ ム を使 用 した セ ッ シ ョ ンの 最 後 の状 態 を復 元 す る とい う機 能 を提 供 す る こ と もで きる 。 こ の よ う な 「指 先 一 本 で 各 ユ ー ザ 固 有 の状 態 を復 帰 す る」と い う機 能 は,オ

フ ィス に お け るパ ソ コ ン上 で よ りは,キ ー

ボ ー ドな ど入 力 部 が 限 られ た 小 型 端 末 に お い て,あ

る い は子 供 ・高 齢 者 ・身

障 者 な ど従 来 型 の ユ ーザ イ ン タ フ ェ ー ス に 不 慣 れ な ユ ー ザ の使 用 す る デ ジ タ ル 家 電 な ど にお い て,よ

り大 き な メ リ ッ トを示 す 。

  一 例 をあ げ る と,兄 弟 が 家 庭 でTVゲ

ー ム機 を共 用 す る 場 合 を考 え る。 遊

ん で い る 最 中 に兄 か らゲ ー ム 機 を よ こせ と言 わ れ た弟 は,ゲ ー ム 機 の 指 紋 読 取 部 に指 を 置 き,機 械 を兄 に 渡 す 。 兄 か ら機 械 を取 り返 した後,同 力 す る こ とで,前

じ指 を入

回 中 断 した と き に指 紋 と共 に 保 存 され て い た 中 断 時 の ゲ ー

ム の 進 行 状 態 に復 帰 して 遊 び を継 続 す る こ とが で きる 。   同 様 に,生 徒 や 園 児 が 学 校 ・幼 稚 園 な どで 電 子 絵 本 を共 用 す る 場 合 に も, 各 ユ ー ザ が ど こ ま で 読 み 進 ん だ か,さ

ら に は 画 面 の 明 る さ ・デ ザ イ ン な どユ

ーザ 固 有 の設 定 状 態 を,使 用 を 中 断 す る際 の指 紋 入 力 と連 携 して端 末 の 内部 に保 存 す る。 あ と で 読 み 続 け る際,再

び 同 じ指 を 入 力 した 時 に,そ の 指 紋 と

共 に保 存 さ れ た 状 態 を再 設 定 す る こ とで,続

きを 再 開 で き る。

  こ の よ う に,指 一 本 で 以 前 の状 態 を憶 え させ,思

い 出 さ せ る とい う機 能 は

誰 に で も直 感 的 に わ か りや す く,ま た使 い や す い 。 い わ ば 「指 先 しお り」と も呼 べ る 機 能 を 実 現 す る こ とが で きる 。 これ は見 方 を変 え る と,ユ ー ザ が 自 分 の 指 先 に 「仕 事 を 中 断 した と き の状 態」 を憶 え させ,時

を越 え て,必 要 な

と き に指 先 か らそ れ を機 械 へ 注 入 す る こ と に よ りそ こで 再 開 した,と

い う比

喩 で 理解 す る こ と もで き る。 この 感 覚 は 子 供 や 高 齢 者 な ど情 報 処 理 に必 ず し も馴 染 ん で い な い ユ ー ザ に とっ て もか な り直 感 的 に わ か りや す く,「 人 に優 し い コ ンピ ュ ー タ」を実 現 す る 上 で 有 効 な 考 え 方 に な る 。 (3) ネ ッ トワー ク 対 応 の 指 先 しお り   こ の よ うな 指 紋 を 利 用 し た状 態 設 定 を ネ ッ トワー ク で 結 ん だ コ ン ピュ ー タ 間 で 実 現 す る と,複 数 の コ ンピ ュ ー タの 間 で 持 ち運 べ る指 先 しお りを使 え る こ と に な る 。 例 え ば,端

末Aで

進 め て い た 仕 事 を 中 断 す る 際 に指 紋 を 入 力

し,後

日同 じ指 紋 を,ネ

ッ トワ ー ク で 結 ば れ た 別 の 端 末Bで

で,中

断 し た 時 と同 じ状 態 を 端 末Bで

復 元 し,快 適 に 仕 事 を継 続 す る,と

い う よ う な こ とが で き る 。 こ れ もす な わ ち,ユ で の 状 態 を憶 え さ せ,そ

れ を端 末Bへ

提示 す る こ と

ー ザ が 自分 の 指 先 に端 末A

自 ら運 ん で そ こ で 再 開 した,と

いう

比 喩 で 捉 え る こ とが で きる。 3.4.4 

指先メモ

  上 の 指 先 しお りで は指 先 に 「あ る状 態 」 を憶 え させ た が,こ れ を一 般 化 し て,指

先 を あ た か も記 憶 媒体 の よ う に使 用 す る,と い う考 え 方 もで き る。 例

え ば シ グニ チ ャや 定 型 文 の よ う に よ く入 力 す る 文 字 列 を あ る 指 に登 録 して お い て,文 字 列 の 挿 入 を手 軽 にで き る よ う にす る,と い う こ とが で きる。 この よ う な入 力 補 助 手 段 と して の使 い 方 は,特

にPDAや

携 帯 電 話 端 末 な ど,キ

ー ボ ー ドの な い ,ま た は 小 さ くて使 い に くい 装 置 で 有 用 で あ る。 3.4.5 

むすび

  以 上 の ユ ー ザ イ ン タ フ ェー ス の例 で は,い ず れ も個 人 の 複 数 の指 の 違 い を 用 い て い るが,す

べ て の ユ ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス 動 作 は 「自分 専 用 で あ り他 人

で は 実 行 で きな い 」とい う特 徴 を 持 つ 。 した が っ て そ の ま ま で,動 作 区 別 の 隠 蔽 か ら記 憶 内 容 の 秘 匿 ま で の 幅広 い セ キ ュ リ テ ィ を保 証 した,情 報 の 自 己 管 理 とパ ー ソ ナ ル 化(パ ー ソ ナ ラ イ ゼ ー シ ョ ン)を 実 現 す る手 段 を提 供 す る こ とになる。   バ イ オ メ トリク ス の 中で も最 も実 用 化 が 進 み,今

後 の 実 社 会 に お け る応 用

の 広 が りに つ い て も期 待 の 高 い 指 紋 に 関 して は,従 来 か らの セ キ ュ リテ ィ面 に 加 え,新

しい 可 能 性 と してユ ー ザ ビ リテ ィ面 に お い て も有 効 な技 術 で あ る

と考 え られ る。 そ の 具 体 的 な例 と して,指 紋 識 別 技 術 の マ ンマ シ ン ・イ ン タ

フ ェー ス 分 野 へ の 応 用 と して の 「指 先UI(ユ

ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス)」 に 関 し,

そ の概 念,実 現,応 用 例 に つ い て 述 べ,今 後 の展 開 につ い て の 期 待 を 論 じた。 動 作 を起 動 す る コマ ン ド,デ ー タ オ ブ ジ ェ ク ト,状 態,個 設 定 な ど を仮 想 的 に 指 先 に 割 り当て,誰

人 の 嗜 好 に応 じた

が どの 指 で セ ンサ ー に触 れ た か の 識

別 結 果 を活 用 す る こ とで,「指 先 で 触 れ る だ け で 所 望 の 動 作 を 実 現 す る」と い う,初 心 者 に もわ か りや す いユ ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス を実 現 す る こ と が 可 能 に な る。  この よ うに 指 紋 が もつ 豊 か な 可 能 性 に対 す る 開 拓 を広 く深 く進 め る こ と に よ り,さ らな る指 紋 技 術 の普 及 に 貢 献 す る こ とが で き る こ と を願 っ て い る。

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for 子

第4章 自動指紋掌紋識別システム 石 丸浩二,三 重野龍 治,加 藤幸 弘 内 田 薫,原 雅 範

  す で に 述 べ た よ うに,司 法 関係 の 自動 指 紋 識 別 シス テ ムAFISの

仕 様 は従

来 の 指 紋 照 合 業 務 を 自動 化 す る と い う明 確 な枠 組 み が あ る た め に,個 AFISの

仕 様 は 指 紋 に よ る 個 人 認 証 シ ス テ ムFPIDに

々の

比 べ れ ば ス ム ー ズ に決

まっ て 当 然 だ と考 え る 向 き もあ る。 しか し実 際 に は,最 初 の 実 用 化 シス テ ム を 検 討 し始 め て か ら約30年

間 が 必 要 で あ った 。 そ し て現 在 は ペ ー パ レス 化,

ネ ッ トワー ク化 が 進 み,自 動 化 以 前 の 人力 に依 存 した 鑑 識 業 務 は様 変 わ りし て,シ

ス テ ム 的 に は一 段 落 した 状 態 に あ る と言 っ て も過 言 で は な い と思 う。

  した が っ て 本 章 で はAFISの

シス テ ム 仕 様 は ほ と ん ど解 決 さ れ た もの と考

え られ るの で,現 状 の シ ス テ ム をか な り完 成 され た シ ス テ ム で あ る と考 え て, そ の 概 要 を紹 介 す る こ と に し た い。   ま ず,米

国 の 各 司 法 機 関 に納 入 して い る指 紋 自動 識 別 シ ス テ ム:AFISに

つ いて述べ る。   つ い で,数 AFISに

百 万 人 分 レベ ル の 大 量 の10指

お い て,10指

指 紋 カ ー ドと の 照 合 が 必 要 な

指 紋 に よる 照 合 を効 率 良 く,し か も精 度 を 落 と さず に

実 行 す る た め に 開 発 さ れ た 指 紋 の 自動 分 類 技 術 に つ い て 述 べ る 。 た だ し AFISに

お け る 自動 分 類 は紋 様 分 類 が 主 目的 で は な く,1対N照

合 を効 率 的

に行 う た め の プ リセ レ ク シ ョ ン(照 合 対 象 候 補 の 絞 り込 み)が 主 目的 で あ る。   次 に掌 紋 照 合 技 術 につ い て説 明 す る。 掌 紋 は,対 象 の 面 積 が あ ま りに大 き く,コ ア や デ ル タな どの 特 異 点 が 少 な い上 に 隆 線 が 不 鮮 明 な た め に 自動 化 が 困難 で あ っ た が,こ

れ らの技 術 課 題 も解 決 され,そ

の シス テ ム 化 が 最 近 な さ

れ て 稼 働 が 開 始 され た 。 こ の シス テ ム は,犯 罪 現 場 に 指 紋 は残 され て い な い

が 掌 紋 が残 って い た,と い う よ う な場 合 に威 力 を発 揮 す る もの だ。   最 後 に,指 紋 照 合 の 精 度 向上 の た め に指 紋 の 基 本 情 報 で あ る隆 線 を照 合 に 使 う と どの よ う に な る か を検 討 し,鑑 定 官 が 詳 細 に二 つ の 指 紋 の 同 一 性 を確 認 す る た め の シス テ ム に 応 用 す る こ と を紹 介 し,最 近 海 外 で 起 こ っ た 事 件 の 遺 留 指 紋 を対 象 にそ の効 果 を述 べ る 。

4.1  自動指紋 識別 シス テム 4.1.1 

は じめ に

  警 察 用 途 の 自 動 指 紋 識 別 シ ス テ ム の 代 表 例 と し て,ア

メ リ カ西 部 地 域 の シ

ス テ ム を紹 介 す る 。 地 域 内 の 多 数 の シ ス テ ム が ネ ッ ト ワ ー ク 化 さ れ て い る だ け で は な く,最

小 限 の オ ペ レ ー タ で,き

わ め て 効 率 よ く指 紋 照 合 業 務 が 遂 行

で きる最 新 の シス テ ム だ か らだ 。   カ リ フ ォ ル ニ ア 司 法 省(Department CAL

DOJと

よ ぶ)が1984年

Fingerprint

Identification

に 入 っ て,'02石

AFISに

更 新 され た 。

  図4.1に

California,以

System)を

州 都 の サ ク ラ メ ン ト市 に 設 置 す る こ

に 詳 し く述 べ ら れ て い る の で 省 略 す る が,

丸1),'02三

重 野 他2)に あ る よ う に 自動 化 が 進 ん だ 新

現 在 の ネ ッ ト ワ ー ク と,こ

の ネ ッ トワ ー ク を 利 用 し て い る 組 織 を

示 す 。 ネ ッ ト ワ ー ク は 大 き く はCAL‐ID‐RAN(California Remote

Access

Network)と WIN

Network)と

が,結

Identification

西 部 諸 州 のWIN(Western

に 分 か れ て い る が,セ

AFISと

下 略 し て,

に 自 動 指 紋 識 別 シ ス テ ムAFIS(Automated

と を 決 め て か ら の 動 き は 第2章 2000年

of Justice,

合 さ れ て い て,両

Identification

ン タ ー シ ス テ ム はCAL

DOJ

AFISと

ネ ッ トワ ー ク 内 で は 相 互 に 指 紋 照 会

が で き る よ うに な っ て い る。   こ の 西 部 諸 州 の 自 発 的 な ネ ッ ト ワ ー ク に よ っ て,全

米 の3分

の1の

面積 を

管 理 して い る警 察 組 織 は 自 由 に指 紋 照 会 が で きる よ う に な っ た ば か りで な く,WINに ー ビ ス ,連

加 盟 し て い る 西 部 諸 州 と,WINと 邦 保 安 官 事 務 所,入

を 導 入 し て,ネ

契 約 を 結 ん だ シ ー ク レ ッ トサ

出 国 移 民 管 理 局,国

税 庁 等 の連 邦 機 関 が 端 末

ッ トワー ク 内 の 指 紋 デ ー タベ ー ス を利 用 して い る。

図4.1 

CAL‐ID‐RANとWIN間

  こ の よ うなAFISネ

ッ トワー ク の 中核 に な っ て い るCAL

タ ー シ ス テ ム を,最 近 のAFISの 4.1.2 

AFISの

  ま ず,AFISの

ネ ッ トワー ク構 成 図

AFISセ

ン

代 表 例 と して 以 下 に説 明 す る。

データ デ ー タ に つ い て 説 明 す る。(1)10指

留 指 紋 が シ ス テ ムへ 入 力 さ れ る デ ー タ で あ り,(3)登 ス)と(4)指

DOJ

紋 画 像DB(デ

指 紋 カ ー ド と,(2)遺 録 指 紋DB(デ

ー タベ ー

ー タベ ー ス)は シス テ ム 内 部 に お い て(1)(2)か

ら

生 成 され るデ ー タで あ る。 (1) 10指 指 紋 カー ド   回転 指 紋:図4.2上

部 列 の1か ら10ま で の 指 紋 。 指 を 回転 させ て 爪 の 左 端

か ら爪 の 右 側 ま で の 指 紋 を採 取 す る た め に 指 を 回 転 し て 得 られ た 回 転 指 紋 (Rolled Fingerprint)   平 手 指 紋:図4.2の

下 部 中央 の2指 紋 は左 右拇 指 の 平 手 指 紋(Slap

Finger-

print),下 部左 右 の 部 分 は拇 指 以外 の4指 の平 手 指 紋 で あ っ て,指 紋 セ ンサ ー な ど に4指 を 同 時 に押 し付 け て採 取 した 指 紋 で あ る 。   (米 国技 術 標 準 局NISTは10指

指 紋 カ ー ド上 の 指 紋 を上 記 の よ う にRolled

図4.2 

FingerprintとSlap

10指 指 紋 カ ー ド

Fingerprintと

そ れ ぞ れ を よ び,1指

キ ャナ ー で 入 力 され た 指 紋 をFlat Fingerprintと じ よ う に よぶ こ とに し,直 訳 的 に"Slap"は

の み を入 力 す る ス

よん で い る の で 本 章 で も同

平 手 と訳 す 。)

(2) 遺 留 指 紋   犯 罪 現 場 の器 物 な ど に残 され た 指 紋(P.165図4.28に (3) 登 録 指 紋DB(デ

示 す)。

ー タ ベ ー ス)

  こ の シス テ ム の登 録 指 紋DB(デ 10指 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋DB身

ー タベ ー ス)に は3種 類 あ る。 す なわ ち, 元 確 認 用 と して 州 が 保 管 して い る 過 去 の犯

罪 者 と,法 律 等 で規 定 され て い る職 業 の従 事 者 のDB。   CAL

DOJ

AFISで

は,2005年3月

カ ー ドか ら,左 右拇 指 の約3000万

時 点 で 合 計 約1500万

人 分 の10指 指 紋

指 紋 の マ ィ ニ ュ ー シ ャ(分 類 用 特 徴 との

混 乱 を 避 け る た め に,本 章 で は 識 別 用 特 徴 をマ ィニ ュ ー シ ャ と称 し,リ

レー

シ ョ ン もマ ィニ ュ ー シ ャ に含 め る。)と,さ

ら に,10本

の指紋 か ら自動抽 出

され た指 紋 分類 用 特 徴 が 登 録 され て い る。 遺 留 照 会 用 登 録 指 紋DB 

犯 罪 現 場 か ら採 取 さ れ た 遺 留 指 紋 か ら,容 疑 者 を

割 り出す た め のDB。   CAL

DOJ

AFISで

は,犯

罪 者 約600万

人 分 の10指 指 紋,約6000万

マ ィニ ュ ー シ ャ をデ ー タベ ー ス化 して こ のDBと 余 罪 照 会 用 登 録 指 紋DB    CAL

DOJ

AFISで

指の

して い る 。

未 解 決 な ま ま保 存 され て い る遺 留 指 紋 のDB。

は,約17万

指 の マ ィ ニ ュ ー シ ャの デ ー タベ ー ス を持 っ

て い る。  以 上 の3種 類 が 登 録 指 紋DBで (4) 指 紋 画 像DB(デ  も う一 つ のDBが

ある。

ー タ ベ ー ス) 指 紋 画 像DBだ

。

 これ まで の 警 察 鑑 識 部 門 で は,指 紋 資 料 はす べ て 紙 カー ドで保 管 さ れ て い た 。 した が って 非 常 に大 きな ス ペ ー ス が 必 要 で,分 類 整 理 等 の作 業 が 大 変 で あ っ た 。磁 気 メ デ ィア の 価 格 の 低 下,指 て,指

紋 画 像 圧 縮,伸

長技術 の進歩 に よっ

紋 画 像 の 電 子 的 フ ァイ リ ングが 実 現 し た。 ラ イ ブ ス キ ャナ ー に よる 指

紋 の電 子 的 な採 取 も,電 子 的 な フ ァイ リ ン グ採 用 の 原 動 力 と な っ て 指 紋 画 像 DBの

採 用 に な っ た。

4.1.3    AFISの

AFISの

主要構成要素

主 要 構 成 要 素 は 図4.3の よ う に な る。

 主 要 な構 成 要 素 の う ち の,指

紋 特 有 な もの は10指 指 紋 カ ー ド読 取WS(ワ

ー ク ス テ ー シ ョ ン) ,指 紋 ラ イ ブ ス キ ャ ナ ーWS,遺

留 指 紋 読 取WS,指

紋

照 合 サ ブ シ ス テ ムで あ る 。   図4.4の10指

指 紋 カ ー ド読 取WSは,イ

指 紋 カ ー ドの 回 転 指 紋,平

ン ク を 指 につ け て押 捺 した10指

手 指 紋 をス キ ャ ン して デ ィジ タル 画 像 に し,生 年

月 日 や 氏 名 な ど の 情 報 と 一 緒 に トラ ン ザ ク シ ョ ン コ ン トロ ー ラ に 送 る 。 AFISで

指 紋 照 会 終 了 後 は,検 索 され て 送 られ て きた 指 紋 と照 会 指 紋 との 一

致 をそ のWSで

確 認す る。

  図4.5の 指 紋 ラ イ ブ ス キ ャ ナ ーWSは,指

に イ ンク をつ け な い 状 態 で10

指 指 紋 カー ドの デ ィ ジ タ ル 指 紋 画 像 を生 成 して,生 年 月 日や氏 名 な どの 情 報

図4.3  CAL

DOJ

図4.4  10指 指 紋 カー ドWS

AFISセ

ンタ ー シス テ ム構 成概 略 図

図4.5  指 紋 ライ ブス キ ャナーWS

と一 緒 に トラ ンザ ク シ ョ ン コ ン トロ ー ラ に 送 る。 この 後 の処 理 と して,例 ばAFISで

え

指 紋 照 会 終 了 後 は,検 索 さ れ て セ ン ター で 同 一 性 を確 認 され,送

ら れ て きた 指 紋 と照 会 指 紋 との 一 致 を そ のWSで

再確認す る。

  図4.6の 遺 留 指 紋 読 取WSは,遺

留 指 紋 を ス キ ャ ン して デ ィ ジ タ ル指 紋 画

像 と し,自 動 な い しは半 自動 的 に マ ィニ ュ ー シ ャ抽 出 を して トラ ンザ ク シ ョ ン コ ン トロ ー ラ に送 る。AFISで ー で 同 一 性 を確 認 さ れ

,送

遺 留 指 紋 照 会 終 了 後 は,検 索 され て セ ン タ

られ て き た指 紋 と遺 留 指 紋 との 一 致 を そ のWSで

再 確 認 す る。   指 紋 照 合 サ ブ シス テ ム は,ト

ラ ンザ ク シ ョ ン コ ン トロー ラ経 由 で 各WSか

ら送 られ て くる 分類 用 特 徴 を 用 い て照 合 す べ きカ ー ドの 絞 り込 み や,該 る セ ン ター の登 録 指 紋DBと

照 合 し て候 補ID表

を照 会 元 のWSに

当す

返 す。 そ

の 中心 に 図4.7の よ う な指 紋 照 合 プ ロ セ ッサ ー を持 っ て い る。   他 に 汎 用 の 情 報 処 理機 器 が 担 う処 理 機 能 に,ト

ラ ンザ ク シ ョ ン コ ン トロ ー

ラ,指 紋 画 像 品 質保 証 端 末,視 覚 確 認 端 末 が あ るが,後

述 の ワ ー ク フ ロー の

説 明 に含 め る。 4.1.4 

トラ ン ザ ク ショ ン の 量

  規 模 を つ か む た め にCAL

DOJ

AFISの1日

分 の トラ ンザ ク シ ョ ン量 を10

指 指 紋 カ ー ドと遺 留 指 紋 に 分 け て 説 明 し よ う。

図4.6  遺 留 指紋 読 取WS

  まず,10指

図4.7  照 合 サ ブ シス テ ム の 中心, 指 紋 照合 プ ロセ ッサ ー

指 紋 カ ー ドが 採 取 され た 人 に つ い て,人

認 と指 紋 に よ る1対1照

会 確 認 が1日 約12000件

名 な どに よ る 身 元確

あ る。 この う ち,約6000

件 は 約1500万

人 分 の 身 元 照 会 用 登 録 指 紋DBと

余 罪 照 会 用 登 録 指 紋DBと

逮 捕 者 の10指

指 紋 照 合 さ れ る。 そ して,

指 紋 との 照 会 が1日 約1500件

あ

る。   も う一 つ の トラ ンザ ク シ ョ ンで あ る犯 罪 現 場 に 残 され た 遺 留 指 紋 の場 合 は,約600万

人 分 の 遺 留 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋DBと

は1日 約600件

で あ る。

4.1.5 

指 紋 照 会 の ワー ク フ ロー

10指

 次 に,10指

照 合 さ れ る。 そ の 照 会 数

指 紋 照 会 の ワー ク フ ロー につ い て 説 明 す る。

  そ の 主 な 内 容 は,10本

の 指 の 回 転 指 紋 と,10本

の 指 紋 ラ イ ブ ス キ ャ ナ ーWSも ーWSを

用 い て ス キ ャ ン され｡さ

され,氏

名,生

し くは,図4.4の10指 らにANSI/NIST標

の 指 の 平 面 指 紋 が 図4.5 指 紋 カ ー ドス キ ャ ナ 準 フ ォー マ ッ トに変 換

年 月 日等 々 の 記 述 デ ー タ と一 緒 に トラ ンザ ク シ ョン コ ン トロ

ー ラ に送 られ る 。 (1) 画 像 処 理 プ ロ セ ッサ ー   トラ ンザ ク シ ョン コ ン トロー ラ経 由 で 指 紋 画 像 は 画 像 処 理 プ ロセ ッサ ー に 送 られ る 。 こ こ で,マ

ィニ ュ ー シ ャ の 検 出,分

類 用 特 徴 抽 出,10本

の 回転

指 紋 と平 手 指 紋 が 比 較 され て,押 捺 順 序 が 正 しい か ど うか の チ ェ ッ クが 自動 的 に行われ る。 (2) 品 質 保 証 端 末   指 紋 の 特 徴 抽 出 の 品 質 が 悪 い場 合 や,押 捺 順 序 に誤 りが あ る と認 め られ た 指 紋 は,品 質 保 証 端 末 に送 られ て,オ ペ レー タが 修 復 の 操 作 を す る 。 (3) 犯 歴 検 索 シ ス テ ム   並 行 して,氏 名 等 が 犯 歴 検 索 シス テ ム に 送 ら れ て,過 去 の フ ァイ ル に あ る 氏 名 か 否 か が 照 会 され る 。 こ の シス テ ム は,逮 捕 者 な ど,10指

指紋 カー ド

を作 成 さ れ た 人 の 名 前 等 か ら過 去 の 犯 罪 や 偽 名 な ど を検 索 す る シス テ ム で, 従 来 か ら警 察 で使 用 さ れ て い る シス テ ム で あ る。 犯 歴 検 索 シス テム の検 索 キ ー ナ ンバ ー と同 じ管 理 番 号 で 各 指 紋 は検 索 で きる よ う に な っ て い る。 した が っ て,ワ つ,プ

ー クス テ ー シ ョ ンや 端 末 か ら指 紋 画 像DB内

の 画 像 を 検 索 で き,か

リ ン トア ウ トす る こ とが で きる よ う に な っ て い る。 これ に よ り,指 紋

業 務 の ペ ーパ レス 化 が 実 現 して い る。

(4) 10指 指 紋 照 会   犯 歴 検 索 シ ス テ ム に よ り犯 歴 が 検 出 され て,も 名 に対 応 したIDナ

し も氏 名 が あ れ ば,こ の 氏

ンバ ー を用 い て10指 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋DBか

ュ ー シ ャ を 呼 び 出 して,照

会 指 紋 の マ ィニ ュ ー シ ャ と1対1照

に よ る確 認 をす る 。 照 合 ス コア が,あ

らマ ィ ニ

合 を して 指 紋

る し きい 値 以 上 な らば,人 間 に よ る確

認 の うえ,過 去 に フ ァイ ル され て い る 人 と同 じ人 と して,犯 歴 検 索 シ ス テ ム を 更 新 す る。   も し も,1対1照 指 紋DBと

合 の ス コ アが し き い値 以 下 な らば,10指

の1対N照

指紋 照会用登録

合 を 行 う。10指 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋DBに

万 人 分 の 左 右拇 指 の マ ィ ニ ュ ー シ ャ と,10本

は 約1500

の 指 紋 の分 類 用 特 徴 が プ リセ

レ ク シ ョ ン用 デ ー タ に 格 納 され て い る。 まず,照

会 用10指

指 紋 の分 類 特 徴

と,す で に 登 録 さ れ て い る10指 指 紋 の 分 類 特 徴 とが 比 較 さ れ て,類 あ る し き い値 を越 え た も の は,図4.7の

似度 が

照合 プ ロ セ ッサ ー にお い て マ ィ ニ ュ

ー シ ャ を用 い た 照 合 が な され る(10本 の 指 紋 の 分 類 用 特 徴 と プ リセ レ ク シ ョ ン につ い て は4.2で 述 べ る)。   プ リセ レ ク シ ョン を 通 過 した す べ て の10指 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋 とマ ィニ ュ ー シ ャ照 合 し,照 合 ス コ アが,あ

る 閾値 を越 え た ら念 の た め 別 の 指 で1対

1照 合 をす る。 視 覚 確 認 端 末 で は,照 合 で 検 索 され た登 録 指 紋 画 像 と照 会 指 紋 画 像 と を左 右 に 並 べ て 表 示 し,オ ペ レー タが 確 認 す る。そ して,犯 歴 検 索 シ ス テムに通知す る。   照 合 ス コ ア が 閾 値 以 下 な らば,フ

ァイ ル 側 に該 当 者 が な い と して 犯 歴 検 索

シス テ ム に通 知 し,犯 歴 検 索 シス テ ム に 新 規 登 録 をす る。 そ して,決 た 種 類 の 犯 罪 の 逮 捕 者 な らば10指 指 紋DBに

め られ

の マ ィニ ュ ー シ ャ を遺 留 指 紋 照 会 用 登 録

登 録 し,そ れ 以 外 な らば左 右拇 指 の マ ィ ニ ュ ー シ ャ と10指

類 特 徴 を 身元 照 会 用 登 録 指 紋DBに

の分

登 録 す る。 そ して,指 紋 画像 デ ー タ ベ ー

ス に指 紋 画 像 を 追 加 す る。 (5) 余 罪 照 会   ひ き続 い て,犯

罪 容 疑 で採 取 され た10指

指 紋 は 余 罪 照 会 用 登 録 指 紋DB

と照 合 され る。 照 合 ス コア が あ る し きい 値 以 上 の もの につ い て は,遺 留 指 紋 を 登 録 した 端 末 で オ ペ レー タに よ る確 認 が な さ れ る 。

  以 上 の よ うに,最

近 のAFISで

は,オ ペ レー タ が 介 入 す るの は視 覚 品質 保

証 と照 合 後 の 視 覚 確 認 作 業 だ け で,ほ 4.1.6 

とん どの 処 理 は 自動 化 され て い る。

遺 留 指 紋 照 会 の ワー ク フ ロー

  遺 留 指 紋 照 会 は,図4.6に 指 紋 読 取WSで,入

力,照

の ツー ル を使 っ て,極

示 す よ う なCCDカ

メ ラ付 きのPCベ

ー ス の遺 留

会 を行 う。 こ の ス テ ー シ ョ ンは,画 像 強 調 の各 種

め て 品 質 が 悪 い遺 留 指 紋 の 画 像 を補 正 し,必 要 に応 じ

て,マ ィ ニ ュ ー シ ャ の 追 加,削 除 を技 術 認 定 さ れ た オペ レー タの 判 断 で 行 い, 遺 留 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋DBの 4.1.7 

ネ ッ トワ ー ク に よ る 他AFISの

  図4.3の 他AFISで の 場 合 は,CAL 合,ネ

デ ー タ と照 合 す る。 指紋照会

DOJセ

照 会 を して ヒ ッ ト しな か っ た ら,カ

リフ ォ ル ニ ア州 内

ン ター の シ ス テ ム に照 会 す る。 ヒ ッ トしな か っ た場

ッ トワー ク 内 の 指 定 した 他 の シ ス テ ム に照 会 を す る こ とが で き る。

  一 度 照 会 を した 指 紋 を,ネ

ッ トワ ー ク を経 由 して他 の デ ー タベ ー ス に対 し

て 照 会 をす る と きに,指 紋 の 再 入 力 等 の 人 手 が か か る 操 作 を しな くて も,コ マ ン ドを投 入 す る だ け で ネ ッ トワー ク内 の どのAFISに

対 して も照 会 す る こ

とが で きる よ う に な っ て い る 。   FBIに 対 す る 照 会 はCAL

DOJ

め た 通 信 手 順,EFTS(Electronic

AFISな

どのAFISを

Fingerprint

経 由 して,FBIが

Transmission

定

Specification)

に よ っ て,ウ エ ス トバ ー ジ ニ ア 州 に あ るFBIのIAFIS(Integrated

AFIS)へ

10指 指 紋 画 像 を電 送 す る こ と に よ っ て 身 元 確 認 照 会 が で きる 。   FBIへ の 遺 留 指 紋 照 会 は,FBIが

開発 した ユ ニ バ ー サ ル 遺 留 指 紋WSを

設

置 す る こ と に よ り照 会 が で き る よ う に な っ て い る。 な お,照 会 結 果 は電 子 メ ー ル で 自動 的 に返 信 さ れ る。   以 上,紹

介 を した ネ ッ トワー ク は,デ ー タベ ー ス容 量,一

シ ョン量,カ

日の トラ ンザ ク

バ ー して い る 地 域 等 で 世 界 最 大 級 の シ ス テ ム で あ る 。 ま た,ペ

ー パ レ ス環 境 で の 運 用 を可 能 と して い る し,現 在 の技 術 の 粋 を 結 集 して,最 小 限 の オペ レー タで 運 用 で きる よ う に な っ て い る。

4.2  4.2.1 

プ リ セ レ ク ショ ン(指

紋 の 自 動 分 類 技 術 と 応 用)

は じめ に

  指 紋 識 別 の 応 用 の 一 つ で あ る 身 元 照 会 にお い て は,あ を調 べ た い 指 紋 な ど)が あ っ た と きに,多

る 指 紋(例 え ば 身 元

数 登 録 され た 指 紋 デ ー タベ ー ス の

中 か ら こ れ と一 致 す る も の を探 す 。 デ ー タベ ー ス サ イズ が 大 きい(例 え ば 数 百 万)場 合 に は,照 会10指

指 紋 カ ー ドを登 録10指

指 紋 カ ー ドの す べ て と照

合 して 同 一 性 を判 定 す る の は コス ト的 に現 実 的 で な く,全 体 の 登 録 指 紋 群 の うち 照 会 指 紋 と類 似 した分 類 特 徴 を持 ち,同

じ指 紋 で あ る確 率 が 高 い 一 部 の

サ ン プ ル だ け を 実 際 の 照 合 に か け る とい う 「照 合 対 象 の 絞 り込 み 」(照合 候 補 選 択)が 必 要 と な る 。 こ れ を実 現 す る技 術 を 「指 紋 の 自動 分 類 」お よび 「プ リ セ レ ク シ ョ ン」技 術 と よぶ 。   本 節 で は,指 紋 の 分 類 用 特 徴 抽 出 につ い て 述 べ た後,こ れ を用 い て 指 紋 カ ー ドの探 索 高 速 化 を実 現 す る 「プ リセ レ ク シ ョ ン」技 術 に つ い て解 説 す る。 4.2.2 

指 紋 の 紋 様 パ タ ー ン分 類 用 特 徴

  指 紋 の 紋 様 は,古

くか ら世 界 中 で 用 い られ 「ヘ ン リー 分 類 」ま た は 「ゴ ー ル

ト ン ・ヘ ン リー 分 類 」と もよ ば れ る方 法 で 分 類 す る こ とが 多 い 。 こ こで 主 な カ テ ゴ リ と し て,隆 線 の 流 れ 方 を 元 に,図4.8に

示 す よ う な,右 流 蹄 状 紋

(Right Loop:R),左

状 紋(Whorl:W),普

状 紋(Plain

流 蹄 状 紋(Left Loop:L),渦

Arch:A),突

起 弓状 紋(Tented

Arch:T)に

通弓

分 類 す る こ とが 目標

と な る 。 こ の た め の 方 法 と して,指 紋 の コ ア(渦 中 心)や デ ル タ(三 角 州)な ど の特 異 点 を検 出 し,こ の 特 異 点 を基 準 に して得 られ る特 徴 線 に よ る構 造解 析 的 な 手 法 と,方 向 パ ター ンを用 い た ニ ュー ラ ル ネ ッ トに よ る分 類 な どを 組 み 合 わ せ て,高

精 度 に 指 紋 を分 類 す る 方 法 を実 現 した('96亀 井 他3))。

図4.8  指 紋 の 主 要 カテ ゴ リ(●が コ ア を,▲ が デ ル タ を示 す)

(1) 構 造 解 析 技 術 を 用 い た 指 紋 分 類 用 特 徴   指 紋 紋 様 は,皮 膚 の 隆 起 した 隆 線 で あ る 尾根 部 分 と隆線 間 の 谷 の 部 分 か ら な る お お よ そ 平 行 な 線 に よ っ て 形 成 され て い る 。 指 紋 の 線 構 造 を見 る場 合, 一 般 に,尾 根 側 の 線 構 造 と 谷 側 の 線 構 造 は 双 対 的 な 関 係 を成 し て お り,図 4.9(a)に

示 す よ う に端 点 や 分 岐 点 の マ ィ ニ ュー シ ャ で は 通 常 次 の 対 応 関 係

が 成 り立 つ。 尾 根 の端 点 ⇔

谷 の分 岐 点

尾根の分岐 点 ⇔

谷 の端 点

  これ に対 し,指 紋 の コ ア や デ ル タ と よば れ る指 紋 紋 様 の 特 異 点 に お い て は, 図4.9(b),図4.9(c)に

示 す よ うに,こ

ア で は孤 立 した端 点 が 現 わ れ,デ

の よ うな 双 対 関 係 が 成 り立 た ず,コ

ル タで は孤 立 した 分 岐 点 が 現 わ れ る 。

  この よ うな 指紋 の マ ィニ ュー シ ャに お け る非 双対 関 係 に着 目 し,ま ず 尾 根 の 細 線 画 像 と,そ れ を濃 淡 反 転 ・細 線 化 した谷 の細 線 画 像 か らマ ィ ニ ュ ー シ ャ を検 出 し,近 傍 にあ る マ ィニ ュ ー シ ャ対 の 対 応 関 係 を検 証 す る こ とに よ り

(a)通常 のマ ィニ ュ ー シ ャ:端 点 と分 岐点 は 対応 し て存在する

(b)コ ア:端 図4.9 

点 の み(c)デ

ル タ:分

岐点 の み

指紋 マ ィニ ュ ー シ ャの双 対 関 係

特 異 点 を検 出 す る。   図4.8に 示 す よ う な 各 カ テ ゴ リ は,指 紋 の 特 異 点 の 数 と位 置 に よ っ て特 徴 づ け られ,ま

た,渦

状 紋 で は渦 を 巻 く線 あ るい は 環 を描 く線 な どが 存 在 し,

蹄 状 紋 で は 馬 て い 形 を 成 し た 線 が 必 ず 存 在 す る な ど,特 徴 的 な線(特 徴 線) が存在す る。   本 指 紋 分 類 方 法 で は,こ

の よ う な指 紋 の特 異 点 数 や 特 徴 線 に着 目 し,ル ー

ル に基 づ い て 指 紋 紋 様 を構 造 解 析 的 に分 類 す る 。 まず,先

に抽 出 した 特 異 点

の 数 を用 い て 分 類 先 の カ テ ゴ リ を仮 定 し,特 徴 線 な どか ら,仮 定 した カ テ ゴ リの 正 当性 を検 証 す る。   一 例 を挙 げ る と,コ ア が1個 の 場 合 に は,右 流 蹄 状 紋,左 弓 状 紋 の い ず れ か で あ る こ と が仮 定 され,図4.10に

流 蹄 状 紋,突 起

示す ような コアに接続

す る 隆線 お よ び そ の 線 を外 挿 し た線 と交 差 す る コ ア型 特 異 点 を包 み 込 む よ う に流 れ る 隆 線(コ ア 包 囲 線)な どの 特 徴 線 を抽 出 し,各 特 徴 線 の 分 類 結 果 を コ ー ド化 して,表4.1に

示 す よ う な 対 応 表 に よ っ て 第2候 補 も含 め た カ テ ゴ

リ を分 類 結 果 と して 出力 す る。   さ ら に指 紋 か ら得 られ る 構 造 特 徴 と して,多

くの押 捺 指 紋 画像 上 に存 在 し

て い る 第 一 関 節 の 節 線(末 節 線)を 自動 抽 出 し,末 節 線 と コ ア ・デ ル タ 間 の 位 置 関 係 か ら得 ら れ る特 徴 を利 用 で きる('96内 田 他7))。 コ ア ・デ ル タ お よ び 末 節 線 の 自動 抽 出 結 果 の 例 を図4.11に す よ う な特 徴 量Dcd,Dcj,Ddjを

図4.10 

示 す 。 特 異 点 と末 節 線 か ら 図 に 示

計算 する。

指 紋 の特 異 点 と包 囲線

表4.1 

図4.11 

カ テ ゴ リの決 定 ル ー ル

抽 出 され た コア ・デ ル タ と末節 線,お よ び特徴 量 の 例

(2) ニ ュー ラル ネ ッ トを 用 い た 指 紋 分 類 用 特 徴   構 造 解 析 に よ る分 類 法 で は分 類 困 難 と判 定 して しま う場 合 で も,全 体 的 な パ ター ンを 見 れ ば判 定 可 能 な場 合 が あ る。 この た め,指 紋 の 全 体 的 な 流 れ 特 徴 を捉 え た 分類 を行 う こ と を 目的 と して,隆

線 方 向パ ター ン を入 力 特 徴 と し

た ニ ュ ー ラ ル ネ ッ トを用 い た 分 類 を 併 用 した 。

(3) KL展 開 に よ る 指 紋 分 類 用 特 徴   指 紋 画 像 の 隆 線 方 向 パ ター ン を 入 力 と し,KL展 Expansion)に

開(Karhunen‐Loeve

よ っ て 特 徴 選 択 を行 う こ と に よ り類 似 度 を評 価 して,類 似 度

の 高 い もの だ け を残 す プ リ セ レ ク シ ョ ン(後 述)を 実 現 す る 方 法 も 開 発 して 実 用 化 した('96Kamei 4.2.3 

10指

et al.8))。

指 紋 照 会 に用 い られ る 分類 技 術

  10指 指 紋 に よる 照 会 にお い て は,10指

指 紋 カー ドが 登 録 指 紋 カ ー ドと し

て 多 数 保 管 され て お り,照 会 す べ き人 の10指 指 紋 カー ド(照 会10指

指紋カ

ー ド)が 与 え られ た 時 ,そ れ と 同一 人 に よ る カー ドが 登 録 カー ド群 の 中 に あ る か ど うか を高 速 に 判 定 す るの が 目的 と な る。 登 録 カー ドが 数 百 万 枚 とい う よ う な多 数 の場 合 に は,同 一 人 の カ ー ドで あ る確 率 が 高 い一 部 の カ ー ドだ け を 実 際 の マ ィニ ュ ー シ ャ 照 合 に か け る とい う 「照 合 対 象 の 絞 り込 み 」(照合 候 補 選 択)が 必 要 に な る 。   従 来 か ら絞 り込 み に多 く用 い られ て い る 運 用 にお い て は,カ

ー ド上 の10

個 の 指 紋 を そ れ ぞ れ 紋 様 パ タ ー ンで 分 類 し,こ の 分 類 の組 合 せ に よっ て 登 録 カー ドの デ ー タベ ー ス を 分 割 す る こ とで 照 合 候 補 選 択 を実 現 す る ア プ ロ ー チ が と ら れ る こ とが 多 か っ た 。 しか し,こ の 方 法 に は ・紋 様 パ タ ー ン ご との 出 現 頻 度 に は偏 りが あ る 。 例 え ば小 指 方 向 に 流 れ る よ う な蹄 状 紋 の 実 際 の 発 生 率 は6割 近 い 。 ・一 般 に人 間 の10指

の 紋 様 パ ター ンに は 強 い 相 関 が あ り,高 い 絞 り込 み効

果 が 実 現 で き な い(例 え ば10指 率 は数%あ

と も小 指 方 向 に 流 れ る よ う な 蹄 状 紋 の 発 生

る)。

・判 定 不 可 能 な 紋 様 の 取 り扱 い ,お

よび 人 手 で は不 可 避 な判 定 誤 りの取 り扱

い が 困 難 で あ り,こ れ らの発 生 が 絞 り込 み 精 度 を悪 化 させ が ち で あ る。 な どの 問 題 点 が あ り,高 精 度 な照 合 候 補 選 択 方 法 の 開 発 と,そ の 自動 化 が 重 要 な研 究 課 題 と な っ て い た。   こ れ らの 課 題 を解 決 す る 方 法 と して,指 紋 か ら 自動 で判 定 され る紋 様 分 類, お よび 指 紋 中 の マ ク ロ な構 造 の 相 互 関 係 か ら得 られ るマ ク ロ特 徴 を分 類 用 特 徴 と称 し,こ れ ら を利 用 し て 照 合 候 補 を 選 択 す る シス テ ム を 実 現 した('96 内 田 他5),'97内

田他6))。 こ の 方 法 で は,指 紋 か ら 自動 抽 出 さ れ た さ ま ざ ま

な 分 類 用 特 徴 お よび そ れ らに付 与 され る信 頼 性 情 報 を 融 合 して照 合 対 象 カ ー ドを 選 択 す る 「プ リ セ レ ク シ ョン」と よぶ 方 式 に よ っ て 高 精 度 な 照 合 候 補 選 択 を実 現 して い る 。 (1) 自 動 分 類 と プ リ セ レ ク シ ョ ン   図4.12に

実 現 した 自動 分 類 シス テ ム とプ リセ レ ク シ ョ ンの 動 作 の 概 要 を

示 す。  本 方 式 は 次 の よ うに 動 作 す る。 (a) 登 録10指 指 紋 カ ー ド分 類 用 特 徴 抽 出   あ らか じめ登 録10指 指 紋 カ ー ド す べ て の カ ー ドの 各 指 に つ い て分 類 用 特 徴 抽 出 を行 い,分 類 用 デ ー タベ ー ス に保 存 して お く。 (b) 照 会10指 ドの10指

指 紋 カ ー ド分 類 用 特 徴 抽 出   照 会 時 に は,照 会10指 指 紋 カー

につ い て 同様 に分 類 用 特 徴 抽 出 を求 め る 。

(c) プ リ セ レ ク シ ョン  登 録10指

指 紋 カ ー ドと照 会10指 指 紋 カ ー ドの 分類

用 特 徴 を 用 い て 照 合 し,こ の 登 録 カ ー ドを照 合 候 補 と し て 「受 理 」す べ きか 否 か を判 定 す る。 こ の 過程 をす べ て の 登 録 カ ー ドに対 して行 う こ とで,照 合 対 象 カー ドを 絞 り込 む。 この よ う に全 登 録 カ ー ドか ら類 似 す る 少 数 カ ー ドを

図4.12 

指 紋 自動分 類 に よる プ リセ レク ショ ン とマ ィニ ュー シ ャ照合

選 択 す る。 以 上 の 動 作 を(指 紋 の マ ィニ ュ ー シ ャ照 合 す る前 に,そ

の対象 と

す る カー ドを選 択 して 絞 り込 む と い う意 味 で)「プ リセ レ ク シ ョ ン」と よぶ 。 (2) プ リセ レク シ ョン の 性 能   登 録10指 指 紋 カー ドと照 会10指

指 紋 カ ー ドが,同 一 人 が 別 の機 会 に押 捺

した も の で あ る場 合(「 自 己 対 」)は,そ の 照 会10指

指 紋 カ ー ドは受 理 さ れ る

べ き で あ り,異 な る 人 間 に よ る もの(「非 自 己 対 」)で あ れ ば 不 受 理 と さ れ る の が 望 ま しい 。   プ リセ レク シ ョン の 信 頼 性 は,自 照 会10指

己 対 の カ ー ドを登 録10指

指 紋 カ ー ドと

指 紋 カー ドと して プ リセ レク シ ョ ン に与 え た 時 に,不 受 理 と な る

率 で あ る エ ラー 率(誤 棄 却 率)で 評 価 す る。   一 方,プ

リセ レ ク シ ョ ン の絞 り込 み 性 能 は 非 自 己対 の カー ドを受 理 す る率

で 評 価 す る。 非 自 己対 受 理 率 は プ リセ レク シ ョ ンが 他 人 の カー ドを 「同 一 人 の もの で あ る 可 能 性 が 高 く要 照 合 」と誤 判 定 す る率 で あ り,そ の 分 だ け 照 合 部 の 処 理 量 負 荷 が 増 加 す る こ とに な る。   実 現 した シ ス テ ム の 性 能 を,'93NIST

144)指 紋 デ ー タベ ー ス を用 い て シ ミ

ュ レー シ ョ ン実 験 に よ り評 価 した 。   プ リセ レク シ ョ ンの 閾 値 を 変 化 させ な が ら,自 己対 につ い て の エ ラー 率 と 非 自己 対 の 受 理 率 と を調 べ た 。 そ の結 果,上 述 の 分類 用 特 徴 を組 み 合 わせ る こ と で,誤 棄 却 率2%の

時 に 非 自 己 対 受 理 率0.06%と

い う プ リセ レ ク シ ョ

ン性 能 が 達 成 され た 。 4.2.4 

プ リセ レ ク シ ョ ン の ま と め

  大 規 模 な登 録 指 紋 デ ー タベ ー ス を対 象 と した 自動 指 紋 識 別 シ ス テ ム に お い て,指 紋 の紋 様 な どか ら得 られ る少 数 の 分 類 用 特 徴 に基 づ い て 指 紋 カ ー ド間 の 類 似 度 を測 定 し,照 合 処 理 の 候 補 の 自動 選 択 を行 う指 紋 分 類(プ リ セ レ ク シ ョ ン)方 式 につ い て 述 べ た 。   本 方 式 で は,指 紋 上 の 特 異 点 ・末 節 線 な どか ら得 られ る 複 数 種 の分 類 用 特 徴 を,登 録10指 指 紋 カー ド側 と照 会10指 出 し,照 合 対 象 カー ドを1/1000程

指 紋 カー ド側 の双 方 の 画 像 か ら抽

度 に ま で 絞 り込 む と い う高 精 度 な 自動 分

類 が 可 能 に な っ た。   本 方 式 で は隆 線 形 状 を 中心 に マ ク ロ な特 徴 を抽 出 し,そ れ らを ベ ク トル 量

と して 扱 っ て 処 理 す る た め に プ リセ レ ク シ ョ ンの 計 算 量 は 少 な く,登 録 カー ドを総 当 た りで 判 定 す る こ と も高 速 に 実 現 で きる 。 こ の よ う に 自動 分 類 と プ リセ レ ク シ ョ ン を使 用 す る こ とに よ り,指 紋 カ ー ド照 会 の 大 幅 な 高速 化 とハ ー ドウ ェ ア の 削 減 が 可 能 に な っ た。

4.3  4.3.1 

掌 紋識 別技術 は じめ に

  掌 紋 照 合 の 説 明 を す る前 に,掌 紋 とは ど の よ う な もの か 簡 単 に見 て お こ う (図4.13)。

掌 の 皮 膚 表 面 に は 指 紋 と 同 じ よ うに 細 か い 隆 線 が あ る 。 掌 紋 と

は この 皮 膚 隆 線 の 集 ま りの こ と で,手 相 占 い で使 う生 命 線 や 感 情 線 な どの こ と で は な い 。 掌 紋 は 四 指 基 底 部(拇 指 以 外 の 指 の 付 け根 部 分),小 指 の 下 方 の 膨 らん だ部 分),拇 部 位 に 分 け ら れ,各

指 球 部(小

指 球 部(拇 指 の 下 方 の 膨 らん だ 部 分)の 三 つ の

部 位 の 隆 線 パ ター ン(隆 線 の 流 れ の パ タ ー ン)に は ほ と

ん どの 人 に 共 通 す る特 徴 が あ る。 四 指 基 底 部 の 隆 線 パ ター ン は変 化 に 富 ん で お り,各 指 の つ け ね に は ほ とん どの場 合 デ ル タが あ る。拇 指 球 部 と小 指 球 部 で は,隆 線 が 直 線 的 に 流 れ て い る領 域 が 大 部 分 を 占め て い る。 小 指 球 部 の 隆

図4.13 

掌紋 の部位 と典 型 的 な隆 線 パ ター ン。 矢 印 は隆 線 の 流 れ

線 は 側 掌(小 指 球 部 に 隣 接 して,字

を書 く と き に 紙 に接 す る部 分)か ら人 差

指 の 方 向 に収 束 す る よ う に流 れ て お り,ル ー プが 一 つ あ る場 合 が 多 い 。拇 指 球 部 の 隆 線 は親 指 を取 り巻 く よ う に流 れ て お り,ル ー プ な どの紋 様 が 現 れ る 場 合 もあ る。 ほ とん ど の場 合 小 指 球 部 と拇 指 球 部 の 境 界 の手 首 に 近 い 部 分 に は デ ル タが 一 つ現 れ る。   掌 紋 の 隆 線 に も端 点 や 分 岐 点 な どの特 徴 点:マ

ィニ ュ ー シ ャ が あ り,基 本

的 な構 造 は指 紋 と 同 じで あ る が,掌 紋 は 自動 照 合 シス テ ムが 実現 す る ま で犯 罪 捜 査 に 積 極 的 に は 使 わ れ な か っ た('84河 Business

嶋 他9),'02警

察 白 書10),'02

Wire11))。 米 国 で は,犯 罪 現 場 で 採 取 され た 遺 留 指 掌 紋 に 掌 紋 が

30∼40%含

まれ て い た が,人 手 で 照 合 す る に は あ ま りに も時 間 と労 力 を 要

す る た め 活 用 で きな い と い うの が 実 情 で あ っ た('02 Business Government

Technology12),'04

Government

Technology13))。

Wire

11),'04

端点や分 岐

点 な どの マ ィニ ュー シ ャ の 対 応 を詳 細 に 調 べ る た め に は,ま ず 遺 留 掌 紋 が登 録 され て い る 掌 紋 の どの あ た りに対 応 して い る か 見 当 を つ け て お く必 要 が あ るが,小

指 球 部 や拇 指 球 部 に は コ ア や デ ル タが ほ と ん どな い た め,大 量 の登

録 掌 紋 か ら人 手 で 遺 留 掌 紋 に 対 応 す る もの を見 つ け 出す 手 が か りに な る もの が な く,実 際 に は ほ とん ど照 合 が 不 可 能 で あ っ た 。   一 方,掌

紋 の 自動 照 合 も,指 紋 か ら遅 れ る こ と20年

でや っと実現 に こぎ

つ け て い る。 照 合 に使 わ れ る 特 徴 点 は 指 紋 と同 じ な の に,な ぜ 自動 掌 紋 照 合 は これ ほ ど実 現 が 遅 れ た の で あ ろ うか 。   掌 紋 の 自動 照 合 を指 紋 よ り難 し く して い る 要 因 は二 つ あ る。 一 つ は掌 に あ る多 くの しわ で あ る。 特 に拇 指 球 部 に は隆 線 と同 じよ うな細 か い ピ ッチ の し わ が 多 く,指 紋 で 使 っ て い る特 徴 抽 出 処 理 で は 正 し く隆 線 を検 出す る こ とが 難 しい 。 も う一 つ の 要 因 は,掌 紋 に 紋 様 が 少 ない こ とで あ る。 自動 照 合 で も, 人 手 の 照 合 と 同様,登

録 され て い る 掌 紋 の どの あ た りに 照 会 側 の遺 留 掌 紋 が

対 応 して い るか 見 当 を つ け て お か な い と,膨 大 な数 の端 点 や 分 岐 点 な どの マ ィニ ュ ー シ ャ対 応 を 詳細 に調 べ る こ と は実 際 に は時 間 が か か りす ぎて 実 用 的 な 照 合 が で き な い。 す べ て の 特 徴 点 の組 合 せ を総 当 りで 詳 細 照 合 を行 う と, あ ら か じめ 場 所 が わ か っ て い る場 合 に比 べ る と計 算 時 間 が2桁 か ら3桁 増 え て し ま い,と

て も実用 的 な シ ス テ ム に は な ら な い。 これ らが 掌 紋 の 自動 照 合

を 大 幅 に 遅 れ させ た 大 きな要 因 で あ っ た。   日本 で は,自

動 掌 紋 照 合 の 実 現 を め ざ して,警

察 庁 が1993年

度 か ら 「自

動 掌 紋 識 別 シス テ ム の 調 査 研 究 」を 開 始 した('94警 察 白書14))。5年 間 に わ た る 調 査 研 究 と引 き続 き行 わ れ た試 験 運 用 を経 て,2002年3月

に は 自動 掌 紋

照 合 の 本 格 的 運 用 が 始 ま っ た('02警 察 白書10))。   以 下 の4.3.2,4.3.3で

は,自 動 掌 紋 照 合 の 実 現 を 阻 ん で い た 問 題 が どの よ

う に して 解 決 さ れ た の か を見 て い くこ と に す る。4.3.2で は,多

くの しわ が

あ る画 像 か ら正 しい 隆 線 を取 り出 す た め の特 徴 抽 出 処 理 につ い て 説 明 す る ('96船 田他15)'98Funada

et al.16),'01船 田他17))。4.3.3で は,デ ー タベ ー

ス に登 録 さ れ た 掌 紋 の 広 大 な領 域 か ら,遺 留 掌 紋 とマ ィニ ュ ー シ ャ照 合 を行 うべ き領 域 の 候 補 を どの よ う に して 検 出 す る か を 説 明 す る('97門 '01門 田 他19)) 。 4.3.2 

掌 紋 画 像 か ら隆 線 を 取 り 出 す―

田 他18),

特徴抽出処理

  掌 紋 画 像 か ら隆 線 を 抽 出 す る方 法 と して は,ま ず 従 来 の 指 紋 用 の特 徴 抽 出 方 式 を 用 い る こ とが 考 え られ る。 指 紋 用 の 特 徴 抽 出 方 式 と して は,局 所 画 像 に対 して 各 方 向 の 濃 度 変 動 累 積 値 か ら隆 線 の 方 向 パ ター ンを 抽 出 し,そ の 方 向 を 強 調 す る フ ィ ル タ リ ング を行 い2値 化,細 得 る方 式('89淺

線 化 す る こ とに よ っ て 隆 線 を

井 他20)),方 向 パ タ ー ンの 決 定 の 際 の 平 滑 化 に弛 緩 法 を用 い

る方 式('84Kawagoe et

al.21)),エ ネ ル ギ ー 関 数 を利 用 す る方 式('95 Kamei

et al.22))などが あ る 。   しか し,掌 紋 に は指 紋 に は な い組 織 的 な しわが 多 数 存 在 し,指 紋 用 の 隆 線 抽 出 方 式 で は 隆 線 抽 出 の 誤 りが 頻 繁 に 発 生 す る。 図4.14は拇

指球 部の一 部

を拡 大 した 画 像 で あ る。 掌 紋 の しわ は,広 い 範 囲 に わ た っ て 隆 線 と同程 度 の ピ ッチ で 分 布 す る 場 合 が あ り,隆 線 パ ター ンの 大 域 的 な整 合 性 を見 な い と隆 線 と皺 を 区 別 す る こ と が で きな い 。 この よ う な理 由 で,図4.15に

示 す よう

に多 くの し わが あ る掌 紋 画像 か ら正 しい 隆線 を抽 出 す る処 理 を,芯 線 画像 か ら隆 線 の 端 点 や 分 岐 点 な どの マ ィニ ュ ー シ ャ を抽 出 す る 特 徴 抽 出処 理(指 紋 特 徴 抽 出処 理 と同 じ処 理)の 前 に置 く こ と に した('96船

田他15),'98Funada

et al.16),'01船 田他17))。   し た が っ て,掌

紋 特 徴 抽 出処 理 全 体 は 大 き く分 け て 「局 所 情 報 抽 出 部 」,

図4.14 拇

図4.15 

指 球 部 の 掌紋 画 像

掌紋 特 徴 抽 出処 理 の 流 れ

「局 所 情 報 融 合 部 」,「芯 線 画 像 か らの 特 徴 点 検 出 部 」の 三 つ の 部 分 か ら成 る (図4.15)。

局 所 情 報 抽 出 部 で は,画 像 を局 所 領 域 に 分 割 し,各 局 所 領 域 の

フ ー リ エ 変 換 に よ る 情 報 の み を用 い て 隆線 パ ター ンの 候 補 を複 数 検 出 す る 。

局 所 情 報 融 合 部 で は,各

局所 領 域 の 隆線 パ ター ン とそ の 周 囲 の 隆 線 パ ター ン

と の整 合 性 を用 い て,複

数候 補 の 中 か ら最 適 な隆 線 パ ター ン を 選 択 す る。 各

局 所 領 域 の 隆 線 パ タ ー ン選択 が 終 了 した後,こ

れ を画 像 と して 復 元 す る。 芯

線 画 像 か らの 特 徴 点 検 出 部 は 指 紋 用 特 徴 抽 出 と 同 じな の で,こ

こで は説 明 を

省 略す る('89淺 井 他20))。 (1) 局 所 情 報抽 出 部 の 処 理   局所 情 報 抽 出 部 で は,入 力 画 像 を 局所 領 域 に分 割 し,そ の各 々 につ い て 隆 線 の候 補 を複 数 抽 出 す る。 掌 紋 の 隆 線 パ ター ン は局 所 的 に見 る と2次 元 正 弦 波 で よ く近 似 で き る 。 画 像 中 の2次 元 正 弦 波 は,そ

の 画像 の フ ー リエ 変 換 像

に お い て互 い に 原 点 対 称 の 関係 に あ る 一 組 の ピー ク(こ れ らの ピ ー ク に よ っ て 表 され る正 弦 波 の 波 長 ・方 向 ・位 相 を 「局所 情 報 」と よ ぶ こ と に す る)に 対 応 す る(図4.16,図4.17)。   あ る局 所 領 域 に隆 線 が 存 在 す れ ば,隆 線 は そ の 局 所 領 域 の 主 要 な フー リエ 成 分 と な る と考 え られ る の で,振

幅 が 大 きな順 に あ らか じめ 決 め て お い た 個

数 の ピー ク を 隆 線 パ ター ンの 候 補 と して 抽 出 で き る。

図4.16 

図4.18 

掌 紋 の 局所 画 像

しわが あ る掌 紋 の局 所 画像

図4.17 

図4.19 

局 所 画 像 の パ ワ ー ス ペ ク トル

局 所 画 像 の パ ワ ー ス ペ ク トル

  隆 線 と し わが 重 畳 して い る領 域 で は,隆 線 パ タ ー ン と似 たパ ター ン を持 つ しわ もこ れ ら の候 補 の 中 に含 まれ るが,両 者 は 異 な る 候 補 と して 別 々 に抽 出 さ れ る 。 図4.18に

示 す 局 所 画 像 に対 して,処

の パ ワ ー ス ペ ク トル が 図4.19で

理 を行 っ て得 た フ ー リ エ 変 換

あ る 。 隆 線 と しわ が 異 な る ピ ー ク と して 現

れ て い る こ とが わ か る 。 (2) 局 所 情 報 融 合 部 の 処 理   局 所 情 報 融 合 部 で は,局 所 情 報 抽 出 部 で 各 局 所 領 域 ご とに 抽 出 した 隆線 候 補 の うち,周 辺 の 隆 線 候 補 と局 所 情 報 の 整合 性 が 良 い も の を探 し,正

しい 隆

線 の 選 択 を行 う。   この 処 理 で は,各 局 所 領 域 の 一 つ の ピ ー ク が 表 す 局所 情 報 が,隣

接 す る局

所 領 域 間 で 連 続 的 に 変 化 し て い る 「局 所 領 域 群 」を見 つ け る 。 一 つ の局 所 領 域 群 は,そ れ に属 す る各 局 所 領 域 の ピー ク を 一 つ ず つ 含 ん で い る 。 隣接 す る 局 所 領 域 の 一 つ の ピー クが 隆 線 を 表 して い る場 合,こ

れ らの 情 報 は 連続 的 に

変 化 す る た め,一 つ の 局 所 領 域 群 を形 成 す る。 同 様 に,隣 接 す る各 局所 領 域 の 一 つ の ピ ー ク が 一 つ な が りの しわ を 表 して い る 場 合 も,一 つ の局 所 領 域 群 を形 成 す る。 隆 線 と しわ が 重 畳 して い る 領 域 で は,隆 線 と しわ は異 な る 局所 領 域 群 と して 検 出 さ れ る 。 これ らの 局 所 領 域 群 ご とに 隆 線 ら し さ を判 定 す る こ と に よっ て,多

くの しわ が あ る掌 紋 画 像 か ら隆 線 だ け を取 り出 す こ とが で

き る。   し わ が も と も と な い 領 域 で は,第1ピ 補 は 現 れ な い た め,第1ピ (図4.20)。

ー ク(最 も大 き い ピ ー ク)以 外 の 候

ー クだ けか ら単 純 に 隆線 を抽 出 す る こ とが で き る

こ の 領 域 は,局 所 領 域 群 を検 出 す る際 の 初 期 状 態 と して 用 い ら

れ る 。 図4.20の

局 所 領 域 の ブ ロ ッ ク境 界 に あ る 明 る い 線 は,隣 接 す る 領 域

の 局 所 情 報 に不 整 合 が あ る部 分 を示 す 。 明 る く示 され て い る 領 域 は ,評 価 対 象 の ピ ー ク が 隆 線 パ タ ー ン で あ る確 率 が 高 い と判 定 され た 局 所 領 域 群 で あ る 。 残 っ た 局 所 領 域 の 隆線 パ ター ンは,こ の 領 域 との 整 合 性 が 良 い 候 補 を選 択 す る こ と に よ っ て 得 られ る 。   こ の よ う な 掌 紋 特 徴 抽 出 処 理 に よ っ て,図4.14の 画 像 を 図4.21に ('95 Kamei

示 す 。 比 較 の た め,同

画 像 か ら抽 出 した 芯 線

じ画 像 に 対 す る指 紋 用 特 徴 抽 出 処 理

et al.14))によ る処 理 例 を 図4.22に 示 す 。 指 紋 用 特 徴 抽 出処 理 で

図4.20 

図4.21 

局所 領 域 群検 出の初 期

掌紋 特 徴抽 出処 理 に よる芯 線

図4.22 

指 紋 特徴 抽 出 処 理 に よ る芯 線

は,画 像 の左 半 分 で しわ を 隆 線 と間 違 え て検 出 して い る。 掌 紋 特 徴 抽 出処 理 で は,画 像 の右 半 分 と の整 合 性 を考 慮 す る こ と に よっ て,正

しい 隆 線 の抽 出

に 成 功 して い る 。 4.3.2 

二 つ の 掌 紋 画 像 の 対 応 箇 所 を 検 出 す る―

  遺 留 掌 紋(以 下 で は 照 会 掌 紋 と よ ぶ)が,デ

位置合わせ

ー タベ ー ス に登 録 さ れ た 掌 紋

(以 下 登 録 掌 紋 と よ ぶ)の どの 位 置 に 対 応 す る の か を 求 め る処 理 を位 置 合 わ せ とい う。 位 置 合 わ せ 処 理 で は,照 会 掌 紋 を登 録 掌紋 の 対 応 位 置 に重 ね合 わ せ るた め の 回 転 と平 行 移 動 の パ ラ メー タ(照 会 掌 紋 を登 録 掌 紋 に重 ね 合 わせ る た め の 回転 と平 行 移 動 の パ ラ メ ー タ の こ と を座 標 整 合 量 と よ ぶ こ と に す る)を 求 め る。 こ れ は詳 細 照 合 に お け る 対 応 マ ィ ニ ュ ー シ ャ探 索 の 範 囲 を小 さ くす る こ とを 目的 と して い る。   掌 紋 に は紋 様 が 少 な く,こ れ が 掌 紋 の 位 置 合 わせ を 困 難 に して い る最 も大

きい 要 因 で あ る。 指 紋 の紋 様 に は コ ア と よば れ る基 準 点 が あ り,こ れ を検 出 して 位 置 を大 まか に合 わ せ る とい う手 法 が か な り使 え る('89淺

井 他21))。 し

か し,掌 紋 に は紋 様 が な い領 域 が 多 く,マ ィニ ュ ー シ ャの 配 置 だ け で 位 置 合 わせ を 行 う手 法 が 必 要 と な る 。 図4.23と 部)と,登

図4.24は,照

会 掌 紋 画 像(小 指 球

録 掌 紋 画 像 の 対 応 箇 所 の 例 で あ る。 デ ー タ ベ ー ス に 登 録 され て い

る大 量 の 掌 紋 か ら この 対 応 箇 所 を探 す 作 業 は,訓 練 を積 ん だ専 門 家 に とっ て も困 難 な作 業 で あ る が,自 動 照 合 に と っ て も同 様 に 困 難 な 課 題 で あ る。

図4.23 

照 会掌 紋 画 像

図4.24 

登録 掌紋 画 像 の対 応 箇 所

  この 問 題 を解 決 す るた め に,掌 紋 位 置 合 わせ で は近 傍 マ ィニ ュ ー シ ャ対 応 を多 段 で 評 価 し て対 応 マ イ ニ ュ ー シ ャ を絞 り込 む 方 式(多 段 絞 り込 み 方 式) を採 用 した('97門 田 他18),'01門 田 他19))。   掌 紋 位 置 合 わ せ 処 理 は,対 応 マ ィニ ュ ー シ ャ候 補 検 出／ 対 応 マ ィニ ュ ー シ ャ候 補 の 多 段 絞 り込 み ／ 座 標 整 合 量 決 定 の 三 つ の 部 分 か ら成 るが,こ

の うち

「対 応 マ ィ ニ ュ ー シ ャ 候 補 の 多 段 絞 り込 み 」の 部 分 が 掌 紋 位 置 合 わ せ 特 有 の 処 理 で あ る。 「対 応 マ ィ ニ ュ ー シ ャ候 補 検 出」と 「座 標 整 合 量 決 定 」は,指 紋 照 合 にお け る位 置 合 わせ 処 理 とほ ぼ 同 じ手 法 を用 い て い る('89淺 井 他23))。 (1) 対 応 マ ィニ ュ ー シ ャ候 補 検 出   この 処 理 で は,各

マ ィ ニ ュー シ ャ の 「近 傍 マ ィニ ュ ー シ ャ」の 配 置 に 基 づ

い て 対 応 マ ィニ ュー シ ャ候 補 を作 成 す る。 基 準 と な る一 つ の マ ィニ ュー シ ャ (親 マ ィ ニ ュ ー シ ャ と も呼 ば れ る)mか シ ャ を,マ

ィニ ュ ー シ ャmの

ら半 径Rの

範囲 内 にあ るマ ィニ ュー

「近 傍 マ ィ ニ ュ ー シ ャ(子 マ ィニ ュー シ ャ と も

よば れ る)」 と よ ぶ こ と に す る 。 ま た,照

会 マ イニ ュ ー シ ャsと 登 録 マ イニ

ュ ー シ ャfの 位 置 と隆 線 方 向 を重 ね 合 わ せ た 際,sの

近 傍 マ イニ ュ ー シ ャか

ら半 径Drの 範 囲 内 にfの 近 傍 マ イ ニ ュ ー シ ャが 存 在 し,そ れ らの 隆線 方 向 の ず れ がDa以

内 で あ る と き,そ の マ イ ニ ュー シ ャ対 を 「近 傍 対 応 候 補 」と よぶ

(図4.25)。

図4.25 

対応 マ イニ ュ ー シ ャ候 補 の検 出

  この 段 階 で は,近 傍 対 応 候 補 の 数 が 閾 値Nt個 以 上 の マ イ ニ ュ ー シ ャ対(s, f)を 「対 応 マ イ ニ ュ ー シ ャ候 補 」と して 残 す 。 半 径R以

内 の狭 い領 域 だ け を

見 る と,偶 然 似 た よ う なマ イニ ュ ー シ ャ配 置 が 現 れ る 可 能 性 が 高 く,「 対 応 マ イニ ュ ー シ ャ候 補 」の 中 に は ま だ誤 っ た 対 応 が 多 く含 ま れ て い る 。 (2) 対 応 マ イ ニ ュー シ ャ候 補 の 多 段 絞 り込 み こ こか ら さ らに絞 り込 み 精 度 を 高 め る た め に,対 応 マ イニ ュ ー シ ャ候 補 の 近 傍 対 応 候 補 の さ らに 近傍 の マ イニ ュー シ ャ対 応 も評 価 に取 り込 み,対 応 マ イニ ュ ー シ ャ候 補 の絞 り込 み を行 う と い う手 法(多 段 絞 り込 み 方 式)を る 。 例 え ば,図4.26の(s3,f3)と

図4.27の(s1,f1)は

用い

どち ら も近 傍 マ イニ ュ ー

シ ャの 配 置 だ け を見 る と対 応 マ イニ ュ ー シ ャ候 補 とな る 。 これ らの対 応 が 正 しい もの で あ れ ば,そ

の 近 傍 対 応 候 補 で あ る 図4.26の(s4,f4)お

よ び 図4.27

の(s2,f2)の 近 傍 マ イ ニ ュ ー シ ャ の 配 置 も一 致 す る は ず で あ る 。 図4.26の (s4,f4)の 近 傍 マ イ ニ ュ ー シ ャ配 置 を 見 る と よ く一 致 し て お り,こ の 場 合 は

図4.26 

正 し い 対 応 マ イニ ュ ー シ ャ 候 補

図4.27 

偶 然 の 一 致 に よる 対応 マ イニ ュ ー シ ャ

(s3,f3)が正 しい対 応 マ イニ ュー シ ャで あ る確 率 が 高 い 。 一 方,図4.27の(s2, f2)の 近傍 マ イ ニ ュ ー シ ャ 配 置 は一 致 して お らず,(s1,f1)は

誤 って偶 然対 応

して し まっ た確 率 が 高 い と判 断 で き る。   この よ う に,近 傍 マ イニ ュ ー シ ャ の さ ら に近 傍 の マ イニ ュ ー シ ャ を評 価 に 取 り込 む と い う多 段 評 価 を行 う こ と に よ って,対 応 マ イニ ュ ー シ ャ候 補 を よ り高 い 精 度 で 絞 り込 む こ とが 可 能 に な る 。 しか も,こ の処 理 に必 要 な情 報 は す で に 「対 応 マ イニ ュ ー シ ャ候 補 作 成 」の段 階 で 得 られ て お り,処 理 時 間 は 非 常 に 短 くて す む。 (3) 座 標 整 合 量 決 定   位 置 合 わ せ の 最 後 が 座 標 整 合 量 決 定 で あ るが,こ

の 部 分 は 前 述 した よ うに

指 紋 の場 合 と同 じ考 え で 行 う。   そ して,マ

イ ニ ュ ー シ ャ照 合 に進 ん で 照 会 掌 紋 と登 録 掌 紋 との類 似 度,す

な わ ち 照合 ス コ ア を 求 め て,ス

4.4  4.4.1 

コ ア順 に候 補 リス トを 出力 す る。

指 紋 の 隆 線 照 合 の 試 み と応 用 は じめ に

  遺 留 指 紋 と押 捺 指 紋(10指 指 紋 照 会 用 登 録 指 紋DB上

指 紋 カ ー ドか ら特 徴 抽 出 され て登 録 さ れ た 遺 留 の登 録 指 紋 テ ン プ レー ト)の マ イニ ュ ー シ ャ照 合

に お い て,対 応 す る 点 が 少 な い場 合 は隆 線 な どの マ イニ ュ ー シ ャ の周 辺 状 況 に 矛 盾 が な い か 否 か が 鑑 定 上 は 重 要 な情 報 に な っ て い る。 こ こで は,細 線 化

さ れ た 隆 線(以 後 は 芯 線 と よ ぶ)照 合 に よ っ て マ イ ニ ュ ー シ ャ照 合 の 精 度 を 向 上 させ る 方 法 の検 討 と,こ の芯 線 照 合 技 術 を応 用 した 遺 留 指 紋 鑑 定 支援 ツ ー ル を紹 介 す る('04原24))。 4.4.2 

マ イ ニ ュ ー シ ャ照 合 の 精 度 限 界 と 芯 線 照 合

  1970年 代 の 指 紋 照 合 方 式 で は,デ ー タ登 録 コ ス トやCPU使

用 量 の極 小 化

は 重 要 な テ ー マ で あ り,デ ー タの コ ンパ ク ト化 と,高 速 な照 合 ア ル ゴ リズ ム が 必 須 で あ っ た。 当 時 は,指 (X,Y,D)の

み を用 い て い た 。 画 像 の 解 像 度 も低 く設 定 す る こ とで デ ー タサ

イ ズ は1指250バ X,Yに1バ

紋 デ ー タ と し て マ イニ ュー シ ャの 位 置 と方 向

イ トか ら300バ

イ ト程 度 と小 容 量 で あ っ た 。 こ の 内 容 は,

イ ト(256画 素),Dに4ビ

ッ ト(16方 向)を 割 り当 て,マ

ー シ ャ1個 で2 .5バ イ ト,マ イニ ュ ー シ ャ100個(平

イニ ュ

均 特 徴 点 数)で250バ

イ

トと い う も の だ っ た 。 この よ うな デ ー タ形 式 を基 本 に し た方 式 は,現 在 も多 くの 指 紋 ベ ン ダ が 採 用 して い る 。   1982年,NECは

世 界 で 初 め て リ レー シ ョ ン を付 加 した マ イ ニ ュ ー シ ャ照

合 方 式 を実 用 化 した 。 リ レー シ ョン とは 各 マ イ ニ ュ ー シ ャか ら,そ の 近 傍 マ イニ ュ ー シ ャへ の 隆 線 数 の こ とで,画 像 歪 み の影 響 を受 け に くい デ ー タで あ る 。 リ レー シ ョ ン を付 加 す る こ とで,画

像 歪 み が 顕 著 な遺 留 指 紋 に対 して も

照 合 精 度 向 上 を 可 能 と した。 しか し,位 置&方

向 と い う基 本 デ ー タ に加 え て,

リ レー シ ョ ンを 始 め とす る 数種 類 の 特 徴 量 を付 加 した の で,デ ー タサ イ ズ は 1指1000バ

イ ト(マ イ ニ ュ ー シ ャ100個)と

複 雑 に な り計 算 量 も増 加 した が,専

大 幅 に増 加 した 。 ま た,照 合 も

用LSIを

開発 す る こ とで 高 速 照 合 を 達

成 した 。   そ の 後 も,多 結 果,二

くの 研 究 機 関 や 企 業 が 照 合 精 度 改 善 策 を研 究 して きた 。 そ の

つ の 指 紋 間 に 対 応 す るマ イニ ュ ー シ ャが10個

近 い精 度 を 出せ る よ う に な っ た もの の,マ

程 存 在 す れ ば100%

イ ニ ュ ー シ ャが 少 な い 遺 留 指 紋 を

照 合 す る こ とは マ イニ ュ ー シ ャ照 合 方 式 で は容 易 で は な い。 そ こで,こ

のマ

イ ニ ュ ー シ ャ 照 合 方 式 の精 度 限 界 を打 破 す べ く画 像 照 合 の検 討 を始 め,そ

の

手 始 め に芯 線 デ ー タ を用 い た 隆 線 照 合 の研 究 に着 手 した。   芯 線 は線 幅1の 画 像 デ ー タで あ っ て,通 常,二

値 化 後 の 隆線 を芯 線 化 処 理

で 作 成 す る。 芯 線 デ ー タは 隆 線 構 造 情 報 を保 持 して い る の で,あ

る程 度 の 面

積 で 芯 線 の 対 応 関係 が 合 致 して い れ ば 二 つ の 指 紋 の 隆 線 構 造 は 同 一 と考 え ら れ る。 つ ま り,二 つ の指 紋 が 同一 と判 断 で き る。 もち ろん,そ

の範 囲 に マ イ

ニ ュー シ ャが 十 分 な け れ ば 裁 判 上 の 証 拠 能 力 は な い が,犯 人 の洗 い 出 しに は 有 効で ある。   一 方,芯

線 デ ー タは512×512画

素 で32KBの

ニ ュ ー シ ャ デ ー タ に 比 較 す れ ば10倍

か ら100倍

デ ー タ量 に な る た め,マ

イ

程 大 き く な る し,そ の 画 素

単 位 の 処 理 の た め 照 合 時 間 も大 幅 に増 加 す る。 芯 線 デ ー タ を用 い る こ とに よ る 精 度 貢 献 が,デ ー タ登 録 コス トや照 合 コス トに見 合 うか と い う疑 問 は大 き い 。 しか し,ハ ー ドウエ ア技 術 の 進 展 に よ りコ ス ト問 題 は 緩 和 され る し,ま た,数

は少 な くて も重 要 事 件 の 解 決 に 結 びつ くな らば,そ

の技 術 に は将 来性

が あ る。   芯 線 照 合 の コ ンセ プ トを,公 開 デ ー タベ ー ス'01Garris に して 説 明 し よ う。 まず,図4.28に,遺

et al.27)の指 紋 を例

留 指 紋 とそ の 対 応 とな る 指 紋(対 応

指 紋)の 濃 淡 画 像 を示 す 。

図4.28 

  図4.29左

濃淡 画 像

図 は上 記 遺 留 指 紋 の マ イ ニ ュ ー シ ャ を プ ロ ッ トした 図 で あ る 。

こ の 遺 留 指 紋 で 特 定 で き る マ イ ニ ュ ー シ ャ は5個

しか な い 。 図4.29右

図 は,

図4.29 

遺 留 指 紋 マ イ ニ ュ ー シ ャ と類 似 し た 非 対 応 指 紋 マ イ ニ ュ ー シ ャ

こ の5個 の マ イ ニ ュ ー シ ャ を用 い た マ イニ ュー シ ャ照 合 で 判 明 した非 対 応 指 紋(遺 留 指 紋 の 指 と は異 な る指 の 指 紋)の 例 で あ る。5個 程 度 の 少 な い マ イニ ュ ー シ ャ数 で は,非 常 に類 似 した マ イニ ュー シ ャ位 置 関係 が 出現 す る こ とが わ か る 。 こ れ が,マ   次 に,図4.28の

イニ ュー シ ャ照 合 の 限 界 を示 す 例 だ 。 濃 淡 画 像 に対 す る 芯 線 デ ー タ を図4.30に

示 す 。 押 捺 され

た 対 応 指 紋(照 会 指 紋 の 指 と 同 じ指 か らの 押 捺 指 紋)は 品 質 が 良 い の で,芯 線 化 は 自動 処 理 で 可 能 で あ る。 しか し,遺 留 指 紋 は 品 質 が 悪 い こ とが 多 く, 自動 抽 出 は 困 難 な こ とが 多 い 。 この よ うな場 合 は,鑑 定 官 が 手 で 隆 線 を トレ ー ス し,芯 線 デ ー タ を作 成 す る こ と に よ り鑑 定 官 の 考 え を ま とめ る。  以 下 で は 芯 線 上 の 各 画 素 を芯 線 点 と定 義 す る 。   筆 者 は芯 線 照 合 の 本 質 は,遺 留 指 紋 と そ の対 応 指 紋 で,芯 線 点 の対 応 づ け が で き るか 否 か に あ る と考 え た。 芯 線 点 が 矛 盾 な く連 続 して 対 応 づ け られ た と き,そ れ を合 致 芯 線 と よぶ 。 こ の よ う な対 応 づ け に成 功 す れ ば,合 致 芯 線 の 長 さや 合 致 芯 線 に 囲 まれ た 面 積 を も と にス コ ア 計 算 が で き る だ ろ う。   芯 線 点 対 応 づ け の ア ル ゴ リズ ム は,鑑 定 官 が マ ニ ュ ア ル で 実 施 す る 方 法 を 参 考 に した 。 つ ま り,合 致 して い る と判 断 され た 照 会 側 と登 録 側 のマ イニ ュ ー シ ャ を起 点 と して ,接 続 す る 芯 線 上 の 芯線 点 を対 応 づ け る 方 法 で あ る。 こ

図4.30 

図4.31 

芯 線 デー タ

芯 線 点対 応 づ け の概 念 図

の 方 法 を図4.31で 説 明 す る 。 遺 留 指 紋 の 芯 線 点SCの ら決 定 す る こ とを 考 え る。 芯 線 点SCは,マ て 決 定 さ れ る。 マ イ ニ ュー シ ャSEの れ をSEの

対 応 点 を,対 応 指 紋 か

イニ ュ ー シ ャSEが

対 応 指 紋 上 の 対 応 点 はFEで

対 応 指 紋 上 の合 致 マ イ ニ ュ ー シ ャ とい う。 芯 線 点SCと

ー シ ャSEの

起 点 とな っ

対 指 紋 上 のn個 の 芯 線 点FCの

群 をFC(n)で

あ り,こ マ イニ ュ

表 し,こ のn個 の

内 の 一 つ のFCがSCと

対 応 す る 芯 線 点 か 否 か を評 価 す る。 この と き,左 右

の参 照 点SR1やSR2に

対 応 す る対 応 指 紋 の 参 照 点FR1やFR2と

を用 い て,SCに

最 も よ く対 応 す る対 応 点FCを

の位置 関係

決 定 す る 。 こ の よ う に,近

傍 の 既 合 致 マ イニ ュ ー シ ャや 既 合 致 芯 線 点 との位 置 関 係 を用 い る こ と で,画

像 歪 や 隆 線 の 伸 縮 が あ っ て も対 応 点FCを

決 定 で き た。

  しか しな が ら,低 品 質 な 画像 で は,真 の芯 線 を決 定 す る こ と は,容 易 な こ とで は な い 。 例 え ば,口 絵2の 上 図 を見 る と,二 つ の マ イニ ュー シ ャ が存 在 す る こ とは わ か る が,隆 線 が 汚 れ て い る ため,そ す る こ と や,ま

れ が 端 点 か 分 岐 点 か を判 定

た,分 岐 点 の場 合 に は,ど ち らの 隆 線 に接 続 して い る か を判

定 す る こ とは 容 易 で は な い 。 た と え ば,口 絵2の 右 下 図 の よ うに 判 定 した芯 線 で も妥 当 に 見 え る。 こ の場 合,対

応 指 紋 の 芯 線 構 造 と は,隆 線2本 分 の差

が 発 生 す る 可 能 性 が あ る こ と に な り,こ の よ う な変 動 を芯 線 照 合 で 吸 収 す る こ とは 容 易 で は な い。   芯 線 照 合 の 実 用 化 に は,こ の よ う な芯 線 変 動 が 生 じて も揺 る が な い 頑 健 性 の 向上 が 必 須 で あ り,継 続 検 討 が 必 要 な段 階 で あ る。 4.4.3 

遺 留 指 紋 鑑 定 支 援 ツー ル

  と こ ろ が,現

時 点 の 芯 線 照 合 アル ゴ リズ ム で も,遺 留 指 紋 とそ の対 応 指 紋

の 間 で 隆 線 上 の 対 応 関 係(芯 線 対 応 点)を あ る 程 度 確 定 で きる こ とが わ か っ た 。 そ こ で,こ

の技 術 を応 用 して 画 像 の 重 ね合 わ せ を実 現 で き れ ば遺 留 指 紋

の 鑑 定 が 容 易 に な る の で は な い か と考 え た。   話 は 変 わ るが,ほ

とん ど の人 は,初 め て遺 留 指 紋 と そ の対 応 指 紋 に触 る と

き,そ の2枚 の 紙 を 透 か して 隆線 の 重 な り具 合 をチ ェ ッ ク し よ う とす る。 相 当前 の こ とだ が,筆

者 が 初 め て 指 紋 照 合 の研 究 に携 わ っ た時 も2枚 の 紙 を 電

灯 に透 か して 隆 線 の重 な り具 合 を見 た。 しか し,硬 い 印鑑 で は有 効 な 手 法 も, 柔 らか い 指 を押 捺 した 指 紋 画 像 で は歪 み が 著 しい た め 役 に立 た な い こ とはす ぐに 実 感 した 。 実 際 に,鑑

定 の 専 門 家(鑑 定 官)は,二

つ の指紋 間 におけ る

マ イニ ュ ー シ ャの 対 応 関 係 を番 号 で示 す こ とで 鑑 定 して い る 。 図4 .32に 示 す 例 で は,14個

の マ イニ ュ ー シ ャが 対 応 して い る こ とで 同 一 性 を示 そ う と

して い る(誤 鑑 定 例 のURL26)よ   鑑 定 で は,マ

り)。

イニ ュー シ ャの合 致 を判 定 す る 際,マ

イニ ュ ー シ ャ近 傍 にお

け る隆 線 構 造 も合 致 して い る こ と を確 認 しな け れ ば な らな い 。この た め に は, 合 致 して い るマ イニ ュー シ ャ の 間 の 隆 線 数 が すべ て 一 致 して い る こ と を確 認 す る こ と も重 要 だ。   この 鑑 定 図 を見 て も,素 人 で は これ が 正 しい か 否 か 判 定 す る こ とは 容 易 で

図4.32 

遺 留 鑑 定 図 の例

は な い。 も し,二 つ の指 紋 画 像 を重 ね 合 わ せ る こ とが で き れ ば,素 人 で も判 定 で きる だ ろ う。 なぜ,重

ね 合 わ せ られ な い か?そ

在 だ。 そ れ で は,片 方 の 画像 を変 形 して,も は で きな い だ ろ うか?画

の 原 因 は 画 像 歪 み の存

う片 方 の 画 像 と合 致 させ る こ と

像 歪 を修 正 す る た め に は,合 致 マ イニ ュ ー シ ャ デ

ー タ だ け で は不 十 分 だが ,芯 線 照 合 で 判 明 し た芯 線 点 対 応 デ ー タ を使 え ば何 とか な る の で は な い だ ろ うか?   そ こ で,芯 線 点 対 応 デ ー タ を用 い て対 応 指 紋 画 像 を変 形 させ,遺

留指紋画

像 に似 せ て み た 。 こ の結 果 を 図4.33に 示 す 。   図4.33で,上

図 は遺 留 指 紋,左

下 図 は 対 応 指 紋 の 原 画 像,右

下 図は遺留

指 紋 に合 わ せ て 変 形 させ た対 応 指 紋 の 画 像 で あ る 。 芯 線 点 を用 い て い る た め マ イ ニ ュ ー シ ャ が な い領 域 で も画 像 が 変 形 で きて い る こ とが わ か る 。   こ の技 術 を洗 練 させ れ ば,素 人 で も指 紋 鑑 定 で き るの で は な い か と期 待 し て 遺 留 指 紋 鑑 定 ツー ル を 開発 した 。 こ の ツ ー ル に は 四 つ の 基 本 機 能 が 実 装 さ れて いる。 (1) マ イニ ュ ー シ ャ対 応 関 係 確 認 修 正 機 能 示 や 修 正 とい うGUI機

マ イ ニ ュ ー シ ャ対 応 関係 の 表

能 。 鑑 定 官(オ ペ レー タ)は,マ

イ ニ ュ ー シ ャ対 応 関

図4.33 

画像 変 形 前 と後

係 が 誤 っ て い る と判 断 した ら,そ れ を修 正 で きる 。 (2) 芯 線 照 合 機 能  芯 線 上 の 対 応 点 を確 定 す る機 能 。 芯 線 照 合 の 拘 束 条 件 と して,上 記(1)で 確 定 され た マ イ ニ ュ ー シ ャ対 応 デ ー タ を指 定 で き る。 (3) 画 像 歪 修 正 機 能  芯 線 点 対 応 デ ー タ を基 に して,片 方 の 画 像(対 応 指 紋) を,も

う一 方 の 画像(遺 留 指 紋)に 対 応 す る よ う に画 像 を変 形 す る機 能 。

(4) 重 畳 表 示 機 能  片 方 の 画 像(遺 留 指 紋)を,も

う一 方 の 画 像(対 応 指 紋)

に 重 ね 合 わせ る機 能 。 この 機 能 に は,濃 淡 画 像 だ け で は な く芯 線 画 像 を重 畳 させ る機 能 や,1秒 こ とで,よ

間 に数 回 の 頻 度 で 重 畳 表 示 を フ リ ップ す る機 能 も備 え る

り容 易 な鑑 定 支 援 を実 現 して い る。

  この ツー ル を 用 い て,遺 留 指 紋 を押 捺 指 紋 に重 ね合 わ せ た例 を 口絵3に 示 す 。 口絵3で 上 段 の 左 図 は 遺 留 指 紋,右

図 は歪 修 正 さ れ た 対 応 指 紋,中

央の

図 は遺 留 指 紋 の 隆線 鮮 明 部 を,歪 修 正 さ れ た 対 応 指 紋 に重 ね 合 わせ た もの で あ る。 下 段 の 図 は,そ れ ぞ れ 上段 の 図の 芯 線 デ ー タ を示 す 。 上 段 中 図 や 下 段 中 図 を見 る と,各 隆線 が ス ム ー ズ に接 続 さ れ て い る こ とか ら隆 線 構 造 が 合 致 して い る と判 定 で きる 。

  また,口 絵4は,別

の遺 留 指 紋 を用 い た 重 畳 表 示 の 例 で あ る 。 この 例 で も,

重 畳 表 示 さ れ た 合 致 芯 線 が 滑 らか に接 続 さ れ て い る の で,同 一 指 紋 と判 定 で きる 。   芯 線 照 合 で,あ

る 程 度 の面 積 で 芯 線 の合 致 が 確 認 で きて も,積 極 的 に二 つ

の 指 紋 を 同 定 で き る だ け の証 拠 に な る と は現 時 点 で は 言 え ない 。   しか し逆 に,マ

イニ ュ ー シ ャの 対 応 づ け が あ る個 数 で き て も,そ の 間 の 隆

線 が 完 全 に 合 致 し な い場 合 は,二 つ の 指 紋 は 不 一 致 と判 断 で き る。 こ の こ と を利 用 す れ ば誤 鑑 定 の 防 止 に 有 効 で あ る。   実 は,図4.32の

遺 留 鑑 定 例 は 米 国 で 実 際 に あ っ た 誤 鑑 定 の例26)で あ る。

こ の よ う な 誤 鑑 定 問 題 は,遺 留 専 門 家 のWeb25)(http://onin.com/fp/)等

で

話 題 に な っ て い る。 こ の よ う な誤 鑑 定 は,次 の よ うな 条 件 が 重 な る と起 こ り 得 る。 ・指 紋 の 隆 線 構 造 が あ る 程 度 似 て い る ・隆線 が 不 鮮 明 で,詳 細 な構 造 は判 明 し ない ・被 疑 者 が 犯 人 で は な い か と い う先 入 観 を持 っ て い る   こ の よ う な場 合,マ

イニ ュ ー シ ャ の 強 引 な対 応 づ け を した り,近 傍 の 隆 線

構 造 の 合 致 確 認 は 隆 線 が 不 鮮 明 とい う理 由 で お ざ な り に した り して し ま う。 こ の 結 果,誤

鑑 定 が 発 生 して し ま うの で は な い か と推 察 す る。

  鑑 定 支 援 ツー ル で は,隆 線 構 造 が わ か らな い場 合 に は,芯 線 点 の 対 応 づ け が で き な い の で 隆 線 を 重 ね る こ と は で き な い 。 し た が っ て,た

とえ強引 に

10数 個 の マ イニ ュ ー シ ャ合 致 を示 して も,隆 線 合 致 が 確 認 で き な い な らば 対 応 指 紋 と は断 言 で き な い。 また,一 部 で も隆 線 構 造 に矛 盾 が あ れ ば,非 対 応 指 紋 と判 定 で き る。 口 絵5は,こ

の 鑑 定 支 援 ツ ー ル で 図4.32の

デー タの

濃 淡 画 像 と芯 線 デ ー タ を 重 ね合 わ せ た結 果 で あ る。 芯 線 デ ー タは,鑑 定 官 が 指 定 し た14個

の マ イニ ュ ー シ ャ に合 致 す る よ う に 作 成 し た 。 こ の 図 を見 る

と,画 像 歪 修 正 で 芯 線 構 造 が破 壊 さ れ て い るが,こ 線 構 造 が 一 致 して い な い 証 拠 とい え る。

れ は,二 つ の 指 紋 間 で 隆

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川 聡 固 ， 大 野 英 雄:"近

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27‐Fingerprint

第5章 指紋認証精度 門 田 啓,黄磊,吉

本 誠司

内 田 薫,星 野幸 夫

  本 章 で は,指 紋 認 証 精 度 の 保 証,認 紋 の 認 証 精 度 評価,の3点

証 精 度 の 測 定 方 法 の標 準 化,実

運用指

を述 べ る。

  指 紋 の 識 別 能力 は,大 量 の 指 紋 につ い て 実 験 した平 均 値 と して測 られ るが, 個 々 の 指 紋 の 識 別 能 力 は 平 均 値 の ま わ りに ば らつ きを 持 っ て い る 。5.1「 指 紋 認 証 精 度 の 保 証 」 で は指 紋 ご と の識 別 能 力 を推 定 す る試 み を と りあ げ,指 紋 認 証 精 度 保 証 の 可 能 性 を議 論 す る。   認 証 精 度 に つ い て は,現 (JTC1)のBiometrics標

在ISOとIECのJoint

準 化 委 員 会SC37に

Technical お い て,そ

Committee

の評 価 法 の標 準 化 が

進 め られ て い る。5.2「 認 証 精 度 の測 定 方 法 の 標 準 化 」 で は,そ

の状 況 を述

べ る。   ま た,実 際 の 指 紋 デ ー タ を用 い た 照 合 ア ル ゴ リズ ム の 評価 が 行 わ れ た。 米 国 商 務 省 標 準 技 術 局(NIST)が2003年 ダ技 術 評 価FpVTE 2003)で の34ア

か ら2004年

2003(Fingerprint

あ る。 この プ ロ ジ ェ ク トはAFISベ

Vendor

に か け て行 っ た指 紋 ベ ン Technology

Evaluation

ンダ(提 供 業 者)4社 を含 む18社

ル ゴ リズ ム の 照 合 精 度 を評 価 した 。 こ の概 要 を5.3「 実 運 用 指 紋 の 認

証 精 度 評 価 」 で 紹 介 す る。

5.1 

指 紋認証精 度 の保証

5.1.1  安 全 な認 証 シ ス テ ム  安全 な認証 システム を構築す るた めに は,シ ステムへの攻撃 に対す る安 全

性 を 評 価 しな け れ ば な ら な い 。 安 全 を 脅 か す 危 険('01Ratha Ratha

et al.2))には様 々 な もの が あ る 。 例 え ば,シ

et al.1),'01

ス テ ム 内 部 の デ ー タや 通

信 の改竄 とい っ た シ ス テ ム構 築 の セ キ ュ リテ ィ 管 理 に依 存 す る もの('99国 家 公 安 委 員 会3))が あ る。 さ らに偽 造 指 紋('00山

田他4))や 登 録 者 以外 の 指 紋

とい っ た 不 正 な 指 紋 を受 け入 れ て し ま う危 険 な ど もあ る。 そ の 中 で も,登 録 者 以 外 の 指 紋 を 誤 って 受 け入 れ て し ま う危 険 は,指 紋 認 証 に お い て最 も本 質 的 な 問 題 で あ る 。 こ こ で は,登 録 者 の もの で な い 指 を誤 っ て受 け 入 れ て しま う とい う危 険 に 焦 点 を あ て,安 全 性 を定 量 的 に評 価 す る方 法 につ い て 考 え て い く。   指 紋 を照 合 した 時 の 照 合 ス コ アか らFMR(False を直 接 求 め る こ と はで きな い た め,そ

Match

れ らの 関係 は,多

れ ら を相 互 に 照 合 す る 実 験 に よ っ て 求 め られ る('02バ 化 調 査 委 員 会5))。 例 え ばFMRが1万 場 合,異

Rate:誤

合 致 率)

くの指 紋 を集 め て そ イ オ メ ト リク ス標 準

分 の1と な る よ う シ ス テ ム を設 計 す る

な っ た指 を相 互 に 照 合 した う ち1万 分 の1以 下 しか 誤 認 証 し ない よ

う に実 験 に よ り動 作 点 を求 め,そ の 動 作 点 で シ ス テ ム を設 計 す る 。 この よ う に求 め たFMRは,実 平 均FMRと

験 に使 った 多 くの 指 紋 で の 平 均 的 な 性 能 な の で,以 下

よ ぶ こ と にす る。

  しか し,平 均FMRで

認 証 シス テ ム の 安 全 性 を 評価 す る こ と に は 問 題 が あ

る の で は な い だ ろ うか 。 仮 に平 均FMRが1万 紋 ご と にFMRは の 個 別FMRは

異 な る(こ れ を個 別FMRと 平 均FMRよ

分 の1で あ っ た と して も,指 よぶ こ と に す る)。 半 数 の 指 紋

り も大 きな値 に な り,個 別FMRの

紋 で は 一 体 い く ら な の か は わか らな い 。 平 均FMRに 紋 に 対 して も個 別FMRが い の で あ る 。 一 方,認 FMRを

最 も大 きな指

よ る評 価 で は,ど

の指

要 求 水 準 以 下 で あ る こ と を保 証 す る こ とは で きな 証 方 法 と し て 現 在 広 く使 わ れ て い る 暗 証 番 号 で は

厳 密 に 定 め る こ とが で き る 。 例 え ば 数 字4桁 の 暗 証 番 号 は,そ

の番

号 を 知 らな い 人 が 適 当 に入 力 した 番 号 と,た ま た ま一 致 す る確 率 は1万 分 の 1で あ る 。 こ の値 は 実 験 的 に求 め た もの で は な く,理 論 的 に 決 ま る値 で あ る。 どの 番 号 で も個 別FMRは

等 し く1万 分 の1と な り,シ ス テ ム のFMRは1万

分 の1と 保 証 す る こ とが で きる 。   また,実

験 か ら実 運 用 時 の 性 能 を 正確 に予 測 す る の は 難 し い とい う問 題 も

あ る 。 実 験 に よ り求 め た 性 能 は,実 の こ と は,NIST主

験 に 使 っ た デ ー タ セ ッ トに 依 存 す る 。 こ

催 の 指 紋 ベ ン ダ 技 術 評 価FpVTE2003('04

の 結 果 に も 現 れ て い る 。 そ の た め,精

Wilson

et al.6))

度 評 価 方 法 の ガ イ ド ラ イ ン('02バ

オ メ ト リ ク ス 標 準 化 調 査 委 員 会5),'02Mansfield

et al.7))で

は,実

イ

験 に使 っ

た デ ー タ セ ッ トが 実 際 の 運 用 場 面 の よ い サ ン プ リ ン グ と な る よ う デ ー タ セ ッ トの 数 や 集 め 方 を 規 定 し て い る 。 し か し,実 の は 容 易 な こ と で は な く,実

際 の運 用 場 面 を正 確 に 想 定 す る

験 的 に 個 別FMRを

正 確 に求 め る こ と は 実 際 上

困難 で あ る。  そ こ で,実 個 別FMRの Monden

験 か ら 個 別FMRを

求 め る の で は な く,理

論的 に識別精 度か ら

上 限 を 求 め て 安 全 性 を 保 証 し よ う とす る ア プ ロ ー チ が あ る('02 et al.9),'03 Monden

et al.10))。 こ の ア プ ロ ー チ で は,他

較 し た 場 合 に 区 別 で き な い 確 率 を 求 め,個 と を 保 証 し よ う と す る 。 以 下,識

別FMRが

の 指 紋 と比

所 望 の 値 よ り小 さ い こ

別 精 度 を用 い て認 証 す る ア プ ロ ー チ に つ い

て 説 明 す る 。 次 に ブ ロ ッ ク(小 正 方 形 内 の 領 域)の 照 合 に よ る 識 別 精 度 の 計 算 方 法,さ 5.1.2 

らに マ イニ ュー シ ャ を用 い た 識 別 精 度 の 計算 方 法 を説 明 す る。 識 別 精 度 を 用 い た個 人 認 証

  識 別 精 度 を 用 い て 指 紋 認 証 す る 方 法 を 説 明 す る 前 に,識 明 し て お く。 指 紋 の 識 別 精 度 と は,ど と い う こ と で あ る 。N種 別 で き な い 確 率 はN分 は,異

れ だ けの 異 な っ た 指 紋 を 区別 で き るか

類 の 指 が 区 別 で き る 場 合,異 の1と

別精度 について説

な っ た 指 を比 較 し て 区

い う こ と で あ る 。 そ れ ゆ え,指

な っ た 指 紋 を比 較 した 場 合 に 区 別 で き ない 確 率 で 表 す こ と が で き る 。

こ の 問 題 に 最 初 に 取 り組 ん だ の は ゴ ー ル ト ン(1892Galton11))で ル ト ン は 指 紋 か ら 複 数 の 領 域 を 切 り 出 し,異

分 の1で

の 指 紋 を 区 別 で き る と し た 。 そ の 後 も,Roxburgh('33

Osterburgら('77Osterburg 方 法 やPankantiら('01

ある。 ゴー

な っ た 指紋 と比 較 した場 合 に こ

の 領 域 の パ タ ー ン が す べ て 一 致 す る 確 率 が640億 640億

紋 の識別 精度

あ る こ と か ら, Roxburgh12)),

et al. 13))の マ イ ニ ュ ー シ ャ 位 置 と 種 別 を用 い た Pankanti

ュ ー シ ャ 対 を 用 い る 方 法 な ど,様

et al.14),'02

Pankanti

et a1.15）)のマ イ ニ

々 な モ デ ル が 提 案 され て い る。 モ デ ル ご と

の 精 度 に つ い て はPankantiら

が 比 較 結 果 を ま と め て い る('02

Pankanti

et

al.15）)。こ れ ら の モ デ ル は,識

別 精 度 を 求 め て い くつ の 指 紋 が 区 別 で き る か

を検 討 す る も の で あ るが,一

歩 進 め て 識 別 精 度 を個 人 認 証 に応 用 す る こ とが

で き る こ と を次 に 説 明 す る。   識 別 精 度 を定 量 的 に求 め る こ とが で きれ ば,個 人 認 証 に応 用 す る こ とが 可 能 に な る。 識 別 精 度 を 用 い て 指 紋 認 証 す る ア プ ロ ー チ('01門 Monden

et al.9),'03 Monden

田他8),'02

et al.10))では,次 の よ うに 認 証 を 行 う。 まず

認 証 した い 照 会 指 紋 と登 録 指 紋 を比 較 し,任 意 の指 紋 と登 録 指 紋 が 照 会 指 紋 と登 録 指 紋 よ り偶 然 似 て し ま う確 率 を 求 め る。 例 え ば,照 会 指 紋 と登 録 指 紋 を比 較 して マ イ ニ ュ ー シ ャ対 が い くつ で き るか 求 め る。 こ こ で はM対 た と し よ う。 次 に 任 意 の 指 紋 と登 録 指 紋 を 比 較 し た 場 合 に,M対

でき

以 上マ イ

ニ ュ ー シ ャが 対 に な る確 率 を求 め れ ば,任 意 の 指 紋 と登 録 指 紋 が 照 会 指 紋 と 登 録 指 紋 よ り偶 然 似 て し ま う確 率 が 求 まる 。任 意 の 指 紋 と似 て し ま う確 率 は, 他 の 指 と 区別 で き な い確 率 で あ る の で,こ の 確 率 を用 い て本 人 か 否 か を判 定 す る。 つ ま り,こ の 確 率 が 判 定 閾 値Tよ

り大 き け れ ば リジ ェ ク トし,Tよ

小 さ け れ ば本 人 と判 定 す る。 任 意 の 指 紋 と偶 然 似 て しま う確 率 がTよ な もの を リ ジ ェ ク トす る た め,照

され るFMRよ

り大 き

会指 紋 を登 録 指 紋 と 同一 と認 証 した場 合 に

認 証 結 果 が 間 違 っ て い る確 率 はTよ 求 され るFMRよ

り

り小 さい こ とに な る。Tを

り も小 さ く して お け ば,認

シス テ ム に 要

証 シ ス テ ム の 個 別FMRは

要求

り も小 さ くす る こ とが で きる(表5.1)。 表5.1  識 別 精 度 を用 い た指 紋 認 証 の流 れ

この 方 法 を用 い れ ば,指 紋 認 証 に要 求 さ れ る 安 全 性 を確 保 す る こ とが で き

る 。 識 別 精 度 は 実 験 的 に平 均 的 な 値 を 求 め た わ け で は な く,暗 証 番 号 の 安 全 性 の よ う に理 論 的 に求 め る こ との で きる値 で あ る 。 そ れ ゆ え,識 別 精 度 を用 い て 指 紋 認 証 を行 え ば,す べ て の 指 に対 して 個 別FMRを

保 証 す る こ とが で

き る。   こ こ ま で,FMRか

ら安 全 性 を評 価 す る こ と につ い て 述 べ て きた が,実 用

的 な 認 証 シ ス テ ム を構 築 す る た め に は 安 全 性 の検 討 だ け で な く,利 便 性 に つ い て も考 慮 しな け れ ば な らな い 。 例 え ば す べ て の 指 紋 を リ ジ ェ ク トす れ ば他 の 指 を受 け 入 れ る こ と は な くな り,FMRが0で

あ る安 全 な シ ス テ ム に で き

る。 しか しそ れ で は,正 当 な 指 紋 も拒 絶 す る こ と に な り,認 証 シ ス テ ム と し て は 意 味 の な い もの と な る 。 実 用 的 な シ ス テ ム を構 築 す る た め に は,FMR を所 望 の 値 以 下 に抑 え つ つFNMR(False

Non‐Match

Rate)を

下 げて利便

性 を 上 げ る 必 要 が あ る 。 そ の た め に は よ り高 い 精 度 で 識 別 精 度 を 求 め て, FMRを 5.1.3 

小 さ く抑 え る よ う に しな け れ ば な ら ない 。 ブ ロ ック のパ ター ンを 用 い た識 別 精 度 評 価 方 法

  こ こで は 最 初 に ゴー ル トン(1892

Galton11))の 提 案 した ブ ロ ック の パ ター

ンを 用 い た モ デ ル に つ い て 見 て み る こ と に す る。 ゴ ー ル トンは多 くの 指 紋 を 観 察 す る こ と に よ り,以 下 の よ う に識 別 精 度 を求 め た 。 指 紋 パ ター ンか ら ブ ロ ッ ク(一 辺 が 隆 線 約6本 分 の 正 方 形 の 中)を 隠 した 場 合,正

方形 周辺 の隆

線 形 状 か ら正 方 形 内 の 隆 線 を復 元 で き る確 率 は2分 の1と した(図5.1)。 線 約6本 分 の 正 方 形 が 平 均 的 な指 紋 か らは24個

とれ,こ

れ ら24個 の 正 方 形

の 中 が 復 元 で き る か ど うか は そ れ ぞ れ 独 立 で あ る と し た(図5.2)。 異 な る 指 紋 を比 較 した 場 合 に,24個

隆

よ っ て,

の 正 方 形 の 中 が す べ て 一 致 す る確 率 は

図5.1  隆線 約6本 分 の 正 方形 の 中が復 元 で き る確 率 は2分 の1

図5.2  隆線 約6本 分 の正 方 形 が一 つ の 指紋 か ら24個 とれ る

224分 の1と な る。   正 方 形 の 一 辺 の 長 さ は 隆 線 約6本 分 で あ るの で,こ の 正 方 形 に 出 入 りす る 隆 線 の 数 は お お む ね5本 か ら7本 で あ る。24個 の 正 方 形 に入 る 隆 線 の 数 と, 出 る 隆線 の 数 が す べ て 一 致 す る確 率 を256分 (渦 状 紋,弓

の1と した 。 さ ら に指 紋 の 紋 様

状 紋 な ど)が 一 致 す る確 率 は16分

の1で あ る と した 。 した が っ

て,異 な っ た 指 紋 が 同 じパ タ ー ン とな る確 率 は

と な る。   こ の モ デ ル に よ る と236の 指 紋,つ

ま り640億(6.4×1010)以

上の指 紋が 区

別 で き る とい う こ とに な る。 5.1.4 

マ ィ ニ ュ ー シ ャ 配 置 が 偶 然一 致 す る 確 率 に よ る 指 紋 認 証

  こ こ で は マ イ ニ ュ ー シ ャ の 位 置 特 徴 に 着 目 し,マ る 識 別 精 度 を 求 め る 方 法('01門

田 他8),'02Monden

イニュー シャの配置 によ et al.9),'03 Monden

et

al.10))を 見 て い く 。 ゴ ー ル ト ン の 提 案 し た ブ ロ ッ ク の パ タ ー ン マ ッ チ ン グ に よ る 方 法 で は,確

率 計 算 の 精 度 を あ げ る こ とが 難 し い 。 こ の 方 法 で 精 度 を あ

げ る た め に は,ブ

ロ ッ ク の 数 を 増 や す か,ブ

要 が あ る 。 指 紋 の 大 き さ は 変 わ ら な い た め,ブ ク が 小 さ く な り,一

ロ ッ ク の 中 を 細 か く分 類 す る 必 ロ ッ クの 数 を増 や す とブ ロ ッ

つ の ブ ロ ック の 持 つ 識 別 精 度 が 下 が っ て しま う。 ブ ロ ッ

ク の 中 を細 か く分 類 す る こ と も,指 紋 は 入 力 ご とに 変 形 な どの 変 動 が あ る た め 厳 密 にパ タ ー ンを 比 較 す る とい う こ と は難 しい 。 そ の た め,指 紋 照 合 で は マ イニ ュ ー シ ャ を 比 較 す る こ とが よ く行 わ れ る('89淺 井 他16))。   こ こ で 説 明 す る 方 法 で は,異 な っ た 二 つ の指 紋 を重 ね た 場 合 に,偶 然 マ イ ニ ュ ー シ ャの 配 置 が 一 致 して し ま う確 率 を計 算 す る。 二 つ の 指 紋 を 重 ね て 近 い 位 置 に あ る マ イニ ュー シ ャ をペ ア と し(図5.3),マ 対 で き た か を 数 え る。 こ こで はM対

イニュー シャペアが何

で きた と し よ う。 こ こで,何

ら 同 じ指 紋 で そ れ 未 満 な ら異 な っ た指 紋 とい う判 定 は せ ず,異 重 ね た 場 合 にM対

対以 上 な

なった指紋 を

以 上 ペ ア が で き る確 率 を計 算 す る 。 異 な っ た 指 を比 較 す

る とい う こ とは,比 較 す る 二 つ の 指 紋 の う ち片 方 の マ イニ ュー シ ャ を ラ ンダ ム に 配 置 す る こ とで 表 現 す る(図5.4)。 とM対

以 上 ペ ア が で き る確 率 がQで

然 似 て し ま う確 率 がQで 率(識 別 精 度)がQと   で は,こ

ラ ン ダ ム に 配 置 した マ イニ ュー シ ャ

あ っ た とす る と,他 の 指 と比 較 し て偶

あ る とい う こ と で あ り,他 の 指 と 区 別 で きな い確

い うこ とで あ る。

の 偶 然 似 て し ま う確 率Qの

二 つ の 指 紋(指 紋A,指 共 通 領 域Cの

紋Bと

計 算 方 法 を見 て み る。 比 較 して い る

よ ぶ こ と に す る)の 共 通 の 領 域 をCと

面 積 をSと す る 。 指 紋Aと

指 紋Bの

ュ ー シ ャの 個 数 を そ れ ぞ れ(NA+1)と(NB+1)と

共 通 領 域Cに す る。 指 紋Aと

す る。

あ るマ イニ 指 紋Bの

位

置 関 係 は 適 切 に合 わ せ て あ る とす る。 不 偏 分 散 を求 め る時 に デ ー タ数 を一 つ 減 らす の と 同 じ よ う に('91粟 屋17)),位 置 を 合 わせ る の に そ れ ぞ れ 一 つ ず つ の マ イ ニ ュ ー シ ャ を消 費 し,残

図5.3 

りのNA個

マ イニ ュー シ ャペ ア

とNB個

を識 別 精 度 の 計 算 に 用 い

図5.4 

マ イニ ュー シ ャを ラ ンダ ムに 配置する

る こ と にす る。 指 紋BのNB個 ム に投 げ入 れ る 。 指 紋Aの れ な い し(図5.5),指

の マ イニ ュ ー シ ャ を順 次 共 通 領 域Cに

マ イニ ュ ー シ ャの どれ か の 近 くに 落 ち る か も し

紋Aの

ち るか も しれ な い(図5.6)。 に 落 ち た ら,同 と指 紋Bを 指 紋BのNB個

ランダ

マ イニ ュ ー シ ャ の どれ と も近 くな い と こ ろ に落 指 紋Aの

マ イニ ュ ー シ ャ と距 離 がR未

満 の場所

じマ イニ ュ ー シ ャ だ と判 断 しペ ア とす る こ とに す る。 指 紋A

比 べ て マ イ ニ ュー シ ャペ アが ち ょ う どm対

で きた とい う こ と は,

の マ イ ニ ュ ー シ ャ を全 部 投 げ 終 る とm個

シ ャの 近 く(距 離R未

満)に 落 ち て ペ ア に な り,残

は指Aの

りの(NB−m)個

マ イニュー は 指 紋A

の マ イニ ュー シ ャ の どれ と も近 くな い と こ ろ に落 ち て対 に な らな か っ た とい う こ と で あ る。 ラ ン ダ ム に ば ら ま か れ た特 徴 点 の う ちM対

以上 ペ アが で き

る確 率Qは

と な る 。 た だ し 「x｣はx以 は 文 献('04黄

上 の 最 小 整 数 で あ る 。Qの

他18),'02Pankanti

導 出 は 割 愛 す る。 詳 細

et al.15),'02 Monden

et al.9))に 記 載 さ れ

て い る。   例 え ば,二 れ24個

図5.5 

つ の 指 紋 を 比 べ た 時,共

通 の 領 域 が150mm2で

あ り,そ

れぞ

ず つ の マ イニ ュ ー シ ャが そ の 中 に あ っ た とす る 。 マ イニ ュ ー シ ャの

一 つ のマ イニ ュー シ ャを ラ ンダム に 投 げ 入 れ,ど れ か と対 に な る

図5.6 

一 つ の マ イニ ュ ー シ ャ を ラ ンダ ム に 投 げ 入 れ,ど れ と も 対 に な ら な い

位 置 は0.5mm以

内 に あ れ ば ペ ア に す る と した 場 合 に,20個

のマ イニュー シ

ャが ペ ア と な っ た とす る と,異 な っ た 指 紋 を比 較 して こ れ よ り似 て い る確 率 Qは 約2×1020分

の1と な る 。 い ま比 較 し て い る指 紋 を 同 じ指 と判 定 した 場

合 のFMRは2×1020分 ム の 要 求 す るFMRが

の1よ

り小 さ い と推 定 す る こ とが で きる の で,シ ス テ

こ の値 よ り大 きい 場 合 は こ の指 は受 け 入 れ て よ い こ と

に な る。   ゴ ー ル トン の モ デ ル で は,隆 線6本

分 の 長 さ が2.5mmと

150mm2で

線6本 分 の 正 方 形24個

す る と,24個

を 用 い て い た が,隆

の 正 方 形 の大 き さはお お む ね

あ る 。ま た,各 正 方 形 に 一 つ ず つ マ イニ ュ ー シ ャが あ る とす る と,

対 象 と した 指 紋 の 大 き さ や マ イニ ュ ー シ ャの 数 は こ の 例 と ほ ぼ 同 じと い う こ と に な る が,ゴ

ー ル トンの モ デ ル で は640億

分 の1(6.4×1010)で

あ ったのに

対 し,こ の モ デ ル の ほ うが 高 い 精 度 で求 め られ て い る こ とが わ か る。   ゴー ル トンの モ デ ル で は平 均 的 な指 紋 全 体 につ い て 求 め て い た が,こ の 評 価 値Qは

指 紋 の 面 積 と特 徴 点 数 の 関 数 に な っ て い る 。 実 際 に指 紋 セ ンサ ー

へ 入 力 さ れ る指 紋 は,指 紋 全 体 の 一 部 分 で あ り,ど こ が 入 力 さ れ るか も入 力 ご と に異 な る。 ま た,指

に よっ て マ イニ ュ ー シ ャ の数 が 異 な っ て もい る。 指

紋 の 大 き さや マ イニ ュー シ ャの 数 が 違 え ば,そ れ ら の持 つ 識 別 精 度 は変 わ る は ず で あ る が,こ

の モ デ ル で は そ れ らが 反 映 され て い る 。 同 じよ うに20個

の マ イニ ュ ー シ ャ が ペ ア に な っ た と して も,共 通 の 領 域 が160mm2で ぞ れ35個

と40個 の マ イニ ュー シ ャが あ っ た とす る と,Qは

約1×108分

それ の1

とな り,同 じ20対 の ペ ア で も識 別 精 度 は異 な る の で あ る。   さ ら に確 率 計 算 の 精 度 を高 め る た め に は,比 較 す る特 徴 量 を増 や して 他 の 指 紋 と偶 然 一 致 す る確 率 を小 さ くす れ ば よ い。 例 え ば マ イニ ュ ー シ ャ位 置 に 加 え,マ

イ ニ ュー シ ャの 接 す る 隆 線 の 方 向が 同 じ方 向 か そ うで な い か も判 定

す る こ と にす る と,一 つ の マ イ ニ ュ ー シ ャが 偶 然 一 致 す る確 率 を 半分 にで き る。 よ り一 般 的 な方 法 と し て は,マ

イニ ュ ー シ ャ位 置 の差 な どの 誤 差 デ ー タ

を用 い て 識 別 精 度 を 高 め る方 法 が あ る。 こ の 方 法 の 詳 細 は 文 献('04黄 に ゆず る が,マ

他18))

イニ ュ ー シ ャ位 置 を用 い る方 法 と異 な り一 般 的 なパ ター ン認

識 問題 に 応 用 で き る 方 法 で あ る。   本 節 で 紹 介 した 識 別精 度 を求 め る 方 法 で は,異 な っ た指 紋 を比 較 す る こ と

を ラ ン ダ ム にマ イニ ュー シ ャ を ば ら ま く こ とで 表 現 した。 つ ま り,特 徴 点 密 度 は指 紋 全 体 で 一 様 で あ る と仮 定 し たの で あ る。 しか し実 際 に は,コ ア や デ ル タ付 近 は マ イ ニ ュ ー シ ャが で きや す く,紋 様 か ら くる偏 り もあ る た め ,こ の 仮 定 は成 り立 た な い。 そ の た め 識 別 精 度 を実 際 よ り もよ く見 積 も っ て い る 可 能 性 が あ り,正 確 に個 別FMRの

上 限 を 求 め る こ とが で きて い る わ け で は

な い 。 よ り正 確 なモ デ ル に 改 良 して い く必 要 が あ る が,そ

れ は今 後 の 課 題 と

して 残 さ れ て い る。

5.2  5.2.1 

認 証 精 度 の測 定 方 法 の 標 準 化 バ イ オ メ トリクス に おけ る 精 度評 価 の 基 本

  パ タ ー ン認 識 技 術 をベ ー ス に した 指 紋 な どの バ イ オ メ トリク ス 認 証 装 置 や シス テ ム で は,そ の 精 度 に影 響 を与 え る さ ま ざ ま な要 因が 存 在 す る。 指 紋 の 例 で 言 え ば, ・照 合 に適 した 指 の 人 も そ うで な い 人 もい る な どユ ー ザ は多 様 で あ る 。 ・同 じユ ー ザ で も季 節 な ど に起 因す る外 部 環 境(温 度 ・湿 度)変 動 ・経 時 変 化 な どで 指 の状 態 が 変 わ る。 ・押 捺 ご と に指 を 置 く位 置 ,力 の か か り方 は変 化 し,ま た 指 が 弾 性 変 形 す る こ とで押 捺 さ れ る指 紋 の パ タ ー ン は さ らに 大 き く変 化 す る 。 ・指 の入 力 の や り方 が 試 行 ご とに 安 定 して い る 人 も不 安 定 な 人 もあ り

,ま た

照 合 を成 功 させ た い とい う 意 志 の 強 さや そ れ に応 じて 「適 切 に」入 力 し よ う とす る意 識 的 また は無 意 識 の 工 夫 の程 度 も千 差 万 別 で あ る。 ・装 置 側 の劣 化 や 適 応 化 に よ って 動 作 や 出 力 が 変 わ る こ と もあ り得 る

。

な どの 要 因 が複 雑 に絡 み 合 い,精 度 を 客 観 的 か つ 再 現 性 よ く評 価 す る こ とは そ れ ほ ど容 易 で は ない 。   図5.7は さ ま ざ まな 指 紋 の 組 合 せ が 指 紋 照 合 に入 力 さ れ た と き の指 紋 の 間 の 類 似 度 の 分 布 を示 す 。 縦 軸 は 類 似 度 の発 生 頻 度 を 表 し,横 軸 が パ ター ンの 間 の 類 似 度 で,右

に行 くほ ど二 つ の 指 紋 が 似 て い る こ とに な る。 二 つ の 曲 線

は そ れ ぞ れ 同 一 指 を 与 え た 場 合(右)と,異 る。

な っ た 指 を与 えた 場 合(左)で

あ

図5.7  類似 度 とそ の頻 度 分布

 二 つ の 曲線 に 重 な りが な け れ ば,二 つ の 曲線 の 間 の値 を判 別 の 閾 値 τと し, そ れ よ り右 で あ れ ば 同 一 の 指 紋 で あ る(一 致)と 判 定 し,左 で あ れ ば 異 な る 指 紋 で あ る(不 一 致)と 判 定 す る こ と で 完璧 な 判 別 が で き,エ

ラー は ゼ ロ に

で き る。 しか し現 実 に は 二 つ の 曲線 は重 な り,図 の よ うに 判 別 の 閾 値 τを用 い て 判 定 した際 に,判 定 の エ ラー の発 生 が 不 可 避 で あ る 。  同 一 指 の 照 合 で 異 な っ た 指 で あ る と判 定 して しま う(類 似 度 が τよ り小 さ く計 算 さ れ て し ま う)場 合 を誤 拒 否 エ ラ ー と よぶ こ と が で き,そ

の発 生率

(右 の 同 一 指 曲 線 を τよ り左 の領 域 で 積 分 し た面 積 の 割 合)をFNMR(False Non‐Match

Rate誤

非 合 致 率)で 表 す 。 一 方,異

なる指の照合 で同一の指 と

判 定 され て しま う(類 似 度 が τよ り大 き く計 算 され て しま う)場 合 を 誤 受 理 エ ラ ー と よぶ こ とが で き,そ の 発 生 率(左 の 他 指 曲 線 を τよ り右 の 領 域 で 積 分 した 面積 の 割 合)をFMR(False

Match

Rate誤 合 致 率)で 表 す 。

 上 記 は指 紋 サ ンプ ル の 対 を与 え た場 合 の 同 一 性 判 定 の エ ラ ー に 関 す る もの で あ っ た が,指 紋 を用 い て シス テ ムが 個 人 認 証 を行 う場 合 に,例 え ば 最 初 の 指 紋 照合 で 拒 否 され た ら指 の 置 き直 しを 許 す 条 件 で,認 証 エ ラ ー の 発 生 率 に つ い て 同 様 にエ ラ ー 率 を定 義 す る こ とが で き る。 こ の場 合,本 定 して しま うエ ラ ー 率 を 本 人拒 否 率FRR(False

人 を他 人 と判

Reject Rate誤

他 人 を 本 人 と 判 定 して し ま う エ ラ ー 率 を他 人 受 理 率FAR(False Rate誤

Accept

受 入 率)と 表 す 。

 こ れ らFAR/FRRの

エ ラー の組 は 互 い に ト レー ドオ フの 関 係 に あ り,閾

値 τを 大 き くす る とFARは *1FRR=FARと Cross

拒 否 率),

Error

減 少 して い き,FRRは

な る 点 で の 誤 り率 を 交 叉 誤 り率(EER=Equal Rate)と

よ び,こ

増 加 して い く*1。 一 般 に Error

Rateま

れ を評 価 の 指 標 と し て 用 い る こ と も あ る 。

た はXER=

FRRが

高 い と本 人 が 認 証 を求 め た 場 合 に 失 敗 す る ケ ー ス が 増 え て利 用 者 の

利 便 性 が 低 下 す る こ と に な り,一 方FARが

高 い と,な

りす ま しが 容 易 に な

り シス テ ム の 安 全 性 が低 下 す る こ とに な る。   しか し,こ の よ うな エ ラ ー 率 の 値 は し き い値 τに よ り変 動 し,一 組 のFAR/ FRR(FMR/FNMR)だ

け で は精 度 を 十 分 に 表 現 で き ない 。 そ の た め バ イ オ

メ ト リ ッ ク シ ス テ ム の 精 度 は,上 記 の 設 定 閾 値 τをパ ラメ ー タ と して さ ま ざ ま に変 化 さ せ,そ

の と きのFRRとFAR(あ

る い はFNMRとFMR)の

関係

を プ ロ ッ トす る こ とで そ の 特 性 を 表 現 す る 。 こ の よ う に τを動 か した と きの 動 作 点 を結 ん だ グ ラ フ は図5.8の Operating ROCカ

よ う に な り,こ れ をROCカ

Characteristic Curve)と

ー ブ(Receiver

よ ぶ。 二 つ の シス テ ム を比 較 す る場 合,

ー ブ が 原 点 に近 い ほ ど精 度 的 に優 れ て い る(エ ラ ーが 少 ない)こ と を

示 し,例

え ば 図5.8で

曲線(a)で

示 さ れ る シ ス テ ム と 曲 線(b)で 示 さ れ る シ

ス テ ム で は 前 者 の ほ うが 高精 度 で あ る と判 断 で き る。 ま た一 般 に,右 下 の 方 の 領 域(A付

近)はFRRを

低 く して 利 便 性 を 高 め る こ と に重 点 を置 い た ユ ー

ザ ビ リテ ィ重 視 の 動 作 領 域,左

上 の 方 の 領 域(B付

近)はFARを

低 くす る こ

と で 安 全 性 を確 保 す る こ とに 重 点 を置 い た セ キ ュ リテ ィ重 視 の 動作 領 域,と 考 え る こ とが で き る*2。

図5.8 

*2な

お 国 際 標 準 案('04SC3720))で

を 縦 軸 に と っ た グ ラ フ を 「ROCカ

は

,横

ROCカ

ーブ

軸 の 誤 合 致 率(FMR)に

ー ブ 」と よ び,そ

横 軸 ・縦 軸 に と っ た よ う な こ こ で 言 うROCカ

対 し正 解 率(1‐FNMR)

れ に 対 し てFMRとFNMRを

ー ブ を 「DET(Detection

カ ー ブ 」と よ ん で 区 別 し て い る 。 上 記 の 正 解 率(1‐FNMR)は5.3のTAR(True Rate)に

対 応 す る。

それ ぞ れ Error

Trade‐off) Accept

5.2.2 

日本 に お け る 精 度 評 価 の 標 準 化 へ の 流 れ

  一 般 にパ ター ン認 識 技 術 な ど を用 い る装 置 ・シス テ ム の精 度 評 価 に お い て 多 く用 い られ るの は,例

え ば文 字 や 音 声 の 認 識 で 行 わ れ て い る よ うに,共 通

の(実 画 像 ま た は実 音 声 の)デ ー タベ ー ス を 用 意 して お き,そ れ を 入 力 し た と き の正 解 率 を比 較 す る,と い う方 法 で あ る 。 しか しバ イ オ メ トリ ッ ク認 証 装 置 に お い て は, ・認 証 精 度 が 入 力 セ ンサ ー の仕 様 ・性 能 に 大 き く依 存 し,ま た入 力 セ ンサ ー 部 に は 多 様 な方 法 ・装 置 が 用 い られ て い る た め 共 通 の 画 像 デ ー タベ ー ス を使 用 しに くい 。 ・入 力 セ ンサ ー部 を含 む正 確 な 評 価 の た め に は,同

じ被 験 者 に再 現 性 よ くデ

ー タ を入 力 して も ら う必 要 が あ るが ,こ れ は実 際 上 困 難 で あ る。 ・多 数 の 被 験 者 に 入 力 を頼 む の は か な りの 費 用 を要 す る。 ・バ イ オ メ トリ ッ クデ ー タ は高 度 の 個 人 情 報 で あ り,プ ラ イ バ シー の観 点 か らデ ー タベ ー ス を公 開 ・共 有 す る 際 に 配 慮 を要 す る。 な どの 問題 点 が あ り,こ れ らが 共 通 の デ ー タベ ー ス で の 厳 密 な 客 観 評 価 の 実 現 を妨 げ る 要 因 と な っ て い る。   この よ うな 背 景 もあ り,ま た装 置 の 目的 や 適 用 分 野,使 る こ と もあ り,従 来,各

われ方が多 様で あ

ベ ン ダ が 指 紋 な どの バ イ オ メ トリ ッ ク認 証 装 置 を製

品 化 し市 場 で 提 供 す る 際,そ

の 認 証 精 度 に 関 して は,各 社 が 独 自 の 評 価 基 準

を定 め こ れ に 従 っ て 数 値 化 した 精 度 に 関 す る説 明 を ユ ー ザ に 対 して 提 示 す る,と い うケ ー ス が ほ と ん どで あ っ た。   こ れ に 対 し,日 本 国 内 の ベ ン ダ側 に お い て,こ

の ま まで はユ ー ザ が 製 品相

互 の比 較 を行 い,ま た要 求 条 件 に合 致 し た 装 置 を選 択 す る こ とが 困 難 で あ り, こ れ が バ イ オ メ トリ ッ ク製 品 の 普 及 の 妨 げ に な る お そ れ が あ る との 認 識 が 生 ま れ た 。 そ して,精 度 の評 価 指 標 を 明確 にす る共 通 の 精 度 評 価 方 法 の ガ イ ド ラ イ ン を確 立 し,こ れ に よ りユ ー ザ の 不 安 を解 消 す る こ とで市 場 の 拡 大 につ な げ よ う との動 きが 始 ま っ た 。 こ の 動 きを受 け,精 度 評 価 法 に 関 す る もの と し て 日 本 で は 初 め て,1996年 WG6(本

に 電 子 商 取 引 実 証 推 進 協 議 会(ECOM)の

人 認 証 ワ ー キ ン グ グ ル ー プ)で 検 討 され た結 果 が 「本 人 認 証 の 評 価

基 準 」と し て ま とめ られ た('96菅19))。

さ らに こ の 検 討 を ベ ー ス にECOMの

協 力 を得 て,情 報 処 理 振 興 事 業 協 会(IPA)の

研 究 委 託 に よ り,指 紋 認 証 の 精

度 評価 ガ イ ドラ イ ン と運用 要 求 策 定 ガ イ ドラ イ ンが1999年

に作 成 され た。

  こ れ らの 成 果 は,日 本 規 格 協 会 情 報 技 術 標 準 化 研 究 セ ン ター(INSTAC) バ イ オ メ トリ クス 標 準 化 調 査 研 究 委 員 会 に 引 き継 が れ ,指 紋 を始 め とす る バ イ オ メ ト リ クス の 精 度 評 価 方 法 が 標 準 情 報(Technical

Report=TR)と

して

取 りま とめ られ,公

開 さ れ た('02バ

TRの

ダ リテ ィ(指 紋 ・顔 ・声 な ど の よ う な,用 い る バ イ オ メ

検 討 で は,モ

イ オ メ ト リク ス 標 準 化 調 査 委 員 会5）)。

トリ クス 特 徴 の 違 い を 「モ ダ リテ ィ(modality)」 と よぶ こ とが多 い)の 特 徴 で 分 け た 三 つ のWGで

検 討 が 行 わ れ,WG

した。 このTRは2005年

1が 指 紋 な ど を担 当 してTRを

作成

度 に 公 開 さ れ る予 定 で あ る 。

5.2.3 INSTACのTRに

お け る精 度 評 価 法

  指 紋 に つ い て の バ イ オ メ トリ ッ ク 認 証 シ ス テ ム の 精 度 評 価 法 で あ るTR は,本

人 の 照 会 指 紋 と登 録 指 紋 との1対1照

を対 象 と して,ベ

合 を行 う指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ム

ン ダ,シ ス テ ム イ ンテ グ レー タお よ び ユ ー ザ す べ て が そ の

評 価 対 象 に合 わ せ た 評価 を行 え る よ う,標 準 的 な 精 度 評価 方 法 を策 定 す る こ と を 目的 と して い る。 指 紋 の 精 度 評 価 方 法 の 策定 にあ た っ て の 評 価 に 関す る 数 学 的 な根 拠 に つ い て は,欧 米 で 検 討 されMansfieldとWaymanに ま とめ ら れ た 国 際 的 に 影 響 力 を 持 つ い わ ゆ る"Best Mansfield

よって

Practices"(BP)('02

et al.7）)と基 本 部 分 を共 通 化 して お り,実 際 の 被 験 者 を用 い て照

合 実 験 を行 い,精

度 を算 出す る 実 験 評 価 を基 本 と して い る。

 評 価 方 法 の 特 徴 と して は,次 の よ うな 点 が 挙 げ られ る 。 (1) 評 価 対 象 種 別(個

人 認 証 ア ル ゴ リ ズ ム,個

人 認 証 装 置,個

人認 証 シス

テ ム)   INSTACのTRで リズ ム,個

は,評 価 の 対 象 を図5.9で 示 す よ う に,個

人 認 証 装 置,個

人認証 アル ゴ

人 認 証 シス テ ム と い う三 つ の レベ ル(評 価 対 象 種

別)で 分 け て考 え,評 価 対 象 種 別 ご とに 評価 手 順 を規 定 して い る。   認 証 ア ル ゴ リ ズ ム の 評 価 で は,二 つ の 画 像 を入 力 して類 似 度 計 算 か ら前 述 のFNMRとFMRの

関係 を 求 め る 。 認 証 装 置 の 評 価 で は ,こ の照 合 機 能 に

加 え て 画 像 化 機 能(入 力 セ ンサ ー)も 含 め て 扱 う。 そ して 個 人 指 紋 認 証 シス テ ム の 評 価 で は,置

き直 しの 取 り扱 い や 複 数 試 行 の 結 果 を 利 用 した判 定 機 能

図5.9  個 人 認証 精 度 評 価 の三 つ の 評価 対 象種 別

な どの 運 用 ポ リ シー まで 考 慮 した 上 で,ユ ー ザ ご との 認 証 の判 定 の 正 確 さ を, FRRとFARの

関係 で 評 価 す る 。

  評 価 者 は こ の種 別 か ら,そ の評 価 の 対 象 と 目 的 に 沿 っ た 評 価 手 順 を参 照 す る こ とが で き る。 (2) 未 対 応 率   評 価 対 象 とす る シ ス テ ム で 登 録 指 紋 や照 会 指 紋 が 生 成 で き な い,あ

るい は

安 定 して 指 紋 を入 力 で き ない ユ ー ザ が 存 在 す る こ とか ら,評 価 対 象 シス テ ム を使 用 で き な い生 体 情 報,ま

た は 被 験 者 の 割 合 を表 す 評価 基 準 と して,

(登録 ま た は 照 合 不 能 な 人 の 数)   ÷(バ イ オ メ トリ ク ス の 収 集 対 象 と し たす べ て の 被 験 者 数) で 計 算 さ れ る未 対 応 率 を 定 義 し,報 告 す る こ と とす る。 未 対 応 で あ る か 否 か は 評 価 者 が 判 断 す る こ と と され て い る。 (3) 個 人 認 証 精 度 特 性,サ

ン プ ル 数 と評 価 限 界 値

  精 度 に つ い て は,上 述5.2.1の (ま た はFMR)と,本 FNMR)で

よ う に 他 人 を 本 人 と判 定 して し ま うFAR

人 を本 人 で は な い と 判 定 し て し ま うFRR(ま

評 価 す るの が 基 本 で あ り,こ れ をROCカ

たは

ー ブ で 表 現 す る こ とで

精 度 特 性 を示 す 。   被 験 者 に依 存 しな い再 現 性 の 高 い 精 度 を得 る た め に は,で

き る だ け多 くの

サ ンプ ル か らデ ー タ を取 得 す る こ とが 望 ま しい が,実

際 の 精 度 評価 にお い て

は,収 集 可 能 な サ ン プ ル 数 に は限 界 が あ る 。 照 合 精 度特 性 の グ ラ フ に は,評 価 に 使 用 し たサ ンプ ル 数 に よ る95%の

統 計 的 信 頼 性 を示 す 目安 と して の 値

で あ る 評 価 限界 値 を記 載 す る(詳 細 は省 く)。   こ の よ う に,お

よ そ の 精 度 レベ ルか らそ の 評 価 に 必 要 なサ ンプ ル 数 ・テス

ト規 模 を定 量 的 に見 積 もる こ とが で き,コ ス ト的 に も有 効 な精 度 評価 が 可 能 に な る と し て い る。 (4) 精 度 評 価 レポ ー ト   評 価 結 果 は,上 記 の照 合 精 度 特 性 と精 度 評価 レ ポ ー トとの 二 つ で 表 わ され る。 精 度 評 価 レポ ー トで は,評 価 に用 い た サ ン プ ル や被 験 者 の 数 量 や 年 齢 構 成,評 価 限界 値 お よ び未 対 応 率 な どを報 告 す る。   INSTACの

各TRで

は,そ れ ぞ れ の モ ダ リ テ ィに お け る 特 徴 を考 慮 した評

価 方 法 と報 告 の 項 目が ま とめ られ て い る。 指 紋TRで

は,被 験 者 の性 別 や 職

業 構 成 が 精 度 に 影 響 を与 え る可 能 性 が あ る こ とか ら,精 度 評 価 レポ ー トに男 女 構 成,職 業 構 成 を記 載 す る こ とが 求 め られ て い る 。 5.2.4 

SC37に

お け る精 度 評 価法 の 国際 標 準 化

  国 際 的 に は,ISO/IEC を専 門 的 に扱 うSub

JTC

1に お い て2002年

Committee(SC37)が

にバ イ オ メ トリ ク ス 技 術

設立 されて標準化 の議論が進 め ら

れ て お り,精 度 評 価 に 関 して も,"WG5:Biometric

Testing

and Reporｔing"

で 国 際 標 準 の 確 立 に 向 け て 検 討 が 進 め られ て い る 。 ま た,SC37に 準 化 活 動 に対 応 して,国

お け る標

内 で は情 報 処 理 学 会 情 報 規 格 調 査 会 にSC37専

委 員 会 が 組 織 さ れ て お り,傘 下 と な る小 委 員 会WG5で

門

精 度 評 価 方 法 に 関す

る検 討 を進 め て い る。   こ れ ま で の 議 論 で は少 な くと も次 のパ ー トを含 む標 準 を 目指 す こ と とな っ ている。 ・Part 1:性 能 評 価 法 の 枠 組 ・Part 2:一 般 的 な 評 価 法 構 成 論 ・Part 3:個 別 モ ダ リテ ィ な ど を考 慮 し た具 体 的 な 評 価 設 計 指 針 ・Part 4:デ ー タ交 換 形 式 の性 能 と互換 性 の 評 価 法   以 下 簡 単 に,国

内WG5の

活 動 を絡 め て 国 際 的 な動 きに つ い て述 べ る。

  精 度 評 価 法 に 関 す る 海 外 で の 活 動 と し て は,英 Working

Group)が

ま とめ たBest

国 のBWG(Biometric

Practices(BP)7)が

世 界 的 に よ く知 られ て

い た 。 これ は科 学 的 で 客 観 的 な精 度 評 価 法 の枠 組 で あ り,精 度 評 価 手順 の 設 計 法 ・サ ン プ ル デ ー タ収 集 法 ・分析 と報 告 の 方 法 や用 い るべ きエ ラ ー率 の 尺 度 な どを 記 述 した もの で あ る。   一 方 で わ が 国 に は,前 節 で 述 べ た よ う に 十 分 な検 討 の 成 果 と して得 られ た TRが

あ る た め,国

内WG5の

検 討 経 緯 を踏 ま え,TRの

活 動 で は,TR作

成 に至 る こ れ ま で の わが 国 の

エ ッセ ンス を 国際 標 準(IS)に 活 か して 行 くこ と を

目標 と して 活 動 して きて い る。   実 際 の 活 動 と し て 国 内WG5は,実

質 的 な 検 討 活 動 の 始 ま り と な る2003

年4月 の オ タ ワ会 合 の 頃 か ら,「 日本 のTRは 技 術 を よ く知 る専 門家 群 が ユ ー ザ の た め に実 際 の 方 法 を 詳 細 に記 述 した もの で あ り ,ISの 原 点 と な るBP と よ く調 和 し,そ れ を補 完 す る もの で あ る」と い う主 張 を各 国委 員 に 理 解 し て も ら う よ う努 力 を続 け,国 際WG5内

で の 日本 の プ レゼ ンス を示 し続 け る

こ と が で きて い る。   今 後,よ 5.2.5 

り正 式 な ドラ フ ト標 準 案 と して 固 め られ て い く予 定 で あ る。

SC37/WG5で

検 討 され て い る 国 際 標準 の特 徴

  国 際 標 準 で 目指 して い る 科 学 的 評 価 法 の 枠 組 と して は,次

の3点 を 重 視 し

て い る。 ・異 な る シス テ ム 間 で の 公 平 な 評価 ・比 較 の た め に

,特 に複 数 の テ ス トの 間

で の 結 果 の 比 較 を 可 能 にす る た め に,再 現 性 の確 保 に 配 慮 す る。 ・実 運 用 で 意 味 あ る 結 果 が 得 られ る 精 度 評 価 を め ざ し,特 に運 用 時 の 限 界 を 明 らか に す る こ とに も配 慮 す る。 ・最 小 の 努 力 で 最 大 の信 頼 性 を得 る こ と を 目指 す 。   実 際 の 評 価 方 法 に 関 し て 国 際 標 準(案)('05SC3720))とTRを

比 べ る と,

実 際 の デ ー タ を与 え た と きの 判 定 誤 りの 実 測 値 に 基 づ い て 定 量 的 にエ ラ ー 率 を 求 め る 点,評 価 結 果 をROCカ

ー ブ に 基 づ い て 表 現 す る 点 な ど,基 本 的 な

と こ ろ で は共 通 す る部 分 が 多 い 。   TRと

国 際 標 準(案)を 対 比 す る と次 が あ る。 指 紋 のTRで

の み を扱 っ て い る が,顔

のTRや

国 際 標 準 で は1対1認

は1対1の

認証

証 に 加 え,1対Nの

識 別 を 扱 っ て い る*3。 Technology評

テ ス ト 種 別 の 分 類(テ

価,Scenario評

り,Technology評

ス ト タ イ プ)に

価,Operational評

価 はTRで

つ い て は,

価 の 三 つ に 分 け られ て お

の ア ル ゴ リズ ム評 価 と 同 様 に 標 準 的 な 生 体 情

報(指 紋 画 像 な ど)デ ー タ ベ ー ス を 用 い て の ア ル ゴ リ ズ ム の 評 価 と 比 較 を 目 的 とす る も の の,Scenario評

価 とOperational評

価 は い ず れ も実 運 用 時 の 環

境 ・シ ナ リ オ に 沿 っ た 評 価 と な っ て い る 。 ま た,TRで

求 め ら れ る 「未 対 応

率 」の 報 告 と は 少 し 違 っ て,登 録 で き な い 人 の 率 で あ る 登 録 失 敗 率(Failure‐ to‐Enrol

rate=FTE),お

よ び デ ー タ入 力 で 失 敗 した 試 行 の発 生 率 で あ る 入

力 失 敗 率(Failure‐to‐Acquire

rate=FTA)を

分 けて報告 す るこ ととなって

い る。  日本 のTRは,モ

ダ リテ ィ に依 存 した評 価 方 法 の細 部 に つ い て か な り詳 細

な 検 討 を 行 っ た 結 果 を 盛 り込 ん で い る の で,今 に お い て,TRを

後,国

際 標 準 のPart3な

ベ ー ス と し た 記 述 を 加 え て い く方 向 で,日

ど

本 の貢献が期 待

さ れ て い る。 5.2.6 

精 度 評 価 コ ンテ ス ト

  指 紋 な ど バ イ オ メ ト リ ク ス 技 術 の 重 要 性 ・有 効 性 が 明 ら か に な る に つ れ, 学 問 的 興 味 か ら 学 会 で 主 催 さ れ る,あ

るい はユ ー ザ 側 の現 実 の ニ ー ズ に対 応

す る た め に 公 的 機 関 な ど で 主 催 さ れ る 精 度 評 価 コ ン テ ス トの 試 み が さ ま ざ ま 行 わ れ る よ うに な っ て きた 。   指 紋 の 本 格 的 な 精 度 評 価 コ ン テ ス トで 先 行 し た の は,2000年 認 識 国 際 会 議(International

Conference

で 開 催 さ れ たFVC2000(Fingerprint り,そ

の 後 もFVC2002,

ス トで は,光 *31対N照

Pattern

Verification

FVC2004と

電 容 量 式 な ど4種

場 合 で 説 明 す る と,あ

合 さ れ,結

Recognition=ICPR)

Contest;'02

FVC21))で

あ

定 期 的 に 開 催 さ れ て い る。 この コ ンテ 類 の 実 際 の セ ンサ ー を使 っ て 集 め ら

合 シ ス テ ム の 照 合 精 度 に つ い て1対N照

ス テ ムAFISの 対N照

学 式,静

on

の パ ター ン

合 を行 う シ ス テム で あ る 指紋 自動 シ

る 照 会 指 紋 画 像 と 一 致 す る 指 紋 が 登 録 指 紋DBと1

果 と し て 一 つ ま た は 複 数 の 候 補IDが

候 補ID表

に さ れ て 出 力 さ れ る(一

致 す る 答 え が デ ー タ ベ ー ス 内 に な い 場 合 も あ る)。 識 別 シ ス テ ム の 性 能 評 価 に お い て は, デ ー タ ベ ー ス 中 に 正 解 が あ る の に そ れ が 候 補ID表 Identification False‐Positive ト率 は,候

error

Identification

補 数10個

Rate)や,正 error

Rate)な

の 場 合 の1‐FNIRに

に 現 れ な い エ ラ ー 率(FNIR=FalseNegative

解 が な い の に あ る と 答 え る エ ラ ー 率(FPIR= どが 用 い ら れ る 。 前 出2.2.4の

対 応す る。

ト ッ プ10ヒ

ッ

れ た 実 指 紋 画 像 群 と,ボ

ロ ー ニ ャ大 学 で 開発 され た 人 工 指 紋 パ ター ン生 成 ア

ル ゴ リ ズ ム で 合 成 され た 人造 パ ター ンを用 い て 評 価 を 行 う。  ま た,2003年 and Vendor

に は 米 国 商 務 省 標 準 技 術 局(National

Technology=NIST)主

Technology

Institute

of Standards

催 の 指 紋 ベ ン ダ 技 術 評 価(Fingerprint

Evaluation=FpVTE;'04

Wilson

et al.6))が 開 催 さ れ

た。  こ の テ ス ト は,1千

指 デ ー タ を 用 い た 百 万 回 照 合 か ら6万4千

紋 デ ー タ を 用 い た10億

回 以 上 の 照 合 ま で,各

規模 システ ムでの認 識率 をそ

れ ぞ れ 評 価 す る 本 格 的 か つ 大 規 模 な も の で あ り,Sagem, お よ びNECの4大

指 紋 認 証 シ ス テ ム メ ー カ を は じ め18社

ム が 参 加 し た 。 こ こ に お い て は,NECが

Cogent, の34ア

た 低 品 質 指 紋 画 像 を 数 多 く含 む 大 規 模 評 価 で も圧 勝 す る な ど,全

 こ れ ら の 他 に も,世

ル ゴリズ

新 の指紋 画像処 理技術

規 模 シ ス テ ム で 認 識 率99.9%を

位 の 評 価 を 獲 得 し た 。 そ の 概 要 を5.3に

Motorola

リ レ ー シ ョ ン(特 徴 点 間 隆 線 数)照

合 技 術 や ゾ ー ン(領 域 特 性)照 合 技 術 な ど に 加 え,最 を 組 み 合 わ せ る こ と に よ り,小

セ ッ トの指

実 現 し,ま 範 疇 で 第1

示 す。

界 各 地 で 入 出 国管 理 分 野 な どで バ イ オ メ トリ ク ス技 術

利 用 の 実 証 実 験(実 用 化 も)が 盛 ん に 行 わ れ て い る 。

5.3  実運用指紋の認証精度評価  こ の 節 はFpVTE2003公

開 資 料 か ら 引 用 お よ び 分 析 を し て い る 。 な お,下

記 英 文 の よ う に 指 紋 ベ ン ダ 技 術 評 価(FpVTE2003)の

結 果 は,米

国政府 に よ

る 特 定 の シ ス テ ム に 対 す る 支 持(裏 付 け)を 意 味 す る も の で は な い 。 "R esults shown from the Fingerprint Vendor Technology Evaluation 2003 do not constitute endorsement of any particular system by the Government." (FpVTE2003公

開 資 料 よ り)

  指 紋 ベ ン ダ 技 術 評 価FpVTE('04

Wilson

ら れ た 多 様 な 品 質 の 指 紋 を 用 い て,照 に,イ

et al.6))は,実

運 用 シス テ ム で得

合 を行 う大 規 模 な評 価 で あ っ た。 以 下

ン ター ネ ッ トに公 開 され た 膨 大 な 資料 に指 摘 され て い る 重 要 点 を で き

る だ け 客 観 的 に ま と め る(注:FpVTE2003で

は シ ス テ ム の 精 度 評 価 を行 っ

た と して い るが,こ

の シ ス テ ム は本 書 図5.9の よ うな 指 の 置 き直 し を しな い

の で,「 認 証 アル ゴ リズ ム 」の 評 価 と した)。 5.3.1 

評価の種類

  こ の 評 価 は 大 規 模 テ ス ト:LST(Large MST(Medium

Scale Test),小

Scale

Test),中

規 模 テ ス ト:SST(Small

規 模 テ ス ト: Scale Test)か

ら

な っ て い る。   LSTの

照 合 規 模 は約10億

回 の 照 合 で あ り,1人

の照 合 に1本,2本,4本

な ど複 数 本 の 指 の照 合 も行 っ て 照 合 精 度 を 評価 して い る。 参 加 ア ル ゴ リズ ム は13方 式 で あ っ た。   MSTは,ラ

イ ブ ス キ ャ ナ ー に よっ て採 取 さ れ た1万 指 の 右 示 指 で 評 価 さ

れ た 。MSTの

評 価 は約1億

3240指

回 の 照 合 結 果 よ り,登 録 指 紋 と見 立 て ら れ た

に対 す る 照 会 指 紋 約6320指

の 照 合 結 果 を取 り出 して実 施 さ れ た 。 参

加 ア ル ゴ リズ ム は18方 式 で あ っ た。   SSTはMSTと

同様 に右 手 示 指 の 対 指 紋 を 採 取 し,約100万

合 を行 っ て い る 。SSTの ル ゴ リズ ム はMSTの

価 の1部 分 と して 行 わ れ た 。 参 加 ア

参 加 ア ル ゴ リズ ム18方 式 とSSTの

リズ ム3方 式,計21方 5.3.2 

評 価 はMST評

回 の1対1照

みへ の参加 アル ゴ

式で あった。

指紋の画像

 指 紋 画 像 の タイ プ に は平 面 指 紋,回  平 面 指 紋 は,1指

転 指 紋,平 手 指 紋,の3種

類 が あ る。

のみ をスキ ャンす る ライブ スキ ャナ ーで採 取 され た図

5.10の よ う な指 紋 で あ る。  回 転 指 紋 は,照 合 時 に照 合 漏 れ が な い よ う に,指 を 回転 しな が ら押 捺 す る

図5.10 

平面指紋

図5.11 

回転 指 紋

方 法 に よ る もの で,図5.11の   最 後 の 平 手 指 紋 は 図5.12(あ 中 指,薬 指,小

よ う に指 紋 を広 く押 捺 され た 指 紋 で あ る。 る い は 図4.2の 左 下,右

下)の よ う に,示 指,

指 を同 時 に採 取 し,回 転 指 紋 の押 捺 間違 い が あ る場 合 に修 正

で き る よ う に した もの で あ る。拇 指 は平 面 指 紋 と 同 じ く単 独 に採 取 され る。   本 評 価 で は,指

単 位 に 図5.13の

よ う に4指 別 々 に 切 り離 し て平 手 指 紋 と

して い る。   ス キ ャ ナ ー か ら得 られ た デ ィ ジ タル 画 像 は,平

面 指 紋 は368×368∼420

×480画 素 の 範 囲 で あ り,指 の 向 き はお よ そ左 右 に25度 の 傾 きが あ り,ま れ に は45度 の 傾 きが あ る。 回 転 指 紋 は500×500∼800×750画

素の デ ィジタ

ル 画 像 で あ り,大 体 が 上 向 き に な っ て い る。 平 手 指 紋 は150×150∼500× 600画 素 の デ ィ ジ タ ル 画 像 で あ って,20度

か ら25度 程 度 の傾 きが あ り,45

度 以 上 傾 い た もの もあ る。

図5.12 

図5.13 

平 手指 紋

分 離 され た平 手指 紋

  指 紋 デ ー タの 資 料 出所 はFBI,国

土 安 全 省,国 務 省,司 法 省,な

ど多 様 で

あ り,こ の た め 品 質 も良 い もの か ら悪 い も の まで 多 様 で あ る。   ス キ ャナ ー は,10指

指 紋 カー ド(図4.2)用 の ラ イ ブ ス キ ャナ ー(FBI規

FETS

た はG認 定 品),10指

Appendix‐Fま

ドス キ ャ ナ ー,そ

格

指 紋 カ ー ドを 読 む フ ラ ッ トベ ッ

して1指 入 力 用 の ラ イ ブ ス キ ャ ナ ー で あ っ た 。

5.3.3 

指 紋 デ ー タ の 区 分(Partition)

  LSTに

お い て 指 紋 は,資

料 出所,1人

か ら何 本 の 指 か ら得 られ た 指 紋 か,

ラ イ ブス キ ャナ ー か カー ドス キ ャ ナ ー か,平 面 指 紋 か 回転 指 紋 か 平 手 指 紋 か, な ど に よ り実 運 用 シ ス テ ム か ら の指 紋 は27区 分 に 分 類 され,評 価 シ ス テ ム か らの 指 紋 は17区 分 に 分 類 され た 。   MSTの

指 紋 は 資 料 出所,平

面 指 紋,平

手 指 紋 に よ っ て 区 分 さ れ,実

運用

シ ス テ ム か らの指 紋 は6区 分,評 価 シス テ ム か らは1区 分 に分 類 され た。   SSTの

指 紋 は実 運 用 シス テ ム か らの 指 紋 を資 料 出所 で 分 け た2区 分 の み で

あった。 5.3.4 

LSTの

正 解 率TARの

分析

  ま ず,最

大 サ イ ズ に デ ー タベ ー ス を使 用 したLSTの

る。LSTで

は,前

結 果 を詳 細 に分 析 す

述 した よ う に 品 質 レベ ル の 異 な る多 様 な デ ー タ が 用 い ら

れ た 。 以 下 で は まず,区

分 ご との 正 解 率 を調 べ,正 解 率 の低 い(照 合 が よ り

困 難 な)区 分 で の 精 度 が,各

社 ア ル ゴ リズ ム の性 能 を大 き く反 映 して い る こ

と を見 る 。   図5.14は (True

実 運 用 デ ー タで あ る27個

Accept

Rate:本

人 拒 否 率FRRの

の 区 分 の 指 紋 に 関 す る正 解 率TAR 逆 でTAR=1−FRR)の

あ る 。 複 数 の ア ル ゴ リズ ム を比 較 す る た め に,FAR=10-4の を示 し て い る 。 詳 細 が わ か りに く く な る の で,こ (50%)未

満 を捨 て て,0.5(50%)以

評価結 果で 場 合 の正解 率

の 図 で は正 解 率 が0.5

上 の場 合 に 限 定 して 示 して い る 。

  (公 開資 料 で は,評 価 デ ー タ ベ ー ス や 実 施 し た 内 容 か ら判 断 す る と,本 評 価 で のFARとFRRは に,誤 合 致 率FMRと   最 高 正 解 率(Highest

前 節5.2で

の 「置 き直 し な し」 の 精 度 評 価 に な る た め

誤 非 合 致 率FNMRに TAR)は

精 度,最 低 正 解 率(Lowest

相 当 す る 。)

全 区 分 の う ち 最 高 の正 解 率 に な っ た 区分 の

TAR)は

最 低の正解 率 になった区分の精度 の こと

図5.14 

LST実 運用 デ ー タ27区 分 の正 解 率TARの

分布

で あ り,そ れ ぞ れ 一 番 上 と一 番 下 に破 線 で 示 さ れ て い る。 上 位5番 (5thHighest

TAR)は

目正 解 率

最 高 か ら5番 目 の 正 解 率 に な っ た 区 分 の 精 度,下

番 目正 解 率(5thLowest

TAR)は

位5

最 低 か ら5番 目の 正 解 率 に な っ た 区 分 の 精 度

の こ とで あ り,図 で は マ ー ク な しの 実 線 で 示 して い る。 マ ー ク付 き実 線 は平 均 正 解 率(Average

TAR)を

  本 図 で 分 か る よ う に,最 ん ど生 じな い が,S(S1,

示 している。 も左 に あ るNECは S2)社,C社

区 分 が 違 って も精 度 差 は ほ と

で は区分 間に精 度差 が 出てい る。精

度 が 低 い ア ル ゴ リ ズ ム ほ ど右 の 方 に ラ ンキ ン グ され て い るが,右

の 方 ほ ど区

分 ご とに大 き な精 度 差 が 出 て い る。 正 解 率 が 劣 る 区分 が 各 社 の ア ル ゴ リズ ム の 全 体 の精 度 を強 く左 右 して い る こ とが わ か る。   結 論 は,LSTで

は 最 も正 確 な シ ス テ ム はNECで

あ り,次 い でS社,C社

で あ っ た と して い る。   FAR=10-4の テ ム の17区

場 合,NECは44区

分)の う ち26区 分 が 正 解 率1.0(100%)を

解 率0.99(99%)を は そ れ ぞ れ20区 0.95(95%)を

分(実 運 用 シス テ ム の27区

満 た し,44区 分,33区

分,44区

分 と評 価 シス

満 た し,39区

分 が 正 解 率0.95(95%)を

分 が正

満 た した 。S社

分 が 正 解 率1.0(100%),0.99(99%),

各 々満 た して2位 で あ った 。

  また,参 加 ア ル ゴ リズ ム13方 式 の うち,NECの

方 式 が1位 で あ っ た 。

5.3.5 

LSTの

  次 に,今

運 用時 性 能 の傾 向

回 の ア ル ゴ リズ ム 評 価 の 数字 を援 用 して シス テ ム運 用 時 の 予 測 性

能 の 傾 向 を み る こ と で,性

能 の 差 を よ りわ か り や す い 形 で 示 し て み る 。

  1人 に つ き 複 数 本 の 指 の 指 紋 で 照 合 評 価 し た と こ ろ,FAR=10-4の 例 え ばNECで

は1指

%),4,8,10指

で 正 解 率0.986(98.6%),2指

場 合,

で は 正 解 率0.996(99.6

で は す べ て 正 解 率0.999(99,9%)で

あ っ た 。 す な わ ち,照

会 用 に 用 い る 指 を 増 や す と照 合 精 度 を 大 い に 高 め る こ と が 示 さ れ た 。   本Webで

はFARを

固 定 し た 場 合 のTARを

評 価 し て い る が,筆 者 は 次 の よ

う に 逆 の 見 方 を 行 っ た 。 す な わ ち 表5.2(Appendix に 記 載 さ れ たFigureD‐3か め る と 表5.2の

D24)のDetails

ら,FRRが(0.025(2.5%))の

最 上 段 の よ う に な り,実

of Results)

時 のFARを

際 の 運 用 を 想 定 す る と2段

ま と 目,3段

目 の よ う な大 きな 違 い を示 す こ とが わ か る 。

表5.2 

5.3.6 

MSTのFRRとFARの

  MSTは1万

Appendix

DFigureD‐3の

解釈 例

ト レ ー ドオ フ 関 係

指 の 右 示 指 の対 で 行 わ れ た 。1万 指 の半 分 は 平 面 指 紋,残

りの

半 分 は平 手 指 紋 で あ る 。 と も に ラ イ ブ ス キ ャ ナ ー に よ っ て採 取 され た。   MSTの

評 価 は1万 指 を登 録 指 紋 と して 登 録 し,他 方 の1万 指 が 照 会 指 紋

と して 使 用 さ れ た 。   表5.3はFAR=10-4の

時 のFRRが,100倍

厳 し いFAR=10-6の

時 に どの

程 度 劣 化 す る か を 調 べ た もの で あ る 。   例 え ばFAR=10-4の 2番

目 のC社

FAR=10-6の る が,C社

時 に は,NECア

あ り,つ

の 方 が50%悪

劣 化 し,NECの

い。 劣化 す

劣 化0.007(0.7%)に

比

く劣 化 す る 。

の 場 合 はFAR=10-4の

時 のFRRは0.471(47.1%:本

大 き な 値 で あ り,FAR=10-6の

拒 否 さ れ る)と な っ て し ま う 。ま た,T社

の 場 合 は 大 き く0.937(93.7%)が   ま たFAR=10-4の

ま りC社

ル ゴ リ ズ ム のFRRは0.013(1.3%)に

の 場 合 は0.023(2.3%)に

拒 否 さ れ る)と 75%は

ル ゴ リ ズ ム のFRRは0.006(0.6%)で,

のFRRは0.009(0.9%)で

べ て2倍(0.014)早   A社

時 の,NECア

人 で も約 半 分 は

場 合 は0.744(74.4%:約 ア ル ゴ リ ズ ム で はFAR=10-6

拒 否 され る。

場 合 もFAR=10-6の

場 合 も,NECは18方

表5.3  FARを 厳 し くした 時のFRRの

劣化

式 の 内 の1位

で あ っ た。 5.3.7 

MSTのFRRとFARの

トレ ー ドオ フ 関 係

 表5.4は あ る 区分BBCのTAR(1−FRR)固   TARを

固 定 した 場 合 のFARの

定 時 のFAR値

を示 す 。

違 い は,ユ ー ザ に と っ て の 一 定 の利 便 性 を

保 証 し た際 の 安 全 度 の 違 い を よ り明 確 に 反 映 して お り,FAR固

定 時 のFRR

の 違 い とは 異 な っ た 観 点 で の方 式 の 精 度 差 を提 示 して い る。   FpVTE2003の もの で,TARを

レポ ー トのFigure

D‐14の

固定 した場 合 のFARの

グ ラ フ か ら執 筆 にあ た り読 ん だ

違 い は,FAR固

定 時 のFRRの

違い

よ りも方 式 の 精 度 差 が 明 確 に な る。

表5.4  TAR(1−FRR)固

(区分BCC平

5.3.8 

面 指紋 のMST評

定 時 のFAR値

価 結   果Figure D‐14か ら解 読)

指 紋 品質 の 精 度 へ の影 響

  図5.15は

指 紋 品 質 に よ り,照 合 精 度 が ど の よ う に影 響 を受 け るか を 示 し

て い る 。FpVTE2003で

は参 加 ア ル ゴ リズ ム の う ち の7方 式 が,そ

の方式で

照 合 可 能 な 品 質 で あ る か を判 定 す る 品 質 評 価 を し てお り,こ れ らの7方 式 全 部 が 照 合 可 と し た ら品 質Aと 品 質B,7方

判 定 し,7方

式 の う ち6方 式 が 照 合 可 と した ら

式 の うち5方 式 か4方 式 が 照 合 可 と した ら品 質C,3方

式 が 照 合 可 と した ら品 質D,照

式 か2方

合 可 と した の が1方 式 以 下 で あ れ ば 品 質Fと

し,こ れ らの 品 質 ご との 照合 精 度 を調 べ た 。 結 果 は 図 に示 す よ う に品 質 の影 響 を受 け る ア ル ゴ リ ズ ム ほ ど全 体 的 な照 合 精 度 が低 い こ とが わ か る。   (な お,本FpVTE2003評

価 で は指 紋 の 品 質 が 低 い か ら登 録 や 照 会 の 処 理

に 進 ま な い よ う な こ と はせ ず,す

べ て が 照 合 評 価 の対 象 と した 。 実 際 の 指 紋

認 証 シ ス テ ム で は,登 録 あ る い は 照 会 す る 指 紋 の 品 質 が,あ

る基 準 以 下 な ら

図5.15 

MSTの

品 質 によ る正 解 率

ば 次 の 段 階 に進 まず に再 入 力 を要 求 す る な どの 品 質 チ ェ ック を行 う場 合 が 多 い た め,シ

ス テ ム 運 用 時 の性 能 は,本FpVTE2003評

価 の 結 果 の 数 字 よ りは

良 くな る傾 向 に あ る。) 5.3.9 

SSTの

照 合 精 度 分析

  SSTの

デ ー タ は,ラ

イ ブ ス キ ャ ナ ー か らの 実 運 用 デ ー タで す べ て 平 面 指

紋 で あ る。 分 解 能 はLSTやMSTと   図5.16はSSTの

も 同 じス キ ャナ ー を用 い た が,被

タ ッ フの 訓 練,装

置 の 保 守 が 違 い,区

指 紋 よ りも高 品 質 で あ っ た。区 分BCCの

区 分DHS2の

そ れ は45%し

区 分 はBCCとDHS2を   NEC,C社,S社

回 の照合 し

値 を10-3の よ うに 甘 く して い る 。

は2区 分(BCCとDHS2)と

集 団,採 取 環 境,ス DHS2の

あ る。

評 価 結 果 で あ る 。 こ の 場 合 は デ ー タが100万

か しな い た め に基 準 のFAR,の   SSTで

同様500dpiで

か 品 質Aに

分BCCの

指 紋 は80%が

指紋は

品 質Aだ

な らな か っ た(な おSST

験者

が,

Standard

加 え た もの で あ る)。 は低 品 質 なDHS2で

に の み 参 加 し たBS社

は,BCCで

正 受 容 率1.0(100%)で

は 正 受 容 率 は0.972(97.2%)で

あ っ た。SST あ ったが

DHS2で

は0.668(66.8%)に

落 ち て い て,品

質 に よ る照 合 精 度 差 が 目立 っ て

大 きい こ とが 指 摘 さ れ て い る 。   図5.16の

よ う に,NECの

式 の1位

SSTの3区

分 の正 解 率

図5.16 

方 式 は21方

を占めて いる。

参考文献 1)  N.K.Ratha,J.H.Connell,and Strength",Proc.of

R.M.Bolle:"An

Analysis

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Systems"

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Security Systems

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,Michaels

C.I.Watson:"Fingerprint

2003:Summary

of Results

and

Analysis

Report"

Vendor

Technology

,NISTIR

7123,NIST,

(2004). 7)  A.J.Mansfield

and

J.L.Wayman:"Best

Practices

in

Testing

and

Reporting

R.

Performance

of Biometirc Devices version 2.01",CMSC

14/02,National

Physical

Laboratory(2002). 8)  門 田 啓,吉

本 誠 司:"無

相 関 確 率 モ デ ル を 用 い た 指 紋 照 合",電

子 情 報 通 信学 会 ソサ イ

エ テ ィ 大 会(情 報 ・シ ス テ ム),p.178(2001). 9)  A.Monden

and

Coincidence

S.Yoshimoto:"Fingerprint

Probability",Proc

10)  A.Monden

and

Identification

S.Yoshimoto:"Fingerprint

Applications",NEC

Using

the

Accidental

of MVA2002,pp.124‐127(2002). Identification

for

Security

Research&Development,Vol.44,No.4,pp.328‐332(2003).

11)  F.Galton:Finger

Prints」,MacMillan,London(1892).

12)  T.Roxburgh:"On

Evidential

Value

of

Fingerprints",Sankhya:Indian

Journal

of

Statistics,Vol.1,pp.189‐214(1933). 13)  J.Osterburg,T,Parthasarathy,T.E.S.L.Raghavan,and of a Mathematical Based

on

Formula

Individual

S.L.Sclove:"Developwent for

the

Calculation

Characteristics",Journal

of Fingerprint of

the

Probabilities

American

Statistical

Association,Vol.72,No.360,pp.772‐778(1977). 14)  S.Pankanti,S.Prabhakar,and " ,Proc.of IEEE Pattern

A.K.Jain:"On Computer

Society

the Conference

Individuality on

of

Computer

Fingerprints

Vision

and

Recognition,pp.805‐812(2001).

15)  S.Pankanti,S.Prabhakar,and IEEE

Trans.on

A,K.Jain:"On

Pattern

Analysis

and

the Machine

Individuality

of Fingerprints",

Intelligence,Vol.24,No.B,pp.

1010‐1025(2002).

16)  淺 井 紘,星

野 幸 夫,木

照 合 過 程",電 17)  粟 屋 隆:「 18)  黄磊,門

地 和 夫:"マ

イ ニ ュ ー シ ャ ネ ッ トワ ー ク に よ る 自 動 指 紋 照 合−

子 情 報 通 信 学 会 論 文 誌,J72‐D‐II(5),pp.733‐740(1989).

デ ー タ 解 析 ア ナ ロ グ と デ ィ ジ タ ル 「改 訂 版]第.学

田 啓,吉 本 誠 司:"誤

on Cryptography

19) 菅 知 之他:"本

and

Information

人 認 証技 術 検 討WG報

Reporting‐Part

of

Committee 1:Principles

Draft

(2004.7). 21)  FVC,http://bias.csr.unibo.it/fvc2002/default.asp

2004

Symposium

告 書− 本 人 認 証 の 評価 基 準(第1版)−",電

子商

告 書(1998.3).

19795‐1,Biometric and

The

Security,pp.579‐584(2004).

取 引 実 証 推 進協 議 会 本 人 認証技 術 検 討WG報 20)  SC37:Text

会 出 版 セ ン タ ー(1991).

受 理 確 率 に 基 づ く指 紋 識 別",Proc.of

Framework",ISO/IEC

Performance JTC

Testing 1/SC

37

and N684

索

引

FNMR(False

【英 数 】 AC/PSR(Automatic

Non‐Match

Clasification/Preselection) 

100

AFIS(Automated Fingerprint Identification System 自動指紋識別 システム) 

個 人 認 証 シ ス テ ム) 

−とAFISの

6,138

39

FpVTE2003(指

−技術 小 史 

28

FRR(False

93

GSD(概

86

IA‐DCT 

77

Identification 

AFIS21 

CAL

ー ビ ス ビ ュ ー ロ ー  DOJ

AFIS 

EWS・AFIS 

91

FUAA(Full

Use

AFIS

IAFIS(lntegrated

Agency) 

Latent

AMMVA規

193

拒 否 率,本 人 拒 否 率) 

185

要 シス テ ム 設計 書) 

74 90 4

III (Interstate

Identification

ITN(Identification

IS

Index) 

97

7816‐11 

25

Tasking

and Networking) 

97

ImPP 

IDentification

ALPS(Automated

21

紋 ベ ン ダ技 術 評 価) 

96

サ ン フ ラ ン シ ス コAFIS  AIDS(Automated

6,109

23

Reject Rate誤

ISO/IEC

国内AFIS 104

185

違 い 

79

AFIS) 

非 合 致 率) 

IDentification system

− 技 術 小 史 

−の 運 用 形態 

AFISサ

Rate誤

FPID(Fingerprint

72 System) 

Print

71,96

NATMS 

格 

Examiners

LIT(Local

71

System) 

89

LEXS(Latent

Input

27

NCIC(Nationnal

27

RFP(提

B10 

27

RISC(Reduced

bin分 割 方 式 

69,94,100

89,90

Terminal) 

79

102

ANSI/NIST 

ROCカ

Workstation) 

Criminal

Information

Center) 

96

案 要 求書) 

72

Instruction

ー ブ(Receiver Operating

Set Computer)  Characteristic

Curve) 

92 186

SB‐190  CAL‐ID‐RAN  CCH(Computerized CISC(Complex

Criminal Instruction

SC17 

25

History System) 

90

SC37 

190

Set Computer) 

92

Stored&Forwardシ

89

TAR(True

97

UL 

74

WIN(Western

CS  CSS(Card

Scanning

DSD(詳

細 設 計書) 

79

79

Service) 

ス テ ム  Accept

WSQ(Weblet FAR(False

Accept

FMR(False

102 186,196

74 Identification Scalar

Network) 

Quantization) 

86 90

【あ 】

74

紋 照 合装 置)  Match

解 率) 

Rate誤 受 入率,他 人 受理 率)185

FCC 

FMP(指

Rate正

Rate誤

68 合 致 率) 

176,185

ID番 号 確 認 

4

位 置合 わせ 

160

コ ン バ ー ジ ョ ン 

69

1次 元 的指 紋 セ ンサ ー 

120

−セ ン タ ー 

81

1対1照

3

ゴ ー ル ト ン,フ

合 

1対N照

合 

−照 合 機 能  遺留 指 紋  −照 会 

ラ ン シ ス 

12

3

誤 受 入 率 

185

110

誤 合 致率 

185

140

誤 拒 否率 

185

誤 非 合致 率 

185

40,63,146

遺留 指 紋 鑑 定 支 援 ツ ー ル 

168

イ ン テ リ ジ ェ ン ト タ イ プ 

113

右流 蹄 状 紋 

147

【さ 】 最 適 照合 

52

左 流 蹄状 紋 

147

サ ン フ ラ ン シ ス コAFIS 

円 高 

83

72

座 標 整合 量 決 定 

163

識 別(ldentification) 

3,5

【か 】 回 転 指 紋 

139,194

−精 度 

3,5

過状 紋 

147

概 要 シス テ ム 設 計書(GSD) 

177

指 紋 画像 

確 認(Verification) 

74

画像 歪 修 正 

170

局 所 情 報 抽 出 部 

158

局 所 情 報 融合 部 

159

141

−デ ー タ ベ ー ス 

76

−入力 

32

指 紋個 人 認 証技 術 の応 用 製 品 

121

指 紋 個 人 認 証 シ ス テ ムFPID(Fingerprint

拒 否 

KL展

開 

決 定 基 準 

3

Identification

System) 

指紋 照 合 装 置(FMP) 

6,16,109

68

指 紋 セ ン サ ー 

115

指紋 特 徴 暗 号化 機 能 

112

151

指 紋 認 証 開 発 キ ッ ト 

126

3,5

指紋 認 証 基 本ユ ー テ ィ リテ ィ 

124

指 紋 認 証 精 度 の保 証 

175

コ ア 

147

指 紋 認 証 モ ジュ ー ル 

122

構 造 解 析 

148

指 紋 認 証 ユ ニ ッ ト 

122

候 補ID表 

3,4

指 紋 品質 の 精度 へ の 影響 

200

国際 標 準 

191

指 紋 分 類 用 特徴 

148

国 内AFIS 

104

指 紋 ベ ン ダ技 術 評 価(FpVTE2003) 

193

個 人 認 証 ア ル ゴ リズ ム 評価 

188

指 紋 読 取 装 置 

個 人 認 証 シ ス テ ム評 価 

188

照 会 

個 人 認 証精 度 特 性 

189

−指 紋 画像 

5

個 人 認 証装 置 評 価 

188

−指 紋 特徴 

5

個 別FMR 

176

−バ イ オ メ ト リ ッ ク 特 徴 

2

68 2,5

−バ イ オ メ ト リ ッ ク サ ン プ ル 

2

照 合 精 度 

113

詳細 設 計書(DSD) 

74

登 録指 紋 画 像 

5

登 録指 紋 テ ンプ レー ト 

5

登 録 指 紋DB(デ

5

ー 夕ベ ー ス) 

小 指 球 部 

154

登録指紋特徴 

5

芯 線 照 合 

164

登 録 バ イ オ メ ト リ ッ ク テ ン プ レ ー ト 

2

登 録 バ イ オ メ ト リ ッ クDB 

2

登 録バ イ オメ トリッ ク特 徴 

2

芯 線 化 

47,65

自動 化 前 の指 紋 認 証技 術 

11

特 異点 

自 動 指 紋 識 別 シ ス テ ムAFIS(Automated Fingerprint Identification System) 

自 動 分 類 

36,1Ol

−技 術  10指 指 紋 カ ー ド  10指 指 紋 照 会(TI) 

148

特 徴抽 出 

6,18,138

34

−ア ル ゴ リ ズ ム 

147

−処 理 

139

突 起 弓状 紋 

44

5 147

39,63,145

【な 】

10指 指 紋 分 類 コ ー ド 

15

ナ イ トス トー カ ー 事 件 

79

ス ー パ ー301条 

86

ニ ク ソ ン シ ョ ッ ク 

83

ス プ リ ッ トス ク リ ー ン 

88

2値 指紋 画 像 

正 解 率TAR(True

Accept

Rate) 

186,196

81

ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト 

150

入 退室 管 理 シ ス テム 

127

−の基 本 機能 

128

静 電 容 量 セ ン サ ー 

117

精 度 の 測定 

114

認 証精 度 の 測定 方 法 の標 準 化 

精 度 の 調整 

115

濃 淡指 紋 画像 

精 度 評 価 レポ ー ト 

190

ノ ン イ ン テ リ ジ ェ ン ト タ イ プ 

セキ ュ リテ ィ を考 慮 した構 成 

111

184 88 113

【は 】 【た 】

ハ ー シ ェ ル,ウ

対 応 マ イ ニ ュ ー シ ャ 候 補 

50

−検 出  対 応 マ イニ ュ ー シ ャ候 補 の多 段 絞 り込 み  対 応 マ イ ニ ュ ー シ ャ の 選 択  他 人 受 理 率FAR(FalseAccept

Rate誤

バ イ オ メ ト リ ク ス 

162

バ イ オ メ ト リ ッ ク サ ン プ ル  パ ー キ ン ジ,ジ

ョ ン 

標 準化  88

提 案 要 求書(RFP) 

72

2 14

94

標 準 情 報(TechnicalReport=TR)  平 手 指 紋  ビ ン(bin)分

188 139,194

割 方 式 

69

147 フ ォ ル ズ,ヘ

登 録 

1

185

チ ャ ー テ イ ン グ機 能 

デ ル タ 

11 14

161

53 受 入 率) 

イ リ ァ ム 

ハ ク 

36

普 通弓 状 紋 

ン リ ー 

12

147

分 類用 特 徴 

147

プ ラ イ バ シ ー へ の 配 慮 

112

プ リ セ レ ク シ ョ ン 

100,101,152

平 均対 象 率 

69

【ゆ 】 指 先 コ マ ン ド 

132

指 先 しお り 

134

指 先 メ モ 

135

平 均FMR 

176

指 先 ユ ー ザ ー イ ン タ フ ェ ー ス 

131

平 面指 紋 

194

指 内 散乱 光 セ ンサ ー 

118

指 表 面 反射 光 セ ンサ ー 

116

ヘ ン リ ー,エ

ド ワ ー

ド 

14

ヘ ン リ ー 分 類 

147

余 罪 照会 

145

ヘ ン リ ー 方 式 

14

読 取 方式 

116

72

読 取 密度 

116

四 指 基底 部 

154

ベ ン チ マ ー ク テ ス ト 

本 人拒 否 率FRR(False

Reject

Rate誤

ボ ー ズ 

拒 否 率) 

185

【ら 】

14

栂 指球 部 

154

隆 線 照合 

163

隆 線 方 向抽 出  【ま 】 マ イ ニ ュ ー シ ャ 抽 出 

リ レ ー シ ョ ン 

47

− 検 出 

45 31,66

48

末節 線 

149

リ レ ー シ ョ ン の 追 加 発 生 

50

未対 応 率 

189

ロ カ ー ド,エ

13

紋 様 

147

ドモ ン ド 

〈監 修 ・執 筆 〉

星 野 幸 夫(監

修,ま え が き,序,第1,(2,)5章)NECソ

木 地 和 夫(第2章)日

本電 気株 式会社

楠瀬 三四郎(第3章)日

本電 気株 式会社

平 塚 誠 一(第3章)日

本電 気株 式会 社

小 林 秀 夫(第3章)日

本電 気株 式会社

樋 ロ 輝 幸(第3章)日

本電 気株 式会 社

内 田   薫(第3,4,5章)日

本 電気 株式 会社

諏訪 多れ い(第3章)日

本 電気株 式会社

石 丸 浩 二(第4章)日

本電 気株 式会 社

三重野 龍 治(第4章)日

本電 気株 式会社

加 藤 幸 弘(第4章)日

本電 気株 式会 社

原  雅 範(第4章)日

本電 気株 式会社

門 田  啓(第5章)日

本電 気株 式会社

黄 磊(第5章)日

本電 気株 式会 社

吉 本 誠 司(第5章)日

本電 気株 式会社

【 所 属 はすべ て執 筆時 】

フ ト株 式 会 社

指紋 認証技術 バ イ オ メ ト リ ク ス ・セ キ ュ リ テ ィ

2005年6月30日

  第1版1刷

発行

編 者 画 像 電 子 学 会 監 修 星 野 幸 夫 学校法人  東京電機大学

発行所 東 京 電機 大学 出版 局 代表者 加藤 康太郎 〒101‐8457

東 京都 千 代 田 区神 田錦 町2‐2 振 替 口 座   00160‐5‐  71715

印刷  三立工芸(株) 製本 渡辺製本(株) 装丁 鎌田正志

〓

The

電 話  (03)5280‐3433 

(営 業)

(03)5280‐3422 

(編 集)

Institute

of Image

Engineers of Japan Printed in Japan

＊無 断 で転 載 す るこ と を禁 じます 。 ＊落 丁 ・乱丁 本 は お取 替 え い た します。 ISBN

4‐501‐32480‐5

C3055

2005

Electronics

版

東京電機大学出 局 即刊の ご案内 第20章 光ディスク 第Ⅴ 部  デバ イス間 をつなぐ画像 ・信号 処 理 第21章  異機 種 間で のカラーマネージメント 第22章  sRGBお よび拡 張 色空 間の 標準 化 第23章  画像 交 換としての画像 ファイルフォーマット

電 子 透 か し技 術 ディジタルコンテンツの セキュリティ 画像電子学会 編 小松尚久+田中賢−監修 A5/232頁 ディジタル情 報の最 大の利点 である完全 な複 製 可能性 は,同時 に著作 権 を考えるときの最大のネックでもある。この著作 権侵 害 への対 策 として電子 透か しの研究が 様々に進 められて いる。本 書では文 書か ら,各種 画像,音 楽情報 における電子 透 かし,また ステガノグラフィや生 体認 証など周辺 の技 術 までの最 新状 況を 網 羅して解説する 第1章  第2章  第3章  第4章  第5章  第6章  第7章  第8章 

電 子 透か しとは何 か― 使 用形 態 と耐 性 評価― 本 物 の証― 紙の すき入 れ(透 かし)― 文 書 画像 への 電子 透 かし JPEG画 像 に 対す る電子 透 かし 動 画像 電 子透 かし 3次 元 形 状モ デルに対 する透 かし ホ ログ ラフィへの応 用 音 楽電 子 透か しの 普及の可 能性 につい て

第9章  DVDに 対 するコンテンツ保 護 と電 子透 か し 第10章 バ イオメトリクス本 人認 証 技術 とその 課題 第11章 攻 撃とその対 策 第12章 ディジ タル ・ ステガノグラフィ技 術につ いて 第13章 電子 透 かしに関する国際 標 準化 動 向 第14章 今 後の展 望― まとめにかえて―

カ ラ ー 画 像 処 理 と デバ イス ディジタル・データ循 環の実現 画像電子学会 編 小松尚久+河村尚登 監修 A5／354頁 単 機 能独 立 型か ら複合 的 ネットワーク型 システムへ と変貌 を遂 げつつある画像 関連デバ イス。オフィスさらには家 庭においても, 入 力か ら表 示,出力,通信,保存 という一連のプロセスを実現で き るようになった今 日,異なる機 種 間での画質の 一貫性 と高品質確 保 が 重要 な課 題 となった。本書 は,その ために欠 かす ことので きない画像 ・信 号処 理技術 と最 新 のハ ー ドウェア状 況 を解 説 す る。 第Ⅰ部 入力 系デバ イスと画像 ・ 信号 処 理 第1章  画 像 入力 センサー次世 代 イメ第ジセンシング 第2章  ディジ タル カメラ 第3章  スキャナー 第Ⅱ部 表 示 デバ イスと画 像 ・ 信 号処 理 第4章  液 晶ディスプ レイ 第5章  プラズマ ディスプレイ 第6章  FED(Field Emission Display) 第7章  有機ELデ ィスプ レイ技 術 第8章  液晶 プロジ ェクタ 第9章  広 色 再 現域 カラーデ ィスプ レイ 第10章 立 体 ディスプレイ 第Ⅲ部 出力系 デバイスと画像 ・信号 処理 第11章 デ ィジタルカラー複 写 機 第12章  カラー レーザ プ リンタ 第13章  バ ブルジ ェット型 カラーインクジェットプ リンタ 第14章  ピエゾ型 インクジェットプ リンタ 第15章  サ ーマルプ リンタ 第Ⅳ 部 通 信系 デバイスおよび 蓄 積 系デバイスと画 像 ・信号 処 理 第16章  カ ラーファックス 第17章  マル チファンクシ ョン・ プ リンタ(MFP) 第18章  携 帯電 話 用カメラモ ジュールの 技術 動 向 第19章  ネットワークカメラ

デ ィジ タル 情 報 流 通 シ ステ ム コンテンツ・著作 権 ・ ビジネスモデル 画像電子学会編 曽根原 登 監修 A5/328頁 ディジタル・ インフラを用 いた様々な情報 流通 ビジネスが行 われる ようになり,〈 物〉の流 通にはなかった新 たな課 題が 顕在化 してき た。ネット上での著作 権 管理や,情報の流通,消 費,利用の 各場面 で浮上してきた技術 的問題である。本書 はITの 本質 を分析 する とともに,ディジタルコンテンツの生産 や流通,サービスの課 題を明 らかにし,その技術的解 決方法 を探 る。 第1章  序 験― デ ィジタル流 通技 術 第Ⅰ部 ディジタル著 作 権とセキュリテ ィ 第2章  ディジ タル 時代 の著 作 権 第3章  ディジタル 著作 権 管理(DRM)技 術 第4章  ディジ タルコンテンツの 個 体化 技 術 第5章  不正 アクセスとその対 策 技 術 第Ⅱ部 ディジ タル ・ インフラ 第6章  アクセスネットワーク技 術 第7章  IPネットワークの 動向 第8章  IPネットワ第クの 品質 保証(QoS)技 術 第Ⅲ部 ディジタルコンテンツの 符号 化 ・ メタデータ化 第9章  ディジタル映 像 符号 化 技術 第10章  ディジタル情 報 家電 技 術 第11章  ディジタルTVの メタデータ技 術 第12章  次世 代の セマンティックウェブ技 術 第13章  メタデ第タ管 理技 術 第Ⅳ 部 コンテンツ流 通サ ービス 第14章  コンテンツ流 通 ビジネスモデル 第15章 デ ィジタルアーカ イブ・ コンテンツ流 通 モデ ル 第16章 P2Pコ ンテンツ流 通 モデル 第17章 超 高精 細(SHD)映 像配 信 サ ービス 第18章  映 像 通信(TV会 議)サ ービス 第19章  e−Learningサ ービス 第20章  コラボ レー ション映 像 制作 サ ービス

色 彩 工 学 第2版 大田  登  著 A5/328頁

本 書は測色 学の基礎 ・発 展 ・ 応用の分 野を「色彩工学」として総 合 的にとらえ,これか ら色 彩工学を学ぶ学 生や,実務 で色彩工 学 を活用する技 術者 を主な読 者対象 とした。本 文では色彩 工学 の 基 本を説明し,より深い理解 のための各 章末 「参考」に詳 しい説 明を収 録する。 第1章  光と視覚 第2章 色覚と表色系 第3章 CIE表色系の成立 第4章 均等な表色系 第5章 測色値の測定と計算 第6章 CIE表色系の発展 第7章 CIE表色系の応用

定 価,図書 目録 のお問 い合 わせ・ ご要 望 は小局 までお願 いいたします。http//www.tdupress.ip/

画像処理

/ネッ トーク技術関連図書

画 像 処 理 応 用 シス テ ム 精密工業会画像応用技術専門委員会編 A5/276頁

画像 処 理技術 は計 測と検査 に積 極的 に導 入され,各 種応用 技 術 が 開発されてきた。それは半 導体 製造 や精密機 械設 計にとど まらず,農業や水 産といった分 野 にまで及 び重 要な基 盤技 術 を 構 成 する。本 書は精 密工学会 画像 応用技 術 専門委員会 の10年 以上にわたる活動を一巻にまとめ,産業応用 に関する蓄 積された 経 験 と知 識を技術 者 ・ 研 究者 ・ 学 生に提供 する。基 礎的 な知 識 に加 え,道路 交通 計測 システム,はんだ検 査 装置,LSI表 面の印 字 品質 検査,地 中レーダ,魚群 探 知機,真 珠 晶質評 価 システムと いった興味 深い事例 が解 説される。 第1章 計測・ 検査システムへの画像処理技術の応用 基礎編 第2章 画像計測 ・ 検査技術の基礎 第3章 画像計測 ・ 検査システムの設計 応用編 第4章 画像計測 ・ 検査システムの構築 第5章 画像応用システムの発展と展望 画 像処 理 工学 村上伸一 著 A5/194頁

初 めて画像 処 理を学ぶ 人に,画像 処 理 とは どのような技 術 を含 み,どんな用途 に利用 できるのか を解説。演 習形 式のプ ログラ ミングに関する章 を新 たに追加,より充実 した内容 となった改訂 版。 1. 画 像 処 理 の概 要 2. 画 像 の扱 い方 3. 2値 画 像 処 理 4. 多 値 画 像の 前処 理 5. 多 値 画 像の 解 析と認 隙 6. 3次 元 空間 の認 鹸 7. 文 字 認識 8. 顔 の認 識

第3章 2次元CGの 基礎 第4章 2次元線図形の生成 第5章 2次元面図形の生成 第6章 グラフィックスソフト 第7章 3次元CGの 基礎 第8章 変換処理 第9章 3次元画像の構成 第10章  陰影表現法 第11章  CGプ ログラムの実例

マ ル チ メデ ィア 通 信 工 学 村上伸−著 A5/218頁

マルチメディア通信の技 術 的基礎 か ら平 易に解説 した入門書。 インターネットや携帯 電話の普及 にともなう新 しい技術 までを取 り 上げることで,マルチメディァ通信 を活用 した社会 システムの今後 の進 展を理解するのに必要 なトピックをほぼ網 羅。 理 工学系大 学における教科 書として も利用 できるよう配慮 した。 第1章 緒謡 第2章 画像の扱い 第3章 テレビジョン 第4章 画像の符号化 第5章 画像符号化の国際標準 第6章 映像通信 第7章 ビデオテックスとテレライティング 第8章 ファクシミリ 第9章 音響通信 第10章 データ通信とインターネット 第11章  モバイル通信 第12章  情報通信とセキュリティ セ ン サ ネ ッ トワ ー ク 技 術 ユビキタス情報環 境の構築に向けて 安藤繁・田村陽介・ 戸辺義人・南正輝 編著 A5/256頁

小 型化 ・低 コスト化 が 飛躍 的に進んだ情報 端末 は,高度な無線 通 信機 能を備 え,ユビキタスコンピューティングを実 現するための センサ機 能を持 った通信 ノー ドへ と進化 した。本 書は,このような センサネットワークを実現するための技術 について,プラットフォー ム,プロトコル,情報処 理,応用システムの現 状を紹 介し,今後 の研 究 に資することを目的とする。

9. 画 像 の符 号化 10.  画 像 処 理プ ログラム

第1章  第2章  第3章  第4章 

コ ン ピュー タグ ラフ ィツクス の 基 礎 村上伸一著 A5/152頁

ネットワークセンシングの背 景 セ ンサネ ットワー クのプ ラットフォーム センサネ ットワークのプ ロ トコル センサ デー タ情 報 処理

第5章  センサネットワー クの応 用 システム

CG技 術の 基礎 的な部分 を中心 に解説 した入 門書。CG技 術 を 用 いた画像 生成 に興 味を持 つ人を対象 に,C言 語 の初歩程 度の 予 備知識 で画像 生 成を行 うことを目的に解 説。単 に既 存のCGソ フトを使って画像 を作るのではなく,CGの基 礎を理解 することに よって画像 を基礎 的な部分 から生 成できるようにすることを目標 とする。 第1章  コンピュー タグラフィックスの概 要 第2章  コンピュー タによる画像 生 成

定 価,図 書 目録 のお問 い合 わせ・ご要 望は小 局までお願 いいたします。http//www.tdupress.jp/