| Project/Area Number |
23K26338
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| Project/Area Number (Other) |
23H01644 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25020:Safety engineering-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
鈴木 裕之 群馬大学, 数理データ科学教育研究センター, 教授 (20397053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小室 孝 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10345118)
香川 景一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30335484)
中野 和也 成蹊大学, 理工学部, 准教授 (80713833)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | 生体認証 / イメージングシステム / 画像処理 / 生体計測 |
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| Outline of Research at the Start |
我々はこれまでにセンサーの前で振りかざすだけで高速に認証処理を実現可能な指静脈認証システムの開発を目指し，静脈画像の撮像システムや，照合手法の研究を行ってきた．本研究では，より高いレベルでのロバスト性を実現するため，3次元静脈画像取得方法と，3次元静脈画像から本人を特定する生体特徴への変換方法及び照合手法の開発を行う．本研究で扱う3次元の静脈画像は，深さの異なる階層的2次元像による3次元静脈画像と，ステレオカメラで撮像した表層ボリューム3次元静脈画像の2種類を検討する．これらは従来の2次元画像とは扱いが異なるため，それぞれの3次元画像に適した生体特徴の生成手法及び照合手法を検討する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでにセンサーの前で振りかざすだけで高速に認証処理を実現可能な指静脈認証システムの開発を目指し，静脈画像の撮像システムや，照合手法の研究を行ってきた．本研究課題では，より高いレベルでのロバスト性を実現するため，3次元静脈画像取得方法と，3次元静脈画像から本人を特定する生体特徴への変換方法及び照合手法の開発を行っている．本研究で扱う3次元の静脈画像は，深さの異なる階層的2次元像による3次元静脈画像と，ステレオカメラで撮像した表層ボリューム3次元静脈画像の2種類を検討する．これらは従来の2次元画像とは扱いが異なるため，それぞれの3次元画像に適した生体特徴の生成手法及び照合手法を検討する．
2024年度は，深さの異なる階層的2D静脈撮像システムの検討として，これまでに開発したストライプ光照射撮像システムで撮影した画像から静脈パターンを再構成する手法の再検討を行った．具体的には，投影ラインの空間位相成分を用いて隣接ラインの中央画素値を正確に抽出する手法と，従来の隣接ラインの最小値を用いる手法について再構成結果を比較し，両者がほぼ同等の性能を有することを確認した．また，空間周波数領域イメージング（SFDI）と近赤外分光法（NIRS）による画像同時取得が可能な高ダイナミックレンジ撮影システムの検討を行い，SFDIとNIRSの両者が高品質に撮影できることを示した．一方，3Dボリューム静脈画像撮像システムの検討としては，ステレオカメラで撮像した手の位置合わせを行う手法の検討や，手のひらの中で，個人を識別するために有用な特徴領域を抽出する手法について検討を行った．
上記の研究成果について，国内学会2件，国際学会2件の研究発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2023年度は，深さの異なる階層的2D静脈撮像システムの検討，3Dボリューム静脈画像撮像システムの検討，これらの撮像システムから生体特徴を抽出する手法の検討を実施した．2024年度は，2023年度の成果を踏まえ，深さの異なる階層的2次元血管像を照合する手法を検討する予定であったが，撮像システム及び画像再構成手法の見直しを行うことに時間を要したため，照合手法については十分な検討を行うことができなかった．また，3Dボリュームデータの照合手法としては，手の形状情報と表面の2次元血管像をそれぞれ別の生体特徴として取得し，手の形状照合と表面血管像照合を組み合わせたマルチモーダル認証について検討を行う予定であったが，表面の2次元血管像の照合手法については適切な手法を開発することができたが，手の形状照合には着手できなかった．一方，手の静脈画像のサンプル収集は実施できており，照合手法の精度評価に必要な準備はできている．2025年度は2024年度に実施できなかった手法の検討を行うとともに，2025度に予定していた実時間照合システムの構築と，このシステムを用いた統合的な提案手法の評価を実施する予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年度は，深さの異なる階層的2次元血管像を照合する手法の検討として，どの階層の静脈画像が個人を識別するのに有用であるかを調査し，この調査を基に精度の高い照合を実現する手法を開発する．また，3次元ボリュームデータの照合手法として，手の形状照合と表面血管像照合を組み合わせたマルチモーダル認証について検討する．また，ウォークスルー型の生体認証として，撮影，照合を含む一連の認証処理を高速に実現するシステムの検討を行う．具体的には，GraphicsProcessing Unit（GPU）やマルチコアCPUによる並列処理を利用した実装方法について検討を行う．認証の処理時間としては，一人の認証処理で，一秒以内を目標とする．この実験システムを用いて，提案技術の実用的な性能について評価を行う．
また，上記研究で得られた研究成果を日本光学会，電子情報通信学会等の国内学会に2～4件程度，SPIE，Optica等の国際学会に1～2件程度発表を行う．また上記学会の論文誌への論文投稿を行う．
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