2013 Fiscal Year Research-status Report
光学的非整数次フーリエ変換を利用した高速高精度高秘匿な指紋認証機器の研究開発
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24560039
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
吉村 博幸 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90261354)
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| Keywords | バイオメトリクス / 光情報処理 / 指紋認証 / 暗号化 |
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| Research Abstract |
本年度は，FVC2002で使用された指紋データーを用いて，まず，指紋認証における最適な画像サイズを明らかにした。指紋認証においては，指紋登録および指紋認証の高速化，および指紋情報を登録するサーバーへの負荷削減化が望ましい。FVC2002の指紋画像サイズは横388，縦374ピクセルであるが，原画像のコア中心から抽出する画像サイズをさまざま変化させ，抽出された指紋画像間の相互相関関数のピーク値を用いて，指紋認証精度の指標であるEER(Equal Error Rate: 等エラー率)を導出した。その結果，抽出された指紋画像のサイズが横96，縦96ピクセルの場合，指紋認証精度が最も高く，EERの値は2.65%と最小値となり，最適な画像サイズであることがわかった。
次に，抽出された指紋画像の非整数次フーリエ変換，非整数次コサイン変換，非整数次サイン変換を行い，それぞれの振幅分布および位相分布を用いて指紋画像テンプレートを作成した。そして，作成された各々のテンプレートを用いて，テンプレート間の相互相関関数のピーク値を用いて，EERを導出した。その結果，非整数次コサイン変換および非整数次サイン変換の振幅分布を用いて指紋画像テンプレートを作成した場合，かつ，変換次数の範囲が0.1から1.0とした場合，EERの値を最も小さくすることができることがわかった。具体的なEERの値は10の-6乗のオーダーであり，指紋画像そのものを用いて行う指紋認証に比べて高精度になることがわかった。
さらに，生成された指紋画像テンプレートの頑強性について，PSNR(Peak-Signal Noise Ratio)を用いて評価した。その結果，変換前の抽出された指紋画像と指紋画像テンプレートを逆変換して得られた画像間の相互相関関数のピーク値のPSNRは数dBとなり，頑強性が十分高いことが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では，「非整数次フーリエ変換を利用した指紋認証手法の実現」を，コンピューターによる数値解析を利用した実現ではなく，最終的にはレーザー光やレンズ等を用いた光演算処理による実現を目指している。しかし，本光演算処理を簡易な光学系で実現するための光学素子の設計が思うように達成できていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度十分検討できなかった「回折光学素子によるオール光暗号システムの検討」を，今年度購入したソフトウエア「レーザー・物理光学・光学解析・設計・評価ソフト：GLAD」を用いて引き続き行う。そして，光演算処理を利用した本手法に基づいた指紋認証機器の試作を最終的に目指す。
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Research Products
(1 results)
