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PRESS RELEASE （技術）

2017年1月10日
株式会社富士通研究所

世界初、手のひら静脈を使ったスライド式静脈認証技術を開発

幅8mmの光学ユニットにより、タブレットなどのモバイル端末へ搭載可能

開発の背景

パスワード認証の脆弱性が問題化する中、情報漏えいやなりすましなどの被害を防止するため、利用者本人であることを確認する技術として、身体や行動の特徴の個人差を利用するバイオメトリック認証技術の普及が進んでいます。富士通研究所では、バイオメトリック認証技術の中でも、体内情報を利用するため偽造が困難など優れた特長を持つ手のひら静脈認証を世界に先駆けて実現し、実用化しています。

近年、様々な業種においてワークスタイル変革が進む中、タブレットなどのモバイル端末は、小型化が進むとともに利用シーンが広がり、企業のお客様が安心して利用できるようにさらなるセキュリティ向上と簡単な操作性を両立する小型の手のひら静脈認証機能の搭載が求められています。

課題

手のひら静脈認証技術では、生体を透過しやすく安全な近赤外帯域の波長の照明を用いて撮像し、体内にある静脈のパターンを読み取って認証に利用しています。このため、手のひら静脈認証の光学ユニットは、主に照明部と撮像部から構成されており、手のひら全体に対して均一の明るさで光を照射するため、照明部は撮像部の周囲を取り囲むように配置されています。照明部の幅は光学ユニットの中で最も広く、小型化における課題でした。さらに、撮像部については、小型化すると手のひらの静脈パターンを読み取れる範囲が狭くなるため、登録時と照合時で読み取る範囲が大きくずれてしまう場合などで認証されにくくなるといった難しさがあり、光学ユニットの小型化と確実な認証を両立する技術の実現が課題となっていました。

開発した技術

今回、光学ユニットをモバイル端末のタッチパネル外周のフレーム部への搭載が可能な8mm幅へ小型化し、タッチパネルをさっとなぞるだけで認証が行える、世界初のスライド式静脈認証技術を開発しました。

開発した技術の特長は以下のとおりです。

1. 四角い形状、かつ均一の明るさの照明を実現する光学設計技術

   光の回折現象を応用した拡散機能と集光機能を兼ね備えた複合光学素子を新たに開発しました。図1 に示す原理図のようにLED光源からの光を回折させて斜め上空へ照射し、照明部よりも広く四角い形状の領域を均一の明るさで照明することができます。撮像する四角い範囲を狙って光を均一の明るさで照射することでLED個数を減らし、さらに照明部と撮像部を一列に配置した構造とすることで、幅の狭いモバイル端末のフレーム部に収まるサイズを実現しました。

   
   図1 試作した光学ユニット（左：写真枠内、右：原理図）

2. タッチパネルをさっとなぞるスライド式の入力操作と照合アルゴリズム

   利用者がモバイル端末のタッチパネルを指でタッチし、表示されるガイドに沿って手をスライドしている間に光学ユニット上を通過する手のひらが連続して撮像され、同時にタッチパネルから得られる座標情報も記録されます（図2）。小型化によって一度に読み取れる範囲が狭くなっても、手をスライドさせることで静脈パターンを分割して読み取って手のひら全体の静脈パターンを照合に用いることができ、さらにガイドにより読み取る範囲の再現性が高まります。また、座標情報を利用して照合に適した画像選択を行なうなど、分割して読み取った静脈パターンを照合するアルゴリズムを新たに開発しました（他人受入率 0.001%、本人拒否率 0.01%（リトライ1回））。

   
   図2 操作方法および処理の流れ

効果

今回開発した技術を用いることで、手のひら静脈認証の光学ユニットの幅を8mmまでに抑えることができ、狭額縁化が進むタブレットなどの小型モバイル端末のフレーム部へ搭載可能なサイズを実現しました。また、スライド式の入力操作と照合アルゴリズムにより、小型化を実現しながらこれまで同様の認証精度で認証できます。

今後

富士通研究所では、継続して光学ユニットと照合アルゴリズムの開発を進め、スライド式静脈認証技術の2017年度中の実用化を目指します。また、開発した複合光学素子などの新しい小型化技術により、様々な利用シーンに手のひら静脈認証の適用範囲が広がっていくことが期待されます。

商標について

記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。

注釈

注1 株式会社富士通研究所：

本社 神奈川県川崎市、代表取締役社長 佐々木繁。

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