イメージプレチスモグラムによる血管状態推定を用いた動脈紋認証に関する基礎的研究

利用图像体积描记图估计血管状态的动脉纹识别基础研究

• 批准号: 21H03439
• 负责人: 杉田 典大
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03439/
• 关键词: 動脈紋; イメージプレチスモグラム; バイオメトリクス; 非接触計測; 非接触

本研究では，映像から得られる脈動情報であるイメージプレチスモグラム(IPG)の生成パターンが皮下の動脈走行状態によって決まるという仮説のもと，身体の各部位でみられるIPG生成パターンに基づいて個人認証を行う「動脈紋」認証の手法を確立することを目指している．本研究課題では，この「動脈紋」抽出に関する基礎的技術を確立すると共に，その認証精度について検証を行う．従来の生体認証が主に静止画像から捉えられる身体的特徴を用いるのに対し，本提案手法では経時的変化を伴うIPGの生成パターンから得られる身体的特徴を用いており，偽造が極めて困難であると考えられる．初年度にあたる今年度は，先行研究で報告されている，手掌部において得られるIPGで生じる特異的な脈動領域である「ホットスポット」の存在を確認するため，白色光と近赤外光を照射光として用いた際の手掌部マルチスペクトル画像から緑色光画素と近赤外光画素によるIPGデータをそれぞれ取得し，これに周波数スペクトル解析を行って脈動成分を抽出した後，手掌領域内における脈動強度の空間分布を計算した．3人の被験者に対して分析を行った結果，先行研究と同様に，脈動が強く現れる箇所とそうでない箇所が存在し，特に緑色光画素における脈動強度分布において個人毎に異なるパターンが生じることを確認した．次に，このIPG脈動強度分布パターンに認証として活用できる情報が含まれているか否かを調査するため，生体認証の基本要件である「普遍性」に着目して検証実験を実施した．実験では，複数の被験者から日付や時間帯を変えた場合のIPGを取得し，前述の脈動強度分布を求めた．その結果，測定回によらず，同一被験者の脈動強度分布では特に強い相関がみられることが確認された.

This study aims to establish the method of "arterial pattern" authentication for each part of the body by identifying the pulse information obtained from the image and determining whether the pulse information is generated from the image. This research topic is to establish the basic technology related to the extraction of "artery pattern", and to conduct the verification of authentication accuracy. The proposed method is to generate IPG from a static image of the body and to obtain the characteristics of the body. In the first year of this year, the first research report was made, and the existence of the special pulse field of IPG was confirmed. The white light and the near-red light were used to irradiate the palm. The green light pixel and the near-red light pixel were obtained. After extracting the pulse components, the spatial distribution of the pulse intensity in the palm area was calculated. The results of the analysis were studied in advance, and the pulse intensity distribution was confirmed. Second, the IPG pulse intensity distribution is verified and used. The information includes whether the investigation is carried out. The basic requirement of biological authentication is "universality". In the case of IPG acquisition, the pulsations intensity distribution is calculated. As a result, the pulse intensity distribution of the same subject is strongly correlated with that of the other subject.