JP2010267016A - System, method, and program for determining fingerprint feature point - Google Patents

System, method, and program for determining fingerprint feature point Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly set information related with feature points in a fingerprint image with respect to the fingerprint image. <P>SOLUTION: A fingerprint feature point determination system includes: a ridge direction setting means 21 for setting a ridge direction straight line showing a specific ridge direction based on a ridge direction existing within a fixed range including each feature point within a fingerprint image where the positions of feature points are preliminarily set; a bilateral straight line setting means 23 for setting a bilateral straight line showing the ridge direction within the fixed range with bilateral endpoints at the right and left parts of the feature point on the ridge direction straight line; and a feature point direction determination means 24 for determining a direction where a distance between two points positioned on the bilateral straight line is becoming large along the ridge direction straight line as a feature point direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、指紋照合を行うシステムに関し、特に指紋照合に利用される指紋画像における特徴点を設定するシステムに関する。   The present invention relates to a system for performing fingerprint collation, and more particularly to a system for setting feature points in a fingerprint image used for fingerprint collation.

指紋照合装置では、一般的に、入力された指紋画像に対して、指紋隆線の特徴点に係る情報（特徴点情報）の設定、登録が行われる。
ここでは、入力された指紋画像内における隆線の形状に基づき、分岐点や端点といった特徴点の位置を指定(特徴点位置指定)し、この特徴点における特徴点方向を指定する(特徴点方向指定)、と共に、特徴点の種別が、分岐点あるいは端点であるかを特定する（特徴点種別設定）。 In the fingerprint collation apparatus, in general, information related to feature points of fingerprint ridges (feature point information) is set and registered for an input fingerprint image.
Here, based on the shape of the ridges in the input fingerprint image, specify the position of feature points such as branch points and end points (specify feature points), and specify the feature point direction at this feature point (feature point direction In addition, it is specified whether the feature point type is a branch point or an end point (feature point type setting).

ここで、上記特徴点方向について、図７、図８に基づき説明する。
２本の隆線（ｇ１，ｇ３）の間において、特徴点ｐ１を端点とする隆線ｇ２が存在する場合、この特徴点ｐ１の方向(特徴点方向)は、特徴点ｐ１から隆線ｇ２が発生する方向（つまり矢印ｄ１で示す方向：図７）と定義する。
また、図８に示すように、隆線ｇ４が特徴点（分岐点ｐ２）で２本の隆線ｇ４１、ｇ４２に分岐している場合、この特徴点ｐ２の方向（特徴点方向）は、特徴点ｐ２から２本の隆線の間を進行する方向（つまり矢印ｄ２で示す方向：図８）と定義する。 Here, the feature point direction will be described with reference to FIGS.
When a ridge g2 having the feature point p1 as an end point exists between the two ridges (g1, g3), the direction of the feature point p1 (the feature point direction) is from the feature point p1 to the ridge g2. It is defined as the direction in which it occurs (that is, the direction indicated by the arrow d1: FIG. 7).
In addition, as shown in FIG. 8, when the ridge g4 branches at the feature point (branch point p2) into two ridges g41 and g42, the direction of the feature point p2 (feature point direction) is the feature point. It is defined as the direction of traveling between two ridges from the point p2 (that is, the direction indicated by the arrow d2: FIG. 8).

以上のように、指紋照合装置では、設定された特徴点情報に基づき、照合処理を行うことによって、より迅速で精度の高い指紋照合処理を行うことが可能となる。   As described above, in the fingerprint collation device, it is possible to perform fingerprint collation processing more quickly and with high accuracy by performing collation processing based on the set feature point information.

ところで、特徴点情報の設定（特徴点の位置指定、特徴点方向指定、および特徴点種別設定）では、入力された指紋画像に対して、例えば、指紋照合装置のオペレータなどによって、人為的に行われる場合が多い。   By the way, in the setting of feature point information (feature point position designation, feature point direction designation, and feature point type setting), the input fingerprint image is artificially set by, for example, an operator of a fingerprint collation device. Often.

このため、オペレータによる特徴点情報の見過ごし、見誤りなど特徴点情報の入力ミスなどが生じ得るといった不都合がある。
また、入力される指紋画像には、遺留指紋などのように、画像内の隆線などが不明瞭、低品質なものがあるため、例えば、特徴点の位置を指定することができた場合であっても当該特徴点の方向を決定することが困難である場合など、特徴点情報の設定、登録に膨大な手間がかかってしまうといった不都合がある。 For this reason, there is an inconvenience that feature point information may be missed by the operator, such as oversight of feature point information and mistakes.
In addition, some of the fingerprint images that are input are not clear and have low quality, such as ridged fingerprints. For example, the location of feature points can be specified. Even in such a case, when it is difficult to determine the direction of the feature point, there is an inconvenience that setting and registration of the feature point information takes enormous effort.

これに対する関連技術として、特徴点についての情報を含む指紋データを指紋画像ごとに作成して、複数の指紋データ相互間における特徴点の対応関係から同一の特徴点である共通特徴点を求め、この共通特徴点に基づき合成指紋データを作成し、この合成指紋データにより指紋照合を行うことにより、照合性能を向上させる手法が開示されている(特許文献１)。   As a related technology, fingerprint data including information about feature points is created for each fingerprint image, and a common feature point that is the same feature point is obtained from the correspondence of feature points among a plurality of fingerprint data. A technique for improving collation performance by creating synthetic fingerprint data based on common feature points and performing fingerprint collation using the synthetic fingerprint data is disclosed (Patent Document 1).

特開２００１−３４４６０４公報JP 2001-344604 A

しかしながら、上記特許文献１に開示された関連技術においても、特徴点情報の設定および登録に膨大な手間がかかってしまい、更には、正確な特徴点情報を設定することが困難であるといった不都合がある。   However, the related technique disclosed in Patent Document 1 also requires a great deal of time and effort to set and register feature point information, and it is difficult to set accurate feature point information. is there.

［発明の目的］
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、指紋画像に対して当該指紋画像内の特徴点にかかる情報を迅速に設定し得る指紋画像特徴点決定システム、指紋画像特徴点決定方法、および指紋画像特徴点決定プログラムを提供することを、その目的とする。 [Object of invention]
The present invention improves the inconveniences of the related art, and enables a fingerprint image feature point determination system, a fingerprint image feature point determination method, and a fingerprint image feature point determination method capable of quickly setting information related to feature points in the fingerprint image to the fingerprint image, and An object of the present invention is to provide a fingerprint image feature point determination program.

上記目的を達成するために、本発明に係る指紋画像特徴点決定システムは、外部から入力された指紋画像内における特徴点の位置を設定する特徴点設定部と、前記設定された各特徴点における特徴点方向を設定する特徴点方向設定部とを備えた指紋画像特徴点決定システムであって、前記特徴点方向設定部は、前記各特徴点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す隆線方向直線を設定する隆線方向直線設定手段と、前記隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定すると共に、当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定する端点隆線方向設定手段と、前記一方および他方の端点隆線方向直線上に位置する２点間の距離を示し且つ前記隆線方向直線に直交する側線間距離線分を設定する側線間距離線分設定手段と、前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線間距離線分の距離が大きくなる方向を前記特徴点方向として決定する特徴点方向決定手段を備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a fingerprint image feature point determination system according to the present invention includes a feature point setting unit that sets a position of a feature point in a fingerprint image input from the outside, and a feature point setting unit that sets each feature point. A fingerprint image feature point determination system comprising a feature point direction setting unit for setting a feature point direction, wherein the feature point direction setting unit includes a ridge existing within a predetermined range including the feature points. A ridge direction straight line setting means for setting a ridge direction straight line indicating a specific ridge direction based on the line direction, and a predetermined length orthogonal perpendicular to the ridge direction straight line and having the feature point as a midpoint One and the other end ridge directions that set a line segment and indicate a specific ridge direction based on a ridge direction existing within a predetermined range including each end point at both end points of the orthogonal line segment End points for setting each straight line A line direction setting means; a side line distance line segment setting means for indicating a distance between two points located on the one and the other end ridge direction straight lines and for setting a side line distance line segment perpendicular to the ridge direction straight line; And a feature point direction determining means for determining, as the feature point direction, a direction in which the distance between the side line distance line segments increases along the ridge direction straight line from the feature point.

また、本発明にかかる特徴点方向決定装置は、予め特徴点の位置が設定された指紋画像を取得し、当該指紋画像における前記各特徴点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す隆線方向直線を設定する隆線方向直線設定手段と、前記隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定すると共に、当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定する端点隆線方向直線設定手段と、前記一方および他方の端点隆線方向直線上に位置する２点間の距離を示し且つ前記隆線方向直線に直交する側線間距離線分を設定する側線間距離線分設定手段と、前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線間距離線分の距離が大きくなる方向を前記特徴点方向として決定する特徴点方向決定手段を備えたことを特徴としている。   In addition, the feature point direction determination device according to the present invention acquires a fingerprint image in which the position of the feature point is set in advance, and a ridge existing within a predetermined range including the feature points in the fingerprint image. A ridge direction straight line setting means for setting a ridge direction straight line indicating a specific ridge direction based on a direction, and an orthogonal line having a preset length orthogonal to the ridge direction straight line and having the feature point as a midpoint One and the other end point ridge direction straight line indicating a specific ridge direction based on a ridge direction existing within a predetermined range including each end point at both end points of the orthogonal line segment And an edge ridge direction straight line setting means for respectively setting the distance between the two points located on the one and the other end ridge direction straight line, and a side line distance line segment orthogonal to the ridge direction straight line is set. Side line distance line segment setting means, Along the serial feature point in the ridge direction line is characterized by the direction in which the distance increases the side inter-line distance line with a feature point direction determining means for determining as the feature point direction.

又、本発明にかかる指紋画像特徴点決定方法は、予め特徴点の位置が設定された指紋画像を取得し、当該指紋画像における前記各特徴点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す隆線方向直線を設定し、前記隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定すると共に、当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定し、前記一方および他方の端点隆線方向直線上に位置する２点間の距離を示し且つ前記隆線方向直線に直交する側線間距離線分を設定し、前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線間距離線分の距離が大きくなる方向を前記特徴点方向として決定することを特徴としている。   Also, the fingerprint image feature point determination method according to the present invention acquires a fingerprint image in which the position of the feature point is set in advance, and a ridge existing within a predetermined range including the feature points in the fingerprint image. While setting a ridge direction straight line indicating a specific ridge direction based on the line direction, setting an orthogonal line segment of a preset length orthogonal to the ridge direction straight line and having the feature point as a midpoint, One and the other end point ridge direction straight line indicating a specific ridge direction based on a ridge direction existing within a predetermined range including each end point at both end points of the orthogonal line segment, respectively, The distance between two points located on one and the other end point ridge direction straight line is set and a side line distance line segment orthogonal to the ridge direction straight line is set, and the feature point along the ridge direction straight line is set. The distance between the side lines increases. The is characterized by determining as the feature point direction.

又、予め特徴点の位置が設定された指紋画像を取得し、当該指紋画像における前記各特徴点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す隆線方向直線を設定する隆線方向直線設定機能と、前記隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定すると共に当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定する端点隆線方向設定機能と、
前記一方および他方の端点隆線方向直線上に位置する２点間の距離を示し且つ前記隆線方向直線に直交する側線間距離線分を設定する側線間距離線分設定機能と、前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線間距離線分の距離が大きくなる方向を前記特徴点方向として決定する特徴点方向決定機能と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。 In addition, a fingerprint image in which the position of the feature point is set in advance is acquired, and a ridge showing a specific ridge direction based on a ridge direction existing within a predetermined range including each feature point in the fingerprint image. A ridge direction straight line setting function for setting a line direction straight line, and an orthogonal line segment having a preset length orthogonal to the ridge direction straight line and having the feature point as a middle point, and both ends of the orthogonal line segment An end point ridge direction setting function for setting one and the other end point ridge direction straight lines respectively indicating a specific ridge direction based on a ridge direction existing within a predetermined range including the respective end points at a point;
A side line distance line segment setting function for indicating a distance between two points located on the one and the other end ridge direction straight line and setting a side line distance line segment orthogonal to the ridge direction straight line, and from the feature point A feature point direction determining function for determining, as the feature point direction, a direction in which the distance between the side line distance line segments increases along a ridge direction straight line is executed by a computer.

本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、指紋画像における各特徴点を通る隆線方向直線を設定する手段と、設定された隆線方向直線の左右に設定した端点を通る一方および他方の端点隆線方向直線を設定する手段と、上記隆線方向直線に沿って一方および他方の端点隆線方向直線上の２点間の距離が広がる方向を上記特徴点における特徴点方向として決定する手段とを備えたことにより、指紋画像に対して当該指紋画像内の特徴点にかかる情報を迅速に設定し得る指紋画像特徴点決定システム、指紋画像特徴点決定方法、指紋画像特徴点決定プログラムを提供することができる。   Since the present invention is configured and functions as described above, according to this, means for setting a ridge direction straight line that passes through each feature point in the fingerprint image, and end points set on the left and right of the set ridge direction straight line are provided. Means for setting one and the other end point ridge direction straight line passing through, and a direction in which the distance between the two points on the one and the other end point ridge direction straight line extends along the ridge direction straight line A fingerprint image feature point determination system, a fingerprint image feature point determination method, and a fingerprint image feature that can quickly set information related to the feature points in the fingerprint image with respect to the fingerprint image. A point determination program can be provided.

本発明による指紋画像特徴点決定システムにおける一実施形態（実施形態１）を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment (Embodiment 1) in the fingerprint image feature point determination system by this invention. 図１に開示した指紋画像特徴点決定システムにおける隆線方向の抽出を行う手法の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the method of extracting the ridge direction in the fingerprint image feature point determination system disclosed in FIG. 図１に開示した指紋画像特徴点決定システムにおける特徴点方向の抽出を行う手法の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the method of extracting the feature point direction in the fingerprint image feature point determination system disclosed in FIG. 図１に開示した指紋画像特徴点決定システムにおける全体の動作処理ステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole operation | movement process step in the fingerprint image feature point determination system disclosed in FIG. 本発明による指紋画像特徴点決定システムの実施形態２全体の動作処理ステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement process step of Embodiment 2 whole of the fingerprint image feature point determination system by this invention. 本発明による指紋画像特徴点決定システムの実施形態２における特徴点方向を決定する手法の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the method of determining the feature point direction in Embodiment 2 of the fingerprint image feature point determination system by this invention. 指紋画像における端点の定義を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the definition of the end point in a fingerprint image. 指紋画像における分岐点の定義を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the definition of the branch point in a fingerprint image.

［実施形態］
次に、本発明の実施形態について、その基本的構成内容を説明する。 [Embodiment]
Next, the basic configuration content of the embodiment of the present invention will be described.

本実施形態は、図１に示す指紋画像特徴点決定システムであって、外部から入力された指紋画像を受信し、この指紋画像内の隆線に基づいて当該指紋画像内における特徴点の位置を指定する特徴点位置指定部１と、指定された各特徴点における特徴点方向を決定する特徴点方向決定部２と、特徴点方向が決定された各特徴点の種別を特定する、つまり、各特徴点が端点または分岐点であるかを特定する特徴点種別特定部３とを備えた構成である。   This embodiment is a fingerprint image feature point determination system shown in FIG. 1, which receives a fingerprint image input from the outside, and determines the position of the feature point in the fingerprint image based on the ridges in the fingerprint image. The feature point position specifying unit 1 to be specified, the feature point direction determining unit 2 for determining the feature point direction at each specified feature point, and the type of each feature point for which the feature point direction has been determined, that is, The configuration includes a feature point type specifying unit 3 that specifies whether a feature point is an end point or a branch point.

特徴点方向決定部２は、指定された特徴点位置(Ｘ，Ｙ)について、当該特徴点位置を中心とした予め設定された一定範囲の周囲画素含まれる画素濃度値に基づいて、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における隆線方向直線を決定する隆線方向特定手段(隆線方向直線設定手段)２１と、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から等距離に位置する左右端点を決定する左右端点決定手段２２と、上記決定された左右端点それぞれを中心とした隆線方向直線（直線Ｌ、Ｒ）を決定する左右線分決定手段２３と、上記設定された直線Ｌ，Ｒ上の特定の点相互間距離に基づいて、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における特徴点方向を決定するための判定を行う特徴点方向判別手段２４とを備えた構成となっている。
尚、特徴点位置（Ｘ，Ｙ）のＸ，Ｙは、指紋画像を構成する画素の座標を示すものとする。 The feature point direction determination unit 2 determines the feature point position for the specified feature point position (X, Y) based on pixel density values included in surrounding pixels within a predetermined range centered on the feature point position. Ridge direction specifying means (ridge direction straight line setting means) 21 for determining a ridge direction straight line at (X, Y), and left and right end points for determining left and right end points located equidistant from the feature point position (X, Y) A determining means 22; a left and right line segment determining means 23 for determining a ridge direction straight line (straight lines L, R) centered on each of the determined left and right end points; and a specific point on the set straight lines L, R Based on the distance between each other, a feature point direction discriminating means 24 for performing a determination for determining the feature point direction at the feature point position (X, Y) is provided.
Note that X and Y of the feature point position (X, Y) indicate the coordinates of the pixels constituting the fingerprint image.

以下、これを詳説する。
隆線方向特定手段（隆線方向直線特定手段）２１は、図２に示すように、指紋画像における水平線分Ｈを基準として、指紋画像内に予め設定された特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を角度θで通過する一定長の線分ｎ(θ)を設定する。ここで、線分ｎ(θ)の角度θは、０°〜１８０°で一定間隔の角度で設定されるものとする。
尚、図２は、指紋画像における特定の特徴点位置近傍を拡大した図である。 This will be described in detail below.
As shown in FIG. 2, the ridge direction specifying means (ridge direction straight line specifying means) 21 uses a horizontal line segment H in the fingerprint image as a reference and sets a feature point position (X, Y) set in advance in the fingerprint image. A line segment n (θ) of a certain length that passes at an angle θ is set. Here, it is assumed that the angle θ of the line segment n (θ) is set at an angle of 0 ° to 180 ° at regular intervals.
FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a specific feature point position in the fingerprint image.

また、隆線方向特定手段２１は、設定された各ｎ(θ)上の各画素について、隣り合う画素における濃度値の差分値(濃度差分値)を累積加算した濃度差分総和値Ｓ(Ｌ(θ))として算出する。ここで、累積加算される線分ｎ(θ)の角度θは、０°〜１８０°の角度で、例えば５°毎に算出された値とする。
更に、隆線方向特定手段２１は、算出された濃度差分総和値Ｓ(ｎ(θ))が最小となるときの角度（minθ）を特定し、特定されたminθの線分ｎ（minθ）を、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における隆線方向（隆線方向直線）ＤＸＹとして決定する(隆線方向直線特定機能)。 Also, the ridge direction specifying means 21 for each pixel on each set n (θ) is a density difference sum S (L (L ()) obtained by cumulatively adding density value difference values (density difference values) in adjacent pixels. θ)). Here, the angle θ of the line segment n (θ) to be cumulatively added is an angle of 0 ° to 180 °, for example, a value calculated every 5 °.
Further, the ridge direction specifying means 21 specifies the angle (minθ) when the calculated concentration difference sum S (n (θ)) is minimum, and determines the specified line segment n (minθ) of minθ. feature point position (X, Y) is determined as the ridge direction (ridge direction line) D XY in (ridge direction linear specific function).

尚、この隆線方向直線ＤＸＹは、図２に示すように、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を中心とした、一定の領域における隆線方向を示す。
また、隆線方向特定手段２１は、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の周囲一定範囲（例えば区画領域Ｓ）内における一定数の画素について、上述の隆線方向直線特定機能と同様に隆線方向直線を決定し、決定された隆線方向直線の平均の方向（角度）を特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における隆線方向（隆線方向直線）ＤＸＹとして決定する設定であってもよい。 Incidentally, the ridge direction line D XY, as shown in FIG. 2, around the feature point position (X, Y), indicating the ridge direction in certain areas.
Further, the ridge direction specifying means 21 applies the ridge direction for a certain number of pixels within a fixed range (for example, the partitioned region S) around the feature point position (X, Y) as in the above-described ridge direction straight line specifying function. determine the linear average direction (angle) feature point position of the determined ridge direction line (X, Y) may be set to determine the ridge direction (ridge direction line) D XY in.

左右端点設定手段２２は、隆線方向特定手段２１に接続して設けられ、隆線方向特定手段２１で決定された隆線方向ＤＸＹに直交し、且つ特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を通る直線Ｄ’（図示なし）を設定する。
ここで、左右端点設定手段２２は、直線Ｄ’上における、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から予め設定された距離だけ離れた点(端点Ｌ、Ｒ)を設定する。
尚、この端点Ｌ、Ｒにおける特徴点位置(Ｘ，Ｙ)からの距離を、例えば、平均指紋隆線幅２つ分以内とし、この端点Ｌ，Ｒはそれぞれ、特徴点が設定された隆線の両隣の隆線上に設定されることが望ましい。 The left and right end point setting means 22 is provided in connection with the ridge direction specifying means 21, is orthogonal to the ridge direction D XY determined by the ridge direction specifying means 21, and passes through the feature point position (X, Y). A straight line D ′ (not shown) is set.
Here, the left and right end point setting means 22 sets points (end points L and R) that are separated from the feature point position (X, Y) by a preset distance on the straight line D ′.
The distance from the feature point position (X, Y) at the end points L, R is, for example, within two average fingerprint ridge widths, and each of the end points L, R is a ridge in which the feature point is set. It is desirable to set it on the ridges on both sides.

更に、隆線方向特定手段２１は、設定された端点Ｌ，Ｒそれぞれについて、上記隆線方向特定機能と同様の処理を実行することにより、端点Ｌおよび端点Ｒにおける隆線方向（端点隆線方向直線）を決定する（端点隆線方向直線特定機能）。   Further, the ridge direction specifying means 21 performs the same processing as the above-described ridge direction specifying function for each of the set end points L and R, so that the ridge directions at the end points L and R (end point ridge direction). (Straight line) is determined (end point ridge direction straight line specifying function).

以下、これを詳説する。
まず、隆線方向特定手段２１は、上記隆線方向特定機能の場合と同様に、指紋画像における水平線分Ｈを基準として、端点Ｌを角度θで通過する一定長の線分ｍ(θ)を設定する。ここで、線分ｍ(θ)の角度θは、０°〜１８０°で一定間隔の角度で設定されるものとする。 This will be described in detail below.
First, as in the case of the ridge direction specifying function, the ridge direction specifying means 21 uses a horizontal line segment H in the fingerprint image as a reference, and calculates a fixed length line segment m (θ) passing through the end point L at an angle θ. Set. Here, the angle θ of the line segment m (θ) is set to an angle of 0 ° to 180 ° at regular intervals.

また、隆線方向特定手段２１は、設定された各ｍ(θ)上の各画素について、隣り合う画素における濃度値の差分値(濃度差分値)を累積加算した濃度差分総和値Ｓ(ｍ(θ))として算出する。ここで、累積加算される線分ｍ(θ)の角度θは、０°〜１８０°の角度で、例えば５°毎に算出された値とする。
更に、隆線方向特定手段２１は、算出された濃度差分総和値Ｓ(ｍ(θ))が最小となるときの角度（minθ）を特定し、特定されたminθの線分ｍ（minθ）を、端点Ｌにおける隆線方向（端点隆線方向直線）ＤＬとして決定する。 Further, the ridge direction specifying means 21 for each pixel on each set m (θ) is a density difference sum S (m (m ()) obtained by cumulatively adding density value difference values (density difference values) in adjacent pixels. θ)). Here, the angle θ of the line segment m (θ) to be cumulatively added is an angle of 0 ° to 180 °, for example, a value calculated every 5 °.
Further, the ridge direction specifying means 21 specifies the angle (minθ) at which the calculated density difference total value S (m (θ)) is minimum, and determines the specified line segment m (minθ) of minθ. The ridge direction at the end point L (end point ridge direction straight line) DL is determined.

尚、この端点隆線方向直線ＤＬは、端点Ｌを中心とした、一定の領域における隆線方向を示す。
このため、隆線方向特定手段２１は、端点Ｌの周囲一定範囲（例えば区画領域ＬＳ：図３）内における一定数の画素について、上述の隆線方向直線特定機能と同様に隆線方向直線を決定し、決定された隆線方向直線の平均の方向（角度）を端点Ｌにおける隆線方向（端点隆線方向直線）ＤＬとして決定する設定であってもよい。 The end point ridge direction straight line DL indicates the ridge direction in a certain region with the end point L as the center.
For this reason, the ridge direction specifying means 21 determines the ridge direction straight line for a certain number of pixels in the fixed range around the end point L (for example, the partition region LS: FIG. 3) in the same manner as the above-described ridge direction straight line specifying function. The setting may be such that the average direction (angle) of the determined ridge direction straight line is determined as the ridge direction (end point ridge direction straight line) DL at the end point L.

また、隆線方向特定手段２１は、上記点Ｌにおける場合と同様にして、端点隆線方向特定機能を実行することにより、上記設定された端点Ｒにおける端点隆線方向直線ＤＲを決定する。
また、隆線方向特定手段２１は、端点Ｒの周囲一定範囲（例えば区画領域ＲＳ：図３）内における一定数の画素について、上述の隆線方向直線特定機能と同様に隆線方向直線を決定し、決定された隆線方向直線の平均の方向（角度）を端点Ｒにおける隆線方向（端点隆線方向直線）ＤＲとして決定する設定であってもよい。
尚、上記区画領域ＲＳおよび区画領域ＬＳの大きさは一定であるものとする。 Similarly to the case of the point L, the ridge direction specifying unit 21 executes the end point ridge direction specifying function to determine the end point ridge direction straight line DR at the set end point R.
Further, the ridge direction specifying means 21 determines a ridge direction straight line for the fixed number of pixels in the fixed range around the end point R (for example, the partitioned region RS: FIG. 3) in the same manner as the above-described ridge direction straight line specifying function. The average direction (angle) of the determined ridge direction straight line may be determined as the ridge direction (end point ridge direction straight line) DR at the end point R.
It is assumed that the size of the partition region RS and the partition region LS is constant.

これにより、図３に示すように、隆線方向直線ＤＸＹを挟んで相互に対向する端点隆線方向直線ＤＬおよびＤＲが設定される。 Thus, as shown in FIG. 3, the end point ridge direction linearly opposed to each other across the ridge direction line D XY DL and DR are set.

左右線分決定手段２３は、図３に示すように、決定された端点隆線方向直線ＤＬ上で端点Ｌを中点とした予め設定された一定長の線分Ｄａを設定する。ここで、設定された線分Ｄａの端点をＬ１、Ｌ２とする。
また、左右線分決定手段２３は、図３に示すように、端点隆線方向直線ＤＲ上で端点Ｒを中点とした予め設定された一定長の線分Ｄｂを設定する。ここで、設定された線分Ｄｂの端点をＲ１、Ｒ２とする。 As shown in FIG. 3, the left and right line segment determining means 23 sets a predetermined line segment Da having a predetermined length with the end point L as a midpoint on the determined end point ridge direction straight line DL. Here, let the end points of the set line segment Da be L1 and L2.
Further, as shown in FIG. 3, the left and right line segment determining means 23 sets a predetermined line segment Db having a predetermined length with the end point R as the midpoint on the end point ridge direction straight line DR. Here, the end points of the set line segment Db are R1 and R2.

ここで、左右線分決定手段２３は、Ｌ１、Ｒ１を結んだ線分、および、Ｌ２、Ｒ２を結んだ線分がそれぞれ隆線方向直線ＤＸＹに直交するように、線分Ｄａ、Ｄｂを設定するようにしてもよい。 Here, the left and right segment determining means 23, L1, the line connecting R1, and, L2, as R2 is a line segment connecting the perpendicular to the ridge direction line D XY respectively, lines Da, and Db You may make it set.

特徴点方向判別手段２４は、端点Ｌ１およびＲ１の距離を示す線分を端点距離線分Ｋ１、端点Ｌ２およびＲ２の距離を示す線分を端点距離線分Ｋ２として、それぞれの距離を測定すると共に、Ｋ１およびＫ２の大きさ(長さ)の比較判別を行う（端点間距離比較機能）。   The feature point direction discriminating means 24 measures each distance by using a line segment indicating the distance between the end points L1 and R1 as an end point distance line segment K1 and a line segment indicating the distance between the end points L2 and R2 as an end point distance line segment K2. , K1 and K2 are compared in size (length) (endpoint distance comparison function).

ここで、特徴点方向判別手段２４は、Ｋ１＞Ｋ２である場合に、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)からＫ１の中点へのベクトル（方向）を、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における特徴点方向と決定する。
また、特徴点方向判別手段２４は、Ｋ１＜Ｋ２である場合に、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)からＫ２の中点へのベクトル（方向）を、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の特徴点方向として決定する（特徴点方向決定機能）。 Here, when K1> K2, the feature point direction discriminating means 24 uses the vector (direction) from the feature point position (X, Y) to the middle point of K1 as the feature point at the feature point position (X, Y). Determine the point direction.
Further, the feature point direction discriminating unit 24 calculates the vector (direction) from the feature point position (X, Y) to the midpoint of K2 when K1 <K2, and the feature point at the feature point position (X, Y). Determine as direction (feature point direction determination function).

尚、特徴点方向判別手段２４は、Ｋ１＞Ｋ２である場合に、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から特徴点方向直線ＤＸＹおよび線分Ｋ１と交点へのベクトル、つまり、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から特徴点方向ＤＸＹに平行にＫ１側に向かうベクトル方向を特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の特徴点方向として決定する設定であってもよい。 The feature point direction discrimination means 24, K1> in the case of K2, the vector of the feature point position (X, Y) the feature point from the direction line D XY and the line segment K1 and intersection, that is, the feature point position (X , Y) may be set so as to determine the vector direction toward the K1 side parallel to the feature point direction DXY as the feature point direction of the feature point position (X, Y).

また、特徴点方向判別手段２４は、Ｋ１＜Ｋ２である場合に、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から特徴点方向直線ＤＸＹおよび線分Ｋ２と交点へのベクトル、つまり、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から特徴点方向ＤＸＹに平行にＫ２側に向かうベクトル方向を特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の特徴点方向として決定する設定であってもよい。 In addition, when K1 <K2, the feature point direction discriminating means 24 is a vector from the feature point position (X, Y) to the intersection point with the feature point direction straight line DXY and the line segment K2, that is, the feature point position (X , Y) may be set so as to determine the vector direction toward the K2 side parallel to the feature point direction DXY as the feature point direction of the feature point position (X, Y).

以上のように、本実施形態では、特徴点方向決定部２が、特徴点における隆線方向(直線)の左右両側に設定された端点隆線方向（直線）が相互に離れていく方向、つまり端点隆線方向（直線）広がっていく方向を迅速に判別し、この方向を特徴点方向として設定することができる。   As described above, in the present embodiment, the feature point direction determination unit 2 determines that the end point ridge directions (straight lines) set on the left and right sides of the ridge direction (straight line) at the feature points are separated from each other, that is, The direction in which the endpoint ridge line (straight line) spreads can be quickly determined, and this direction can be set as the feature point direction.

［実施形態１の動作説明］
次に、上記実施形態１の動作について、その概略を説明する。
予め特徴点位置の設定された指紋画像を取得した隆線方向特定手段２１が、各特徴点を含み予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す隆線方向直線を設定し（隆線方向直線設定工程）、左右端点設定手段２２が、隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定し、隆線方向特定手段２１が、当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定し（端点隆線方向設定工程）、左右線分設定手段２３が、一方および他方の端点隆線方向直線上に位置する２点間の距離を示し且つ隆線方向直線に直交する端点距離線分（Ｋ１、Ｋ２）を設定し（側線間距離線分設定工程）、特徴点方向判別手段２４が、特徴点から隆線方向直線に沿って端点距離線分の距離が大きくなる方に向かう方向を特徴点方向として決定する（特徴点方向決定工程）。
ここで、上記隆線方向直線設定工程、端点隆線方向設定工程、側線間距離線分設定工程および特徴点方向決定工程については、その実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。 [Description of Operation of First Embodiment]
Next, an outline of the operation of the first embodiment will be described.
A ridge direction specifying unit 21 that has acquired a fingerprint image in which a feature point position is set in advance indicates a specific ridge direction based on a ridge direction that is included in a predetermined range including each feature point. A direction straight line is set (ridge direction straight line setting step), and left and right end point setting means 22 sets an orthogonal line segment having a preset length orthogonal to the ridge direction straight line and having the feature point as a middle point, One and the other end point ridge lines indicating the specific ridge direction based on the ridge direction existing within a predetermined range including the respective end points at both end points of the orthogonal line segment. Each direction straight line is set (end point ridge direction setting step), and the left and right line segment setting means 23 indicates the distance between two points located on one and the other end point ridge direction straight line and is orthogonal to the ridge direction straight line Set the end point distance line segments (K1, K2) Minute setting step), the feature point direction discriminating means 24 determines the direction from the feature point toward the direction in which the distance of the end point distance line segment increases along the ridge direction straight line as the feature point direction (feature point direction determining step). .
The ridge direction straight line setting step, the end point ridge direction setting step, the side line distance line segment setting step, and the feature point direction determining step may be configured to be programmed and executed by a computer. Good.

告ぎに、本実施形態である指紋特徴点決定システムの動作について、図４のフローチャートに基づき説明する。   As an announcement, the operation of the fingerprint feature point determination system according to the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

まず、隆線方向特定手段２１が、特徴点位置指定部１で特徴点の位置（特徴点位置）が指定（設定）された指紋画像を取得し、図２に示すように、この指紋画像における水平線分Ｈを基準として、各特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を角度θで通過する一定長の線分ｎ(θ)を設定する。
ここで、線分ｎ(θ)の角度θは、０°〜１８０°で一定間隔の角度で設定されるものとする。 First, the ridge direction specifying means 21 obtains a fingerprint image in which the feature point position (feature point position) is designated (set) by the feature point position designation unit 1, and as shown in FIG. Using the horizontal line segment H as a reference, a fixed-length line segment n (θ) passing through each feature point position (X, Y) at an angle θ is set.
Here, it is assumed that the angle θ of the line segment n (θ) is set at an angle of 0 ° to 180 ° at regular intervals.

次いで、隆線方向特定手段２１は、設定された各ｎ(θ)上の各画素について、隣り合う画素における濃度値の差分値(濃度差分値)を累積加算した濃度差分総和値Ｓ(Ｌ(θ))として算出する。
ここで、累積加算される線分ｎ(θ)の角度θは、０°〜１８０°の角度で、例えば５°毎に算出された値とする。
次に、隆線方向特定手段２１は、算出された濃度差分総和値Ｓ(ｎ(θ))が最小となるときの角度（minθ）を特定し、特定されたminθの線分ｎ（minθ）を、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における隆線方向（隆線方向直線）ＤＸＹとして決定する(隆線方向直線特定工程：ステップＳ１)。
尚、この隆線方向直線ＤＸＹは、図２に示すように、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を中心とした、一定の領域における隆線方向を示す。
ここで、隆線方向特定手段２１は、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の周囲一定範囲（例えば区画領域Ｓ）内における一定数の画素について、上述の隆線方向直線特定機能と同様に隆線方向直線を決定し、決定された隆線方向直線の平均の方向（角度）を特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における隆線方向（隆線方向直線）ＤＸＹとして決定する設定であってもよい。 Next, the ridge direction specifying means 21 for each pixel on each set n (θ) is a density difference sum S (L (L ()) obtained by cumulatively adding density value difference values (density difference values) in adjacent pixels. θ)).
Here, the angle θ of the line segment n (θ) to be cumulatively added is an angle of 0 ° to 180 °, for example, a value calculated every 5 °.
Next, the ridge direction specifying means 21 specifies the angle (minθ) at which the calculated concentration difference sum S (n (θ)) is minimum, and specifies the line segment n (minθ) of the specified minθ. a ridge direction (ridge direction line) at the feature point position (X, Y) is determined as D XY (ridge direction line specifying step: step S1).
Incidentally, the ridge direction line D XY, as shown in FIG. 2, around the feature point position (X, Y), indicating the ridge direction in certain areas.
Here, the ridge direction specifying means 21 applies a ridge to a certain number of pixels within a fixed range (for example, the partitioned region S) around the feature point position (X, Y) as in the above-described ridge direction straight line specifying function. determining the direction line, the average direction (angle) feature point position of the determined ridge direction line (X, Y) may be set to determine the ridge direction (ridge direction line) D XY in .

次に、左右端点設定手段２２が、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を通り、上記決定された隆線方向ＤＸＹに直交する直線Ｄ’（図示なし）を設定する。
ここで、左右端点設定手段２２は、直線Ｄ’上における、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から予め設定された距離だけ離れた点(端点Ｌ、Ｒ)を設定する（左右端点設定：ステップＳ２）。
尚、この端点Ｌ、Ｒにおける特徴点位置(Ｘ，Ｙ)からの距離を、例えば、平均指紋隆線幅２つ分以内とし、この端点Ｌ，Ｒがそれぞれ特徴点が設定された隆線の両隣の隆線上に設定されることが望ましい。 Then, the left and right end points setting means 22, through the feature point position (X, Y), sets the straight line D '(not shown) perpendicular to the ridge direction D XY determined above.
Here, the left and right end point setting means 22 sets points (end points L and R) on the straight line D ′ that are separated from the feature point position (X, Y) by a preset distance (left and right end point setting: step S2). ).
Note that the distance from the feature point position (X, Y) at the end points L and R is, for example, within two average fingerprint ridge widths, and the end points L and R are the ridges where the feature points are set respectively. It is desirable to set it on both adjacent ridges.

次いで、隆線方向特定手段２１が、設定された端点Ｌ，Ｒそれぞれについて、上記隆線方向特定機能と同様の処理を実行することにより、端点Ｌおよび端点Ｒにおける隆線方向（端点隆線方向直線ＤＬおよびＤＲ)を決定する（端点隆線方向直線特定工程：ステップＳ３）。   Next, the ridge direction specifying means 21 executes the same processing as the above ridge direction specifying function for each of the set end points L and R, so that the ridge directions at the end points L and R (end point ridge direction) Straight lines DL and DR) are determined (end point ridge direction straight line specifying step: step S3).

次いで、左右線分決定手段２３は、図３に示すように、決定された端点隆線方向直線ＤＬ上で端点Ｌを中点とした予め設定された一定長の線分Ｄａを設定する。ここで、設定された線分Ｄａの端点をＬ１、Ｌ２とする。また、左右線分決定手段２３は、図３に示すように、端点隆線方向直線ＤＲ上で端点Ｒを中点とした予め設定された一定長の線分Ｄｂを設定する。ここで、設定された線分Ｄｂの端点をＲ１、Ｒ２とする（左右線分設定工程：ステップＳ４）。   Next, as shown in FIG. 3, the left and right line segment determining means 23 sets a predetermined line segment Da having a predetermined length with the end point L as a midpoint on the determined end point ridge direction straight line DL. Here, let the end points of the set line segment Da be L1 and L2. Further, as shown in FIG. 3, the left and right line segment determining means 23 sets a predetermined line segment Db having a predetermined length with the end point R as a midpoint on the end point ridge direction straight line DR. Here, the end points of the set line segment Db are R1 and R2 (left and right line segment setting step: step S4).

ここで、左右線分決定手段２３は、Ｌ１、Ｒ１を結んだ線分、および、Ｌ２、Ｒ２を結んだ線分がそれぞれ隆線方向直線ＤＸＹに直交するように、線分Ｄａ、Ｄｂを設定するようにしてもよい。 Here, the left and right segment determining means 23, L1, the line connecting R1, and, L2, as R2 is a line segment connecting the perpendicular to the ridge direction line D XY respectively, lines Da, and Db You may make it set.

次いで、特徴点方向判別手段２４が、端点Ｌ１およびＲ１の距離を示す線分を端点距離線分Ｋ１、端点Ｌ２およびＲ２の距離を示す線分を端点距離線分Ｋ２として、それぞれの距離を測定すると共に、Ｋ１およびＫ２の大きさ(長さ)の比較判別を行う。   Next, the feature point direction discriminating means 24 measures each distance by using the line segment indicating the distance between the end points L1 and R1 as the end point distance line segment K1 and the line segment indicating the distance between the end points L2 and R2 as the end point distance line segment K2. At the same time, the size (length) of K1 and K2 is compared and determined.

ここで、特徴点方向判別手段２４は、Ｋ１＞Ｋ２である場合に、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)からＫ１の中点へのベクトル（方向）を、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における特徴点方向と決定する。
また、特徴点方向判別手段２４は、Ｋ１＜Ｋ２である場合に、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)からＫ２の中点へのベクトル（方向）を、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の特徴点方向として決定する（特徴点方向決定工程：ステップＳ５）。 Here, when K1> K2, the feature point direction discriminating means 24 uses the vector (direction) from the feature point position (X, Y) to the midpoint of K1 as a feature at the feature point position (X, Y). Determine the point direction.
Further, the feature point direction discriminating means 24 calculates the vector (direction) from the feature point position (X, Y) to the midpoint of K2 when K1 <K2, and the feature point at the feature point position (X, Y). The direction is determined (feature point direction determination step: step S5).

尚、特徴点方向判別手段２４は、Ｋ１＞Ｋ２である場合に、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から特徴点方向直線ＤＸＹおよび線分Ｋ１と交点へのベクトル、つまり、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から特徴点方向ＤＸＹに平行にＫ１側に向かうベクトル方向を特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の特徴点方向として決定する設定であってもよい。 The feature point direction discrimination means 24, K1> in the case of K2, the vector of the feature point position (X, Y) the feature point from the direction line D XY and the line segment K1 and intersection, that is, the feature point position (X , Y) may be set so as to determine the vector direction toward the K1 side parallel to the feature point direction DXY as the feature point direction of the feature point position (X, Y).

また、特徴点方向判別手段２４は、Ｋ１＜Ｋ２である場合に、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から特徴点方向直線ＤＸＹおよび線分Ｋ２と交点へのベクトル、つまり、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から特徴点方向ＤＸＹに平行にＫ２側に向かうベクトル方向を特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の特徴点方向として決定する設定であってもよい。 In addition, when K1 <K2, the feature point direction discriminating means 24 is a vector from the feature point position (X, Y) to the intersection point with the feature point direction straight line DXY and the line segment K2, that is, the feature point position (X , Y) may be set so as to determine the vector direction toward the K2 side parallel to the feature point direction DXY as the feature point direction of the feature point position (X, Y).

次いで、特徴点種別決定部３が、指紋画像内の各特徴点における周囲の隆線方向に基づいて、特徴点方向の決定された各特徴点が分岐点であるか、端点であるかを決定する(特徴点種別決定工程)。
尚、この特徴点種別決定工程では、本実施形態であるシステムのオペレータが各特徴点についてその特徴点種別を設定するようにしてもよい。 Next, the feature point type determination unit 3 determines whether each feature point determined in the feature point direction is a branch point or an end point based on the surrounding ridge direction at each feature point in the fingerprint image. (Feature point type determination step).
In this feature point type determination step, the operator of the system according to the present embodiment may set the feature point type for each feature point.

［実施形態２］
次に、本発明に係る実施形態２のシステムについて説明する。ここで、前述した実施形態１と同一の部分については、同一の符号を付するものとする。
この実施形態２は、システムの機器構成部分は前述した実施形態１（図１）とほぼ同一の構成を備えており、左右線分設定手段２３に代えて、以下に説明する交点抽出手段２５を備えた点が実施形態１の場合と相違する。
以下、実施形態１と異なる構成について説明する。 [Embodiment 2]
Next, a system according to the second embodiment of the present invention will be described. Here, the same reference numerals are assigned to the same portions as those of the first embodiment described above.
In this second embodiment, the system components have almost the same configuration as that of the first embodiment (FIG. 1) described above. Instead of the left and right line segment setting means 23, an intersection extraction means 25 described below is provided. The point provided is different from the case of the first embodiment.
Hereinafter, a configuration different from that of the first embodiment will be described.

交点抽出手段２５は、隆線方向直線ＤＸＹおよび端点隆線方向直線ＤＬを交点ＣＬと設定すると共に、隆線方向直線ＤＸＹおよび端点隆線方向直線ＤＲを交点ＣＲと設定する（交点設定機能）。
また、交点抽出手段２５は、上記設定された二つの交点のうち、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)により近い方の交点（交点Ｃ）を求める（交点抽出機能）。 The intersection point extraction means 25 sets the ridge direction straight line DXY and the end point ridge direction straight line DL as the intersection point CL, and sets the ridge direction straight line DXY and the end point ridge direction straight line DR as the intersection point CR (intersection point setting function). ).
Further, the intersection point extraction means 25 obtains an intersection point (intersection point C) closer to the feature point position (X, Y) of the two set intersection points (intersection point extraction function).

特徴点方向判別手段２４は、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から、隆線方向直線ＤＸＹに対して平行で、且つ特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から交点Ｃに対して遠ざかる方向を判別し、当該方向を特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における特徴点方向として決定する(特徴点方向交点決定機能)。
［実施形態２の動作説明］
次に、本実施形態である指紋特徴点決定システムの動作について、図５のフローチャートに基づき説明する。 Feature point direction determination means 24, the feature point position (X, Y), parallel to the ridge direction line D XY, directions to determine away respect to an intersection C from and the feature point position (X, Y) The direction is determined as the feature point direction at the feature point position (X, Y) (feature point direction intersection determination function).
[Description of Operation of Embodiment 2]
Next, the operation of the fingerprint feature point determination system according to the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

まず、隆線方向特定手段２１が、特徴点位置指定部１で特徴点の位置（特徴点位置）が指定（設定）された指紋画像を取得し、図２に示すように、この指紋画像における水平線分Ｈを基準として、各特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を角度θで通過する一定長の線分ｎ(θ)を設定する。
ここで、線分ｎ(θ)の角度θは、０°〜１８０°で一定間隔の角度で設定されるものとする。 First, the ridge direction specifying means 21 obtains a fingerprint image in which the feature point position (feature point position) is designated (set) by the feature point position designation unit 1, and as shown in FIG. Using the horizontal line segment H as a reference, a fixed-length line segment n (θ) passing through each feature point position (X, Y) at an angle θ is set.
Here, it is assumed that the angle θ of the line segment n (θ) is set at an angle of 0 ° to 180 ° at regular intervals.

次いで、隆線方向特定手段２１は、設定された各ｎ(θ)上の各画素について、隣り合う画素における濃度値の差分値(濃度差分値)を累積加算した濃度差分総和値Ｓ(Ｌ(θ))として算出する。
ここで、累積加算される線分ｎ(θ)の角度θは、０°〜１８０°の角度で、例えば５°毎に算出された値とする。
次に、隆線方向特定手段２１は、算出された濃度差分総和値Ｓ(ｎ(θ))が最小となるときの角度（minθ）を特定し、特定されたminθの線分ｎ（minθ）を、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における隆線方向（隆線方向直線）ＤＸＹとして決定する(隆線方向直線特定工程：ステップＳ１１)。
尚、この隆線方向直線ＤＸＹは、図２に示すように、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を中心とした、一定の領域（例えば、矩形領域：図２）における隆線方向を示す。
ここで、隆線方向特定手段２１は、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)の周囲一定範囲（例えば区画領域Ｓ）内における一定数の画素について、上述の隆線方向直線特定機能と同様に隆線方向直線を決定し、決定された隆線方向直線の平均の方向（角度）を特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における隆線方向（隆線方向直線）ＤＸＹとして決定する設定であってもよい。 Next, the ridge direction specifying means 21 for each pixel on each set n (θ) is a density difference sum S (L (L ()) obtained by cumulatively adding density value difference values (density difference values) in adjacent pixels. θ)).
Here, the angle θ of the line segment n (θ) to be cumulatively added is an angle of 0 ° to 180 °, for example, a value calculated every 5 °.
Next, the ridge direction specifying means 21 specifies the angle (minθ) at which the calculated concentration difference sum S (n (θ)) is minimum, and specifies the line segment n (minθ) of the specified minθ. a ridge direction (ridge direction line) at the feature point position (X, Y) is determined as D XY (ridge direction line specifying step: step S11).
Incidentally, the ridge direction line D XY, as shown in FIG. 2, the feature point position (X, Y) around a certain area (e.g., a rectangular area: 2) shows a ridge direction in.
Here, the ridge direction specifying means 21 applies a ridge to a certain number of pixels within a fixed range (for example, the partitioned region S) around the feature point position (X, Y) as in the above-described ridge direction straight line specifying function. determining the direction line, the average direction (angle) feature point position of the determined ridge direction line (X, Y) may be set to determine the ridge direction (ridge direction line) D XY in .

次に、左右端点設定手段２２が、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)を通り、上記決定された隆線方向ＤＸＹに直交する直線Ｄ’（図示なし）を設定する。
ここで、左右端点設定手段２２は、直線Ｄ’上における、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から予め設定された距離だけ離れた点(端点Ｌ、Ｒ)を設定する（左右端点設定：ステップＳ１２）。
尚、この端点Ｌ、Ｒにおける特徴点位置(Ｘ，Ｙ)からの距離を、例えば、平均指紋隆線幅２つ分以内とし、この端点Ｌ，Ｒがそれぞれ特徴点が設定された隆線の両隣の隆線上に設定されることが望ましい。 Then, the left and right end points setting means 22, through the feature point position (X, Y), sets the straight line D '(not shown) perpendicular to the ridge direction D XY determined above.
Here, the left and right end point setting means 22 sets points (end points L and R) on the straight line D ′ that are separated from the feature point position (X, Y) by a preset distance (left and right end point setting: step S12). ).
Note that the distance from the feature point position (X, Y) at the end points L and R is, for example, within two average fingerprint ridge widths, and the end points L and R are the ridges where the feature points are set respectively. It is desirable to set it on both adjacent ridges.

次いで、隆線方向特定手段２１が、設定された端点Ｌ，Ｒそれぞれについて、上記隆線方向特定機能と同様の処理を実行することにより、端点Ｌおよび端点Ｒにおける隆線方向（端点隆線方向直線ＤＬおよびＤＲ)を決定する（端点隆線方向直線特定工程：ステップＳ１３）。   Next, the ridge direction specifying means 21 executes the same processing as the above ridge direction specifying function for each of the set end points L and R, so that the ridge directions at the end points L and R (end point ridge direction) Straight lines DL and DR) are determined (end point ridge direction straight line specifying step: step S13).

次いで、交点抽出手段２５が、交点抽出手段２５は、隆線方向直線ＤＸＹおよび端点隆線方向直線ＤＬを交点ＣＬと設定すると共に、隆線方向直線ＤＸＹおよび端点隆線方向直線ＤＲを交点ＣＲと設定する（交点設定機能）。
次に、交点抽出手段２５は、上記設定された二つの交点のうち、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)により近い方の交点を交点Ｃとして設定する（交点決定工程：ステップＳ１４）。 Next, the intersection point extraction unit 25 sets the ridge direction straight line DXY and the end point ridge direction straight line DL as the intersection point CL, and also intersects the ridge direction straight line DXY and the end point ridge direction straight line DR. Set as CR (intersection setting function).
Next, the intersection extraction means 25 sets the intersection closer to the feature point position (X, Y) among the two intersections set as the intersection C (intersection determination step: step S14).

次いで、特徴点方向判別手段２４は、隆線方向直線ＤＸＹに重なり（つまり、隆線方向直線ＤＸＹに平行）、且つ特徴点位置(Ｘ，Ｙ)から遠ざかるベクトル方向を、特徴点位置(Ｘ，Ｙ)における特徴点方向として決定する(特徴点方向交点決定工程：ステップＳ１５）。 Then, the feature point direction discrimination means 24 overlaps the ridge direction line D XY (i.e., parallel to the ridge direction line D XY), and feature point position (X, Y) a vector away from the feature point position ( X, Y) is determined as the feature point direction (feature point direction intersection determination step: step S15).

次いで、特徴点種別決定部３が、実施形態１の場合と同様に、指紋画像内の各特徴点における周囲の隆線方向に基づいて、特徴点方向の決定された各特徴点が分岐点であるか、端点であるかを決定する(特徴点種別決定工程)。
尚、この特徴点種別決定工程では、本実施形態であるシステムのオペレータが各特徴点についてその特徴点種別を設定するようにしてもよい。 Next, as in the case of the first embodiment, the feature point type determination unit 3 determines that each feature point whose feature point direction has been determined is a branch point based on the surrounding ridge direction at each feature point in the fingerprint image. It is determined whether there is an end point (feature point type determination step).
In this feature point type determination step, the operator of the system according to the present embodiment may set the feature point type for each feature point.

以上のように、実施形態１および２に示した指紋特徴点決定システムでは、特徴点方向決定部２が、特徴点における隆線方向(直線)の左右両側に設定された端点隆線方向（直線）が相互に離れていく方向、つまり広がっていく方向を判別し、当該方向を特徴点方向に設定する構成としたことにより、指紋画像内に設定された特徴点における特徴点方向を迅速かつ正確に設定することが可能となる。   As described above, in the fingerprint feature point determination system shown in the first and second embodiments, the feature point direction determination unit 2 performs the end point ridge direction (straight line) set on the left and right sides of the ridge direction (straight line) at the feature point. ) Are separated from each other, that is, the direction in which they are spread, and the direction is set as the feature point direction, so that the feature point direction at the feature point set in the fingerprint image can be quickly and accurately determined. It becomes possible to set to.

本発明は、指紋画像を用いて個人確認を行う指紋照合システムに関し、指紋特徴点情報の登録を行なう指紋情報登録システムに対して有用に適用することができる。   The present invention relates to a fingerprint collation system that performs personal confirmation using a fingerprint image, and can be usefully applied to a fingerprint information registration system that registers fingerprint feature point information.

１ 特徴点位置指定部
２ 特徴点方向決定部(特徴点方向決定装置)
３ 特徴点種別決定部
２１ 隆線方向特定手段（隆線方向設定手段）
２２ 左右端点設定手段
２３ 左右線分設定手段
２４ 特徴点方向判別手段 1 feature point position specifying unit 2 feature point direction determining unit (feature point direction determining device)
3 feature point type determination unit 21 ridge direction specifying means (ridge direction setting means)
22 left and right end point setting means 23 left and right line segment setting means 24 feature point direction discrimination means

Claims (8)

外部から入力された指紋画像内における特徴点の位置を設定する特徴点設定部と、前記設定された各特徴点における特徴点方向を設定する特徴点方向設定部とを備えた指紋画像特徴点決定システムであって、
前記特徴点方向設定部は、
前記各特徴点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線に基づき特定の隆線の流れ方向を示す隆線方向直線を設定する隆線方向直線設定手段と、
前記隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定すると共に、当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線に基づき特定の隆線の流れ方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定する端点隆線方向設定手段と、
前記一方および他方の端点隆線方向直線上の対向する２点間の距離を示し且つ前記隆線方向直線に直交する側線相互間距離線分を設定する側線間距離線分設定手段と、
前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線相互間距離線分の距離が大きくなる方向を前記特徴点方向として決定する特徴点方向決定手段を備えたことを特徴とする指紋画像特徴点決定システム。 Fingerprint image feature point determination comprising a feature point setting unit that sets the position of a feature point in an externally input fingerprint image and a feature point direction setting unit that sets the feature point direction at each of the set feature points A system,
The feature point direction setting unit includes:
A ridge direction straight line setting means for setting a ridge direction straight line indicating a flow direction of a specific ridge based on a ridge existing within a predetermined fixed range including each feature point;
A predetermined fixed range including the end points at both end points of the orthogonal line segment and an orthogonal line segment having a predetermined length orthogonal to the straight line in the ridge direction and having the feature point as a middle point Endpoint ridge direction setting means for setting one and the other endpoint ridge direction straight lines respectively indicating the flow direction of a specific ridge based on the ridges present therein,
Side line distance line segment setting means for indicating a distance between two opposing points on the one and the other end ridge direction straight lines and setting a distance line between the side lines orthogonal to the ridge direction straight line;
A fingerprint image feature point determination unit, comprising: a feature point direction determination unit that determines a direction in which a distance between the side lines increases along the ridge direction line from the feature point as the feature point direction. system. 前記請求項１に記載の指紋画像特徴点決定システムにおいて、
前記特徴点方向決定手段が、
前記隆線方向直線上で前記特徴点を基準として前記側線間距離線分の距離が大きくなる側に設定された前記側線間距離線分の中点に向けて前記特徴点から設定されたベクトルを前記特徴点方向として決定する方向ベクトル決定機能を備えたことを特徴とする指紋画像特徴点決定システム。 In the fingerprint image feature point determination system according to claim 1,
The feature point direction determining means is
A vector set from the feature point toward the midpoint of the side-line distance line segment set on the side where the distance between the side-line distance line segments becomes larger with respect to the feature point on the ridge line. A fingerprint image feature point determination system comprising a direction vector determination function for determining a point direction. 前記請求項１に記載の指紋画像特徴点決定システムにおいて、
前記特徴点方向決定手段が、
前記一方および他方の端点隆線方向直線と前記隆線方向直線とが交わる交点のうち前記特徴点に近い交点を側線交点として求め、前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線交点に対して遠ざかる方向を前記特徴点方向として決定する交点方向決定機能を備えたことを特徴とする指紋画像特徴点決定システム。 In the fingerprint image feature point determination system according to claim 1,
The feature point direction determining means is
An intersection point close to the feature point is obtained as a side line intersection point among intersection points where the one and the other end point ridge direction straight line and the ridge direction straight line intersect, and from the feature point to the side line intersection point along the ridge direction straight line A fingerprint image feature point determination system comprising an intersection direction determination function for determining a direction away from the point as the feature point direction. 予め特徴点の位置が設定された指紋画像を取得し、当該指紋画像における前記各特徴点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線に基づき特定の隆線の流れ方向を示す隆線方向直線を設定する隆線方向直線設定手段と、
前記隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定すると共に、当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線に基づき特定の隆線の流れ方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定する端点隆線方向設定手段と、
前記一方および他方の端点隆線方向直線上の対向する２点間の距離を示し且つ前記隆線方向直線に直交する側線相互間距離線分を設定する側線間距離線分設定手段と、
前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線相互間距離線分の距離が大きくなる方向を前記特徴点方向として決定する特徴点方向決定手段を備えたことを特徴とする指紋画像特徴点決定装置。 A ridge that acquires a fingerprint image in which the position of a feature point is set in advance, and indicates a flow direction of a specific ridge based on a ridge that exists within a predetermined range including each feature point in the fingerprint image Ridge direction straight line setting means for setting a direction straight line;
A predetermined fixed range including the end points at both end points of the orthogonal line segment and an orthogonal line segment having a predetermined length orthogonal to the straight line in the ridge direction and having the feature point as a middle point Endpoint ridge direction setting means for setting one and the other endpoint ridge direction straight lines respectively indicating the flow direction of a specific ridge based on the ridges present therein,
Side line distance line segment setting means for indicating a distance between two opposing points on the one and the other end ridge direction straight lines and setting a distance line between the side lines orthogonal to the ridge direction straight line;
A fingerprint image feature point determination unit, comprising: a feature point direction determination unit that determines a direction in which a distance between the side lines increases along the ridge direction line from the feature point as the feature point direction. apparatus. 前記請求項４に記載の指紋画像特徴点決定装置において、
前記特徴点方向決定手段が、
前記隆線方向直線上で前記特徴点を基準として前記側線間距離線分の距離が大きくなる側に設定された前記側線間距離線分の中点に向けて前記特徴点から設定されたベクトルを前記特徴点方向として決定する方向ベクトル決定機能を備えたことを特徴とする指紋画像特徴点決定装置。 In the fingerprint image feature point determination device according to claim 4,
The feature point direction determining means is
A vector set from the feature point toward the midpoint of the side-line distance line segment set on the side where the distance between the side-line distance line segments becomes larger with respect to the feature point on the ridge line. A fingerprint image feature point determination device comprising a direction vector determination function for determining a point direction. 前記請求項４に記載の指紋画像特徴点決定装置において、
前記特徴点方向決定手段が、
前記一方および他方の端点隆線方向直線と前記隆線方向直線とが交わる交点のうち前記特徴点に近い交点を側線交点として求め、前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線交点に対して遠ざかる方向を前記特徴点方向として決定する交点方向決定機能を備えたことを特徴とする指紋画像特徴点決定装置。 In the fingerprint image feature point determination device according to claim 4,
The feature point direction determining means is
An intersection point close to the feature point is obtained as a side line intersection point among intersection points where the one and the other end point ridge direction straight line and the ridge direction straight line intersect, and from the feature point to the side line intersection point along the ridge direction straight line An apparatus for determining a feature point of a fingerprint image, comprising an intersection direction determination function for determining a direction away from the direction as the feature point direction. 予め特徴点の位置が設定された指紋画像を取得し、当該指紋画像における前記各特徴点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す隆線方向直線を設定し、前記隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定すると共に、当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定し、前記一方および他方の端点隆線方向直線上に位置する２点間の距離を示し且つ前記隆線方向直線に直交する側線間距離線分を設定し、前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線間距離線分の距離が大きくなる方向を前記特徴点方向として決定することを特徴とする指紋画像特徴点決定方法。   A ridge direction indicating a specific ridge direction based on a ridge direction existing within a predetermined range including the feature points in the fingerprint image, by acquiring a fingerprint image in which the position of the feature point is set in advance A straight line is set, an orthogonal line segment having a predetermined length orthogonal to the straight line in the ridge direction and having the feature point as a middle point is set, and each end point is included in advance at both end points of the orthogonal line segment. One and the other end point ridge direction straight lines indicating a specific ridge direction are set based on the ridge direction existing within the set fixed range, respectively, and are located on the one and the other end ridge direction straight lines. A distance line between side lines indicating a distance between points and orthogonal to the ridge direction straight line is set, and a direction in which the distance between the side line distance line segments increases from the feature point along the ridge direction straight line is the feature point. With the characteristic of determining as direction Fingerprint image feature point determining how. 予め特徴点の位置が設定された指紋画像を取得し、当該指紋画像における前記各特徴点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す隆線方向直線を設定する隆線方向直線設定機能と、
前記隆線方向直線に直交し前記特徴点を中点とする予め設定された長さの直交線分を設定すると共に当該直交線分の両端点で当該各端点を含む予め設定された一定範囲内に存在する隆線方向に基づき特定の隆線方向を示す一方および他方の端点隆線方向直線をそれぞれ設定する端点隆線方向設定機能と、
前記一方および他方の端点隆線方向直線上に位置する２点間の距離を示し且つ前記隆線方向直線に直交する側線間距離線分を設定する側線間距離線分設定機能と、
前記特徴点から前記隆線方向直線に沿って前記側線間距離線分の距離が大きくなる方向を前記特徴点方向として決定する特徴点方向決定機能とを、予め設定されたコンピュータに実行させることを特徴とする指紋画像特徴点決定プログラム。 A ridge direction indicating a specific ridge direction based on a ridge direction existing within a predetermined range including the feature points in the fingerprint image, by acquiring a fingerprint image in which the position of the feature point is set in advance Ridge direction straight line setting function to set a straight line,
An orthogonal line segment having a predetermined length orthogonal to the straight line in the ridge direction and having the feature point as a midpoint is set, and at the end points of the orthogonal line segment, within a predetermined fixed range including the end points An end point ridge direction setting function for setting one and the other end point ridge direction straight lines indicating a specific ridge direction based on the ridge direction existing in
A side line distance line segment setting function for indicating a distance between two points located on the one and the other end point ridge direction straight line and setting a side line distance line segment orthogonal to the ridge direction straight line;
A feature point direction determining function for determining, as the feature point direction, a direction in which the distance between the side line distance line segments increases along the ridge direction straight line from the feature point is executed by a preset computer. A fingerprint image feature point determination program.
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