JPH05233796A - Image processing method and image processor - Google Patents

Image processing method and image processor

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JPH05233796A
JPH05233796A JP4033760A JP3376092A JPH05233796A JP H05233796 A JPH05233796 A JP H05233796A JP 4033760 A JP4033760 A JP 4033760A JP 3376092 A JP3376092 A JP 3376092A JP H05233796 A JPH05233796 A JP H05233796A
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JP
Japan
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pixel
image
fingerprint
black
pixels
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Application number
JP4033760A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Kobayashi
哲二 小林
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To perform the collation of two binary pictures at high speed and to reduce the memory amount of registration information. CONSTITUTION:The set of more than one black picture element is treated as a line, the respective black picture element address of a first changed picture obtained by performing a processing thinning the line width of a first picture to the line width designated value which is less than an original line width is stored as registration information in a memory 6 and a second picture is stored in a picture memory 4. Next, in the collation process of the first picture and the second picture, the registration information of the first picture and the respective black picture element address of a second changed picture obtained by performing a processing thinning the second picture to the line width designated value are collated and the coincidence of the first picture and the second picture is decided by a central processing unit 5. In this process, the multistage controls of image information moving amount and the line width and the jumping reference of registration information, etc., are performed and the processing amount is reduced. The memory amount of registration information is reduced by preparing registration data by compressing the binary picture data for which a thinning processing is performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル化された画
像(指紋、印影、図形、文字など)のパターン認識を画
像処理装置(電子計算機、電子交換機、通信制御装置、
ICカード、画像認識装置、画像照合装置、画像検査装
置などにおけるハードウェア及び/またはソフトウェ
ア)により行う場合、登録用の画像情報を記憶装置に格
納し、更には、二つの画像の照合によって、それらの画
像の一致性(一致の度合い)により、一致または不一致
を判定する画像処理方法及び画像処理装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to pattern recognition of digitized images (fingerprints, imprints, figures, characters, etc.) for image processing devices (electronic computers, electronic exchanges, communication control devices,
In the case of using an IC card, an image recognition device, an image collation device, hardware and / or software in an image inspection device, etc., image information for registration is stored in a storage device, and further, by collating two images The present invention relates to an image processing method and an image processing apparatus for determining whether a match or a mismatch occurs based on the matching (degree of matching) of images.

【0002】[0002]

【従来の技術】パターン認識の対象とする画像の例とし
て、画像が指紋の場合を説明する。指紋は、指の隆線の
紋様である。なお、谷線(隆線と隆線の間)は隆線で定
まるので、隆線の代わりに谷線の描く紋様を指紋として
用いてもよい。指紋として扱う線を指紋線と呼ぶ。本人
確認のための指紋の入力装置は、撮像装置(例えば、C
CD(電荷結合素子)カメラ)から入力する方式として、
プリズム方式(例えば、清水ほか著「プリズムを用いた
指紋情報検出方法−全反射法と光路分離法の比較−」、
電子通信学会論文誌、Vol.J68-D、 No.3、pp.414-415
(1985年))、及びホログラム方式(例えば、井垣ほか
著「ホログラフィック指紋センサを用いた個人照合装
置」、電子情報通信学会技術研究報告、PRU87−31、
pp.27−33、(1987年))などが知られている。
2. Description of the Related Art As an example of an image targeted for pattern recognition, a case where the image is a fingerprint will be described. A fingerprint is a ridge pattern on a finger. Since the valley line (between the ridge lines) is determined by the ridge line, the pattern drawn by the valley line may be used as the fingerprint instead of the ridge line. The line treated as a fingerprint is called a fingerprint line. A fingerprint input device for personal identification is an imaging device (for example, C
As a method of inputting from a CD (charge coupled device) camera,
Prism method (eg, Shimizu et al., “Fingerprint Information Detection Method Using Prism—Comparison of Total Reflection Method and Optical Path Separation Method”),
IEICE Transactions, Vol.J68-D, No.3, pp.414-415
(1985)), and hologram method (for example, "Personal collation device using holographic fingerprint sensor" by Igaki et al., Technical Report of IEICE, PRU87-31,
pp.27-33, (1987)) and the like are known.

【0003】撮像装置から入力されたアナログ情報の指
紋画像は、A/D(アナログ/ディジタル)変換器によ
り、ディジタル化された指紋の濃淡画像に変換される。
この指紋の濃淡画像は、画像メモリの画素アドレスであ
る座標(X,Y)と、画像メモリの各画素アドレスの構
成要素である画素の輝度により表される。X軸,Y軸の
設定方法は任意である。指紋の凹凸を直接に二値画像に
変換して、指紋画像としてもよい。指紋の濃淡画像は、
平滑化や隆線の方向などにより補正を行うことも可能で
ある。
A fingerprint image of analog information input from the image pickup device is converted into a digital grayscale image of a fingerprint by an A / D (analog / digital) converter.
The grayscale image of the fingerprint is represented by the coordinates (X, Y) which are the pixel addresses of the image memory and the brightness of the pixels which are the constituent elements of each pixel address of the image memory. The method of setting the X axis and the Y axis is arbitrary. The unevenness of the fingerprint may be directly converted into a binary image to be used as a fingerprint image. The grayscale image of the fingerprint is
It is also possible to perform correction by smoothing or the direction of the ridge.

【0004】指紋の特徴を表す特徴点としては、端点、
分岐点、交差点がある。ディジタル化された指紋の濃淡
画像の特徴点は、指紋画像を二値化し、更に細線化し
て、特徴点を表す画素の範囲(例えば、特徴点を中心と
する3×3個の画素集合)のパターンと同じパターンが
細線化画像に存在することにより検出できる(例えば、
笹川ほか著「低品質画像への対応能力を高めた個人確認
用指紋照合装置」、電子情報通信学会論文誌, Vol.J72-
D-II,No.5, pp.707-714(1990年))。
[0004] The feature points representing the features of the fingerprint are end points,
There are forks and intersections. The digitized feature image of the grayscale image of the fingerprint is binarized from the fingerprint image and further thinned to obtain a range of pixels representing the feature point (for example, a set of 3 × 3 pixels centered on the feature point). The same pattern as the pattern can be detected by being present in the thinned image (for example,
Sasakawa et al., "Fingerprint collation device for personal identification with enhanced ability to deal with low quality images", IEICE Transactions, Vol.J72-
D-II, No.5, pp.707-714 (1990)).

【0005】指紋の照合において、あらかじめ照合のた
めの情報をメモリに登録しておく指紋を登録指紋、登録
指紋との一致性を照合する指紋を検査指紋と呼ぶ。登録
指紋と検査指紋の照合方式として、特徴点を用いる方
式、隆線の方向を用いる方式、及び登録指紋と検査指紋
の原画像同士のパターンマッチングによる方式などが知
られている。細線化画像同士のパターンマッチングによ
る照合方式の一例として、特開昭63-132386には、登
録指紋の細線化画像と検査指紋の細線化画像の重ね合わ
せによる照合方式が開示されている。平滑化は、指紋画
像の雑音の影響を減らすための処理であり、例えば、任
意の画素の近傍画素の値を用いる局所加重平均フィルタ
があり、高木・下田(監修)「画像解析ハンドブッ
ク」、pp.538-548、東大出版会(1991年)、などに開示
されている。
In the fingerprint collation, a fingerprint for which information for collation is registered in a memory in advance is referred to as a registered fingerprint, and a fingerprint for matching with the registered fingerprint is referred to as an inspection fingerprint. Known methods of collating the registered fingerprint and the inspection fingerprint include a method using a feature point, a method using the direction of a ridge, and a method using pattern matching between original images of the registered fingerprint and the inspection fingerprint. As an example of a matching method by pattern matching between thinned images, Japanese Patent Laid-Open No. 63-132386 discloses a matching method by superimposing a thinned image of a registered fingerprint and a thinned image of an inspection fingerprint. Smoothing is a process for reducing the influence of noise on a fingerprint image. For example, there is a locally weighted average filter that uses the values of neighboring pixels of an arbitrary pixel, Takagi and Shimoda (supervised) “Image Analysis Handbook”, pp. .538-548, Todai Press (1991), etc.

【0006】二値画像の細線化は、線の対象とする種類
の画素について、大部分(大部分とは、半分以上から全
部までの意味とし、理想的には全部)の線幅を1画素と
することであり、対象とする種類の画素は、黒画素また
は白画素のいずれか一方であるが、黒画素として以後記
述する。濃淡画像を二値化して、二値画像の細線化を行
う方式として、黒画素の集合内で、外側にある黒画素
を、黒画素の連結性(4連結または8連結)を保持して
順次に削除していくヒルディッチ(Hilditch)の細線
化方式などがある(例えば、田村(監修)「コンピュータ
画像処理入門」、総研出版、pp.80-83(1985年)、田村
著「多面的画像処理とそのソフトウェア・システムに関
する研究」, 電子技術総合研究所研究報告,pp.25-64、
835号(1984年2月)、及び森ほか著「画像認識の基礎
[I]」、pp.65-71、オーム社(1986年))。また、小
林著「画像の細線化と特徴点抽出」、信学技報、PRU90-
149、pp.33-38(1991年)においても濃淡画像または二
値画像の細線化方式が述べられている。
In thinning a binary image, the line width of most of the pixels of the type of line object (most part means half or more to all, and ideally all) is one pixel. The target type pixel is either a black pixel or a white pixel, and will be described as a black pixel hereinafter. As a method of binarizing a grayscale image and thinning the binary image, the black pixels on the outer side in the set of black pixels are sequentially retained while maintaining the connectivity (4 or 8 connections) of the black pixels. Hilditch's thinning method, etc. (see, for example, Tamura (supervised) "Introduction to Computer Image Processing", Soken Shuppan, pp.80-83 (1985), Tamura's "Multi-faceted image processing") And its software system ”, Research Report of Electrotechnical Laboratory, pp.25-64,
835 (February 1984) and Mori et al., "Basics of Image Recognition [I]", pp.65-71, Ohmsha (1986)). In addition, Kobayashi "Image thinning and feature point extraction", IEICE Technical Report, PRU90-
149, pp.33-38 (1991) also describes a thinning method for grayscale images or binary images.

【0007】濃淡画像を二値化して、二値画像にする方
式は、例えば森ほか著「画像認識の基礎[I]」、pp.3
7-47、オーム社(1986年)、などに述べられている。指
紋の入力では、検査指紋と登録指紋で、位置ずれ(回転
及び/または平行移動)が生じるため、検査指紋と登録
指紋の照合では、両指紋についての位置合わせが必要と
なる。位置合わせ方式(回転と平行移動)としては、隆
線方向を用いる方式、代表特徴点と周辺特徴点による方
式、平行移動のみを可能な範囲について試行錯誤し、最
も一致数の多い場合を最終設定位置とする方式などが知
られている。位置合わせのときに必要な座標変換や幾何
学的変換の公式は、例えば、プラストックほか著、郡山
訳「コンピュータグラフィックス」、pp.84-88、マグロ
ウヒルブック(1987年)、に述べられている。
A method of binarizing a grayscale image into a binary image is described, for example, in "Basics of Image Recognition [I]" by Mori et al., Pp.3.
7-47, Ohmsha (1986), etc. When the fingerprint is input, the inspection fingerprint and the registered fingerprint are misaligned (rotated and / or moved in parallel). Therefore, the verification of the inspection fingerprint and the registered fingerprint requires alignment of both fingerprints. As the alignment method (rotation and parallel movement), the method that uses the ridge direction, the method that uses the representative feature points and the peripheral feature points, and the trial and error for the range in which only parallel movement is possible Positioning method and the like are known. The formulas of coordinate transformation and geometric transformation required for alignment are described in, for example, Plastock et al., "Computer Graphics," translated by Koriyama, pp.84-88, McGraw-Hill Book (1987). There is.

【0008】照合のときの位置合わせにおいて、指紋画
像の近似的中心点を求めることが有用である。特公昭58
-55548「図形中心位置決定方法」では、隆線の勾配が急
な方向を逐次に探索して中心点を求める方式が開示され
ている。伊藤ほか著「中心点に着目した指紋画像の一分
類法」、信学技報、PRU89-79、pp.15-22(1989年)にお
いては、長方形の各辺の平行線との交点数を用いて、逐
次に中心位置に接近する方式が述べられている。「指紋
照合における基準点抽出に関する一検討」、昭和62年電
子情報通信学会情報・システム部門全国大会、No.125、
においては、走査線ごとに通過する隆線数を計数して線
数の分布を求めている。
It is useful to find an approximate center point of the fingerprint image in the alignment at the time of matching. Japanese Patent Sho 58
-55548 "Diagram center position determination method" discloses a method in which a direction in which a ridge has a steep slope is sequentially searched for a center point. In Ito et al. “Classification Method of Fingerprint Images Focusing on Central Point”, IEICE Technical Report, PRU89-79, pp.15-22 (1989), the number of intersections with parallel lines on each side of a rectangle is described. A method of sequentially approaching the center position by using it is described. "A Study on Extraction of Reference Points in Fingerprint Matching", 1987 IEICE National Conference on Information and Systems, No.125,
In, the number of ridges passing through each scanning line is counted to obtain the distribution of the number of lines.

【0009】小林著「指紋画像の照合方式の考察」、信
学技報、PRU91-45、電子情報通信学会、pp.25-30(1991
年7月)では、登録指紋の細線化画像(または細め処理
を行った画像)から取得した黒画素と検査指紋の二値画
像(または細め処理を行った画像)のテンプレートマッ
チングによる方式を提案しており、その方式では、二値
画像同士でテンプレートマッチングを行う方式よりも処
理量及びメモリ量が削減されている。
Kobayashi, "Consideration of Fingerprint Image Matching Method," IEICE Technical Report, PRU91-45, IEICE, pp.25-30 (1991)
(July 2016), we proposed a method by template matching of black pixels acquired from the thinned image of the registered fingerprint (or the image subjected to the thinning process) and the binary image of the inspection fingerprint (or the image subjected to the thinning process). However, in that method, the processing amount and the memory amount are reduced as compared with the method of performing template matching between binary images.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、指紋
等の画像照合については種々の技術が提案されている
が、依然として処理装置に比較的大きな記憶容量と処理
量とが要求される。なお、少ない記憶容量で線図形を記
憶する方法として、フリーマンのチェーン符号による方
法(例えば安居院・中嶋著「画像情報処理」、pp.113-1
14、森北出版(1991年))が知られているが、指紋のよう
な複雑な場合への適用は困難である。従って、指紋照合
用の処理装置としては、一般のパーソナルコンピュータ
等では実用化することは困難であり、高速コンピュータ
あるいは専用のハードウエア装置を用いることが必要で
あり、高価なものとなる。本発明は上述した事情に鑑み
てなされたものであり、処理速度が速く、小さな記憶容
量で実施できる画像処理方法および画像処理装置を提供
することを目的としている。
As described above, various techniques have been proposed for collating images such as fingerprints, but the processing device still requires a relatively large storage capacity and processing amount. As a method of storing a line figure with a small storage capacity, a method using Freeman's chain code (see, for example, "Image Information Processing" by Yasui In and Nakajima, pp.113-1).
14, Morikita Publishing (1991)) is known, but it is difficult to apply it to complicated cases such as fingerprints. Therefore, as a processing device for fingerprint collation, it is difficult to put it into practice in a general personal computer or the like, and it is necessary to use a high-speed computer or a dedicated hardware device, which is expensive. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an image processing method and an image processing apparatus that can be implemented with a high processing speed and a small storage capacity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に記載の構成にあっては、黒画素と白画素を画
像の画素の構成要素とし、各画素アドレスは、X座標と
Y座標で表される二値画像について、黒画素と白画素の
画素種類のいずれか一方を対象画素種類とし、位置は任
意であって規定の画素数と形状を有する画素集合を定め
ておき、画素集合は、代表画素と非代表画素から成って
おり、二値画像を画素集合の集合体とみなし、Y座標と
そのY座標上の各画素集合の代表画素のX座標につい
て、各画素集合に対象画素種類が存在するかどうかをチ
ェックして対象画素種類が存在するときにだけ代表画素
のX座標、代表画素が黒画素か白画素かの区分ビット、
及び非代表画素の個々の画素における黒画素と白画素の
区分ビットのデータにより、二値画像を記憶することを
特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, in the structure according to claim 1, the black pixel and the white pixel are the constituent elements of the pixel of the image, and each pixel address has an X coordinate and a Y coordinate. For a binary image represented by coordinates, one of the pixel types of black pixels and white pixels is set as the target pixel type, the position is arbitrary, and a pixel set having a prescribed number of pixels and a shape is defined, The set is composed of representative pixels and non-representative pixels. The binary image is regarded as a set of pixel sets, and the Y coordinate and the X coordinate of the representative pixel of each pixel set on the Y coordinate are targeted to each pixel set. It is checked whether or not the pixel type exists, and only when the target pixel type exists, the X coordinate of the representative pixel, the classification bit indicating whether the representative pixel is a black pixel or a white pixel,
Further, the binary image is stored by the data of the division bit of the black pixel and the white pixel in each non-representative pixel.

【0012】また、請求項2に記載の構成にあっては、
黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とする二値画像
の2つの画像を第1画像と第2画像とし、両画像の位置
合わせ後に一致性を調べる照合処理手段を備え、一方の
画像を任意の変換により移動後のパターンとする手段に
より移動して、それら2つの画像の照合を行う場合に、
第1の画像について任意の変換により第1移動刻み幅で
パターンを第1移動範囲について順次に移動し、かつパ
ターンの黒画素について第1登録情報探索増加幅を2以
上にする飛び越し探索で調べて評価基準が準最適となる
第1移動位置を求める第1のパターン移動手段を具備
し、第1のパターン移動手段について、各パラメータを
規定範囲で不変更も含めて変更して得られる一個以上の
各パターン移動手段について、順次に実行することによ
り、評価基準が最適となる移動位置を求めることを特徴
としている。
Further, in the structure according to claim 2,
Two images of a binary image having black pixels and white pixels as constituent elements of the pixels of the image are referred to as a first image and a second image, and a matching processing unit that checks the matching after alignment of both images is provided, and one image is provided. Is moved by means of a pattern that has been moved by an arbitrary conversion, and the two images are collated,
For the first image, the pattern is sequentially moved in the first movement range with the first movement step size by an arbitrary conversion, and the black pixels of the pattern are checked by the interlaced search in which the first registration information search increase width is 2 or more. A first pattern moving means for determining a first moving position where the evaluation criterion is suboptimal is provided, and one or more of the first pattern moving means obtained by changing each parameter within a specified range including non-change It is characterized in that the movement position where the evaluation criterion is optimum is obtained by sequentially executing each pattern moving means.

【0013】また、請求項3に記載の構成にあっては、
黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とし、黒画素と
白画素の画素種類のいずれか一方を対象画素種類、他方
を非対象画素種類とし、各画素アドレスはX座標とY座
標で表される二値画像の2つの画像を第1画像と第2画
像とし、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処
理手段を備え、一方の画像を任意の変換により移動後の
パターンとする手段により移動して、それら2つの画像
の照合を行う照合処理手段を備え、第1画像の対象画素
種類の一部分を非対象画素種類に変換してから、対象画
素種類についての登録データを作成することを特徴とし
ている。
Further, in the structure according to claim 3,
Black pixels and white pixels are constituent elements of an image pixel, one of the pixel types of black pixels and white pixels is a target pixel type, and the other is a non-target pixel type, and each pixel address is represented by an X coordinate and a Y coordinate. A binary image, two images of which are a first image and a second image, and a matching processing unit that checks the matching after alignment of both images is provided, and one of the images is a pattern after movement by arbitrary conversion By providing a collation processing unit for collating the two images, converting a part of the target pixel type of the first image into a non-target pixel type, and then creating registration data for the target pixel type. Is characterized by.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に記載の構成にあっては、各画素集合
に対象画素種類が存在するかどうかがチェックされ、対
象画素種類が存在するときにのみ代表画素のX座標、代
表画素が黒画素か白画素かの区分ビット、及び非代表画
素の個々の画素における黒画素と白画素の区分ビットの
データにより、二値画像が記憶される。これにより、画
素集合に対象画素種類の画素(例えば黒画素)があると
きにだけ情報が記憶され、かつ黒画素と白画素の区分は
ビットで表示できるので、比較的少ない処理時間でデー
タ圧縮と伸長とが行われる。
According to the structure described in claim 1, it is checked whether or not the target pixel type exists in each pixel set, and only when the target pixel type exists, the X coordinate of the representative pixel and the representative pixel are black. A binary image is stored by the data of the division bit of the pixel or the white pixel and the division bit of the black pixel and the white pixel in each of the non-representative pixels. As a result, the information is stored only when there is a pixel of the target pixel type (for example, a black pixel) in the pixel set, and the division between the black pixel and the white pixel can be displayed in bits, so that the data compression can be performed in a relatively short processing time. Decompression is performed.

【0015】また、請求項2に記載の構成にあっては、
黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とする二値画像
の2つの画像を第1画像と第2画像とし、照合処理手段
によって両画像の位置合わせ後に一致性が調べられる。
さらに、一方の画像が任意の変換により移動後のパター
ンとする手段により移動され、それら2つの画像の照合
を行う場合に、第1の画像のパターンが任意の変換によ
り第1移動刻み幅で第1移動範囲について順次に移動さ
れ、かつ該パターンの黒画素について第1登録情報探索
増加幅を2以上にする飛び越し探索で調べて評価基準が
準最適となる第1移動位置が第1のパターン移動手段に
よって求められる。そして、第1のパターン移動手段に
ついて、各パラメータを規定範囲で不変更も含めて変更
して得られる一個以上の各パターン移動手段について、
順次に実行することにより、評価基準が最適となる移動
位置が求められる。
According to the second aspect of the present invention,
The two images of the binary image having the black pixels and the white pixels as the constituent elements of the pixels of the image are the first image and the second image, and the matching processing unit checks the matching after the alignment of the two images.
Further, when one of the images is moved by means of a pattern after movement by an arbitrary conversion and the two images are collated, the pattern of the first image is converted by the arbitrary movement into a first moving step width The first pattern moving is the first pattern moving position that is sequentially moved in one moving range, and the black pixel of the pattern is checked by the interlace search in which the increase width of the first registered information search is 2 or more Required by means. Then, for the first pattern moving means, for each of one or more pattern moving means obtained by changing each parameter in the specified range including non-change,
By performing the operations sequentially, the movement position where the evaluation criterion is optimum is obtained.

【0016】また、請求項3に記載の構成にあっては、
第1画像の一部分が非対象画素種類に変換された後に登
録データが作成されるから、この登録データを記憶する
ための所要記憶容量を小とすることができるとともに、
照合処理手段における処理量が小となる。
According to the third aspect of the present invention,
Since the registration data is created after the part of the first image is converted to the non-target pixel type, the required storage capacity for storing this registration data can be made small, and
The processing amount in the collation processing means becomes small.

【0017】[0017]

【実施例】I.実施例の構成 I.1.実施例の全体構成 以下、図面を参照して、この発明の一実施例について説
明する。図1は一実施例の指紋の識別システムのブロッ
ク図である。図において2は画像入力装置であり、ここ
に設けられた撮像装置7を介して指紋(指紋画像)が入
力され、画像処理装置1に供給される。入力された指紋
画像はA/D変換器3を介してディジタル情報に変換さ
れ、画像メモリ4に記憶される。6はメモリであり、プ
ログラム、各種のデータ、ファイル(データの集合)な
どの情報を記憶する。メモリ6は、特性の異なる記憶装
置(例えば、半導体メモリと磁気ディスク)が混在して
もよく、この場合には、それらの相互間における情報の
移動は、必要に応じてハードウェアやソフトウェアで行
なわれる。
Example I. Configuration of Embodiment I. 1. Overall Configuration of Embodiments An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a fingerprint identification system according to an embodiment. In the figure, reference numeral 2 is an image input device, and a fingerprint (fingerprint image) is input through an image pickup device 7 provided here, and is supplied to the image processing device 1. The input fingerprint image is converted into digital information via the A / D converter 3 and stored in the image memory 4. Reference numeral 6 denotes a memory, which stores information such as programs, various data, files (a set of data), and the like. The memory 6 may be a mixture of storage devices having different characteristics (for example, a semiconductor memory and a magnetic disk). In this case, movement of information between them is performed by hardware or software as necessary. Be done.

【0018】また、5は中央処理装置であり、少なくと
も一以上のCPUユニットから構成され、メモリ6に記
憶されたプログラムに基づいて他の構成要素に対して種
々の制御を行う。すなわち、メモリ6には複数の指紋
(以下、「登録指紋」という)が記憶されており、中央
処理装置5は画像入力装置2から供給された指紋画像
(以下、「検査指紋」という)と各登録指紋とを照合
し、両者が一致するか否かを判定する。なお、画像メモ
リ4とメモリ6は、格納情報による区分に過ぎず、共通
の記憶装置で実現することもできることは勿論である。
また、撮像装置7が直接にディジタル画像を出力する場
合には、A/D変換器は不要である。
Reference numeral 5 denotes a central processing unit, which is composed of at least one CPU unit and performs various controls on other components based on a program stored in the memory 6. That is, a plurality of fingerprints (hereinafter referred to as “registered fingerprints”) are stored in the memory 6, and the central processing unit 5 includes a fingerprint image (hereinafter referred to as “inspection fingerprint”) supplied from the image input device 2 and each fingerprint. The registered fingerprint is collated to determine whether the two match. It should be noted that the image memory 4 and the memory 6 are merely divisions based on stored information and can be realized by a common storage device.
Further, when the image pickup device 7 directly outputs a digital image, the A / D converter is unnecessary.

【0019】I.2.各部の構成 以下、図1における各構成要素の詳細について説明す
る。画像メモリ4 詳細は後述するが、中央処理装置5においては、ディジ
タル化された指紋の濃淡画像が二値画像に変換され、こ
の二値画像で表された線が細線化される等、種々の処理
が行われる。中央処理装置5はこれら処理のために画像
メモリ4に対して画像データの入出力を行う。この際、
画像メモリ4における画素アドレスは、X座標とY座標
により(X,Y)と表す。以下、画素アドレス(X,
Y)を、画素(X,Y)、もしくは、単に(X,Y)と
表す。一つの画像を格納する画像メモリ4の部分を画面
と呼ぶ。画像メモリ4は、一つ以上の画面を記憶するこ
とが可能である。
I. 2. Configuration of Each Part Hereinafter, details of each component in FIG. 1 will be described. Although the details of the image memory 4 will be described later, in the central processing unit 5, the digitized grayscale image of the fingerprint is converted into a binary image, and the line represented by the binary image is thinned. Processing is performed. The central processing unit 5 inputs / outputs image data to / from the image memory 4 for these processes. On this occasion,
The pixel address in the image memory 4 is represented as (X, Y) by the X coordinate and the Y coordinate. Hereafter, the pixel address (X,
Y) is represented as a pixel (X, Y) or simply (X, Y). A portion of the image memory 4 that stores one image is called a screen. The image memory 4 can store one or more screens.

【0020】画像メモリ4の各画面は複数の画素から構
成され、これら全部の画素アドレスの範囲を0≦X≦
h、0≦Y≦Yhとする。ところで、本実施例において
は、かかる範囲における画素データを全て処理の対象と
するのではなく、処理の種類に応じて更に指定された処
理範囲が処理の対象となる。なお、画素アドレスや画素
数を含む計算により、画素アドレスや画素数に小数点以
下の数が発生する場合には、小数点以下を切り捨て、四
捨五入、または切り上げのいずれかにより処理する。画
素の値は輝度で表わされる。輝度のどの部分が隆線とな
るかは、画像入力装置2の処理方式と画像処理装置1に
おける画像の処理とに依存し、いずれの場合でも隆線に
対応する輝度の特性を画像処理装置1に事前に設定して
おくことにより処理が可能である。一以上の画素の集合
を画素集合と呼ぶ。
Each screen of the image memory 4 is composed of a plurality of pixels, and the range of all pixel addresses is 0≤X≤.
And X h, 0 ≦ Y ≦ Y h. By the way, in the present embodiment, not all the pixel data in such a range is subjected to the processing, but the processing range further specified according to the type of processing is the processing target. In addition, when a number below the decimal point occurs in the pixel address and the number of pixels due to the calculation including the pixel address and the number of pixels, the processing is performed by rounding down, rounding down, or rounding up. Pixel values are represented by brightness. Which part of the luminance becomes the ridge depends on the processing method of the image input device 2 and the image processing in the image processing device 1. In any case, the luminance characteristic corresponding to the ridge is determined by the image processing device 1. It is possible to process by setting in advance. A set of one or more pixels is called a pixel set.

【0021】黒画素と白画素に二値化された画像におい
て、指紋線としては、黒画素と白画素のいずれか一方を
対象画素の種類として選定できる(それらの内のいずれ
かが隆線と谷線にそれぞれ対応していればよい)。
In an image binarized into black pixels and white pixels, either a black pixel or a white pixel can be selected as the type of the target pixel as a fingerprint line (one of them is a ridge). It should correspond to each valley line).

【0022】本実施例では、黒画素を指紋線として扱
う。細線化は、大部分の線幅が1画素となるようにする
処理のことであるが、本実施例では、元の二値画像の黒
画素による画像に含まれるように黒画素集合の線幅を部
分的または全体的に細めることを細め処理と呼び、細め
処理の結果得られる画像を細め画像と呼ぶ。したがっ
て、細線化は、本実施例における細め処理の1つの形態
である。なお、線幅は、任意の線の縁の点を定めたとき
に、その線内を通って他の縁に達する最小距離(画素
数)と定義する(線の縁の位置ごとに定まる)。
In this embodiment, black pixels are treated as fingerprint lines. The thinning is a process in which most of the line width is set to 1 pixel, but in the present embodiment, the line width of the black pixel set is included in the image of the black pixels of the original binary image. Is called a thinning process, and an image obtained as a result of the thinning process is called a thinning image. Therefore, thinning is one form of thinning processing in this embodiment. The line width is defined as the minimum distance (the number of pixels) of reaching the other edge through the line when the point of the edge of the arbitrary line is determined (determined for each position of the edge of the line).

【0023】図2(a)は、画像メモリ4に格納される
画像データの状況を示している。画像10の画面には、
画像入力装置2から入力された画像から得られてディジ
タル化された画像(二値画像または濃淡画像)を格納す
る。画像11の画面には、例えば過去の画像を格納して
おき、画像10の処理に利用できる。処理手段の選定に
より、画像11が不要な場合もあり、その場合には、画
像メモリ4は、画像10だけでよい。第2図(b)は、
メモリ6に格納されるデータ等の状況を示しており、プ
ログラム及びデータ12には、本実施例を実現するため
のプログラム及びデータを格納し、登録情報13には、
登録指紋画像の登録情報をファイルに格納して保存す
る。
FIG. 2A shows the status of the image data stored in the image memory 4. The screen of image 10
An image (binary image or grayscale image) obtained from an image input from the image input device 2 and digitized is stored. For example, a past image is stored on the screen of the image 11 and can be used for processing the image 10. The image 11 may be unnecessary depending on the selection of the processing means. In that case, the image memory 4 may be the image 10 only. Figure 2 (b) shows
The situation of data and the like stored in the memory 6 is shown, the program and data 12 store the program and data for realizing the present embodiment, and the registration information 13 contains
Store the registration information of the registered fingerprint image in a file.

【0024】画像が濃淡画像の場合は、輝度に対応した
符号値を定めておく。二値画像は、画像入力方式に依存
して、画像メモリ4に設定された濃淡画像を二値化して
得られる場合と、画像メモリ4に直接に二値画像が設定
される場合とがある。二値画像は、黒画素と白画素のみ
で表わされるが、黒画素と白画素のそれぞれの輝度の値
に対応した符号値(例えば、黒画素が1、白画素が0)
を定めておくものとする。黒画素が輝度の高い部分であ
るか低い部分であるかは、対象とする画像とその入力方
法などにより定まるものであり、いずれの場合に対応さ
せてもよい。画像メモリ4に格納する画像の論理的な原
点及び座標軸は、物理的な画像メモリ4の画素の位置と
独立に定めることができる。X軸とY軸の設定は自由で
あるが、説明の便宜上、X方向は左から右(すなわち、
Xの増加方向)に水平方向、Y方向は上から下(すなわ
ち、Yの増加方向)に垂直方向とする。
When the image is a grayscale image, the code value corresponding to the brightness is set. The binary image may be obtained by binarizing the grayscale image set in the image memory 4 or may be directly set in the image memory 4 depending on the image input method. Binary images are represented by black and white pixels only, but code values corresponding to the respective luminance values of the black and white pixels (for example, 1 for black pixels and 0 for white pixels).
Shall be specified. Whether the black pixel has a high brightness part or a low brightness part depends on the target image and the input method thereof, and may correspond to either case. The logical origin and coordinate axes of the image stored in the image memory 4 can be determined independently of the physical pixel position of the image memory 4. The X axis and Y axis can be set freely, but for convenience of explanation, the X direction is from left to right (that is,
The X direction is the horizontal direction, and the Y direction is the vertical direction from top to bottom (that is, the Y increasing direction).

【0025】画素の集合を画素集合と呼ぶ。図3(a)は
3×3画素(すなわち、3×3個の画素)による画素集
合の例であり、図3(b)は4×4画素による画素集合の
例、図3(c)は4×3画素による画素集合の例であ
る。次に、以下の説明中で使用する記法と定義を示す。 [m] : 任意の数mの小数点以下切り捨てを表す。 f(X,Y): 画素のアドレス(X,Y)における輝度
である。 FA: 指紋領域である。指紋領域は、指紋境界のみで
表現できるので、指紋境界情報としてメモリ6に記憶す
る。指紋境界は指紋領域内として扱う。 (XC,YC): 指紋の近似的中心点のアドレスであ
る。 (XRC,YRC): 登録指紋の近似的中心点のアドレス
である。 (XTC,YTC): 検査指紋の近似的中心点のアドレス
である。
A set of pixels is called a pixel set. FIG. 3A is an example of a pixel set of 3 × 3 pixels (that is, 3 × 3 pixels), FIG. 3B is an example of a pixel set of 4 × 4 pixels, and FIG. It is an example of a pixel set of 4 × 3 pixels. Next, the notation and definitions used in the following description are shown. [m]: Represents truncation after the decimal point of an arbitrary number m. f (X, Y): The luminance at the pixel address (X, Y). FA: Fingerprint area. Since the fingerprint area can be expressed only by the fingerprint boundary, it is stored in the memory 6 as fingerprint boundary information. The fingerprint boundary is treated as within the fingerprint area. (X C , Y C ): Address of the approximate center point of the fingerprint. (X RC , Y RC ): Address of the approximate center point of the registered fingerprint. (X TC , Y TC ): Address of the approximate center point of the inspection fingerprint.

【0026】Rth: 登録指紋画像(濃淡画像または二
値画像)から得られる登録指紋二値画像(第1画像)
に、少なくとも細め処理を行うことにより得られた登録
指紋変更画像(すなわち、第1変更画像)である。 Tth: 検査指紋画像(濃淡画像または二値画像)から得
られる登録指紋二値画像に、少なくとも細め処理を行う
ことにより得られた、検査指紋変更画像(すなわち、第
2変更画像)である。 RA: 登録指紋変更画像Rthにおける指紋領域内にあ
る全部の黒画素のアドレス(X,Y)の集合である。R
Aは、RT(0)、RB(0)、及び非使用指紋領域黒画素の
和集合である。
Rth: Registered fingerprint binary image (first image) obtained from registered fingerprint image (grayscale image or binary image)
In addition, the registered fingerprint change image (that is, the first change image) obtained by performing at least the thinning process. Tth: An inspection fingerprint changed image (that is, a second changed image) obtained by performing at least a thinning process on a registered fingerprint binary image obtained from the inspection fingerprint image (grayscale image or binary image). RA: A set of addresses (X, Y) of all black pixels in the fingerprint area in the registered fingerprint change image Rth. R
A is the union of RT (0), RB (0), and the unused fingerprint area black pixels.

【0027】RT(0): RT(0)は、RAの部分集合
である。RT(0)は,RAの小領域として、1つ以上の
任意の数の分離した画素集合の領域を指定できる。RT
(0)をサブテンプレートと呼ぶ。サブテンプレートを抽
出する画像の部分をサブテンプレート部分と呼ぶことが
ある。サブテンプレートは、画像の位置合わせに用いる
(図4および図5参照)。 RB(0): RAからRT(0)を除いた部分の黒画素のア
ドレスの集合である。RB(0)は、RAの部分集合で
ある。1つ以上の任意の数の分離した画素集合の領域を
指定できる。RB(0)を非サブテンプレートと呼ぶ。非
サブテンプレートを抽出する画像の部分を非サブテンプ
レート部分と呼ぶことがある。非サブテンプレートは画
像の位置合わせに用いない(図4および図5参照)。
RT (0): RT (0) is a subset of RA. RT (0) can specify an area of one or more arbitrary number of separated pixel sets as a small area of RA. RT
(0) is called a sub template. The part of the image from which the sub-template is extracted may be called the sub-template part. The sub-template is used for image registration (see FIGS. 4 and 5). RB (0): This is a set of addresses of black pixels in a portion excluding RT (0) from RA. RB (0) is a subset of RA. Any number of one or more separate regions of the pixel set can be specified. RB (0) is called a non-subtemplate. The part of the image from which the non-subtemplate is extracted may be called the non-subtemplate part. Non-subtemplates are not used for image registration (see FIGS. 4 and 5).

【0028】RT(S): 登録指紋変更画像の座標軸
を、任意に定めた点を中心にS度回転させたときのサブ
テンプレートRT(0)の黒画素のアドレス(X,Y)の
集合である。 RT(S,H,V): 登録指紋変更画像の座標軸を、任
意の点(例えば、登録指紋の近似的中心点)を中心にS
度回転後、水平移動H、垂直移動Vを行った後の座標軸
におけるサブテンプレートRT(0)のアドレスの集合で
ある。RT(0,0,0)=RT(0)、RT(S,0,0)=RT
(S) である。(移動位置を指定するS,H,Vの一組
の値により、登録指紋変更画像を座標変換により移動し
た1つのパターンが定まる。)
RT (S): A set of black pixel addresses (X, Y) of the sub-template RT (0) when the coordinate axis of the registered fingerprint change image is rotated S degrees about an arbitrarily determined point. is there. RT (S, H, V): S around the arbitrary axis (for example, the approximate center point of the registered fingerprint) on the coordinate axis of the registered fingerprint change image
This is a set of addresses of the sub-template RT (0) on the coordinate axis after the horizontal movement H and the vertical movement V after the rotation. RT (0,0,0) = RT (0), RT (S, 0,0) = RT
(S). (A set of S, H, and V values that specify the movement position determines one pattern in which the registered fingerprint change image is moved by coordinate conversion.)

【0029】RB(S,H,V): 登録指紋変更画像の
座標軸を、任意の点(例えば、登録指紋の近似的中心
点)を中心にS度回転後、水平移動H、垂直移動Vを行
った後の座標軸における非サブテンプレートRB(0)の
アドレスの集合である。RB(0,0,0)=RB(0)、RB
(S,0,0)=RB(S)である。 N1m: サブテンプレート一致黒画素数であり、登録指
紋のサブテンプレートの黒画素と検査指紋の黒画素との
一致黒画素数を表す。 N1c: サブテンプレート総黒画素数であり、登録指紋
のサブテンプレートの総黒画素数を表す。
RB (S, H, V): The coordinate axis of the registered fingerprint change image is rotated S degrees about an arbitrary point (for example, the approximate center point of the registered fingerprint), and then horizontal movement H and vertical movement V are performed. It is a set of addresses of the non-sub-template RB (0) on the coordinate axis after the execution. RB (0,0,0) = RB (0), RB
(S, 0,0) = RB (S). N1m: The number of sub-template matching black pixels, which represents the number of matching black pixels between the sub-template black pixel of the registered fingerprint and the inspection fingerprint black pixel. N1c: Sub template total black pixel number, which represents the total black pixel number of the sub template of the registered fingerprint.

【0030】N2m: 非サブテンプレート一致黒画素数
であり、登録指紋の非サブテンプレートの黒画素と検査
指紋の黒画素との一致黒画素数を表す。 N2c: 非サブテンプレート総黒画素数であり、登録指
紋の非サブテンプレートの総黒画素数を表す。 Nm: N1mまたはN2mを表す。カウンタNmは、Nmの
計算のための計数器の値である。(Nm=N1m+N2m
の場合もある。) Nc: N1cまたはN2cを表す。カウンタNcは、Ncの
計算のための計数器の値である。(Nc=N1c+N2c
の場合もある。)
N2m: The number of non-sub-template matching black pixels, which represents the number of matching black pixels between the non-sub-template black pixels of the registered fingerprint and the inspection fingerprint black pixel. N2c: The total number of black pixels in the non-sub-template, which represents the total number of black pixels in the non-sub-template of the registered fingerprint. Nm: represents N1m or N2m. The counter Nm is the value of the counter for the calculation of Nm. (Nm = N1m + N2m
In some cases. ) Nc: represents N1c or N2c. The counter Nc is the counter value for the calculation of Nc. (Nc = N1c + N2c
In some cases. )

【0031】図4および図5は、画像メモリ4における
画像10において、指紋境界により定まる指紋領域と、
サブテンプレートRT(0)を抽出する部分及び非サブテ
ンプレートRB(0)を抽出する部分の関係の例を表して
いる。例1〜例4は、サブテンプレート部分と非サブテ
ンプレート部分の例である。
FIGS. 4 and 5 show a fingerprint area defined by a fingerprint boundary in the image 10 in the image memory 4,
An example of the relationship between the part for extracting the sub-template RT (0) and the part for extracting the non-sub-template RB (0) is shown. Examples 1 to 4 are examples of the sub-template portion and the non-sub-template portion.

【0032】II.実施例の動作 II.1.実施例の全体動作 次に、本実施例の動作を説明する。まず、本実施例の動
作は、登録指紋をメモリ6に記憶させる登録処理と、各
登録指紋と画像入力装置2から供給された検査指紋との
一致関係を判定する照合処理とがある。両処理の概要を
図11を参照して説明する。
II. Operation of Embodiment II. 1. Overall Operation of Embodiment Next, the operation of this embodiment will be described. First, the operation of the present embodiment includes a registration process for storing the registered fingerprints in the memory 6 and a matching process for determining the matching relationship between each registered fingerprint and the inspection fingerprint supplied from the image input device 2. The outline of both processes will be described with reference to FIG.

【0033】II.1.1.登録処理の概要 図において処理が開始されると、ステップZA1におい
て、画像入力装置2から登録対象となる指紋画像が入力
され、その画像データが画像メモリ4に記憶される。こ
こで、入力された指紋画像には各種の雑音が含まれてい
る。そこで、次にステップZA2において、雑音を減少
させるために、平滑化処理が行なわれる。平滑化処理と
しては、各種の方法が知られており、例えば、任意の画
素の近傍画素の値を用いる局所加重平均フィルタなどを
用いることが考えられる。なお、撮像装置7またはA/
D変換器3等の構成により、画像メモリ4に直接に二値
画像を入力できる場合には、平滑化処理は省略してもよ
い。また、二値画像を平滑化した場合には、画像は濃淡
画像となるため、以下に述べる二値化を再度行う必要が
ある。
II. 1.1. When the process is started in the schematic diagram of the registration process , in step ZA1, a fingerprint image to be registered is input from the image input device 2, and the image data is stored in the image memory 4. Here, the input fingerprint image contains various noises. Therefore, in step ZA2, a smoothing process is performed to reduce noise. Various methods are known as the smoothing process, and for example, it is conceivable to use a local weighted average filter that uses the values of neighboring pixels of an arbitrary pixel. The image pickup device 7 or A /
When the binary image can be directly input to the image memory 4 by the configuration of the D converter 3 or the like, the smoothing process may be omitted. Further, when the binary image is smoothed, the image becomes a grayscale image, so it is necessary to perform the binarization described below again.

【0034】平滑化処理の施された指紋画像は数段階の
濃度を有しているが、ステップZA3においては、以後
の処理を行うために、指紋画像が「黒」および「白」の
二値化情報に変換される。また、二値化処理の施された
指紋画像は、「0≦X≦Xh、0≦Y≦Yh」の範囲のアド
レス(X,Y)を有する画素から成るが、これら画素の
うち、指紋部分以外の部分(背景部分)は処理に不要で
ある。従って、この背景部分を除去する背景分離処理が
行われる。次に、処理がステップZA4に進むと、指紋
領域の近似的中心点(XC,YC)を求められる。
The smoothed fingerprint image has several densities, but in step ZA3, the fingerprint image is binary with "black" and "white" for subsequent processing. It is converted into information. The binarized fingerprint image is composed of pixels having addresses (X, Y) in the range of “0 ≦ X ≦ X h , 0 ≦ Y ≦ Y h ”. The portion other than the fingerprint portion (background portion) is unnecessary for processing. Therefore, the background separation processing for removing this background portion is performed. Next, when the processing proceeds to step ZA4, the approximate center point (X C , Y C ) of the fingerprint area is obtained.

【0035】次に、登録処理の場合は、処理がステップ
ZR1に進む。ステップZR1においては、細め処理が
行われる。すなわち、上記ステップZA1〜ZA4で得
られた指紋画像における指紋線は、ある程度の太さを有
しており、これがより細い線の画像に変換される。本実
施例においては、大部分の線幅が一画素幅に変換され、
登録指紋変更画像(第1変更画像)が得られる。次に、
処理がステップZR2に進むと、細め処理の施された画
像がメモリ6に記録される。ここで、ステップZR1で
得られた画像をそのまま記憶することも考えられるが、
本実施例においては、さらに以下の処理が行われる。
Next, in the case of registration processing, the processing proceeds to step ZR1. In step ZR1, thinning processing is performed. That is, the fingerprint line in the fingerprint image obtained in steps ZA1 to ZA4 has a certain thickness, and this is converted into a thinner line image. In this embodiment, most of the line width is converted into one pixel width,
The registered fingerprint change image (first change image) is obtained. next,
When the process proceeds to step ZR2, the image subjected to the thinning process is recorded in the memory 6. Here, it is conceivable to store the image obtained in step ZR1 as it is,
In this embodiment, the following processing is further performed.

【0036】登録画像の対象画素の部分的変換処理 指紋画像の黒画素(すなわち、対象画素)を、照合の精
度に影響しない範囲で、部分的に白画素に変換する。こ
れにより、登録指紋のデータ量が小となる。ここで、白
画素に変換されずに残った部分を「サブテンプレート」
および「非サブテンプレート」(詳細は後述する)と呼
ぶ。 登録画像の登録情報の登録処理 登録指紋変更画像からサブテンプレートおよび非サブテ
ンプレートが抽出され、それぞれのファイルに格納され
る。ここで、ファイルに格納する際にデータ圧縮を行う
と、メモリ6の所要記憶容量をさらに削減することがで
きる。そこで、データ圧縮も併せて行うこととする。
Partial conversion processing of the target pixel of the registered image The black pixel (that is, the target pixel) of the fingerprint image is partially converted into a white pixel within a range that does not affect the accuracy of matching. As a result, the data amount of the registered fingerprint becomes small. Here, the part that remains without being converted to white pixels is a "sub template".
And “non-sub-template” (details will be described later). Registration process of registration information of registered image Sub-templates and non-sub-templates are extracted from the registered fingerprint change image and stored in respective files. Here, if the data is compressed when the data is stored in the file, the required storage capacity of the memory 6 can be further reduced. Therefore, data compression is also performed.

【0037】II.1.2.照合処理の概要 照合処理においては、まず検査指紋に対して上記ステッ
プZA1〜ZA4の処理が行われる。次に、処理がステ
ップZC1に進むと、検査指紋に対して、上記ステップ
ZR1と同様に細め処理が行われる。次に、処理がステ
ップZC2に進むと、この検査指紋が各登録指紋と照合
され、何れかの登録指紋と一致するか否かが判定され
る。
II. 1.2. Outline of Collation Process In the collation process, first, the processes of steps ZA1 to ZA4 are performed on the inspection fingerprint. Next, when the process proceeds to step ZC1, the inspection fingerprint is subjected to the thinning process as in step ZR1. Next, when the process proceeds to step ZC2, this inspection fingerprint is compared with each registered fingerprint to determine whether or not it matches any of the registered fingerprints.

【0038】II.2.実施例の詳細動作 図11に示した処理のうち、ステップZA1,ZA2は
周知技術であるから、これら以外のステップにおける処
理の詳細を以下説明する。なお、各処理手順におけるス
テップで、その次に行う処理の記述がない場合は、直後
のステップに進むものとする。各手段で用いる定数は、
画像処理装置1及び画像入力装置2における種々の条件
を考慮して、静的または動的に適切な値を設定すること
とする。各ステップの実現は、処理の内容が同様であれ
ば変形可能であることは勿論である。
II. 2. Detailed Operation of the Embodiment Of the processes shown in FIG. 11, steps ZA1 and ZA2 are known techniques, and therefore the details of the processes other than these steps will be described below. If there is no description of the process to be performed next in a step in each processing procedure, the process immediately proceeds to the next step. The constants used in each means are
Considering various conditions in the image processing device 1 and the image input device 2, an appropriate value is statically or dynamically set. Of course, the realization of each step can be modified as long as the contents of the processing are the same.

【0039】II.2.1.二値化処理および背景分離の
処理(ステップZA3) 二値化は、濃淡画像を二値画像に変換する処理である。
背景分離は、画像メモリ4における画像10の指紋画像
の有効な範囲を明確化する処理である。二値化と背景分
離を行う手順の例を手順Bに述べる。手順Bの入力情報
は、入力画像情報である。手順Bの出力情報は、出力画
像の二値画像、及び指紋境界情報である。
II. 2.1. Binarization and background separation
The process (step ZA3) binarization is a process of converting a grayscale image into a binary image.
Background separation is a process of clarifying the effective range of the fingerprint image of the image 10 in the image memory 4. An example of a procedure for performing binarization and background separation will be described in procedure B. The input information of the procedure B is input image information. The output information of the procedure B is the binary image of the output image and the fingerprint boundary information.

【0040】(手順B)前提 まず、画素アドレス(X,Y)の範囲は0≦X≦Xh、0
≦Y≦Yhであるから、画像のX方向の長さは一画素を
一単位とすれば「Xh+1」である。ここで、画像を所
定数の部分領域に分割し、部分領域のX方向の長さ(=
部分領域のY方向の長さ)をKなる定数で表す。ここ
で、定数Kは、画像と部分領域のX方向の長さの比L
(L=(Xh+1)/K )が整数になるように選択す
る。なお、部分領域の長さは、部分領域毎に可変とする
ことも可能である。
(Procedure B) Assumption First, the range of the pixel address (X, Y) is 0 ≦ X ≦ X h , 0.
Since ≦ Y ≦ Y h , the length of the image in the X direction is “X h +1” when one pixel is one unit. Here, the image is divided into a predetermined number of partial areas, and the length of the partial areas in the X direction (=
The length of the partial area in the Y direction) is represented by a constant K. Here, the constant K is the ratio L of the length of the image and the partial area in the X direction.
Select (L = (X h +1) / K) to be an integer. The length of the partial area may be variable for each partial area.

【0041】ここで、各部分領域のアドレスを部分領域
アドレスJ(M,N)で表す。値Mは原点からX軸方向に
向って「0」,「1」,「2」,……と増加する数であ
り、同様に値Nは原点からY軸方向に向って「0」,
「1」,「2」,……と増加する数である。従って、任
意の画素アドレス(X,Y)が属する部分領域のアドレ
スJ(M,N)は、M=[X/K]、およびN=[Y/K]に
よって求まる。また、値M,Nの採り得る最大値Kmax
は、 Kmax=((Xh+1)/K)−1 となる。
Here, the address of each partial area is represented by a partial area address J (M, N). The value M is a number that increases from the origin in the X-axis direction by “0”, “1”, “2”, ..., Similarly, the value N is “0” in the Y-axis direction from the origin,
The number increases as "1", "2", .... Therefore, the address J (M, N) of the partial area to which an arbitrary pixel address (X, Y) belongs is obtained by M = [X / K] and N = [Y / K]. In addition, the maximum possible value K max of the values M and N
Becomes K max = ((X h +1) / K) −1.

【0042】次に、画像10を構成する部分領域を一意
に識別するための部分領域アドレスJ(M,N)を各部分
領域の先頭の画素アドレスに対応させる。従って、部分
領域アドレスJ(M,N)に対応する画素アドレス(X,
Y)は、 X=K・M, (M=0,1,2,・・・,Kmax) Y=K・N, (N=0,1,2,・・・,Kmax) により求まる。以上の前提のもと、ステップZA3にお
いては、以下のステップB1〜B6の処理が行われる。
Next, the partial area address J (M, N) for uniquely identifying the partial area forming the image 10 is made to correspond to the leading pixel address of each partial area. Therefore, the pixel address (X,
Y) is obtained by X = K · M, (M = 0, 1, 2, ..., K max ) Y = K · N, (N = 0, 1, 2, ..., K max ). .. Based on the above assumptions, in step ZA3, the processes of the following steps B1 to B6 are performed.

【0043】ステップB1(二値化):このステップに
おいては、 M=0,1,2,・・・,Kmax N=0,1,2,・・・,Kmax について、以下の処理を行う。まず、各部分領域J
(M,N)ごとに、各部分領域内のすべての画素の輝度
平均値Bav(M,N)を、Bav(M,N)= (部分領域内
の画素の輝度の和)/(部分領域内の画素数)により求
める。次に、
[0043] Step B1 (binary conversion): In this step, M = 0,1,2, ···, K max N = 0,1,2, ···, the K max, the following process To do. First, each partial area J
For each (M, N), the average brightness value Bav (M, N) of all pixels in each partial area is calculated as Bav (M, N) = (sum of brightness of pixels in partial area) / (partial area) The number of pixels inside). next,

【0044】X=K・M (M=0〜Kmax) Y=K・N (N=0〜Kmax) における(M,N)は、画像10の範囲を対象とする。す
なわち、画像の範囲が、 0≦X≦Xh 0≦Y≦Y のときは、 M=0〜[Xh/K] N=0〜[Yh/K] の範囲を対象とする。このとき、
(M, N) in X = K · M (M = 0 to K max ) and Y = K · N (N = 0 to K max ) covers the range of the image 10. That is, the range of the image, 0 when ≦ X ≦ X h 0 ≦ Y ≦ Y h, directed to a range of M = 0~ [X h / K ] N = 0~ [Y h / K]. At this time,

【0045】画像10の部分領域の総数=([Xh/K]
+1)・([Yh/K]+1) となる。各部分領域について、Bav(X,Y)を求めた部
分領域の画素(X,Y)の輝度f(X,Y)について、二値
化のしきい値Tを、 T=部分領域輝度平均値+D (Dは,整数(正,負,または零)の定数である。)と
し、このときの部分領域(M,N)についての(X,
Y),すなわち, K・M≦X≦K・(M+1)−1 K・N≦Y≦K・(N+1)−1 の範囲の(X,Y)について,f(X,Y)≧T のと
き、(X,Y)を白画素に設定する(ただし、白黒を反
転するときは黒画素に設定する)。
Total number of partial areas of image 10 = ([X h / K]
+1) · ([Y h / K] +1). For each partial area, for the brightness f (X, Y) of the pixel (X, Y) of the partial area for which Bav (X, Y) has been calculated, the threshold value T for binarization is set as follows: T = average brightness of partial area + D (D is an integer (positive, negative, or zero) constant), and (X,
Y), that is, for (X, Y) in the range of K · M ≦ X ≦ K · (M + 1) −1 K · N ≦ Y ≦ K · (N + 1) −1, f (X, Y) ≧ T At this time, (X, Y) is set to a white pixel (however, when inverting black and white, it is set to a black pixel).

【0046】f(X,Y)<T のとき、(X,Y)を黒
画素に設定する(ただし、白黒を反転するときは白画素
に設定する)。ここで、BL及びBHを、有効部分領域と
無効部分領域を区分するための定数とする。
When f (X, Y) <T, (X, Y) is set to a black pixel (however, when black and white is inverted, it is set to a white pixel). Here, BL and BH are constants for distinguishing the effective partial area and the invalid partial area.

【0047】ステップB2(有効部分領域の判定):ス
テップB1の結果により得られた二値画像に対して,部
分領域輝度平均値を再度求める。次に、 部分領域アドレスIMN=([X/K],[Y/K]) (部分領域アドレスは,各部分領域の先頭アドレスであ
る) X=K・M, (M=0,1,2,・・・,Kmax) Y=K・N, (N=0,1,2,・・・,Kmax) について、部分領域輝度平均値関数により求めた輝度平
均値Bav(X,Y)により、各部分領域ごとに、有効/無
効を判定する。すなわち, BL≦Bav(X,Y)≦BH であるときに、その部分領域が有効部分領域であると判
定し、有効部分領域テーブルG(M,N)に有効表示を設
定する。
Step B2 (Determination of Effective Partial Area): The partial area luminance average value is again obtained for the binary image obtained as a result of step B1. Next, the partial area address I MN = ([X / K], [Y / K]) (the partial area address is the start address of each partial area) X = K · M, (M = 0, 1, 2, ..., K max ) Y = K · N, (N = 0,1,2, ..., K max ), the average brightness value B av (X, According to Y), the validity / invalidity is determined for each partial area. That is, when BL ≤ B av (X, Y) ≤ B H , it is determined that the partial area is an effective partial area, and effective display is set in the effective partial area table G (M, N).

【0048】 画像10の無効部分領域は、白画素に設定する。[0048] The invalid partial area of the image 10 is set to a white pixel.

【0049】ステップB3(有効部分領域の数の検
査):G(M,N)により、 YT=有効部分領域の数 を計数し、 YT≧YC (YCは、定数) であるときは、処理はステップB4に進む。 YT<YC であるときは、有効部分領域数不足エラーにより、本手
順をエラーリターンする。
Step B3 (inspection of the number of effective partial areas): By G (M, N), YT = the number of effective partial areas is counted, and when YT ≧ Y C (Y C is a constant), The process proceeds to step B4. If YT <Y C , the procedure returns with an error due to an error of the number of effective partial areas.

【0050】ステップB4(部分領域単位の指紋境界の
左端):部分領域指紋境界情報を{(NT,ML
R),NT=0〜Kmax}で表し、各N=NTの値につい
て、ML≦M≦MR が部分領域単位の指紋領域である。
ここでは、部分領域単位に、指紋境界の左端MLを求め
る。N=0から開始して、N=NT,(NT=0〜
max)について、次の処理を行う。左端(M=0)か
らMの増加方向について、順次に有効部分領域テーブル
Gの要素G(M,N)の1(有効部分領域表示)を探索
し、1がKC個以上(KCは、部分領域の指紋境界を判定
するための、1以上の定数)連続する部分の最初のMの
値MLをそのときのNについての指紋領域の左端とす
る。M=0〜Kmax で1(有効領域表示)が連続して
KC個以上発見できないときは、そのNの値は、すべて
のMについて非指紋領域であり、非指紋領域のNT
は、 ML=MR=−1 とする。
[0050] Step B4 (leftmost fingerprint boundary of a partial region unit): the partial region fingerprint boundary information {(N T, M L,
M R ), N T = 0 to K max }, and for each value of N = N T , M L ≦ M ≦ M R is a fingerprint region in a partial region unit.
Here, the left end M L of the fingerprint boundary is obtained for each partial area. Starting from N = 0, N = N T , (N T = 0 to
The following processing is performed for K max ). In the increasing direction of M from the left end (M = 0), 1 (effective partial area display) of the element G (M, N) of the effective partial area table G is sequentially searched, and 1 is KC or more (KC is a partial Let the first M value M L of the continuous portion for determining the fingerprint boundary of the area be a left edge of the fingerprint area for N at that time. When M (0 to K max) and 1 (effective area display) cannot be found consecutively K C or more, the value of N is a non-fingerprint area for all M, and N T of the non-fingerprint area is M Let L = MR = -1.

【0051】ステップB5(部分領域ごとの指紋境界の
右端):ここでは、部分領域単位に、指紋境界の右端M
Rを求める。N=0から開始して、N=NT、(NT=0
〜Kmax)について、ステップB4で左端が設定されて
いないN(すなわち、ML=−1のときのN)は飛ばし
て、右端(M=Kmax)からMの減少方向について、順
次に有効部分領域テーブルGの要素G(M,N)の1(有
効部分領域表示)を探索し、1がKC個以上(KCは定
数)連続する部分の最初のMの値MRをそのときのNに
ついての指紋領域の右端とする。以上により、部分領域
指紋境界情報{(NT,ML,MR),NT=0〜Kmax
が求まる。
Step B5 (right edge of fingerprint boundary for each partial area): Here, the right edge M of the fingerprint boundary is set for each partial area.
Find R. Starting from N = 0, N = N T , (N T = 0
.About.K max ), skip N for which the left end is not set in step B4 (that is, N when M L = -1), and sequentially enable the decreasing direction of M from the right end (M = K max ). explore the elements G of the partial region table G (M, N) of 1 (valid partial region display), 1 K C or more (K C is a constant) then the value M R of the first M of successive parts Let N be the right edge of the fingerprint area. From the above, the partial area fingerprint boundary information {(N T , M L , M R ), N T = 0 to K max }
Is required.

【0052】ステップB6(各画素ごとの指紋境界情
報):部分領域指紋境界情報{(NT,ML,MR),NT
=0〜Kmax}から、画素ごとの指紋境界情報を求め
る。画素ごとの指紋境界情報を{(YT,XL,XR),
T=0〜Yh−1}で表し、これは、各YTの値につい
て、XL≦X≦XR が指紋領域の意味である。部分領域
指紋境界情報により、N=0〜Kmax において、K・N
≦Y≦K・N+Kmax のY=YTについて、 XL=K・MLR=K・MR+Kmax として、各画素ごとの指紋境界情報{(YT,XL
R),YT=0〜Yh−1}を求める。(手順B終り) なお、以後、単に、指紋境界情報というときには、各画
素ごとの指紋境界情報{(YT,XL,XR),YT=0〜
h−1}を意味する。図12は、指紋の有効領域テー
ブルの例である。
Step B6 (fingerprint boundary information for each pixel): partial area fingerprint boundary information {(N T , M L , M R ), N T
From 0 to K max }, the fingerprint boundary information for each pixel is obtained. The fingerprint boundary information for each pixel is represented by {(Y T , XL , X R ),
Expressed as Y T = 0~Y h -1}, which is the value of each Y T, X L ≦ X ≦ X R is the meaning of the fingerprint area. Depending on the partial area fingerprint boundary information, K · N at N = 0 to K max
≦ about Y ≦ K · N + K max of Y = Y T, X L = K · M L X R = K · M R + K max as fingerprint boundary information of each pixel {(Y T, X L,
X R ), Y T = 0 to Y h −1}. (End of procedure B) Note that, hereinafter, when simply referred to as fingerprint boundary information, fingerprint boundary information for each pixel {(Y T , XL , X R ), Y T = 0 to
Means Y h -1}. FIG. 12 is an example of a fingerprint effective area table.

【0053】II.2.2.指紋画像の近似的中心点を求
める処理(ステップZA4) 画像10にある指紋の二値画像から、指紋領域の近似的
中心点(XC,YC)を求めるための手順を以下の手順Q
に示す。手順Qの入力情報は、入力画像情報、及び指紋
境界情報である。手順Qの出力情報は、近似的中心点
(XC,YC)である。図6に、各定数と指紋領域及び近
似的中心点の関係を示す。
II. 2.2. Find approximate center point of fingerprint image
(Step ZA4) The procedure for obtaining the approximate center point (X C , Y C ) of the fingerprint area from the binary image of the fingerprint in the image 10 is the following procedure Q.
Shown in. The input information of the procedure Q is input image information and fingerprint boundary information. The output information of the procedure Q is the approximate center point (X C , Y C ). FIG. 6 shows the relationship between each constant, the fingerprint area, and the approximate center point.

【0054】(手順Q)ステップQ1 (YCを求めるための処理):VL≦X≦V
R の範囲について、水平線Y=KAi,(i=1,2,・・・,
n; HD≦Y≦HU)と、指紋線である黒画素線)との
交線数KHi,(i=1,2,・・・,n)を求める。ここで、個々
の交わった部分の黒画素の線分幅は一定値(例えば1画
素)以上とする。 HD,HU,VL,VRは、VL≦X≦
R、かつHD≦Y≦HUの区間が、指紋領域内であり、
かつ近似的中心点の設定可能な範囲となるように選択し
た定数である。KAi,(i=1,2,・・・,n)は、走査位置を
定める定数である。次に、水平線Y=KAiに対する交
線数KHi,(i=1,2,・・・,n)について、KHi,(i=1,
2,・・・,n)が最大となるi=im を求める。一般にi
mは、1つ以上ある(Ty個とする)。近似的中心点のY
座標であるYCを、 YC=(Σi=imKAi)/Ty により求める。ここで、Σi=imKAi は、各i=im
ついてのKAiの和を表す。
(Procedure Q) Step Q1 (Process for obtaining Y C ): V L ≦ X ≦ V
For the range of R , the horizontal line Y = KA i , (i = 1,2, ...,
n; H D ≤ Y ≤ H U ) and the number of intersecting lines KH i , (i = 1, 2, ..., N) between a black pixel line which is a fingerprint line). Here, the line segment width of the black pixel in each intersecting portion is set to a certain value (for example, one pixel) or more. H D, H U, V L , V R is, V L ≦ X ≦
The section of V R and H D ≦ Y ≦ H U is within the fingerprint area,
It is also a constant selected so that the range of the approximate center point can be set. KA i , (i = 1, 2, ..., N) is a constant that determines the scanning position. Next, regarding the number of intersecting lines KH i , (i = 1, 2, ..., N) with respect to the horizontal line Y = KA i , KH i , (i = 1,
2, ···, n) is determined to i = i m which maximizes. Generally i
There is at least one m (T y pieces). Approximate center point Y
The coordinate Y C is calculated by Y C = (Σ i = im KA i ) / T y . Here, Σ i = im KA i represents the sum of KA i for each i = i m.

【0055】ステップQ2(XCを求めるための処
理):HD≦Y≦HU の範囲について、垂直線X=KB
i,(i=1,2,・・・,n; VL≦X≦VR)と、指紋線である
黒画素線との交線数KVi,(i=1,2,・・・,n)を求める。
ここで、交わった部分の黒画素の線分幅は一定値(例
えば1画素)以上とする。KBi,(i=1,2,・・・,n)は定
数である。次に、垂直線X=KBiに対する交線数K
i,(i=1,2,・・・,n)について、KVi,(i=1,2,・・・,
n)が最大となるi=is を求める。一般にisは、1つ
以上ある(Tx個とする)。近似的中心点のX座標であ
るXCを、 XC=(Σi=is KBi)/Tx により求める。ここで、Σi=is KBi は、各i=is
ついてのKBiの和を表す。ステップQ3 :(XC,YC)を指紋領域の近似的中心点
とする。(手順Q終り)
Step Q2 (Process for obtaining X C ): Vertical line X = KB in the range of H D ≦ Y ≦ H U
i , (i = 1,2, ..., n; V L ≦ X ≦ V R ) and the number of intersections KV i of the black pixel line, which is a fingerprint line, (i = 1,2, ... , n).
Here, the line segment width of the black pixel in the intersecting portion is set to a certain value (for example, one pixel) or more. KB i , (i = 1, 2, ..., N) is a constant. Next, the number of intersecting lines K with respect to the vertical line X = KB i
For V i , (i = 1,2, ..., N), KV i , (i = 1,2, ..., N
Find i = i s that maximizes n). In general, there are one or more i s (T x pieces). X C , which is the X coordinate of the approximate center point, is calculated by X C = (Σ i = is KB i ) / T x . Here, Σ i = is KB i represents the sum of KB i for each i = i s . Step Q3 : Let (X C , Y C ) be the approximate center point of the fingerprint area. (End of procedure Q)

【0056】近似的中心点のとりうる範囲には制限を設
定する。その手段は次のとおりである。近似的中心点の
範囲は任意の形状に設定でき、照合処理で対処可能な小
範囲とする。例えば、 XCL≦X≦XCH、かつYCL≦Y≦YCH の範囲とすることができる。この範囲外の(XC,YC
が求まったときには、近似的中心範囲の最も近い値に近
似的中心を設定する。すなわち、XC<XCLのときはXC
=XCL、XC>XCHのときはXC=XCH、YC<YCLのと
きはYC=YCL、YC>YCHのときはYC=YCHとする。
なお、手順Qの一つの代替として、画像10の中心([X
h/2],[Yh/2])またはその近くの点を近似的中心点
(XC,YC)と見なす手段がある。
A limit is set on the range of the approximate center point. The means are as follows. The range of the approximate center point can be set to any shape, and is set to a small range that can be dealt with by the matching process. For example, it may be in the range of X CL ≤X ≤X CH and Y CL ≤Y≤Y CH . Outside this range (X C , Y C )
When is obtained, the approximate center is set to the closest value in the approximate center range. That is, when X C <X CL , X C
= X CL, the X C> X when the X CH C = X CH, Y C < When the Y CL Y C = Y CL, when Y C> Y CH and Y C = Y CH.
As an alternative to the procedure Q, the center of the image 10 ([X
h / 2], it is [Y h / 2]) or approximate center point a point close (X C, Y C) and regarded means.

【0057】II.2.3.細め処理(ステップZR1) 本処理においては、1画素以上の黒画素の集合を画像の
線として扱う。線幅指定値の保持方法は任意であり、細
め処理手段の入力情報とすることも、細め処理手段の中
で保持することも可能である。線幅指定値は、1つの細
め処理手段の中で1つ以上保持してもよい。本実施例で
は、細め処理の手段を、線幅指定値に応じて、使い分け
ることができる。ただし、画像処理装置1は、第1画像
に適用する線幅指定値の細め処理手段と第2画像に適用
する細め処理手段だけを、備えればよい。線幅指定値に
依存した細め処理手段の例を以下に示す。
II. 2.3. Narrowing process (step ZR1) In this process, a set of one or more black pixels is treated as an image line. The method of holding the line width designation value is arbitrary, and it is possible to use it as the input information of the thinning processing means or to hold it in the thinning processing means. One or more line width designation values may be held in one thinning processing unit. In the present embodiment, the thinning means can be selectively used according to the line width designation value. However, the image processing apparatus 1 only needs to include thinning processing means for applying the line width designation value applied to the first image and thinning processing means applied to the second image. An example of the thinning processing means depending on the specified line width value is shown below.

【0058】 大部分の線幅を1画素とするための細
め処理(線幅指定値が1画素) 二値画像の線幅を細める手段(または濃淡画像を二値化
かつ線幅を細める手段)であり、公知の方法(例えば、大
部分の線幅を1画素とすることのできる細線化方法)を
用いることができる。また、濃淡画像を直接に二値化及
び細線化する方法もある。 大部分の線について線幅指定値以下に細めるための
細め処理(線幅指定値が任意の数値) 公知の方法を基にして実現できる。例えば、次のa,b
またはcごとき手段がある。
Thinning processing for making most of the line width 1 pixel (line width specified value is 1 pixel) Means for thinning the line width of a binary image (or means for binarizing a grayscale image and narrowing the line width) It is possible to use a known method (for example, a thinning method capable of making most of the line width one pixel). There is also a method of directly binarizing and thinning a grayscale image. Narrowing processing for thinning most of the lines to a value equal to or less than the designated value of the line width (the designated value of the line width is an arbitrary value) This can be realized based on a known method. For example, the following a, b
Or there is a means like c.

【0059】a) 画像を構成する線(本実施例では指
紋線である黒画素に相当)の外側から線の要素を1画素
ずつ削除する1画面分の処理を、大部分の線幅が1画素
になるまで反復する細線化方法の場合、細線化の処理で
は、 となるように反復回数を定めておけばよい。
A) The processing for one screen, in which line elements are deleted pixel by pixel from the outside of a line (corresponding to a black pixel which is a fingerprint line in the present embodiment) forming an image, most of the line width is 1 In the case of the thinning method that iterates to pixels, the thinning process The number of iterations should be set so that

【0060】b) 画像を構成する線の要素の中心から
黒画素を残す細線化方法の場合 任意の直線と画像の線が交わる部分の線分上の黒画素に
ついて、該線分の中心を含む線幅指定値以下の画素を残
す(線分幅が線幅指定値以上の場合は線分の中点を中心
として線幅指定値分の黒画素を残し、線分幅が線幅指定
値未満の線分上の黒画素はすべて残す)ことにより実現
できる。 c) 線幅を1画素にする細線化を行う場合、細線化の
後、線幅指定値になるように、線幅の拡大を行うことに
より実現できる。
B) In the case of a thinning method in which a black pixel is left from the center of the element of the line which constitutes the image, the center of the line segment is included for the black pixel on the line segment where the line of the image intersects the line of the image. Pixels less than the line width specified value are left (if the line segment width is greater than or equal to the line width specified value, black pixels for the line width specified value are left centered on the midpoint of the line segment and the line segment width is less than the line width specified value This can be achieved by leaving all black pixels on the line segment. c) When thinning the line width to one pixel, the line width can be increased after the thinning so that the line width becomes the specified value.

【0061】本実施例では、登録指紋画像と検査指紋画
像について、細め処理を行う場合の線幅指定値は任意に
指定できるが、入力される画像の線の品質や特性、細め
処理の線幅指定値に対する性能、画像処理装置1に要求
される性能などから定める必要がある。登録指紋画像と
検査指紋画像のそれぞれの細め処理における線幅指定値
の差を大きくすれば、両画像の位置ずれには強くなる
が、差を大きくしすぎると、照合精度の低下をが生じる
ことがある。登録指紋変更画像の線幅は小さい方が、黒
画素数が少なくなるため、登録情報に必要なメモリ量を
小さくできる。これらのことを勘案すると、例えば、次
のいずれかの指定が有効な場合がある。
In the present embodiment, the line width designation value when performing the thinning processing can be arbitrarily designated for the registered fingerprint image and the inspection fingerprint image. It is necessary to determine it from the performance with respect to the designated value, the performance required for the image processing apparatus 1, and the like. Increasing the difference between the line width designation values in the thinning processing for the registered fingerprint image and the inspection fingerprint image will strengthen the positional deviation between the two images, but if the difference is too large, the matching accuracy will decrease. There is. The smaller the line width of the registered fingerprint change image is, the smaller the number of black pixels is, so that the memory amount required for the registration information can be reduced. Considering these matters, for example, one of the following specifications may be valid.

【0062】 登録指紋画像の細め処理では線幅指定
値を1画素とし、検査指紋画像の細め処理では線幅指定
値を2画素以上の適当な値(例えば、3画素)とする。 登録指紋画像の細め処理の線幅指定値を、検査指紋
画像の細め処理の線幅指定値よりも小さい値とする条件
で、適当に選択する。 以下の実施例では、の場合を主として記述する。
In the thinning process of the registered fingerprint image, the designated line width value is set to 1 pixel, and in the thinning process of the inspection fingerprint image, the designated line width value is set to an appropriate value of 2 pixels or more (for example, 3 pixels). The line width designation value for the thinning process of the registered fingerprint image is appropriately selected under the condition that it is smaller than the line width designation value for the thinning process of the inspection fingerprint image. In the following examples, the case will be mainly described.

【0063】II.2.4.登録画像の対象画素の部分的
変換処理(ステップZR2) 登録画像の黒画素(すなわち、対象画素)を、照合の精
度に影響しない範囲で、部分的に白画素に変換すること
により、次の効果が生じる。サブテンプレート部分の
黒画素を減少することにより、照合の処理量が減少し、
かつ登録情報のファイル量が減少する。非サブテンプ
レート部分の黒画素を減少することにより、登録情報の
ファイル量が減少する。本手段は、指紋画像の照合では
省略可能であり、特にファイル量や処理量を削減する必
要のある場合に利用可能である。手順Dは、登録画像の
黒画素を部分的に白画素に変換する手段の例である。手
順Dの入力情報は登録指紋細め画像であり、出力情報は
変換後の登録指紋細め画像である。
II. 2.4. Partial target pixel of registered image
Conversion Process (Step ZR2) By partially converting the black pixel (that is, the target pixel) of the registered image into the white pixel within the range that does not affect the accuracy of matching, the following effect is produced. By reducing the black pixels in the sub-template part, the amount of matching processing is reduced,
And the file size of registration information decreases. By reducing the black pixels in the non-sub-template portion, the file amount of registration information is reduced. This means can be omitted in the collation of fingerprint images, and can be used especially when it is necessary to reduce the file amount and the processing amount. Procedure D is an example of means for partially converting the black pixels of the registered image into white pixels. The input information of the procedure D is the registered fingerprint thin image, and the output information is the converted registered fingerprint thin image.

【0064】(手順D)ステップD1 (X方向の処理):Y=a・j,(0≦X≦
h; 0≦Y≦Yh; aは定数(2≦a<Xh);j=
0,1,2,・・・,)上の黒画素を白画素に変換する。ステップD2 (Y方向の処理):X=b・j,(0≦X≦
h; 0≦Y≦Yh; bは定数(2≦b<Yh);j=
0,1,2,・・・,)上の黒画素を白画素に変換する。
(手順D終り)
(Procedure D) Step D1 (Process in X direction): Y = a · j, (0 ≦ X ≦
X h ; 0 ≦ Y ≦ Y h ; a is a constant (2 ≦ a <X h ); j =
0,1,2, ...,) Convert the black pixels above into white pixels. Step D2 (processing in Y direction): X = b · j, (0 ≦ X ≦
X h ; 0 ≦ Y ≦ Y h ; b is a constant (2 ≦ b <Y h ); j =
0,1,2, ...,) Convert the black pixels above into white pixels.
(End of procedure D)

【0065】なお、手順Dにより、 部分的変換率=部分的変換後の登録情報黒画素数/元の
二値画像の黒画素数 ∈≒((a−1)/a)((b−1)/b) となる。照合精度に影響しない範囲(例えば、全体で、
数%〜数10%)で、黒画素を白画素に変換することに
より、登録情報のデータ量は、テンプレート内で変換さ
れた黒画素の分だけ減少し、照合の処理量はサブテンプ
レート部分で変換された黒画素への処理量だけ減少す
る。
By the procedure D, the partial conversion rate = the number of black pixels of the registration information after the partial conversion / the number of black pixels of the original binary image ε≈ ((a-1) / a) ((b-1 ) / B). Range that does not affect the matching accuracy (for example,
By converting a black pixel into a white pixel by several percent to several tens of percent), the data amount of registration information is reduced by the amount of the converted black pixel in the template, and the processing amount of matching is reduced in the sub-template portion. The amount of processing for the converted black pixels is reduced.

【0066】II.2.5.登録画像の登録情報の登録処
理(ステップZR2) 指紋情報の登録処理は、登録指紋として画像メモリ4の
画像10に入力されて、細め処理までの処理がなされた
結果である画像10にある登録指紋変更画像Rthからサ
ブテンプレートRT(0)及び非サブテンプレートRB(0)
を抽出し、それぞれのファイルに格納する処理である。
指紋情報の登録処理を行う手順を、手順Rに示す。手順
Rの入力情報は、登録指紋のサブテンプレート及び非サ
ブテンプレートのファイル名、登録指紋変更画像Rth、
登録指紋の指紋境界情報、及び登録指紋の近似的中心点
(XRC,YRC)である。手順Rの出力情報は、サブテン
プレートRT(0)のファイル、及び非サブテンプレート
RB(0)のファイルである。
II. 2.5. Registration of registration information for registered images
Processing (step ZR2) In the fingerprint information registration processing, the registered fingerprint change image Rth in the image 10 which is the result of being input to the image 10 of the image memory 4 as the registered fingerprint and being subjected to the processing up to the thinning processing is changed to the sub-template RT. (0) and non-subtemplate RB (0)
Is extracted and stored in each file.
A procedure R is a procedure for performing fingerprint information registration processing. The input information of the procedure R is the registered fingerprint sub-template and non-sub-template file names, the registered fingerprint change image Rth,
The fingerprint boundary information of the registered fingerprint and the approximate center point (X RC , Y RC ) of the registered fingerprint. The output information of the procedure R is the file of the sub template RT (0) and the file of the non-sub template RB (0).

【0067】(手順R)ステップR1 (サブテンプレートRT(0)の作成):登
録指紋変更画像Rthから、指紋領域内にあり、かつサブ
テンプレートRT(0)の範囲にある黒画素アドレスを抽
出して、サブテンプレートRT(0)のファイルを作成す
る。RT(0)の格納ファイルには、登録指紋近似的中心
点(XRC,YRC)も格納する。
(Procedure R) Step R1 (Creation of Sub Template RT (0)): From the registered fingerprint change image Rth, a black pixel address within the fingerprint area and within the range of sub template RT (0) is extracted. Then, a file of the sub template RT (0) is created. The registration fingerprint approximate center point (X RC , Y RC ) is also stored in the storage file of RT (0).

【0068】ステップR2(非サブテンプレートRB(0)
の作成):登録指紋変更画像Rthから、サブテンプレー
トRT(0)外かつ指紋領域FA内にある黒画素アドレス
を抽出して、非サブテンプレートRB(0)のファイルを
作成する。
(手順R終り) なお、サブテンプレート及び非サブテンプレートの各フ
ァイルのデータの格納形式は任意である。例えば、デー
タ圧縮してファイルに格納し、利用時にデータ伸長を行
ってもよい。
Step R2 (Non-sub-template RB (0)
Creation): A black pixel address outside the sub-template RT (0) and within the fingerprint area FA is extracted from the registered fingerprint change image Rth to create a file of the non-sub-template RB (0).
(End of procedure R) The storage format of the data of each file of the sub-template and the non-sub-template is arbitrary. For example, the data may be compressed and stored in a file, and the data may be expanded at the time of use.

【0069】II.2.6.画像データの圧縮処理(ステ
ップZR2の続き) ところで、上記手順Rにおいて、各黒画素のアドレス
(X,Y)をそのままファイルに格納する場合、必要な
格納記憶量は、次のようになる。 格納記憶量=黒画素数・(X座標単位記憶量+Y座標単
位記憶量) 登録指紋画像は、サブテンプレート及び非サブテンプレ
ートのそれぞれについてファイルに記憶する必要があ
る。二値画像データの黒画素アドレスをそのまま記憶す
る場合よりも、圧縮してファイルに記憶する方がメモリ
6の記憶容量が節約できる。二値画像が細め画像のとき
に効果的な処理の一例を以下のM1,M2,M3に示
す。
II. 2.6. Image data compression processing (step
In the procedure R, when the address (X, Y) of each black pixel is stored in the file as it is, the required storage amount is as follows. Storage storage amount = black pixel count ((X coordinate unit storage amount + Y coordinate unit storage amount)) The registered fingerprint image needs to be stored in a file for each of the sub-template and the non-sub-template. The storage capacity of the memory 6 can be saved more by compressing and storing it in a file than by directly storing the black pixel address of the binary image data. An example of effective processing when the binary image is a thin image is shown in M1, M2, and M3 below.

【0070】方法M1(請求項1の実施例):画素集合
が、3×3画素の場合を述べる。3×3の画素集合を図
3(a)に表す。図7に画像データの一部の例を示す。代
表画素をP4とし、画素集合内の各画素の黒画素と白画
素の区分をビットで表示して、 Q=P8‖P7‖P6‖P5‖P3‖P2‖P1‖P0 により(‖は連結を表す。例えば、2‖3 = 23 であ
る。代表画素P4は、Qに含まない)、各画素の黒画素と
白画素の状態を1バイトの周辺画素コードQ,(16進数で
00〜FF)で表示できる。P4は、X座標アドレス部分の余
裕のビットで、白画素と黒画素の区分を表示する(例え
ば、X座標アドレスが1バイトのときは、X座標アドレ
ス/3を7ビットで表し、他の1ビットで代表画素P4
の白画素と黒画素の区分を表示する)。
Method M1 (Example of Claim 1): A case where the pixel set is 3 × 3 pixels will be described. A 3 × 3 pixel set is shown in FIG. FIG. 7 shows an example of a part of the image data. The representative pixel and P4, to display the classification of black pixels and white pixels of each pixel in a pixel group in bits, Q = P 8 ‖P 7 ‖P 6 ‖P 5 ‖P 3 ‖P 2 ‖P 1 ‖ By P 0 (‖ represents concatenation. For example, 2‖3 = 23. The representative pixel P 4 is not included in Q). , (In hexadecimal
00 to FF) can be displayed. P 4 is a margin bit of the X coordinate address part, and displays the division of the white pixel and the black pixel (for example, when the X coordinate address is 1 byte, the X coordinate address / 3 is represented by 7 bits, and other bits are displayed). 1-bit representative pixel P 4
Display the white pixel and black pixel section).

【0071】次に、代表画素P4=(X4,Y4)との相
対位置による画素アドレス(X,Y)は次のようにな
る。 P0: X=X4+1,Y=Y4+1 P1: X=X4+2,Y=Y4+1 P2: X=X4+2,Y=Y43: X=X4+1,Y=Y44: X=X4, Y=Y45: X=X4, Y=Y4+1 P6: X=X4, Y=Y4+2 P7: X=X4+1,Y=Y4+2 P8: X=X4+2,Y=Y4+2
Next, the pixel address (X, Y) according to the relative position with the representative pixel P 4 = (X 4 , Y 4 ) is as follows. P 0 : X = X 4 +1 and Y = Y 4 +1 P 1 : X = X 4 +2, Y = Y 4 +1 P 2 : X = X 4 +2, Y = Y 4 P 3 : X = X 4 +1 Y = Y 4 P 4 : X = X 4 , Y = Y 4 P 5 : X = X 4 , Y = Y 4 +1 P 6 : X = X 4 , Y = Y 4 +2 P 7 : X = X 4 +1 , Y = Y 4 +2 P 8 : X = X 4 + 2, Y = Y 4 +2

【0072】次に、圧縮処理を述べる。圧縮時は、画像
データの(X,Y)座標を次の形式に変換する。指紋有
効領域内について、3つおきの各Y座標ごとに3つおき
の各X座標を代表画素とし、3×3画素の画素集合に黒
画素が存在するかどうかをチェックし(開始点等は、画
素集合の設定に依存),黒画素が存在するときにだけ,
代表画素X座標と画素集合コードを記憶する。(伸長は
逆の処理を行えばよい)。記憶媒体の格納形式は、次の
とおりである。
Next, the compression processing will be described. At the time of compression, the (X, Y) coordinates of the image data are converted into the following format. In the fingerprint effective area, every 3rd Y coordinate, every 3rd X coordinate is set as a representative pixel, and it is checked whether or not there is a black pixel in the pixel set of 3 × 3 pixels (starting point is , Depending on the pixel set settings), only when there are black pixels,
The representative pixel X coordinate and the pixel set code are stored. (Decompression can be performed in reverse.) The storage format of the storage medium is as follows.

【0073】Y=3j:格納X座標組数 {(P4の黒白区分ビット(先頭1ビット)+(代表画素a
jのX座標/3)),画素集合コード),(P4の黒白区
分ビット(先頭1ビット)+(代表画素bjのX座標/
3)),画素集合コード),・・・} ・・・・・ 但し、j=0,1,2,・・・である。
Y = 3j: Number of stored X coordinate sets {(P 4 black / white division bit (first 1 bit) + (representative pixel a
(X coordinate of j / 3)), pixel set code), (black and white division bit of P 4 (first 1 bit) + (X coordinate of representative pixel b j /
3)), pixel set code), ...}, where j = 0,1,2 ,.

【0074】黒画素のX座標組数の代わりに、各Y座標
値に対するX座標値群の終了記号を付加してもよい。こ
こで、格納X座標組数が0のY座標は設定しないで詰め
る。画素がすべて白画素の3×3画素集合は飛び越す。
画素集合は、3×3画素の場合を述べたが、任意に設
定できる(例えば、4×4画素、5×3画素等)。各画
素集合内の代表画素の位置は、任意に設定できる。黒白
画素区分は、代表画素が白画素か黒画素かを判定するた
めに、一方についての表示を付加する。対象とする画像
データの先頭境界と長さ(この実施例では、RT(0)と
RB(0))は、3の倍数になるように設定する。
Instead of the X coordinate set number of black pixels, an end symbol of the X coordinate value group for each Y coordinate value may be added. Here, the Y-coordinates in which the number of stored X-coordinate sets is 0 are packed without being set. A 3 × 3 pixel set in which all pixels are white pixels is skipped.
The case of the pixel set is 3 × 3 pixels, but it can be set arbitrarily (for example, 4 × 4 pixels, 5 × 3 pixels, etc.). The position of the representative pixel in each pixel set can be set arbitrarily. The black-and-white pixel section is added with a display for one of them in order to determine whether the representative pixel is a white pixel or a black pixel. The head boundary and length (RT (0) and RB (0) in this embodiment) of the target image data are set to be a multiple of 3.

【0075】次に、上記方法M1におけるデータ削減率
の例を示す。原画像のX座標、Y座標がそれぞれ1バイ
トで表され、輝度は1バイト(二値画像であるので、輝
度は1ビットで表示可能であるが、そのときはアクセス
の処理量が多くなる)で格納する場合と比較する。1つ
の画素集合範囲に着目して, データ削減率 = 圧縮後テ゛ータ量/元のテ゛ータ量=[(3×
3画素集合に黒画素が1つ以上ある確率)・{(X座標記
憶量)+(黒白画素区分の記憶量)+(周辺画素コードの記
憶量)}]/{(画素集合の画素数)・(画素単位記憶量)} となる。
Next, an example of the data reduction rate in the above method M1 will be shown. The X and Y coordinates of the original image are each represented by 1 byte, and the brightness is 1 byte (since it is a binary image, the brightness can be displayed with 1 bit, but at that time, the access processing amount increases). Compare with the case of storing in. Focusing on one pixel set range, data reduction rate = post-compression data amount / original data amount = [(3 x
Probability that there is at least one black pixel in the 3 pixel set) * {(X coordinate storage amount) + (black and white pixel section storage amount) + (peripheral pixel code storage amount)}] / {(number of pixels in pixel set)・ (Pixel unit memory capacity)}

【0076】画素集合に黒画素が1つ以上ある確率が
λ,代表画素の黒白画素区分の記憶量が1バイト(これ
は、1ビットでよいが領域としては1バイト)とする
と、 データ削減率=2λ/9 である。(データ削減率は、例えば、λ=0.1のとき0.02
22,λ=0.05のとき0.0111となる。)
If the probability that there is at least one black pixel in the pixel set is λ, and the storage amount of the black and white pixel section of the representative pixel is 1 byte (this may be 1 bit, but 1 byte for the area), the data reduction rate = 2λ / 9. (The data reduction rate is, for example, 0.02 when λ = 0.1.
It becomes 0.0111 when 22 and λ = 0.05. )

【0077】方法M2(請求項1の別の実施例):画素
集合が、4×4画素の場合を述べる。任意の代表画素P
0について、4×4の画素集合を図3(b)に表す。各画素
の黒画素と白画素の区分をビットで表示して、 Q=P15‖P14‖P13‖・・・‖P7‖P6‖P5‖P4‖P3‖P2‖P1‖P0 により(‖は連結を表す)、各周辺画素の黒画素と白画素
の状態を2バイトの画素集合コードQ,(16進数で0000
〜FFFF)で表示できる。次に、代表画素P0=(X0
0)との相対位置による画素アドレス(X,Y)は、
次のようになる。
Method M2 (another embodiment of claim 1): The case where the pixel set is 4 × 4 pixels will be described. Arbitrary representative pixel P
For 0 , a 4 × 4 pixel set is shown in FIG. Black and white pixels of each pixel are displayed in bits, and Q = P 15 ‖P 14 ‖P 13 ‖ ・ ・ ・ ‖P 7 ‖P 6 ‖P 5 ‖P 4 ‖P 3 ‖P 2 ‖ By P 1 ‖P 0 (‖ represents concatenation), the state of the black pixel and the white pixel of each peripheral pixel is represented by a 2-byte pixel set code Q, (0000 in hexadecimal).
~ FFFF) can be displayed. Next, the representative pixel P 0 = (X 0 ,
The pixel address (X, Y) by the relative position with respect to Y 0 ) is
It looks like this:

【0078】P1: X=X0−1,Y=Y02: X=X0−2,Y=Y03: X=X0−3,Y=Y04: X=X0, Y=Y0−1 P5: X=X0−1,Y=Y0−1 P6: X=X0−2,Y=Y0−1 P7: X=X0−3,Y=Y0−1 P8: X=X0, Y=Y0−2 P9: X=X0−1,Y=Y0−2 P10: X=X0−2,Y=Y0−2 P11: X=X0−3,Y=Y0−2 P12: X=X0, Y=Y0−3 P13: X=X0−1,Y=Y0−3 P14: X=X0−2,Y=Y0−3 P15: X=X0−3,Y=Y0−3P 1 : X = X 0 -1, Y = Y 0 P 2 : X = X 0 -2, Y = Y 0 P 3 : X = X 0 -3, Y = Y 0 P 4 : X = X 0 , Y = Y 0 -1 P 5 : X = X 0 -1, Y = Y 0 -1 P 6 : X = X 0-2 , Y = Y 0 -1 P 7 : X = X 0 -3 , Y = Y 0 -1 P 8 : X = X 0 , Y = Y 0-2 P 9: X = X 0 -1, Y = Y 0-2 P 10 : X = X 0-2 , Y = Y 0 -2 P 11: X = X 0 -3, Y = Y 0 -2 P 12: X = X 0, Y = Y 0 -3 P 13: X = X 0 -1, Y = Y 0 -3 P 14 : X = X 0 -2, Y = Y 0 -3 P 15: X = X 0 -3, Y = Y 0 -3

【0079】登録指紋画像データの圧縮処理は、登録指
紋画像データの(X,Y)座標,(X=0〜Xh,Y=0〜
h)を次の形式に変換する処理である。指紋有効領域内
について、4つおきの各Y座標ごとに4つおきの各X座
標を代表画素とし、4×4の画素集合範囲に黒画素が存
在するかどうかをチェックし(開始点等は画素集合の設
定に依存)、黒画素が存在するときにだけ、代表画素X
座標と画素集合コードを記憶する。すなわち、ファイル
格納形式は、
[0079] compression of the registered fingerprint image data, (X, Y) coordinates of the registered fingerprint image data, (X = 0~X h, Y = 0~
Y h ) is converted into the following format. In the fingerprint effective area, every 4th Y coordinate is set as every 4th X coordinate as a representative pixel, and it is checked whether or not there is a black pixel in the 4 × 4 pixel set range (starting point is (Depending on the setting of the pixel set), the representative pixel X only when there is a black pixel
Store coordinates and pixel set code. That is, the file storage format is

【0080】Y=3+4j:黒画素のX座標組数 {(代表画素ajのX座標,画素集合コード),(代表
画素bjのX座標,画素集合コード),・・・} ・・・・・ とする(j=0,1,2・・・)。
Y = 3 + 4j: number of X coordinate sets of black pixels {(X coordinate of representative pixel a j , pixel set code), (X coordinate of representative pixel b j , pixel set code), ...} .. (j = 0,1,2 ...)

【0081】黒画素のX座標組数の代わりに、各Y座標
値に対するX座標値群の終了記号を付加してもよい。Y
座標は、X座標の黒画素が存在する場合についてだけ、
1回のみ格納する(すなわち、格納X座標組数が0のと
き、Y座標は設定しないで詰める)。画素がすべて白画
素の4×4画素は対象外とする。圧縮された登録指紋画
像データに対する伸長処理では、ファイルを読みだし時
に、(X,Y)形式への伸長(圧縮と逆の処理)を行
う。なお、指紋境界情報は、例えば、RB(0)の圧縮フ
ァイル格納形式について、各Y座標値に対するX座標値
の左端と右端から求まる。
Instead of the number of X coordinate sets of black pixels, an end symbol of the X coordinate value group for each Y coordinate value may be added. Y
The coordinates are only for the case where there is a black pixel for the X coordinate,
Store only once (that is, when the number of stored X coordinate sets is 0, the Y coordinate is not set and packed). 4 × 4 pixels, which are all white pixels, are excluded. In the decompression process for the compressed registered fingerprint image data, decompression to the (X, Y) format (reverse process of compression) is performed when the file is read. The fingerprint boundary information is obtained from the left end and the right end of the X coordinate value for each Y coordinate value in the compressed file storage format of RB (0), for example.

【0082】方法M3(請求項1の更に別の実施例):
画素集合が1画素のみのときは、非代表画素は空集合で
あり、この場合の記憶形式は、 {Y座標値Y=j, 黒画素X標値個数; 黒画素X座
標j1,黒画素X座標j2, ・・・} ・・・・・ とする(j= 0, 1, 2,・・・)。ここで、Y座標値は、X
座標の黒画素が存在する場合についてだけ、1回のみ格
納する。なお、黒画素X座標値個数の代わりに、各Y座
標値に対するX座標値群の終了記号を付加してもよい。
Method M3 (further embodiment of claim 1):
When the pixel set has only one pixel, the non-representative pixel is an empty set, and the storage format in this case is: {Y coordinate value Y = j, black pixel X standard number; black pixel X coordinate j 1 , black pixel The X coordinate is j 2 , ...} (j = 0, 1, 2, ...). Here, the Y coordinate value is X
Only when the black pixel of the coordinate exists, the data is stored only once. Note that instead of the number of black pixel X coordinate values, an end symbol of the X coordinate value group for each Y coordinate value may be added.

【0083】II.2.7.登録画像と検査画像の照合処
理(ステップZC2) ステップZC2における照合処理は、検査指紋として画
像メモリ4の画像10に入力されて、細め処理までの処
理がなされた結果である検査指紋変更画像の黒画素集合
のおのおのの黒画素と、登録指紋に関する登録情報とし
てメモリ6に格納されている黒画素集合のおのおのの黒
画素との一致性を調べる処理である。登録指紋と検査指
紋の位置合わせのための座標軸の回転及び平行移動によ
る座標変換は、いずれか一方の画像について行えばよい
が、本実施例では、指紋領域内について、登録指紋の方
が、細め処理の線幅指定値が小さいために、黒画素数が
少なくなることを想定して、登録指紋を移動して検査指
紋に合わせる。照合処理の概要を次に述べる。
II. 2.7. Matching process between registered image and inspection image
Processing (step ZC2) The matching process in step ZC2 is input to the image 10 of the image memory 4 as an inspection fingerprint, and the black pixels of each of the black pixel sets of the inspection fingerprint changed image that is the result of the processing up to the thinning process are performed. And a process of checking the matching with each black pixel of the black pixel set stored in the memory 6 as the registration information regarding the registered fingerprint. Coordinate conversion by rotation and parallel movement of the coordinate axes for aligning the registered fingerprint and the inspection fingerprint may be performed on either one of the images, but in the present embodiment, the registered fingerprint is narrower within the fingerprint area. Assuming that the number of black pixels is small because the specified line width value for processing is small, the registered fingerprint is moved to match the inspection fingerprint. The outline of the matching process will be described below.

【0084】 サブテンプレートの照合(一次照合) サブテンプレートの照合は、登録指紋のサブテンプレー
トRT(0)について、登録指紋変更画像の黒画素と検査
指紋変更画像の黒画素とが最も良く一致する位置を求め
る処理である。すなわち、まず、登録指紋変更画像のサ
ブテンプレートRT(0)について、登録指紋の近似的中
心点を検査指紋の近似的中心点と一致させたときのサブ
テンプレートRT(0,H,V)を、登録指紋の座標軸の
平行移動により求める。次に、中心近傍で、サブテンプ
レートRT(0,H,V)の座標軸を、回転、及び上下左
右に平行移動したときに、検査指紋変更画像と、黒画素
が最も多く一致するときの登録指紋のサブテンプレート
RT(S,H,V)の変換角度Sと平行移動量(水平移
動量H,垂直移動量V)を求める(S,H,Vは整
数)。
Sub Template Matching (Primary Matching) The sub template matching is performed at the position where the black pixel of the registered fingerprint change image and the black pixel of the inspection fingerprint change image are the best match for the registered fingerprint sub template RT (0). Is a process for obtaining. That is, first, for the sub-template RT (0) of the registered fingerprint change image, the sub-template RT (0, H, V) when the approximate center point of the registered fingerprint is made to coincide with the approximate center point of the inspection fingerprint, Obtained by translating the coordinate axis of the registered fingerprint. Next, in the vicinity of the center, when the coordinate axes of the sub-template RT (0, H, V) are rotated and moved in parallel in the vertical and horizontal directions, the inspection fingerprint change image and the registered fingerprint when the black pixels most match The conversion angle S and the parallel movement amount (horizontal movement amount H, vertical movement amount V) of the sub-template RT (S, H, V) are calculated (S, H, V are integers).

【0085】 非サブテンプレートの照合(二次照
合) 非サブテンプレートの照合は、サブテンプレートの照合
で得られた登録指紋のRT(S,H,V)のS,H,Vに
より、登録指紋のRB(0)の黒画素アドレスの座標変換
を行って、黒画素アドレスを求め,検査指紋変更画像の
黒画素アドレスとの一致性を調べ、登録指紋と検査指紋
の一致性に関する情報を出力する処理である。すなわ
ち、まず、サブテンプレート照合により得られた登録指
紋のサブテンプレートの座標軸の角度回転量S,水平移
動量H,及び垂直移動量Vを用いて、登録指紋の非サブ
テンプレートRB(0)の黒画素の座標変換を行ってRB
(S,H,V)を得る。次に、登録指紋変更画像のRB
(S,H,V)の黒画素と、検査指紋変更画像の黒画素の
一致性を調べる。
Collation of Non-Sub Template (Secondary Collation) Collation of the non-sub template is performed by using the registered fingerprints RT (S, H, V) S, H, V of the registered fingerprint obtained by the collation of the sub template. A process of calculating the black pixel address by performing coordinate conversion of the black pixel address of RB (0), checking the match with the black pixel address of the inspection fingerprint change image, and outputting information regarding the match between the registered fingerprint and the inspection fingerprint. Is. That is, first, using the angular rotation amount S, the horizontal movement amount H, and the vertical movement amount V of the coordinate axis of the sub-template of the registered fingerprint obtained by the sub-template matching, the black of the non-sub-template RB (0) of the registered fingerprint is black. RB by converting pixel coordinates
(S, H, V) is obtained. Next, the RB of the registered fingerprint change image
The coincidence between the black pixel of (S, H, V) and the black pixel of the inspection fingerprint change image is checked.

【0086】 不一致部分の黒画素数のチェックを行
う。 最終判定として、サブテンプレートの一致性と非サ
ブテンプレートの一致性、及び不一致部分のチェック結
果により、登録指紋と検査指紋の全指紋領域についての
一致性を判定する。 以上の照合処理の概要に基づき、照合処理を行う手順を
手順Cに示す。手順Cの入力情報は、登録指紋のサブテ
ンプレート及び非サブテンプレートのファイル名、検査
指紋変更画像、及び検査指紋の近似的中心点である。手
順Cの出力情報は、照合結果である。
The number of black pixels in the mismatched portion is checked. As a final determination, the matching of all the fingerprint areas of the registered fingerprint and the inspection fingerprint is determined based on the matching of the sub-template, the matching of the non-sub-template, and the check result of the mismatched portion. Based on the outline of the collation process described above, the procedure for performing the collation process is shown in Procedure C. The input information of the procedure C is the file name of the sub-template and non-sub-template of the registered fingerprint, the inspection fingerprint change image, and the approximate center point of the inspection fingerprint. The output information of the procedure C is the collation result.

【0087】(手順C)ステップC1 (サブテンプレートの照合):ステップC1a :サブテンプレートRT(0)をファイル
からメモリ6に格納する。次に、サブテンプレートRT
(0),S=Smin 〜Smax,(Sの増加刻み幅Ks)、H
=Hmin〜Hmax,(Hの増加刻み幅Kh)、及びV=V
min〜Vmax,(Vの増加刻み幅Kv)を用い、登録情報
黒画素探索増加刻み幅Kr=Kra,(Kra≧1)により
後述の画像一致性チェック補助手順(手順W)を実行す
る。この結果、S,H,V をそれぞれ、Smin
max,Hmin〜Hmax,Vmin〜Vmaxについて、増加の
刻み幅Ks,Kh,Kv で変更し、準最適なS,H,V
の値であるSa,Ha,Vaを求める。
(Procedure C) Step C1 ( Comparison of Sub Template): Step C1a : The sub template RT (0) is stored in the memory 6 from a file. Next, sub template RT
(0), S = S min to S max , (increase step width K of S), H
= H min to H max , (incremental step width K of H), and V = V
Using min to V max , (increasing step width Kv of V), the image matching check assisting procedure (procedure W) described later is executed by the registration information black pixel search increasing step width Kr = Kra, (Kra ≧ 1). As a result, S, H, and V are respectively S min ~
S max , H min to H max , and V min to V max are changed in increments of increments Ks, Kh, Kv to obtain suboptimal S, H, V
Then, the values Sa, Ha, Va are calculated.

【0088】ステップC1b:S,H,V をそれぞ
れ, S:(Sa−Dsb)〜(Sa+Dsb),増加刻み幅Ksb H:(Ha−Dhb)〜(Ha+Dhb),増加刻み幅Khb V:(Va−Dvb)〜(Va+Dvb),増加刻み幅Kvb を用い、登録情報黒画素探索増加刻み幅Kr=Krb,
(Krb≧1)により手順Wを実行し、準最適な{S,
H,V}の値である{Sb,Hb,Vb}を求める。ここ
で、Dsb,Dhb,Dvbは、移動範囲を定めるための定数
である。
Step C1b : S, H and V are respectively S: (Sa-Dsb) to (Sa + Dsb), increment step width Ksb H: (Ha-Dhb) to (Ha + Dhb), increment step width Khb V: (Va −Dvb) to (Va + Dvb), using the increment step Kvb, the registration information black pixel search increment step Kr = Krb,
The procedure W is executed by (Krb ≧ 1), and the suboptimal {S,
{Sb, Hb, Vb} which is the value of H, V} is obtained. Here, Dsb, Dhb, and Dvb are constants for determining the moving range.

【0089】ここで、上記増加刻み幅(Ksb,Khb,K
vb)は、ステップC1aにおける増加刻み幅Ks,Kh,
Kvよりも小さい値に設定される。すなわち、ステップ
C1aにおいては、刻み幅を粗い値として比較的大きい
範囲を調べ、ステップC1aで得られた{S,H,V}
の準最適値を含む比較的小さい範囲をステップC1bに
おける細かい増加刻み幅(Ksb,Khb,Kvb)で調べる
ことになる。これにより、位置合わせにおける移動の範
囲を大きくしたときに、すべてに細かい増加刻み幅を用
いる場合よりも処理量の削減を図ることができる。
Here, the above-mentioned increased step size (Ksb, Khb, K
vb) is the increment step size Ks, Kh,
It is set to a value smaller than Kv. That is, in step C1a, a relatively large range is checked with the step size as a coarse value, and {S, H, V} obtained in step C1a is checked.
The relatively small range including the sub-optimal value of is investigated by the fine increments (Ksb, Khb, Kvb) in step C1b. This makes it possible to reduce the amount of processing when the range of movement in alignment is increased, as compared with the case where fine increments are used for all.

【0090】ステップC1c:S,H,V をそれぞ
れ、 S:(Sb−Dsc)〜(Sb+Dsc),増加刻み幅Ksb H:(Hb−Dhc)〜(Hb+Dhc),増加刻み幅Khb V:(Vb−Dvc)〜(Vb+Dvc),増加刻み幅Kvb を用い、登録情報黒画素探索増加刻み幅Kr=Krc,
(Krc≧1)により手順Wを実行し、準最適な{S,
H,V}の値である{Sc,Hc,Vc}を求める。ここ
で、Dsc,Dhc,Dvcは、移動範囲を定めるための定数
である。
Step C1c : S, H and V are respectively S: (Sb-Dsc) to (Sb + Dsc), increment step width Ksb H: (Hb-Dhc) to (Hb + Dhc), increment step width Khb V: (Vb) −Dvc) to (Vb + Dvc), using the increment step Kvb, the registration information black pixel search increment step Kr = Krc,
The procedure W is executed by (Krc ≧ 1), and the suboptimal {S,
H, V} values {Sc, Hc, Vc} are obtained. Here, Dsc, Dhc, and Dvc are constants for determining the moving range.

【0091】ステップC1d:S,H,V をそれぞ
れ, S=Sc,Dsd=0,増加刻み幅Ksd=0 H=Hc,Dhd=0,増加刻み幅KHD=0 V=Vc,Dvd=0,増加刻み幅Kvd=0 により、登録情報黒画素探索増加刻み幅Kr=Krd,
(Krd=1)により手順Wを実行し、最適な{S,H,
V}の値である{Sm,Hm,Vm}を求める。ここで、
Dsd,Dhd,Dvdは、移動範囲を定めるための定数であ
る。この結果、サブテンプレート一致率T1が最大とな
る最適な{S,H,V}の各値と、 サブテンプレート一致率T1= N1m/N1c を得る。次に、あらかじめ定めた定数Tk1について、 T1≧Tk1 であれば登録指紋と検査指紋はサブテンプレート照合で
一致と判定して、ステップC2に行き、 T1<Tk1 であれば、登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順
Cを終了する。
Step C1d : S, H and V are respectively S = Sc, Dsd = 0, increment step width Ksd = 0 H = Hc, Dh d = 0, increment step width KH D = 0 V = Vc, Dvd = 0, increment step Kvd = 0, registration information black pixel search increment step Kr = Krd,
The procedure W is executed by (Krd = 1), and the optimum {S, H,
The value of V} {Sm, Hm, Vm} is obtained. here,
Dsd, Dh d, Dvd are constants for defining the displacement range. As a result, optimum values of {S, H, V} at which the sub-template matching rate T1 is maximum and the sub-template matching rate T1 = N1m / N1c are obtained. Next, regarding the predetermined constant Tk1, if T1 ≧ Tk1, it is determined that the registered fingerprint and the inspection fingerprint match by sub-template matching, and the process proceeds to step C2. If T1 <Tk1, the registered fingerprint and the inspection fingerprint are It is determined that they do not match, and the procedure C is ended.

【0092】ステップC2(非サブテンプレートの照
合):非サブテンプレートRB(0),及びステップC1
により得られた最適なS,H,Vを入力情報として、画
像一致性チェック補助手順(手順W)を実行する。この
結果、 非サブテンプレート一致率T2 = N2m/N2c を得る。次に、あらかじめ定めた定数TK2について、 T2≧Tk2 であれば,登録指紋と検査指紋は一致と判定してステッ
プC3に行き、 T2<Tk2 であれば,登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順
Cを終了する。
Step C2 (collation of non-sub-template): non-sub-template RB (0) and step C1
By using the optimum S, H, and V obtained by the above as input information, the image consistency check assisting procedure (procedure W) is executed. As a result, a non-subtemplate matching rate T2 = N2m / N2c is obtained. Next, regarding the predetermined constant TK2, if T2 ≧ Tk2, it is determined that the registered fingerprint and the inspection fingerprint match, and the process proceeds to step C3. If T2 <Tk2, it is determined that the registered fingerprint and the inspection fingerprint do not match. , The procedure C is completed.

【0093】ステップC3(不一致部分の照合):登録
指紋の黒画素と検査指紋の黒画素の、不一致性について
調べて、検査指紋変更画像の不一致部分の黒画素が多す
ぎる場合を除く必要がある。このため、登録指紋変更画
像の線幅に検査指紋変更画像の線幅を合わせたときの不
一致部分の黒画素の比率を近似的に求めて判定するため
に、次の処理を行う。 ステップC3a:RT(0)及びRB(0)の範囲から,
{S,H,V}の変換後の登録指紋変更画像の照合対象
領域の近似的な範囲を求める。座標(X,Y)から変換
後の範囲の座標(X',Y')は、手順Wと同様に、次式
で行う。 X'= (X−XRC)・cos(S)+(Y−YRC)・sin(S)+XTC−H Y'=−(X−XRC)・sin(S)+(Y−YRC)・cos(S)+YTC−V ここで、cos(・)、sin(・)は三角関数を表す。
Step C3 (matching of mismatched portion): It is necessary to check the mismatch between the black pixel of the registered fingerprint and the black pixel of the inspection fingerprint, and exclude the case where there are too many black pixels in the mismatched portion of the inspection fingerprint change image. .. Therefore, the following process is performed in order to approximately obtain and determine the ratio of the black pixels in the non-matching portion when the line width of the inspection fingerprint change image is matched with the line width of the registered fingerprint change image. Step C3a: From the range of RT (0) and RB (0),
An approximate range of the matching target area of the registered fingerprint change image after the conversion of {S, H, V} is obtained. The coordinates (X ′, Y ′) in the range after conversion from the coordinates (X, Y) are calculated by the following equations, as in the procedure W. X '= (X-X RC ) ・ cos (S) + (Y−Y RC ) · sin (S) + X TC −HY ′ = − (X−X RC ) · sin (S) + (Y−Y RC ) · cos (S) + Y TC −V where cos (·) and sin (·) represent trigonometric functions.

【0094】ステップC3b:座標変換後の照合対象領
域(すなわち、RT(S,H,V)とRB(S,H,V)の
和集合)の検査指紋変更画像の黒画素数Tnwを計数す
る。すなわち、 Tnw= 検査指紋変更画像の座標変換後の照合対象領域
の総黒画素数 である。このとき、検査指紋変更画像の線幅をwとする
と、これを登録指紋変更画像の線幅(線幅λ)にした場
合の総黒画素数Tncは、近似的に、 Tnc= Tnw/(w/λ) である。(なお、登録指紋変更画像に部分的削除手段
(手順D)を実行している場合には、 Tnc= (部分的変換率)・Tnw/(w/λ) とする。)
Step C3b : The number of black pixels Tnw of the inspection fingerprint change image of the collation target area (that is, the union of RT (S, H, V) and RB (S, H, V)) after coordinate conversion is counted. . That is, Tnw = total number of black pixels in the collation target area after coordinate conversion of the inspection fingerprint changed image. At this time, assuming that the line width of the inspection fingerprint change image is w, the total number of black pixels Tnc when the line width (line width λ) of the registered fingerprint change image is approximately Tnc = Tnw / (w / Λ). (Note that the registered fingerprint change image can be partially deleted.
When (Procedure D) is executed, Tnc = (partial conversion rate) · Tnw / (w / λ). )

【0095】また、 Nm= 登録指紋変更画像と検査指紋変更画像の座標変
換後の照合対象領域内の一致黒画素数 (=N1m+N2
m) Nc= 登録指紋変更画像の座標変換後の照合対象領域
内の総黒画素数(=N1c+N2c) は、すでに求まっている。
Nm = number of coincident black pixels (= N1m + N2) in the collation target area after coordinate conversion of the registered fingerprint change image and the inspection fingerprint change image
m) Nc = The total number of black pixels (= N1c + N2c) in the matching target area after coordinate conversion of the registered fingerprint change image has already been obtained.

【0096】このとき、黒画素の不一致の度合いとし
て、例えば、不一致部分率を、 Tz=|Tnc−Nm|/Nc (=|Tnc−(N1m+N2m)|/(N1c+N2c)) とし、 Tz ≦ Tkc の場合、最終照合の判定として、登録指紋と検査指紋は
一致と判定し、そうでないときは不一致と判定する。
ここで、Tkc,(0≦Tkc≦1)は検査指紋画像の不一致
黒画素の許容率を表す定数であり、小さいほど厳しい条
件となる。(手順C終り)
At this time, as the degree of mismatch of the black pixels, for example, the mismatch portion ratio is set as Tz = | Tnc-Nm | / Nc (= | Tnc- (N1m + N2m) | / (N1c + N2c)), and Tz≤Tkc In this case, as the final collation determination, it is determined that the registered fingerprint and the inspection fingerprint match, and if not, it is determined that they do not match.
Here, Tkc, (0 ≤ Tkc ≤ 1) is a constant indicating the allowable ratio of the mismatched black pixels of the inspection fingerprint image, and the smaller the value, the more severe the condition. (End of procedure C)

【0097】図8は手順Cに基づく照合処理の概略の流
れ図である。図9は、ステップC3におけるパラメータ
の関係の概念図である。図6は、新登録指紋領域内にお
いて、登録指紋変更画像の黒画素集合と、検査指紋変更
画像の線幅を登録指紋変更画像の線幅と一致させたとき
の一致部分と不一致部分の関係を説明している。
FIG. 8 is a schematic flowchart of the matching process based on the procedure C. FIG. 9 is a conceptual diagram of parameter relationships in step C3. FIG. 6 shows the relationship between the black pixel set of the registered fingerprint change image and the matching portion and the non-matching portion when the line width of the inspection fingerprint change image matches the line width of the registered fingerprint change image in the newly registered fingerprint area. Explaining.

【0098】移動増加刻み幅の最適値と段数の特性につ
いて述べる。前提条件として、最後の段の刻み幅は1と
し、段数は3段までとし、最後の段以外では、登録情報
黒画素探索増加刻み幅Krを2以上とする黒画素の飛び
越し処理が可能であり、また、最初の段の探索移動範囲
は照合精度に影響するため定めておくとする。性質とし
て、移動増加刻み幅は大きい程探索回数が小さくなる、
探索範囲は小さいほど探索回数が小さくなる、最初の線
幅は太いほうがよい(理由:きざみ幅を大きくでき
る)、途中第N段の刻み幅は、小さい方がよいが、前段
の刻み幅と後段の刻み幅を考慮して任意に決められる、
第2段以降の探索範囲は前段の刻み幅で定まる、第2段
以降の刻み幅は前段よりも小さく(1/2以下)してい
かないと多段化の効果がない、線の歪を吸収するために
は線幅は太い方がよい、最後の線幅はなるべく細いほう
が誤認識が減るので最後の段の刻み幅は例えば1とす
る。
The optimum value of the moving increment step size and the characteristics of the number of steps will be described. As a precondition, the step size of the last step is 1, the number of steps is up to 3, and other than the last step, the black pixel interlacing process with the registered information black pixel search increment step width Kr of 2 or more is possible. Also, the search movement range in the first stage affects the matching accuracy and is therefore defined. As a property, the larger the increment of movement, the smaller the number of searches,
The smaller the search range, the smaller the number of searches. The first line width should be thicker (reason: the step size can be increased). The Nth step in the middle should be smaller, but the step size before and after Can be arbitrarily determined in consideration of the step size of
The search range after the second step is determined by the step width of the previous step. The step width after the second step must be smaller than the previous step (1/2 or less) to have the effect of increasing the number of steps, and absorb line distortion. For this purpose, the line width should be thick, and the last line width should be as thin as possible to reduce false recognition.

【0099】手順CのステップC1(3段階の多段階化)
において、第1,2段階では移動の各値の増加刻み幅を
1よりも大きくすることができ(その値は、検査指紋細
め画像の線幅に依存)、第2、第3段階では前段階で定
まったS,H,Vの準最適値を基点として、前段の線幅
等により定まる範囲で照合を行えばよく、かつ第1、第
2段階では登録情報の黒画素を、登録情報黒画素探索増
加刻み幅Krを2以上とすることにより一定個数飛び越
して用いる飛び越しにより、登録指紋の黒画素数を限定
できるため、照合の処理量(位置合わせ探索回数にほぼ
比例)を削減できる。第1段階の移動範囲(Smin〜Smax
等)は指紋入力時の最大許容範囲により定めておく。
Step C1 of procedure C (multi-stepping in three steps)
In step 1 and 2, the increment of each movement value can be made larger than 1 (the value depends on the line width of the inspection fingerprint thinned image), and in steps 2 and 3, the previous step With the suboptimal values of S, H, and V determined in step 1 as the base points, matching may be performed within the range determined by the line width of the previous stage, and in the first and second steps, the black pixel of the registration information is changed to the registration information black pixel. Since the number of black pixels of the registered fingerprint can be limited by skipping by using a certain number of jumps by setting the search increment step width Kr to 2 or more, the processing amount of collation (almost proportional to the number of alignment search times) can be reduced. Moving range of the first stage (S min ~ S max
Etc.) is defined according to the maximum allowable range for fingerprint input.

【0100】かかる処理においては、次の性質がある。
移動範囲は大きいほど探索回数が大きくなる。増加
刻み幅は小さいほど探索回数が大きくなる。途中段階
での増加刻み幅は、各段階の直前段階、及び直後段階の
増加刻み幅を考慮して定める。最後の段階以外は、飛
び越し探索が可能である。移動範囲,増加刻み幅、及
び飛び越し探索の設定が不適当であると、誤認識が生じ
易くなる。
This processing has the following properties.
The larger the moving range, the larger the number of searches. The smaller the increment size, the larger the number of searches. The step size increase in the middle stage is determined by considering the step size increase immediately before and after each step. Interlaced search is possible except at the final stage. If the setting of the moving range, the increment step, and the interlace search is inappropriate, erroneous recognition easily occurs.

【0101】II.2.7.画像一致性チェック補助手順
(ステップZC2の続き) 次に、上記手順Cにおいて随所に用いられた画像一致性
チェック補助手順(手順W)について説明する。この手順
Wにおける処理概要は次のとおりである。まず、登録指
紋についてのサブテンプレートRT(0)または非サブテ
ンプレートRB(0)の各画素アドレス(XR,YR)につ
いて、登録指紋(XR,YR)の近似的中心点(XRC,Y
RC)を、検査指紋(XT,YT)の近似的中心点(XTC
TC)と一致させるように平行移動する。次に、登録指
紋の座標軸を回転し、変換後の黒画素アドレス(X
R@,YR@)が、検査指紋変更画像の指紋領域内で黒画
素かどうかを調べ、平行移動も行う。RT(S,H,V)
の場合は、S,H,Vの各値における一致率T1が最大
となるときのS,H,V,及びT1,N1m,N1cを求め
る。RB(S,H,V)については、S,H,Vがそれ
ぞれただ1つの場合であり、そのときの値が最大のT2
を与える。なお、T1とT2,N1mとN2m,N1cとN2c
は、本手順では、一次照合と二次照合で共通なため、
T、Nm、Ncと呼ぶ。
II. 2.7. Image Consistency Check Aid Procedure
(Continuing from Step ZC2) Next, the image consistency check assisting procedure (procedure W) used everywhere in the procedure C will be described. The outline of the processing in this procedure W is as follows. First, for each pixel address (X R , Y R ) of the sub-template RT (0) or non-sub-template RB (0) for the registered fingerprint, the approximate center point (X RC of the registered fingerprint (X R , Y R ). , Y
The RC), test fingerprint (X T, approximate center point of Y T) (X TC,
YTC ) and move in parallel to match. Next, rotate the coordinate axis of the registered fingerprint to convert the black pixel address (X
R @, Y R @) checks whether the pixel is a black pixel in the fingerprint area of the inspection fingerprint change image, and also performs parallel movement. RT (S, H, V)
In the case of S, H, V and T1, N1m, N1c at which the matching rate T1 at each value of S, H, V becomes maximum are obtained. For RB (S, H, V), there is only one S, H, V, and the value at that time is T2, which is the maximum.
give. In addition, T1 and T2, N1m and N2m, N1c and N2c
In this procedure, since both primary verification and secondary verification are common,
Called T, Nm, Nc.

【0102】手順Wの入力情報は、登録指紋変更画像の
指定部分(RT(0)またはRB(0)のいずれか一方)の黒
画素アドレス集合、座標軸の角度変換量S(最小値,最
大値,増加刻み幅)、登録指紋の座標軸の水平移動量H
(最小値,最大値,増加刻み幅),登録指紋の座標軸の
垂直移動量V(最小値,最大値,増加刻み幅)、検査指
紋変更画像、及び登録指紋黒画素探索の探索増加刻み幅
r等である。登録情報黒画素探索増加刻み幅Krは、登
録指紋黒画素と検査指紋黒画素の照合のときに、登録指
紋黒画素を探索する増分を指定するものであり、例えば
Kr=1のときは、すべての登録指紋黒画素が探索さ
れ、Kr=2のときは、1つおきに登録指紋黒画素が探
索される。
The input information of the procedure W is the set of black pixel addresses of the designated portion (either RT (0) or RB (0)) of the registered fingerprint change image, the angle conversion amount S (minimum value, maximum value) of the coordinate axis. , Incremental step size), Horizontal movement H of coordinate axis of registered fingerprint
(Minimum value, maximum value, increment step width), vertical movement amount V (minimum value, maximum value, increment step width) of coordinate axis of registered fingerprint, inspection fingerprint change image, and search increment step width K of registered fingerprint black pixel search r etc. The registration information black pixel search increment step size Kr designates an increment for searching the registration fingerprint black pixel when the registration fingerprint black pixel and the inspection fingerprint black pixel are collated. For example, when Kr = 1, all Registered fingerprint black pixels are searched, and when Kr = 2, every other registered fingerprint black pixels are searched.

【0103】手順Wの出力情報は,登録指紋の最適座標
軸回転角度S,最適座標軸水平移動量H、最適座標軸垂
直移動量V、指定領域(RT(0)またはRB(0)のいずれ
か一方)の登録指紋変更画像と検査指紋変更画像の一致
黒画素数Nm,指定領域の登録指紋変更画像の総黒画素
数Nc,及び一致率Tである。本手順のときに、一定個
数までの黒画素を調べて、一致率が打ち切り用の規定値
以下のときは、そのときのパターンについて、処理を途
中で打ち切る。また、入力情報の指定により、一致率が
決定用の規定値以上のときには、そのときの{S,H,
V}を最適値(または準最適値)と決定して、以後の照
合処理を省略できる。手順Wの処理手順を次に示す。図
10に手順Wの概略の流れ図を示す。
The output information of the procedure W is the optimum coordinate axis rotation angle S of the registered fingerprint, the optimum coordinate axis horizontal movement amount H, the optimum coordinate axis vertical movement amount V, and the designated area (either RT (0) or RB (0)). Of the registered fingerprint change image and the inspection fingerprint change image, the total number of black pixels Nm of the registered fingerprint change image of the designated area, and the matching rate T. In this procedure, up to a certain number of black pixels are checked, and if the matching rate is less than or equal to the specified value for censoring, the processing for the pattern at that time is terminated. Further, when the matching rate is equal to or higher than the specified value for determination by the input information specification, {S, H,
V} is determined to be the optimum value (or sub-optimal value), and the subsequent matching process can be omitted. The processing procedure of procedure W is shown below. FIG. 10 shows a schematic flowchart of the procedure W.

【0104】(手順W)ステップW1 (角度Sの選択):角度Sを入力情報によ
り、Sの最小値から最大値まで、Sの増加刻み幅で順に
選択し(すなわち、Sの最小値がSmin、最大値が
max、増加刻み幅がKsのときは、S=Smin,Smin
Ks,・・・,Smaxまで変化させる)、処理がステップ
W2へ進む。
(Procedure W) Step W1 (Selection of Angle S): The angle S is sequentially selected from the minimum value to the maximum value of S in increments of S according to the input information (that is, the minimum value of S is S min , the maximum value is S max , and the increment is Ks, S = S min , S min +
Ks, ..., Smax ), and the process proceeds to step W2.

【0105】ステップW2(角度Sによる座標変換):
入力された登録指紋細め画像黒画素(RT(0)またはR
B(0)のいずれか一方)について、登録情報黒画素探索
増加刻み幅Krにより探索される対象の黒画素アドレス
(XR,YR)に対して、 S=0のとき XR@=XR−XRC+XTCR@=YR−YRC+YTC とする。
Step W2 (coordinate conversion by angle S):
Input registered fingerprint thin image black pixel (RT (0) or R
B (0)), with respect to the target black pixel address (X R , Y R ) searched by the registration information black pixel search increment step width Kr, when S = 0, X R @ = X R- X RC + X TC Y R @ = Y R -Y RC + Y TC

【0106】S≠0のとき 入力された登録指紋変更画像の黒画素集合(RT(0)ま
たはRB(0)のいずれか一方)についてのすべての黒画
素アドレス(XR,YR)に対して、登録指紋の近似的中
心点(XRC,YRC)を検査指紋の近似的中心点(XTC
TC)に合わせる平行移動の後に、(XTC,YTC)を中
心とする角度Sの座標軸回転を行う。このことは、 XR@=(XR−XRC)・cos(S)+(YR−YRC)・sin(S)+XTCR@=−(XR−XRC)・sin(S)+(YR−YRC)・cos(S)+YTC なる計算により実現できる。これにより、H=V=0
のときの新登録指紋のすべての黒画素アドレス(X
R@,YR@)の集合、すなわち登録指紋近似的中心(X
RC,YRC)を中心に登録指紋座標軸をS度回転し、かつ
水平移動量H=垂直移動量V=0 のときの新登録指紋
のすべての黒画素アドレス(XR@,YR@)の集合が求
まる。
When S ≠ 0 For all black pixel addresses (X R , Y R ) for the black pixel set (either RT (0) or RB (0)) of the registered fingerprint change image input Then, the approximate center point (X RC , Y RC ) of the registered fingerprint is set to the approximate center point (X TC ,
After translation to match the Y TC), performs coordinate axis rotation of angle S around the (X TC, Y TC). This is, X R @ = (X R -X RC) · cos (S) + (Y R -Y RC) · sin (S) + X TC Y R @ = - (X R -X RC) · sin ( It can be realized by the calculation of S) + (Y R −Y RC ) · cos (S) + Y TC . As a result, H = V = 0
All black pixel addresses (X
R @, Y R @), that is, the registered fingerprint approximate center (X
All black pixel addresses (X R @, Y R @) of the newly registered fingerprint when the registered fingerprint coordinate axis is rotated S degrees around RC , Y RC ) and the horizontal movement amount H = vertical movement amount V = 0 The set of is obtained.

【0107】ここで、上式により(XR@,YR@)が求
められる理由を説明する。まず、アドレス(XR,YR
のすべてについて、登録指紋の近似的中心点(XRC,Y
RC)を検査指紋の近似的中心点(XTC,YTC)に一致さ
せる平行移動後の新アドレスは、 XR#=XR−(XRC−XTC) YR#=YR−(YRC−YTC) であり、(XR#,YR#)が新アドレスとなる。次に、
(XTC,YTC)を中心とする角度Sの座標軸回転を行
う。このことは、 XR@=(XR#−XTC)・cos(S)+(YR#−YTC)・sin(S)+XTC =(XR−XRC)・cos(S)+(YR−YRC)・sin(S)+XTCR@=−(XR#−XTC)・sin(S)+(YR#−YTC)・cos(S)+YTC =−(XR−XRC)・sin(S)+(YR−YRC)・cos(S)+YTC により求まることが判る。なお、三角関数 sin(・),co
s(・)の値は、あらかじめ角度Sの変動の範囲の値を保持
しておいてよい。
Here, the reason why (X R @, Y R @) is calculated by the above equation will be described. First, the address (X R , Y R )
For all of, the approximate center point of the enrolled fingerprint (X RC , Y
The new address after the translation for matching ( RC ) to the approximate center point (X TC , Y TC ) of the test fingerprint is X R # = X R − (X RC −X TC ) Y R # = Y R − ( a Y RC -Y TC), a (X R #, Y R # ) is the new address. next,
Rotate the coordinate axis around the angle (X TC , Y TC ) by the angle S. This is, X R @ = (X R # -X TC) · cos (S) + (Y R # -Y TC) · sin (S) + X TC = (X R -X RC) · cos (S) + (Y R -Y RC) · sin (S) + X TC Y R @ = - (X R # -X TC) · sin (S) + (Y R # -Y TC) · cos (S) + Y TC = It can be seen that it can be obtained by − (X R −X RC ) · sin (S) + (Y R −Y RC ) · cos (S) + Y TC . In addition, trigonometric functions sin (・), co
As the value of s (·), a value in the range of fluctuation of the angle S may be held in advance.

【0108】ステップW3(一致率Tの計算):ステップW3a :一致黒画素数カウンタNm及び登録指
紋総黒画素数カウンタNcを、それぞれ0に初期設定す
る。ステップW3b :(XR@,YR@)の集合の各アドレス
について、検査指紋細め画像を調べ、 指紋領域内の黒画素であれば、一致黒画素数カウンタ
Nmに1を加算し、かつ 登録指紋黒画素数カウンタ
Ncにも1を加算する。 指紋領域内の白画素またはまたは指紋領域外(黒画素
でも白画素でもない扱い) であれば、登録指紋黒画
素数カウンタNcに1を加算する。
Step W3 (calculation of matching rate T): Step W3a : The matching black pixel number counter Nm and the registered fingerprint total black pixel number counter Nc are initialized to 0 respectively. Step W3b : The inspection fingerprint thin image is examined for each address of the set (X R @, Y R @), and if it is a black pixel in the fingerprint area, 1 is added to the coincident black pixel number counter Nm, and the registration is performed. 1 is also added to the fingerprint black pixel number counter Nc. If it is a white pixel in the fingerprint area or outside the fingerprint area (not treated as a black pixel or a white pixel), 1 is added to the registered fingerprint black pixel number counter Nc.

【0109】ここで、サブテンプレートの照合処理で
は、このときの{S,H,V}についての照合の途中放
棄が可能かどうかを調べる。すなわち、定数{Nci,T
ci;i=1,2,・・・,k}について、 カウンタNc = Nci (Nci及びkは定数)となったときに、このときのS,
H,Vの値により定まるパターンの途中までの一致の度
合いとして、このときのNmをNmi,(i=1,2,・・・,k)とす
ると、 Nmi/Nci < Tci,(i=1,2,・・・,k) (Tci及びkは定数)の場合は,以後のチェックをしても
見込みがないため、そのときのS,H,Vは、途中放棄
して、次のS,H,Vの値について照合するために、処
理がステップW4に進む。
Here, in the matching process of the sub-template, it is checked whether or not it is possible to abandon the matching of {S, H, V} at this time. That is, the constant {Nci, T
ci; i = 1,2, ..., k}, when counter Nc = Nci (Nci and k are constants), then S,
Assuming that Nm at this time is Nmi, (i = 1,2, ..., k), which is the degree of matching up to the middle of the pattern determined by the values of H and V, then Nmi / Nci <Tci, (i = 1 , 2, ..., k) (Tci and k are constants), it is unlikely to perform further checks, so S, H, and V at that time are abandoned on the way and the next S , H, and V, the process proceeds to step W4.

【0110】なお、上記定数Tciの値は、0≦Tci≦1
であるが、この値は例えば次のように定める。登録指紋
変更画像の全黒画素数をNcとすると、Nci/Nc, (i=
1,2,・・・,k)は処理の進行状況を表しており、とり得る範
囲は0≦Nci/Nc≦1である。Nciが増加してNcに近
づくに従って、Nmi/Nciは、このときに調べている
{S,H,V}に対しての一致率であるNm/Ncに近づ
くから、TciはNciが大きいほど大きく設定することが
できる。Tciは大きいほど途中放棄の範囲が広くなり、
処理量の削減効果が大きくなるが、反面誤認識も発生し
やすくなるので、適当な値を設定する必要がある。kの
設定値により、その計算の最大回数が定まる(1回照合
の途中放棄がおこなわれれば、以後はそのときの{S,
H,V}の値についての以後の途中放棄可否の計算は不
要である。Tciの具体的な数値は、対象とする画像の特
性に依存して定める必要がある。また、照合の途中放棄
の範囲を定める条件式は、途中までの一致の度合いを定
めるものであれば、手順Wで示した例に限定されない。
The value of the constant Tci is 0≤Tci≤1.
However, this value is determined as follows, for example. If the total number of black pixels in the registered fingerprint change image is Nc, Nci / Nc, (i =
1, 2, ..., K) represent the progress status of the processing, and the possible range is 0 ≦ Nci / Nc ≦ 1. As Nci increases and approaches Nc, Nmi / Nci approaches Nm / Nc, which is the concordance rate for {S, H, V} examined at this time, so Tci increases as Nci increases. Can be set. The larger Tci, the wider the range of abandonment,
Although the effect of reducing the processing amount becomes large, on the other hand, erroneous recognition is also likely to occur, so it is necessary to set an appropriate value. The maximum number of calculations is determined by the set value of k (if abandonment is performed once during collation, then the {S,
It is not necessary to calculate whether the value of H, V} can be abandoned later. The specific value of Tci needs to be determined depending on the characteristics of the target image. Further, the conditional expression that determines the range of abandonment during collation is not limited to the example shown in procedure W as long as it determines the degree of coincidence halfway.

【0111】更には、サブテンプレートの照合処理で、
途中決定の指定(例えば、手順Wの入力情報で指定する
ように構成できる)のあるときには、次の処理を行う。 カウンタNc= Ncd となったときに、 Nmi/Nci > Td (Ncd,Tdは定数)の場合は、以後のチェックを行わな
くても十分な一致率であるため、ステップW3cを実行
し、このときの{S,H,V}を出力情報の{S,H,
V}と決定する。
Furthermore, in the matching process of the sub template,
When there is an intermediate decision (for example, it can be configured to be specified by the input information of the procedure W), the following processing is performed. If Nmi / Nci> Td (Ncd and Td are constants) when the counter Nc = Ncd, the step W3c is executed because the matching rate is sufficient without any further checking. {S, H, V} of output information {S, H, V
V}.

【0112】なお、上記定数NcdおよびTdの値は、例
えば、次のように定める。Ncdの値は登録指紋変更画像
の全黒画素数Ncに対して、Nc以下であり、かつNcに
近い値とする。ここで、Ncが事前に分からないとき
は、推定値を用いてよい。Td値は、1よりも小さくか
つ、1に近い値とする。Tdの値を小さくすれば、処理
の削減効果は大きくなるが、誤認識も発生しやすくな
る。途中決定の指定による処理は、例えば、{S,H,
V}の増加刻み幅を2段階で行う場合に、第1段階の処
理の時間の削減のために利用できる。
The values of the constants Ncd and Td are set as follows, for example. The value of Ncd is Nc or less with respect to the total number of black pixels Nc of the registered fingerprint change image, and is a value close to Nc. If Nc is not known in advance, the estimated value may be used. The Td value is smaller than 1 and close to 1. If the value of Td is made small, the effect of reducing the processing becomes large, but erroneous recognition easily occurs. For example, {S, H,
When the step size increment of V} is performed in two steps, it can be used for reducing the processing time of the first step.

【0113】ステップW3c:(XR@,YR@)の集合
のすべてのアドレスについて、ステップW3bを終了し
た場合は、 T= Nm/Nc を計算する。そして、このときの{S,H,V}につい
て、Nm,Nc,Tを記憶する。
Step W3c : For all addresses in the set of (X R @, Y R @), when step W3b is completed, T = Nm / Nc is calculated. Then, Nm, Nc, T are stored for {S, H, V} at this time.

【0114】ステップW4(HとVによる平行移動):
H=V=0のときの新登録指紋黒画素アドレス集合(X
@,Y@)について、H,V格納域に設定されている
H,Vを順に選択(H=V=0のときは,すでにステッ
プ3で計算ずみ)し、Hの最小値から最大値まで、及び
Vの最小値から最大値まで、順次に各増加刻み幅で変化
させたとき(すなわち、Hの最小値がHmin、最大値が
max、増加刻み幅がKhのときは、H=Hmin,Hmin
Kh,・・・,により最大Hmaxまで変化させる。Vの最
小値がVmin、最大値がVmax、増加刻み幅がKvのとき
は、V=Vmin,Vmin+Kv,・・・,により最大Vmax
まで変化させる)、個々の{S,H,V}について、
(X@−H,Y@−V)が平行移動後の新登録指紋黒画
素アドレス集合となるので、個々の{S,H,V}の組
み合わせについて、ステップW3と同じ処理を行って、
一致率Tを記憶する。
Step W4 (translation by H and V):
Newly registered fingerprint black pixel address set (X = H = V = 0)
@, Y @), H and V set in the H and V storage areas are sequentially selected (when H = V = 0, already calculated in step 3), and from the minimum value to the maximum value of H , and the minimum value of V to a maximum value, is sequentially when changing at each incremental value (i.e., when the minimum value of H is H mi n, the maximum value H max, incremental value is Kh, H = H min , H min +
The maximum value is changed to H max by Kh, .... The minimum value of V is V min, the maximum value V max, when incremental value is Kv, V = V min, V min + Kv, maximum V max · · ·, by
Change for each {S, H, V},
Since (X @ -H, Y @ -V) becomes the newly registered fingerprint black pixel address set after translation, the same processing as step W3 is performed for each combination of {S, H, V}.
The matching rate T is stored.

【0115】ステップW5(未処理のSのチェック):
未処理のSの値があるとき,ステップW1に進む。未処
理のSの値がないとき,ステップW6に進む。ステップW6 (最大の一致率の判定):Sの各値と、H
=Hmin〜Hmax,V=Vmin〜Vmax,の変化による各
{S,H,V}について、 T=Nm/Nc が最大となるときのS,H,V,及びT,Nm,Ncを
求め、出力情報とする。S,H,Vがそれぞれ1つだけ
入力されている場合には、そのときの一致率が出力情報
となる。
(手順W終り)
Step W5 (check unprocessed S):
When there is an unprocessed S value, the process proceeds to step W1. When there is no unprocessed S value, the process proceeds to step W6. Step W6 (determination of maximum matching rate): each value of S and H
= H min to H max , V = V min to V max , for each {S, H, V}, S, H, V, and T, Nm, at which T = Nm / Nc is maximum. Nc is obtained and used as output information. When only one S, H, and V is input, the matching rate at that time is output information.
(End of procedure W)

【0116】III.変形例 本発明は、以上に述べた実施例に限定されるものではな
く、例えば、次のような拡張または変形に対しても適用
が可能であるであることは言うまでもない。(1)二値画像の補正処理を含めた変形例 上記実施例においては、ステップZA3(図11参照)
で得られた二値画像をそのまま以後の処理に供してい
た。しかし、このステップで得られる画像には、例えば
白画素中に孤立した黒画素および黒画素中に孤立した白
画素等が含まれることがある。そこで、かかる場合に
は、孤立黒画素集合の除去(白画素に変更)、孤立白画
素集合の穴埋め(黒画素に変更)などの簡易な画像補正
を行うと好適である。なお、画像補正をどの程度行うか
は、画像の品質に応じて適宜決定し、必要に応じて、省
略または増強を行うとよい。
III. Modifications It is needless to say that the present invention is not limited to the embodiments described above and can be applied to, for example, the following expansions or modifications. (1) Modified Example Including Correction Process of Binary Image In the above embodiment, step ZA3 (see FIG. 11)
The binary image obtained in 1. was directly used for the subsequent processing. However, the image obtained in this step may include, for example, black pixels isolated in white pixels, white pixels isolated in black pixels, and the like. Therefore, in such a case, it is preferable to perform simple image correction such as removal of the isolated black pixel set (changed to white pixels), filling of the isolated white pixel set (changed to black pixels). It should be noted that how much the image correction is performed may be appropriately determined according to the quality of the image, and may be omitted or enhanced as necessary.

【0117】(2)その他の変形例 上述した画像の入力方法、平滑化の処理、二値化の処
理、背景分離の処理、補正処理、近似的中心点を求める
処理、細め処理、及び照合処理における一致率、不一致
率の計算式等はなんら本発明を限定するものではない。
すなわち、かかる技術は、他の方法(例えば、公知の方
法)によって変形、拡張、または部分的省略を適宜行う
ことが可能である。X座標とY座標の設定方法は、任意
である。位置合わせは、回転のずれが無視できるほど小
さいときは、可能性のある平行移動だけの位置ずれで調
べて、最も一致率がよいときの一致率により判定しても
よい。手順WのステップW2において、 XR@とYR
を求める式は、回転と平行移動を行える変換であれば使
用可能であり、本実施例に限定されるものではない。
(2) Other Modifications The above-described image input method, smoothing processing, binarization processing, background separation processing, correction processing, processing for obtaining an approximate center point, thinning processing, and matching processing. The calculation formulas for the concordance rate and the non-coincidence rate in (3) do not limit the present invention.
That is, such a technique can be appropriately modified, expanded, or partially omitted by another method (for example, a known method). The method of setting the X coordinate and the Y coordinate is arbitrary. When the rotational displacement is so small that it can be ignored, the alignment may be determined by the positional displacement of only possible parallel movement, and the determination may be made by the matching rate when the matching rate is the best. In step W2 of procedure W, X R @ and Y R @
The equation for obtaining can be used as long as it is a transformation that allows rotation and parallel movement, and is not limited to this embodiment.

【0118】例えば、 XR@=XR・cos(S)+YR・sin(S) YR@=−XR・sin(S)+YR・cos(S) を用いることもできる。また、座標変換または幾何学的
変換の使い方は自由である。サブテンプレートの回転や
平行移動を行った値を登録情報として追加することによ
り、照合のための処理量を削減できる(この場合、メモ
リ量は増加する)。
[0118] For example, X R @ = X R · cos (S) + Y R · sin (S) Y R @ = - X R · sin (S) + Y R · cos (S) can also be used. Also, the use of coordinate transformation or geometric transformation is free. By adding the value obtained by rotating or translating the sub-template as registration information, the processing amount for collation can be reduced (in this case, the memory amount increases).

【0119】本実施例では、画像が指紋の場合を述べた
が、画像が線により構成されていると見なせる場合に
は、本発明を適用できる。実施例では、1つの検査指紋
と1つの登録指紋の照合を述べたが、1つの検査指紋に
ついて、2つ以上の登録指紋の中から最も良く一致する
登録指紋を探索する場合にも、本実施例の照合を繰り返
すことにより適用できる。サブテンプレートと非サブテ
ンプレートの区分は、自由であり、両者を区分しないこ
と、または、より多くの区分を設けるなどの拡張があ
る。
In the present embodiment, the case where the image is a fingerprint has been described, but the present invention can be applied when the image can be regarded as being composed of lines. In the embodiment, the collation of one inspection fingerprint and one registered fingerprint is described, but the present embodiment is also performed when searching for the best matching registered fingerprint from two or more registered fingerprints for one inspection fingerprint. It can be applied by repeating the collation of examples. The sub-templates and non-sub-templates can be divided freely, and there is an extension such as not dividing them or providing more divisions.

【発明の効果】以上説明したように、請求項1および3
に記載の方法によれば処理のための所要記憶容量を小と
することができ、請求項2および3に記載の構成にあっ
ては画像の照合処理に必要な処理量を小とすることがで
きる。
As described above, claims 1 and 3
According to the method described in (1), the required storage capacity for processing can be reduced, and in the configurations described in (2) and (3), the processing amount required for image collation processing can be reduced. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の指紋の識別システムのブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a fingerprint identification system according to an embodiment of the present invention.

【図2】画像メモリ及びメモリの使用の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image memory and use of the memory.

【図3】画素集合の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a pixel set.

【図4】サブテンプレートと非サブテンプレートの区分
の例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of divisions between sub-templates and non-sub-templates.

【図5】サブテンプレートと非サブテンプレートの区分
の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of divisions between sub-templates and non-sub-templates.

【図6】指紋画像の近似的中心点を求める処理の動作説
明図である。
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of processing for obtaining an approximate center point of a fingerprint image.

【図7】登録画像を3×3画素の画素集合に区分する処
理の動作説明図である。
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of processing of dividing a registered image into a pixel set of 3 × 3 pixels.

【図8】照合処理の概略の流れ図である。FIG. 8 is a schematic flowchart of a matching process.

【図9】不一致部分のチェックの説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of checking a mismatched portion.

【図10】画像一致性チェック補助手順(手順W)の概
略の流れ図である。
FIG. 10 is a schematic flowchart of an image consistency check assisting procedure (procedure W).

【図11】一実施例の全体動作を示すブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram showing the overall operation of one embodiment.

【図12】指紋の有効部分領域テーブルの一例を示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a fingerprint effective partial area table.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 中央処理装置(照合処理手段、第1のパターン移動
手段) 6 メモリ(記憶手段)
5 Central processing unit (collation processing means, first pattern moving means) 6 Memory (storage means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】黒画素と白画素を画像の画素の構成要素と
し、各画素アドレスは、X座標とY座標で表される二値
画像について、黒画素と白画素の画素種類のいずれか一
方を対象画素種類とし、 位置は任意であって規定の画素数と形状を有する画素集
合を定めておき、画素集合は、代表画素と非代表画素か
ら成っており、二値画像を画素集合の集合体とみなし、
Y座標とそのY座標上の各画素集合の代表画素のX座標
について、各画素集合に対象画素種類が存在するかどう
かをチェックして対象画素種類が存在するときにだけ代
表画素のX座標、代表画素が黒画素か白画素かの区分ビ
ット、及び非代表画素の個々の画素における黒画素と白
画素の区分ビットのデータにより、二値画像を記憶する
ことを特徴とする画像処理方法。
1. A black pixel and a white pixel are constituent elements of an image pixel, and each pixel address is one of a black pixel and a white pixel for a binary image represented by an X coordinate and a Y coordinate. Is a target pixel type, a position is arbitrary, and a pixel set having a specified number of pixels and a shape is defined. The pixel set is composed of representative pixels and non-representative pixels. Regarded as the body,
Regarding the Y coordinate and the X coordinate of the representative pixel of each pixel set on the Y coordinate, it is checked whether or not the target pixel type exists in each pixel set, and only when the target pixel type exists, the X coordinate of the representative pixel, An image processing method characterized in that a binary image is stored according to data of a classification bit indicating whether a representative pixel is a black pixel or a white pixel and data concerning a classification bit of a black pixel and a white pixel in each non-representative pixel.
【請求項2】黒画素と白画素を画像の画素の構成要素と
する二値画像の2つの画像を第1画像と第2画像とし、
両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手段を
備え、 一方の画像を任意の変換により移動後のパターンとする
手段により移動して、それら2つの画像の照合を行う場
合に、 第1の画像について任意の変換により第1移動刻み幅で
パターンを第1移動範囲について順次に移動し、かつパ
ターンの黒画素について第1登録情報探索増加幅を2以
上にする飛び越し探索で調べて評価基準が準最適となる
第1移動位置を求める第1のパターン移動手段を具備
し、 第1のパターン移動手段について、各パラメータを規定
範囲で不変更も含めて変更して得られる一個以上の各パ
ターン移動手段について、順次に実行することにより、 評価基準が最適となる移動位置を求めることを特徴とす
る画像処理装置。
2. Two images of a binary image having black pixels and white pixels as constituent elements of image pixels are referred to as a first image and a second image,
In the case where a matching processing unit for checking the coincidence of both images is provided and one of the images is moved by means of a pattern that has been moved by arbitrary conversion and the two images are matched, The pattern is sequentially moved in the first movement range by the first movement step size by an arbitrary conversion with respect to the image, and the black pixel of the pattern is checked by the interlaced search in which the increase width of the first registration information search is 2 or more, and the evaluation criterion is set. A first pattern moving means for determining a sub-optimal first movement position is provided, and one or more pattern movements obtained by changing each parameter of the first pattern moving means within a specified range including non-change. An image processing apparatus characterized in that a moving position at which an evaluation criterion is optimum is obtained by sequentially executing the means.
【請求項3】黒画素と白画素を画像の画素の構成要素と
し、黒画素と白画素の画素種類のいずれか一方を対象画
素種類、他方を非対象画素種類とし、各画素アドレスは
X座標とY座標で表される二値画像の2つの画像を第1
画像と第2画像とし、両画像の位置合わせ後に一致性を
調べる照合処理手段を備え、一方の画像を任意の変換に
より移動後のパターンとする手段により移動して、それ
ら2つの画像の照合を行う照合処理手段を備え、 第1画像の対象画素種類の一部分を非対象画素種類に変
換してから、対象画素種類についての登録データを作成
することを特徴とする画像処理装置。
3. A black pixel and a white pixel are constituent elements of an image pixel, one of the pixel types of the black pixel and the white pixel is a target pixel type, and the other is a non-target pixel type, and each pixel address has an X coordinate. The two images of the binary image represented by
The image and the second image are provided with a collation processing means for checking the coincidence after the both images are aligned, and one of the images is moved by means of a pattern that has been moved by arbitrary conversion to collate the two images. An image processing apparatus comprising: collation processing means for performing; converting a part of the target pixel type of the first image into a non-target pixel type, and then creating registration data for the target pixel type.
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