CH631821A5

CH631821A5 - Verfahren und automatische vorrichtung zur musterverarbeitung.

Info

Publication number: CH631821A5
Application number: CH1109177A
Authority: CH
Inventors: John Philip Riganati; Visvaldis Alberts Vitols
Original assignee: Rockwell International Corp
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1977-09-09
Publication date: 1982-08-31
Also published as: US4151512A; FR2364512B1; NL7709871A; DE2740395A1; DE2740395C2; JPS5373936A; FR2364512A1; BR7706014A; JPS5857790B2; AU510961B2; CA1090475A; GB1590755A; AU2872477A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifizierung eines unbekannten Bild-Musters durch Vergleich mit gespeicherten Mustern, wobei jedes dieser Bild-Muster eindeutig durch ein Bild-Feinheitenmuster und eine Konfiguration aus Konturlinien charakterisiert ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Anwendung dieses Verfahrens zur Verarbeitung von Fin-gerabdruckmustern gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5. Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zur Verarbeitung von Hautmusterinformation bzw. dermatoglyphischer Information für die Durchführung einer Identifizierung und/oder Überprüfung der behaupteten Identität des Individuums, von dem diese Information ausgeht. Die Erfindung befasst sich also allgemein mit Mustervergleichs- und Identifizierungstechniken.

Seit langem besteht unter anderem bei industriellen Si-cherbeitsabteilungen und kommerziellen Betrieben ein Bedürfnis für ein zuverlässiges und wirksames System, mit dem automatisch die Identität von Individuen nach der dermatoglyphischen Information, d.h. Hautmusterinformation, festgestellt und/oder überprüft werden kann. Es wurden zwar bereits viele Versuche unternommen, ein derartiges System zu schaffen, die meisten bekannten Verfahren beruhen jedoch auf manuell durchgeführten Arbeitsgängen zur Erfassung und Beschreibung von Feinheiten, wobei das Muster nach einem Referenzmuster ausgerichtet wird, die Linien gezählt werden und die Klassifizierung des Musters bestimmt wird. Da es zeitraubend und mit hohen Kosten verbunden ist, eine Person diese Identifizierung manuell durchführen zu lassen, sind die bekannten Verfahren nicht anwendbar, wenn Hochge-schwindigkeits-Identifizierung und niedrige Kosten für jedes zu identifizierende Individuum angestrebt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Identifizierung von Mustern zu schaffen, das mit hoher Geschwindigkeit und geringen Kosten pro Identifizierung arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 5 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung werden also die sich beim Stand der Technik ergebenden Schwierigkeiten überwunden, indem eine automatisches Vorrichtung geschaffen wird, mit dem Muster5

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darstellungen, beispielsweise Fingerabdrücke, eindeutig beschrieben werden durch automatisches Gewinnen bzw. Extrahieren von spezifischer Information. Diese spezifische Information, beispielsweise die Linien- oder Kuppenkonturdaten eines Fingerabdrucks, die den Kuppenverlauf in dem Fingerabdruckmuster beschreiben, sowie Feinheitendaten, welche hauptsächlich Kuppen- oder Linienenden und Aufzweigungen beschreiben, werden automatisch identifiziert und dem Fingerabdruckmuster entnommen. Topologische Daten, die Singularitätspunkte identifizieren, beispielsweise 3-fach-Ra-dien und Kerne sowie Kuppenverlaufslinien, die in Beziehung zu diesen identifizierten Singularitätspunkten stehen, werden automatisch aus den Linienkonturdaten gewonnen. Die gewonnene Information wird dann von der Vorrichtung dazu verwendet, automatisch eine Klassifizierung des Fingerabdruckmusters vorzunehmen und beispielsweise das Fingerabdruckmuster mit in einer Massendokumentation gespeicherten Mustern zu vergleichen. Die Identifizierung geschieht dann automatisch durch Vergleich der gewonnenen Information mit der in der Massendokumentation gespeicherten Information, entsprechend den zuvor identifizierten Fingerabdruckmustern. In einem Überprüfungssystem wird die behauptete Identität eines Individuums überprüft durch Vergleich des Fingerabdrucks dieses Individuums mit einem besonderen Muster, das in der Massendokumentation gespeichert ist, gemäss der behaupteten Identität.

Das Prinzipschaltbild der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung einer automatischen dermatoglyphischen Verarbeitung ist in Fig. 1 dargestellt. Der mit «Primärdarstellung» bezeichnete Block 10 enthält die Linienmuster der Haut, wie sie auf Fingern, Handflächen, Zehen und Fusssohlen vorhanden sind und welche der Vorrichtung zur Verarbeitung zugeführt werden. Die Primärdarstellung kann eine solche sein, wiesie direkt durch Abdruck der Hautlinien eines Fingers auf einem Wandler entstehen oder wie sie indirekt gewonnen werden durch Übertragung eines aufgezeichneten Bildes eines Hautlinienmusters, wie bei herkömmlichen Fingerabdruck-Bildabzug- und Übertragungsverfahren. Die Darstellung kann entweder einen einzelnen Bereich wiedergeben, beispielsweise eine Fingerkuppe, oder eine Vielzahl von Bereichen enthalten, beispielsweise die Fingerkuppen von mehreren Fingern.

Die Primärdarstellung wird in eine Sekundärdarstellung mittels eines Wandlers 20 umgesetzt. Im Falle einer direkten Primärdarstellung kann der Finger direkt auf einen Wandler gelegt werden, beispielsweise auf ein Prisma. In diesem Falle wird Licht intern an der Oberfläche des Prismas auf lichtempfindliche Elemente reflektiert, die in einer Gruppe angeordnet sind, um das Primärdarstellungsbild zu empfangen und entsprechende elektrische Signale zu erzeugen. Eine indirekte Primärdarstellung kann entweder durch eine Abtasteinrichtung mit «fliegendem Fleck» oder durch eine Vidi-con- bzw. Fernsehkamera in elektrische Form umgesetzt werden. Das Ausgangssignal des Wandlers liegt typischerweise in Form eines elektrischen Signals vor, das dann automatisch verarbeitet wird, um wesentliche Identifizierungsinformation aus dem vorliegenden Hautlinienmuster zu gewinnen.

Das Ausgangssignal des Wandlers wird im allgemeinen in ein Digitalsignal umgewandelt und von einem Informationsextraktor 30 verarbeitet, um eine Trichotomie bzw. 3fache Information zu gewinnen. Die Hautmuster werden durch die Trichotomie-Information eindeutig beschrieben, wobei diese Information charakterisiert ist durch eine zweidimensionale «Syntax» oder Aufstellung (d.h. die relative Lage dieses Informationsbits). Die Trichotomie-Information enthält Linienkonturdaten, Feinheitendaten und topologische Daten. Es werden Linienkonturdaten extrahiert bzw. gewonnen, welche die relativen Kuppen- oder Linienverlaufsrichtungen über das gesamte Muster beschreiben. Feinheitendaten werden gewonnen, die im wesentlichen die Stelle von Aufzweigungen und Linienenden beschreiben. Feinheitendaten enthalten ferner die relative Verlaufsrichtung an jeder Aufzweigung und 5 an jedem Linienende. Andere feine Einzelheiten, beispielsweise Poren, «Inseln» oder Punkte können ebenfalls lokalisiert und mit den Feinheitendaten beschrieben werden. Ferner werden weitere Daten gewonnen, die allgemein topologischer Art sind und im folgenden als topologische Daten bezeichnet io werden. Die topologischen Daten identifizieren Singularitätspunkte, die allgemein als «Dreifachradien» und «Kerne» bezeichnet werden sowie die zugeordneten Linienkontüren. Weitere topologische Daten, die herangezogen werden können, sind Linien-Zählraten zwischen den Singularitätspunkten 15 oder zwischen Feinheiten. Die topologischen Daten sind besonders wichtig für die Klassifizierung des Musters, während die Feinheitendaten eine eindeutige und detaillierte Beschreibung jedes einzelnen Musters ergeben. Die Linienkonturdaten werden dazu verwendet, sowohl die Singularitätspunkte als 20 auch die zugeordneten Linienkonturen der topologischen Daten abzuleiten. Die Linienkonturdaten werden ferner dazu verwendet, die Linienverlaufsrichtung zu erhalten, die jeder Feinheit zugeordnet ist.

Natürlich können auch weitere Verfahren zur Gewinnung 25 der Trichotomie-Information verwendet werden. Wenn beispielsweise ein imbekanntes Muster nur am Rande lesbar ist, so kann die Information manuell aufgenommen werden und in das automatische System über geeignete Eingabeeinrichtungen eingegeben werden.

30 Auf der Grundlage der gewonnenen Information kann eine Anzahl von Funktionen ausgeführt werden^ je nach Erfordernissen des Benutzers.

Eine dieser Funktionen enthält die Überprüfung der beanspruchten Identität einer Person. Dies kann erreicht werden 35 durch Vergleichen der gewonnenen Information aus dem Fingerabdruck dieser Person (oder einem anderen Hautmuster) mit entsprechender Fingerabdruckinformation, die zuvor gespeichert wurde, und aus dem Speicher durch Hilfsinformation wiederaufgefunden werden kann, beispielsweise durch 40 eine Identifizierungsnummer, die dieser Person zugeordnet ist. Diese Person beansprucht eine bestimmte Identität durch Eingabe einer Identifizierungsnummer (Hilfsinformation), entweder manuell, über eine Tastatur oder durch einen Kartenkode, der in geeigneter Form in die Vorrichtung eingelesen 45 wird. Die Hilfsinformation wird dazu verwendet, den Speicher der Vorrichtung zu adressieren, um die gespeicherte Information wiederaufzufinden. Diese Person legt dann einen geeigneten Finger auf ein Fenster eines Lesegeräts (Abtaster) und erlaubt der Vorrichtung, die erforderliche Information jo dem abgetasteten Fingerabdruckmuster zu entnehmen. Die entnommene Information wird dann verglichen mit der gespeicherten Information, und es wird eine Ja/NeinrEntschei-dung getroffen, um die beanspruchte Identität der Person zu überprüfen.

55 Die automatische Identifizierung ist eine weitere Funktion, die durch Verwendung der gewonnenen Information erreicht wird. Es werden die topologischen Daten, die die Klassifizierung des Hauptmusters charakterisieren dazu verwendet, eine entsprechende Klassifizierungsgruppe auszuwählen, die in 60 einer Hauptspeicherdokumentation gebildet ist. Bei der Verarbeitung eines gegebenen Abdrucks für den Vergleich mit der Hauptdokumentation ist die Klassifizierung eine Technik, durch die eine Gruppe von vielen aus der Hauptdokumentation ausgewählt wird, um die Menge der gespeicherten Daten, 65 die aufgesucht und verglichen werden müssen, zu reduzieren und in entsprechender Weise den Zeitaufwand für einen Vergleich herabzusetzen. Die erforderliche Suchzeit kann auf ein Minimum herabgesetzt werden. Die Klassifizierung kann

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jedoch gewiinschtenfalls vollständig umgangen werden und durch eine andere Technik ersetzt werden, um die Anzahl der Muster, die mit dem für die Identifizierung anstehenden Muster verglichen werden soll, herabzusetzen. Es können Verfahren mit nach Gruppen gespeicherten Mustern, beispielsweise nach Art eines Verbrechens oder nach geographischer Lage, verwendet werden.

Die Klassifizierung kann positiv mit einem hohen Sicherheitsgrad bestimmt werden, oder bei speziellen Ausführungsformen kann alternativ eine Prioritätsliste nach wahrscheinlichen Klassifizierungstypen erstellt werden, wenn die Klassifizierung mit geringerem Sicherheitsgrad durchgeführt werden muss. Wenn eine Prioritätsliste erzeugt wird, so werden aufeinanderfolgende Gruppen der Hauptdokumentation nacheinander entsprechend der Prioritätsliste nach wahrscheinlichen Klassifizierungstypen durchsucht. Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird ein Klassifizierungsschema angegeben, bei dem nur diejenigen Muster mit den in der Hauptdokumentation gespeicherten Mustern verglichen werden, die mit hohem Sicherheitsgrad klassifiziert wurden.

Wenn der jeweilige Klassifizierungstyp gewählt ist, so werden die gewonnenen Feinheitendaten mit denjenigen jedes gespeicherten Abdrucks innerhalb der entsprechenden Klassifizierungsgruppe der Hauptdokumentation verglichen. Wenn eine Übereinstimmung erzielt wurde, so zeigt die Vorrichtung die Identität der Person an, deren Fingerabdruck dem innerhalb der Klassifizierungsgruppe der Hauptdokumentation verglichenen Abdruck entspricht, und/oder reproduziert den verglichenen Fingerabdruck selbst aus der in der Klassifizierungsgruppe gespeicherten Information.

In vielen Fällen ergeben sich vielfache Übereinstimmungen aufgrund vorbestimmter Toleranzgrenzen und Fehlerraten. Daher erzeugen die beschriebenen Ausführungsformen eine nach Priorität geordnete Liste von Namen oder Identitätszahlen, durch die Personen identifiziert werden, deren gespeicherte Fingerabdrücke mit der zur Identifizierung herangezogenen übereinstimmen.

Genausogut wie für die Anwendung bei Sicherheitsabteilungen der Industrie kann die erfindungsgemässe Vorrichtung auch mit grossen Vorteilen bei Banken verwendet werden. Auch dort werden Identitätskarten benutzt, beispielsweise Kreditkarten.

In all diesen Fällen kann eine Überprüfung der Fingerabdrücke einer Person, die eine Identitätskarte erhalten möchte, anhand der Dokumentation erfolgen, um zu bestimmen, ob diese Person zuvor bereits eine Identitätskarte unter demselben oder einem anderen Namen erhalten hat. Bei verbreiteter Anwendung verhindert eine solche Vorrichtung folglich, dass falsche Identitätskarten ausgestellt werden.

Zwar befassen sich die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung mit dem Vergleich und der Identifizierung von Hautmustern, diese Technik kann jedoch ebensogut zur Identifizierung von Sprach- oder anderen Klangmustern verwendet werden ebenso wie für viele Arten von Konturmustern, einschliesslich solcher für geographische Karten, Strukturanalyse und Wellenuntersuchung. Jegliches Muster, das durch Daten dargestellt werden kann, die den genannten Linienkonturdaten und/oder Feinheitendaten entsprechen, können durch Anwendung der Erfindung identifiziert werden.

Durch die Erfindung wird also eine automatische Vorrichtung zum Auslesen und Extrahieren von charakteristischer Information und zur Identifizierung von Mustern in bezug auf Referenzmustern geschaffen. Insbesondere kann dermato-glyphische Information bzw. Hautmusterinformation verarbeitet werden, um die Identifizierung desjenigen Individuums durchzuführen, von dem die Information stammt. In gleicher

Weise kann eine Überprüfung der beanspruchten Identität einer Person erfolgen.

Durch eine Ausführungsform der Erfindung wird eine automatische Fingerabdruckanalysevorrichtung geschaffen, die die Linienkonturmuster analysiert und automatisch das Fingerabdruckmuster nach einem vorbestimmten Satz von Regeln klassifiziert. Weiter ist diese automatische Vorrichtung in der Lage, Singularitätspunkte aus den automatisch erfassten Linienkonturdaten zu ermitteln, beispielsweise Kernpunkte und Dreifach-Radienpunkte. Ferner ist diese automatische Vorrichtung in der Lage, Feinheiten ausgedrückt in relativer X-, Y-Lage und ©-Orientierung zu identifizieren und zu extrahieren und Hautlinienmuster zu klassieren.

Mit dieser automatischen Vorrichtung können die extrahierten Feinheiten mit solchen Feinheiten verglichen werden, die zu Fingerabdrücken gehören, die in einer Hauptdokumentation gespeichert sind, um das Übereinstimmungsmass zu bestimmen, und zwar unabhängig von der Orientierung des Fingerabdruckmusters in bezug auf die Abtastvorrichtung.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren beschrieben.

Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips;

Fig. 2A eine erste Ausführungsform der Erfindung, die zum Identifizieren eines Individuums anhand eines ausgewählten Fingerabdrucks verwendet wird;

Fig. 2B eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Individuum anhand eines oder mehrerer Fingerabdruckmuster identifiziert wird;

Fig. 3 ein Beispiel für einen Abtastmechanismus, wie er bei einer Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung gelangt;

Fig. 4A und 4B ein Gesamtschaltbild des Informations-verarbeitungegeräts;

Fig. 4C ein Diagramm zur Darstellung verschiedener Parameter eines Relativinformation-Vektors, wie er von der in den Fig. 4A und 4B gezeigten Schaltung gewonnen wird;

Fig. 5 eine Konzeptionsdarstellung der Hauptdokumentation des in Fig. 4B gezeigten Informationsverarbeitungsgeräts;

Fig. 6 ein detailliertes Blockschaltbild eines in Fig. 4A gezeigten Linienzählers;

Fig. 7 ein detailliertes Blockschaltbild einer in Fig. 4A gezeigten eindimensionalen Schwellenschaltung;

Fig. 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F detaillierte Blockschaltbilder des in Fig. 4A gezeigten binären Bildfeinheiten- und Linien-konturdetektors;

Fig. 9 Beispiele von Adressen entsprechend der Erfassung von Feinheiten in einem 3 X 3-Fenster, wie in den Fig. 8A bis 8F gezeigt ist;

Fig. 10 verschiedene Adressen entsprechend Linienverlaufsrichtungen, die in einem 3 X 3-Fenster erfasst wurden, wie in den Fig. 8 A bis 8F gezeigt ist;

Fig. IIA einen 38 X 38 Byte-Linienzähler-Speicher mit willkürlichem Zugriff (RAM) mit 32 X 32 Bytes Speicherfläche und einem 7x7 Byte-Fenster;

Fig. IIB einen 7 X 7-Puffer, der zur Bestimmung der Korrelation von Referenzwinkeln verwendet wird;

Fig. 12A ein Fingerabdruckmuster einer Rechtsschleife-Klassifizierung, die sich daraus ergebende Speicherung der Linienkonturdaten, die von dem Fingerabdruckmuster abgeleitet wurden, und die Konturverfolgung, wie sie aus den Linienkonturdaten erzeugt werden;

Fig. 12B ein Fingerabdruckmuster, die resultierende Linienkontur und Konturverfolgung für eine Linksschleife-Klassifizierung;

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Fig. 12C ein Fingerabdruckmuster, die resultierende Linienkontur und Konturverfolgung für eine Wirbel-Klassifizierung;

Fig. 13 vereinfachte Beispiele von Muster-Klassifizierungstypen;

Fig. 14 ein vereinfachtes Blockschaltbild des in Fig. 4A gezeigten Klassifizierungsgeräts;

Fig. 15A, 15B, 15C, 15D, 15E detaillierte Blockschaltbilder einer Schaltung, die zur Ableitung der Korrelation des Referenzwinkels aus dem in Fig. IIB gezeigten 7 X 7-Puf-fer verwendet wird;

Fig. 16A, 16B, 16C Beispiele für Linienverlaufsdaten in einem 7 X 7-Fenster für einen Nicht-Singularität-Punkt,

einen Dreistrahlpunkt und einen Kernpunkt, gemeinsam mit der Korrelationsbestimmung, die das Ergebnis der Berechnung ist, die von der in Fig. 15A gezeigten Schaltung durchgeführt wird;

Fig. 17A, 17B, 17C ein detailliertes Blockschaltbild, der Spitzenzählschaltung des Klassifizierungsgerätes;

Fig. 18 ein detailliertes Blockschaltbild einer Abdeckschaltung, die auf die Informatoin einwirkt, die von der in Fig. 17B gezeigten Schaltung erzeugt wird;

Fig. 19 eine schematische Ansicht einer Anzahl von Spitzengruppen nach Abdeckung durch die in Fig. 18 gezeigte Schaltung;

Fig. 20 ein detailliertes Blockschaltbild einer Schaltung zur Verstärkung bzw. Akzentuierung durch Verdünnung der Ansammlungen von Spitzen in der in Fig. 19 gezeigten Anzahl von Spitzengruppen;

Fig. 21 drei Abtastzellen, die bei dem Verdünnungsvor-gang in der in Fig. 20 gezeigten Schaltung verwendet werden, und zwar während des Abtastens der Daten in der Anzahl von Spitzengruppen;

Fig. 22A und 22B ein detailliertes Blockschaltbild einer Schaltung zur Lokalisierung und Zuordnung von X-, Y-Adressen zu erfassten Kern- und Dreistrahlpunkten, akzentuiert durch den Verdünnungsvorgang, der durch die in Fig. 20 gezeigte Schaltung ausgeführt wird;

Fig. 23 ein Beispiel einer Kurvenverfolgung von Linienverlaufskonturen, die erfassten Kern- und Dreistrahl-Punkten zugeordnet sind;

Fig. 24 ein detailliertes Blockschaltbild einer Kurvenverfolgungsschaltung, die den in Fig. 23 dargestellten Erzeugungsvorgang durchführt;

Fig. 25 die zunehmenden Werte, die in der in Fig. 24 gezeigten Schaltung zur Erzeugung der Nachbildungen der in Fig. 23 gezeigten Verlaufslinien verwendet werden; und

Fig. 26A und 26B ein detailliertes Blockschaltbild einer Vergleicherschaltung, die den zunehmenden Werten, welche als Ergebnis der Kurvenverfolgung durch die Schaltung nach Fig. 24 erzeugt werden, eine Klassifizierung zuordnet.

Das in Fig. 2A gezeigte Ausführungsbeispiel ist dazu bestimmt, zu ermitteln, ob die Fingerabdrücke eines Individuums, das Zutritt zu irgendeinem Bereich sucht, zuvor unter seiner eigenen Identität oder einer anderen Identität aufgezeichnet wurden. Eine derartige Vorrichtung könnte an Übergängen verwendet werden, wo jede einen Übergang überschreitende Person dann einer Fingerabdruck-Überprüfung unterzogen würde.

Fig. 2A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer Eingabestation 11, einer Anzeigetafel 30 und einem Informationsprozessor 20. Die Eingabestation 11 weist eine Mehrzahl von Anzeigelampen 1 bis 8 auf, die den zum Vergleich herangezogenen Finger anzeigt. Eine Bedienungsperson kann über einen entfernt angeordneten Sicherheitswähler 16 einen einzelnen Finger melden, damit dieser automatisch von dem System verglichen wird.

Das Individuum legt seinen Finger, der der erleuchteten Anzeigelampe entspricht, auf das Abtastfenster 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält das Abtastfenster 14 einen Schalter 107 (Fig. 3) zur Auslösung des Abtastvorganges, welcher von dem Finger 12 durch Drücken auf das Fenster 14 betätigt wird. Natürlich können auch andere Schaltanordnungen verwendet werden, die beispielsweise manuell, optisch oder elektrisch ausgelöst werden.

Der Informationsprozessor 20 empfängt die von der Eingabestation 11 abgetasteten Musterdaten und vergleicht sie entsprechend der gewählten Finger mit den in der Dokumentation gespeichertem Musterdaten. Wenn eine Übereinstimmung zwischen dem abgetasteten Fingerabdruckmuster und einem gespeicherten Fingerabdruckmuster ermittelt wird, so erscheint eine entsprechende Identifizierungsnummer an der entfernt gelegenen Anzeigetafel 30 (es kann auch eine Druckvorrichtung 31 verwendet werden), und eine Lampe «in Dokumentation» leuchtet auf. Wenn eine Mehrfach-Über-einstimmung vom Informationsprozessor 20 ermittelt wird, so erscheinen die entsprechenden Identifizierungsnummern jedes nacheinander identifizierten Musters auf der Anzeige 30, und es leuchtet die Lampe «Mehr als einer in Dokumentation» auf. Wenn jedoch keine Übereinstimmung von dem Informationsprozessor 20 ermittelt wird, so leuchtet die Lampe «nicht in Dokumentation» auf. Zu diesem Zeitpunkt wird die Suche hinsichtlich dieses Fingerabdruckmusters beendet. Alternativ zu dem in Fig. 2A gezeigten Ausführungsbeispiel kann das in Fig. 2B gezeigte zweite Ausführungsbeispiel verwendet werden, bei dem sequenziell ausgewählte Finger abgetastet und mit den Daten in der Dokumentation verglichen werden. In diesem Fall wird die Eintritt begehrende Person von den nacheinander aufleuchtenden Anzeigelampen angewiesen, nacheinander jeden Finger bis zur Zahl 8 auf das Abtastfenster zu legen.

Die Anzahl der sequenziell abgetasteten Fingerabdrücke, die durch die Vorrichtung verglichen werden, wird von dem entfernt gelegenen Sicherheitswähler 16' geregelt. Eine Bedienungsperson kann beispielsweise den rechten und linken Zeigefinger zum Abtasten und Vergleich durch das System auswählen. In diesem Falle stellt die Bedienungsperson den Sicherheitswähler 16' auf Stellung «2», wodurch ein 8-Zu-3--Dekoder 18 ein entsprechendes Binärkode-Ausgangssignal erzeugt. In Eingangsstation 11 wird die Anzeigelampe 1, die mit «R. Zeigefinger» bezeichnet ist, vom Ausgangssignal des 3-Zu-8-Umsetzers 9 betätigt, da bei diesem Beispiel der rechte Zeigefinger stets zuerst abgetastet wird. Ein Startimpuls wird in der Eingangsstation 11 bei Betätigung eines «Starte-Tasters oder eines Abtast-Auslöseschalters 107 (Fig. 3), der unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert wurde, erzeugt. Der Folgezähler 13 zählt jeweils ein Bit für jeden Suchbeginn- Impuls und erzeugt ein BCD-Ausgangssignal für den 3-Zu-8-Umset-zer 9, der die Betätigung der entsprechenden Anzeigelampen in der Eingangsstation 11 steuert. Das Ausgangssignal des Folgezählers 13 wird in einem Vergleicher 15 mit dem Ausgangssignal des 8-Zu-3-Dekoders 18 verglichen. Jedesmal, wenn die Differenz zwischen den Werten aus Zähler 13 und Dekoder 18 Null ist, wird ein Ausgangssignal aus dem Vergleicher 15 zurück zum Folgezähler 13 gesendet, um diesen auf Null zurückzusetzen. Das Ausgangssignal des Vergleichers 15 wird ferner dazu verwendet, ein «Suchende»-Signal zu erzeugen, das dem Informationsprozessor 20 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Folgezählers 13 wird ferner dem Integrationsprozessor 20 zugeführt, um die Fingerzahladresse in der Hauptdokumentation zu identifizieren.

Die beiden in Fig. 2A und 2B dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen, dass eine Eingangsstation mit obigen Merkmalen derart aufbebaut werden kann, dass sie gleichzeitig eine Mehrzahl von Fingerabdrücken zur Abtastung und Verar5

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beitung durch das System empfängt. Das System kann so abgewandelt werden, dass es die Mehrzahl von Fingerabdrücken parallel oder seriell abtastet und diese Information in den In-formationsprozessor 20 einspeist. Ferner können bei beiden Ausführungsformen gleichzeitig mehrere Eingabe- und Anzeigestationen zeitweise mit einem einzelnen Informationsprozessor verwendet werden, um diesen optimal auszunutzen.

Die in den Figuren 2A und 2B Ausführungsformen können leicht so modifiziert werden, dass sie alle zehn Finger erfassen und nicht auf 8 Finger begrenzt sind. Es hat sich jedoch gezeigt, dass der kleine Finger, der zwar auch ein Fingerabdruckmuster zeigt, die Genauigkeit der Identifizierung für eine zuverlässige Verarbeitung nicht bedeutend erhöht. Ferner kann die Zahl «8» leicht in BCD-Geräten verarbeitet werden, weil nur 3 Bits für die Identifizierung eines Fingers erforderlich sind, im Gegensatz zu einem System mit zehn Abdrücken.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für einen Abtastmechanismus wie er bei Ausführungsbeispielen verwendet werden kann. Der Abtaster 100 ist als Prismaelement gezeigt, mit einem Abtastfenster 14 zur Aufnahme eines Fingers 12. Paralleles Licht wird von einer Lichtquelle 101 zugeführt und derart auf das Prisma gelenkt, dass es an der inneren Oberfläche des Fensters 14 reflektiert wird. Aus der gestörten internen Reflexion am Fenster 14 aufgrund des auf diesem vorhandenen Fingerabdruckmusters aus Linien und Tälern ergibt sich ein Binärbild. An den Stellen, wo die Linien der Haut im Fingerabdruckmuster mit der Oberfläche des Fensters 14 in Berührung gelangen, wird das parallele Licht gestreut. An den Stellen des Fensters 14, wo die «Täler» des Fingerabdruckmusters liegen, erfolgt keine Berührung mit dem Fenster 14, und das parallele Licht wird intern in Richtung auf einen Schwenkspiegel 103 reflektiert. Ein Fokussiersystem 105 empfängt das resultierende Binärbild, das vom Spiegel 103 reflektiert wird und fokussiert dieses in seiner Brennebene. Eine lineare 256 X 1-Photodiodenanordnung 102 ist fest in der Brennebene des Fokussiersystems 105 angeordnet. Der Spiegel 103 wird von einem Nockenantrieb 104 geschwenkt, so dass er das Binärbild seitlich über die Brennebene hinweg abtastet, d.h. entlang den Elementen der linearen Photodiodenanordnung 102. Daher wird das Fingerabdruckmuster auf Fenster 14 zeilenweise abgetastet.

Wenn bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform des Abtasters 100 ein Finger 12 auf das Fenster 14 gedrückt wird, so wird ein Schalter 107' betätigt, um ein Abtast-Auslöseimpuls durchzulassen, der bewirkt, dass ein 1-Megaherz-Takt-generator 104 (in Fig. 4 gezeigt) mit der Erzeugung von Taktsignalen beginnt.

Es wird nun auf Fig. 4A Bezug genommen. Die Abtast-Auslöseimpulse aus Schalter 107' können auch dazu verwendet werden, einen Nockenmechanismus (nicht dargestellt) für den Antrieb des Spiegels 103 in Bewegung zu setzen.

Die lineare 256 X 1-Photodiodenanordnung 102 wird vorzugsweise von dem 1 MHz-Taktgenerator 104 derart beaufschlagt, dass eine Zeilenabtastung ähnlich wie in der Fernsehtechnik an den Daten durchgeführt wird, die von der Photodiodenanordnung 102 abgetastet werden. Die Photodiodenanordnung 102 wird bei dieser Ausführungsform wiederholt bei 256 aufeinanderfolgenden Zeilen abgetastet, wobei jede abgetastete Zeile 256 Daten-Abtastpunkte enthält.

Gleichzeitig ist das Ausgangssignal des Taktgenerators 104 ein Eingangssignal für den Zeilenzähler 107. Der Zeilenzähler 107 zählt 256 Taktimpulse pro Zeile und 256 Zeilen (d.h. 65 536 Taktimpulse). Der Zeilenzähler 107 erzeugt ein Ab-tastende-Signal, wenn 256 Zeilen vollständig abgetastet sind. Der Zeilenzähler 107 wird im einzelnen später unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert.

Die 256 Daten-Abtastpunkte pro Zeile aus der Photodiodenanordnung 102 sind Analogdaten und können zwischen reinem Schwarz entsprechend Signal «1» und reinem Weiss entsprechend Signal «0» variieren. (Ein reines Weiss entsprechend Signal «0» tritt jedoch gewöhnlich nur an den hellen Hintergrundbereichen auf, die das Fingerabdruckmuster umgeben.) Jeder Analogdatenpunkt wird einer eindimensionalen Schwellenschaltung 106 zugeführt, die jeden abgetasteten Punkt derart quantisiert, dass er entweder eine «1» oder eine «0» als Binärwert ergibt, und identifiziert ferner die Untergrundfläche an den Stellen, wo der Finger nicht gegen die Oberfläche des Fensters 14 gedrückt wurde.

Der Binärdaten-Bitstrom aus der eindimensionalen Schwellenschaltung 106 wird dann in eine Binärdaten-Verstärkungsoder Akzentuierungsschaltung 108 eingegeben, wo die Binärdaten akzentuiert werden, indem daraus Informationen entfernt werden, die unerwünschten Änderungen im Muster entsprechen, ohne jedoch die charakteristischen Merkmale des verarbeiteten Musters zu verändern. Die Binärdaten-Akzentuierungsschaltung 108 verdünnt die Linien des Musters derart, dass ihre Breiten nicht mehr als ein Bit belegen. Die Binärdaten-Akzentuierungsschaltung 108 bewirkt ferner eine Ausfüllung von Poren, die in dem Linienmuster erscheinen und die Unregelmässigkeiten verursachen können. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Binärdaten-Akzentuierungs-schaltung 108 findet sich in der US-Patentanmeldung Nr. 621 724 vom 14. Oktober 1975 mit dem Titel «Two-Dimen-sional Binary Data Enhancement System» («Zweidimensionales Binärdaten-Akzentuierungssystem»), die unter Bezugnahme darauf in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird.

Der akzentuierte Bitstrom aus der Binärdaten-Akzentuierungsschaltung 108 wird in einem Binärbildfeinheiten- und Linienkonturdetektor 110 eingegeben, wo die relative X- und Y-Lage der Feinheiten (Linienenden und Aufzweigungen) er-fasst und die Linienkonturdaten bestimmt werden.

Es wird erneut auf den Binärbildfeinheiten- und Linienkonturdetektor 110 Bezug genommen; die Linienkonturdaten werden als 1024 Wörter mit jeweils 8 Bit Länge an einen 32 X 32 Byte-Speicher mit wahlfreien Zugriff 112 ausgegeben. Jedes der 1024 Wörter (Bytes), welche die in den Speicher 112 (RAM) eingespeisten Linienkonturdaten repräsentieren, liefert eine gemittelte Linienkontur-Winkelinformation für einen 8 X 8-Fensterbereich, der durch 8 Punkte pro Zeile in drei abgetasteten Zeilen der ursprünglichen Photodiodenanordnung 102 definiert ist. Jede der 1024 Speicherstellen des Speichers 112, der durch Wahl- und Adressen-Logikschaltungen 131/125 und 129/127 adressiert wird, speichert eines der entsprechenden 8 Bit-Wörter der gemittelten Linienkonturen-Winkelinformation. Da 28 256 ergibt, können 256 verschiedene Winkel von dem Detektor 110 erfasst werden, und folglich liefert das System eine Auflösung von ungefähr 1, 4° bezüglich der Linienkontur-Winkelinformation.

Die Anzahl Feinheiten wie Linienenden und Aufzweigungen in Fingerabdruckmustern kann die Zahl 100 übersteigen. Es wurde jedoch empirisch festgestellt, dass die Anzahl der brauchbaren Feinheiten pro Abdruck im Mittel etwa 50 beträgt. Daher ist es durchaus annehmbar, Daten für bis zu 64 Feinheiten zu identifizieren und zu extrahieren, wobei trotzdem ein sehr genauer Vergleich erfolgen kann. Ferner ist die Zahl 64 in Digitalsystemen besonders gut anwendbar. Natürlich kann jedoch die Grösse der Vorrichtung derart modifiziert werden, dass eine grössere Anzahl als 64 Feinheiten erfasst werden kann.

Jedes der bis zu 64 Bytes der X-Daten entsprechend den erfassten Feinheiten enthält 8 Bits. In gleicher Weise enthält jedes der bis zu 64 Bytes der Y-Daten entsprechend derselben erfassten Feinheit 8 Bits. Die X- und Y-Datensätze, welche

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die relative Lage ihrer erfassten Feinheit beschreiben, werden jeweils in Feinheiten-Lagedaten-Speicherregister 118 bzw. 120 eingegeben. Diese Speicher sind vom FIFO-Typ (first-in, first-out), die jeweils 64 Informations-Bytes speichern und ihre Ausgangssignale einem RIV (Relativinformation-Vektor)-Um-setzer 122 zuführen.

Die 0-Orientierung jeder erfassten Feinheit entspricht den gemittelten Linienkontur-Winkeldaten aus dem Binärbildfeinheiten- und Linienkonturdetektor 110 an der entsprechenden X-, Y-Stelle. Während die 8 Bit-Wörter in jedem Datensatz aus den Registern 118 und 120 dem RIV-Umsetzer 122 zugeführt werden, werden sie ferner jeweils Dekodern 121 und 123 zugeführt. Wähl-Logikschaltungen 131 und 129 lassen die dekodierten X- und Y-Feinheitendaten-Information durch, um jeweils Logikschaltungen 125 und 127 zu adressieren. Der Linienkontur-Speicher (RAM) 112, der die Linienkontur-0-Daten an den 32 X 32 Datenstellen enthält, wird adressiert, um die 0-Daten entsprechend der adressierten Stelle auszulesen. Die aus dem Linienkonturspeicher 112 ausgelesenen 0-Daten werden dann in den RIV-Umsetzer 122 eingespeist.

Bei dem Grundprinzip des Vergleichs und der Gegenüberstellung von Mustern gemäss der vorliegenden Erfindung wird berücksichtigt, dass die Feinheitenmuster von 2 Fingerabdrücken, obwohl 2 Fingerabdrücke desselben Fingers nicht unbedingt genau übereinstimmen (aufgrund von Dehnung oder anderen Entstellungen) genau genug übereinstimmen, um als zueinander passend betrachtet zu werden. Aus diesem Grund ist eine allgemeine Gesamtübereinstimmung von 2 Fingerabdrücken vorgesehen, gemäss der die Aussage getroffen werden kann, dass die Fingerabdrücke übereinstimmen. Der nun beschriebene Teil einer Ausführungsform der erfindungs-gemässen Vorrichtung ist derart ausgelegt, dass er automatisch bestimmt, in welchem Masse jeder kleinste Bereich eines Fingerabdrucks mit jedem kleinsten Bereich eines anderen Fingerabdruckes übereinstimmt und dann alle diese Zwischenergebnisse in einem anderen Raum zusammenfügt (ähnlich einem Zeit-Frequenz-Raum), um das Gesamtbild zu ergeben. Dabei bestimmt ein RIV-Mustervergleich-Untersystem automatisch, ob die zwei verglichenen Fingerabdrücke einander ausreichend ähnlich sind, um übereinzustimmen.

Jeder bezüglich einer ausgewählten Feinheit kleine Bereich wird mit «Relativinformation-Vektoren» beschrieben (im folgenden mit dem Akronym RIV bezeichnet). Diese RIVen bilden im wesentlichen eine detaillierte Beschreibung der unmittelbaren Nachbarschaft dieser ausgewählten Feinheit. Die Feinheiten, bezüglich der den Nachbarfeinheiten entsprechende RIVen erzeugt werden, werden als «Referenz»-oder als «Zentrumsfeinheiten» CM für diese RIVen bezeichnet. Ein RIV enthält die relative Lage in Polarkoordinaten (r, 0) und die Richtung (A 0) einer Feinheit in bezug auf die Zentrumsfeinheit CM dieses RIVs, wobei die Zentrumsfeinheit CM mit den Koordinaten (xe, yP, 0C) und eine i-te Nachbarfeinheit mit den Koordinaten (Xj, y1( 0;) beschrieben wird. Die drei Komponenten eines RIVs sind im einzelnen folgen-dermassen definiert:

Tj: Abstand zwischen der Zentrumsfeinheit und der i-ten

Nachbarfeinheit dieses RIV,

Vi = /(xc - Xi)2 + (y0 - y;)2

0;: Winkel zwischen dem Ende der Zentrumsfeinheit und dem Ende der i-ten Nachbarfeinheit dieses RIV,

0; = arc tan yc - y.

xc -yi

- 0c

0;: Differenz zwischen dem Winkel des Endes der Zentrumsfeinheit 0C und dem Winkel des Endes der i-ten Nachbarfeinheit 0i, A 0i = 0c — 0i-

Die obige Definition der RIV-Parameter r^, 0i und 0; dieser i-ten Nachbarfeinheit für eine Zentrumsfeinheit mit den Koordinaten (xc, yc, 0C) ist in Fig. 4C dargestellt.

Der RIV-Umsetzer 122 (vgl. wiederum Fig. 4A) bildet ge-5 meinsam mit dem RIV-Umsetzer 124 (Fig. 4B) und RIV-Ver-gleicher 126 das RIV-Untersystem, das auf Feinheiten anspricht, um selektiv eine Mehrzahl von Nachbarschaft-Vergleichersignalen zu erzeugen, welche die Übereinstimmungsnähe und die Koordinatenverschiebungen zwischen Fein-io heitennachbarschaften der verglichenen Muster anzeigen. Das RIV-Untersystem spricht ebenfalls an auf die Nachbarschaft-Vergleichersignale, zur Erzeugung von Ausgangssignalen, die die relative Übereinstimmungsnähe und relative Koordinatenverschiebung der verglichenen Muster anzeigen. 15 Die RIV-Umsetzer 122 und 124 sprechen an auf Feinheiten der zwei Muster zur selektiven Erzeugung einer detaillierten Nachbarschaftsbeschreibung von nahebeiliegenden umgebenden Feinheiten, und zwar für jede Feinheit der jeweiligen Muster. Der RIV-Vergleicher 126 spricht selektiv an auf die 20 detaillierten Nachbarschaftsbeschreibungen der zwei Muster aus den RIV-Umsetzern 122 und 124, zur Erzeugung einer Mehrzahl von Nachbarschafts-Vergleichersignalen, welche die Übereinstimmungsnähe und die Koordinatenverschiebung zwischen jeder Feinheiten-Nachbarschaft des ersten Musters 25 und jeder Feinheiten-Nachbarschaft des zweiten Musters anzeigen.

Das Ausgangssignal des RIV-Umsetzers 122 wird in den RIV-Vergleicher 126 eingegeben, wo jeder RIV mit jedem RIV aus dem RIV-Umsetzer 124 verglichen wird, welcher die 30 Feinheitendaten eines adressierten Fingerabdruckmusters kodiert, das in einer Hauptdokumentation 16 gespeichert ist.

Es soll betont werden, dass die RIV-Umsetzer 122 und 124, obwohl sie bei dieser Ausführungsform als einzelne Elemente gezeigt sind, als einzelner Umsetzer oder Konverter 35 ausgeführt werden können, der simultan oder parallel betrieben werden kann, um die detaillierte Nachbarschaftsbeschreibung sowohl für das zu identifizierende Muster als auch für ein aus der Hauptdokumentation ausgewähltes identifiziertes Muster durchzuführen.

40 Grundlegend arbeiten die RIV-Umsetzer 122 und 124 in identischer Weise. Sie überführen jeweils sequenziell die eingegebenen Feinheitendaten im (X, Y, 0)-Format aus dem zu identifizierenden Muster A (FP-A) und einem identifizierten Muster B (FP-B) in das Relativinformation-Vektorformat 45 (RIV-Format). Der RIV-Vergleicher 126 vergleicht jeden RIV des nicht identifizierten Musters A mit jedem RIV des identifizierten Musters B und erzeugt ein Übereinstimmungsergebnis für jeden Vergleich eines RIV-Paares, um die Übereinstimmungsnähe dieses RIV-Paares anzugeben. Das Ergeb-50 nis wird verarbeitet, um diesen Satz von RlV-Übereinstim-mungsergebnissen aus globaler Sicht (oder Gesamtsicht) zu betrachten, und es wird ein endgültiges Ergebnis erzeugt, das quantitativ den Ähnlichkeitsgrad zwischen den verglichenen Fingerabdrücken angibt. Das RIV-Mustervergleich-Unter-55 system ist Gegenstand der US-PS 4 135 147 mit dem Titel «Minutiae Pattern Matcher» oder der CH-PS 628 450 mit dem Titel «Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmimg von charakteristischen Feinheiten in einem Bild-Muster unter Vergleichen an einem Referenzmuster».

60 Vor der Durchführung des Feinheitenmuster-Vergleichs im RIV-Untersystem bewirkt ein Klassifizierungsgerät 114 die Klassifizierung des abgetasteten Fingerabdruckmusters durch Analyse der im RAM 112 gespeicherten Linienkontur-Musterinformation. Das Klassifizierungsgerät 114 (Fig. 4A) 65 ist imstande, einen Fingerabdruck in 12 Klassifizierungstypen zu unterteilen. Die Klassifizierungstypen sind in diesem Falle eingeteilt in 5 Grössen von Linksschleifen, 5 Grössen von Rechtsschleifen, einem Wirbel und einem Bogen

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(vgl. Fig. 12 und 13). Das Klassifizierungsgerät 114 adressiert über eine Steuerlogik 135 und Reihen- und Spalten-Adressenregister 133 den Linienkontur-Speicher 112 für wahlfreien Zugriff (RAM), so dass dieser sequenziell jedes der 1024 darin gespeicherten Linienkontur-Datenwörter ausliest. Das Klassifizierungssystem 114 analysiert dann die Linienkonturdaten, um Singularitätspunkte zu identifizieren, beispielsweise möglicherweise vorhandene Kern- und Dreistrahlpunkte, und verarbeitet den identifizierten Singularitätspunkten zugeordneten Linienkonturdaten, um eine Klassifizierung de Fingerabdruckmusters zu bestimmen. Das Klassifizierungsgerät 114 gibt eine Adresse für den Klassifizierungstyp aus und erzeugt ein Signal «Klassifizierung abgeschlossen», das ein sequenzielles Durchforschen der Hauptdokumentation 116 entsprechend der adressierten Klassifizierungsgruppe einleitet. Das den Klassifizierungstyp angebende Ausgangssignal des Klassifizierungsgeräts 114 ist ein Signal «Fingergruppe» aus 4 Bits, das anzeigt, welcher der 12 Klassifizierungstypen für das abgetastete Fingerabdruckmuster bestimmt wurde. Ein Puffer 128 (Fig. 4B) speichert das 4 Bit-Ausgangssignal aus dem Klassifizierungsgerät 114 gemeinsam mit einer 3 Bit-Adresse, die die Zahl des gewählten Fingers angibt, wie in Figuren 2A und 2B angegeben ist, und adressiert die Hauptdokumentation 116.

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht der Hauptdokumentation 116. Dieser Figur ist zu entnehmen, dass für alle X-, Y- und 0-Daten 12 Klassifizierungen für jeden der 8 Finger vorgesehen sind, was 8 X 12 Bytes ergibt (96 Bytes für die Breite der X-Daten, der Y-Daten und der ©-Daten). Gemäss der vorherigen Bestimmung sind maximal 64 Feinheitendaten in der Hauptdokumentation gespeichert (in senkrechter Richtung).

Die schematische Ansicht der Hauptdokumentation 116 in Fig. 5 zeigt eine Z-Richtung mit 128 Individuen. Daher bildet bei dieser Ausführungsform der Erfindung die jeweilige Fingerzahl, die dem abgetasteten Finger entspricht, gemeinsam mit dem ermittelten Klassifizierungstyp die Adresse für den Hauptspeicher 116 und wird aus dem Puffer 128 adressiert. Die gespeicherten Muster entsprechend der adressierten Fingerzahl und dem Klassifizierungstyp von 128 Individuen werden sequenziell aus der Hauptdokumentation 116 ausgelesen, während sie von dem 7 Bit-Zähler 113 (Fig. 4A) adressiert werden. Die Hauptdokumentation 116 enthält bei der hier beschriebenen Ausführungsform nur 128 Individuen, es versteht sich jedoch, dass eine Hauptdokumentation verwendet werden kann, die so gross ist, wie dies wirtschaftlich gangbar ist.

Gleichzeitig mit der Adressierung der Hauptdokumentation 116 liefert der 7-Bit-Zähler 113 die Z-Adressen sequenziell an ein 7 Bit-Register 134, das mit einem Identifizierungszahl-Lesespeicher (ROM) 136 verbunden ist, der in diesem Fall eine Speicherkapazität von 128 X 9 aufweist. Die Bemessung «128» entspricht den 128 Individuen, deren Fingerabdrücke in der Hauptdokumentation 116 gespeichert sind, und die Bemessung «9» entspricht in diesem Fall einer Sozialversicherungs-Nummer für jedes Individuum. Die Funktion des Identifizierungs-Lesespeichers 136 besteht darin, eine Identifizierungsnummer für eine Anzeige bereit zu halten, wenn eine Übereinstimmung erzielt wurde.

An dieser Stelle ist zu betonen, dass, obwohl die vorstehende Erläuterung die Gewinnung von Daten aus Fingerabdruckmustern zum Vergleich mit in der Hauptdokumentation 116 gespeicherter Information betrifft, in diesem System herkömmliche Schaltverfahren verwendet werden können, um die X-, Y- und 0-Daten in der Hauptdokumentation zu speichern, nach einer Adresse, die von der Fingernummer, dem Klassifizierungstyp und der Identität des Individuums bestimmt wird, und zwar während eines Einschreibvorganges.

Die aus der Hauptdokumentation 116 ausgelesenen X-, Y- und 0-Feinheitendaten werden in den RIV-Umsetzer 124 eingegeben, der identisch mit dem RIV-Umsetzer 122 ist. Das Ausgangssignal des RIV-Umsetzers 124 wird dem RIV-Ver-gleicher 126 zugeführt. In dem RIV-Vergleicher 126 wird jeder Relativinformation-Vektor aus dem RIV-Umsetzer 124 verglichen. Ein 7 Bit-Übereinstimmungsergebnis wird von dem RIV-Vergleicher bei jedem der 128 in der Hauptdokumentation 116 gespeicherten Fingerabdruckmuster erzeugt.

Das 7 Bit-Übereinstimmungsergebnis aus dem RIV-Ver-gleicher 126 wird einem Vergleicher 130 zugeführt, der das 7 Bit-Übereinstimmungsergebnis mit einem vorbestimmten Referenzwert vergleicht. Sobald das 7 Bit-Übereinstimmungsergebnis den Referenzwert überschreitet, wird eine «Übereinstimmung» zwischen dem abgetasteten Fingerabdruckmuster und dem adressierten Muster festgestellt. Das Übereinstimmungssignal wird aus dem Vergleicher 130 ausgegeben und in ein Übereinstimmungs-Flip-Flop 132 eingegeben. Das Übereinstimmungs-Flip-Flop 132 wird gesetzt, und sein Ausgangssignal aktiviert die Anzeigelampe «In Dokumentation» durch Setzen des zugehörigen Flip-Flops 141.

Gleichzeitig wird der im 7 Bit-Register 134 vorhandene Wert eingerastet und adressiert den Identifizierungsnummer-Lesespeicher 136, welcher abgefragt wird, um die adressierte Identitätsnummer auszulesen.

Wenn also ermittelt wird, das eines der 128 Fingerabdruckmuster in der Hauptdokumentation 116 in Fingernummer, Klassifizierung und Feinheiten übereinstimmt, so wird der Lesespeicher 136 entsprechend adressiert, um diese Identitätsnummer des Individuums, das den passenden Fingerabdruck in der Hauptdokumentation 116 besitzt, auszulesen. Die Identitätsnummer kann in Form einer 9stelligen Sozialversicherungs-Nummer vorliegen oder, wenn zusätzliche Einrichtungen vorgesehen sind, kann der Name der Person mit dem passenden Fingerabdruck reproduziert werden.

Die Identitätsnummer-Information aus dem Lesespeicher

136 wird dann einer Anzeigetafel zugeführt, wie in Figuren 2A bzw. 2B gezeigt, die die 9stellige Zahl angibt. Alternativ oder zusätzlich kann die Identitätsnummer-Information an einen Drucker oder an eine andere Vorrichtung zur dauerhaften Aufzeichnung ausgegeben werden (in Fig. 2A und 2B angedeutet).

Falls mehr als eine Übereinstimmung während der se-quenziellen Durchforschung der Hauptdokumentation 116 vorliegt, so wird das Übereinstimmungs-Flip-Flop 132 erneut gesetzt und bewirkt dementsprechend eine Adressierung des Identität-Nummer-Lesespeichers 136. Die entsprechende Identitätsnummer wird ausgegeben und angezeigt und/oder aufgezeichnet. Gleichzeitig setzt ein UND-Gatter 138 ein Flip-Flop 139, um eine Anzeige «Mehr als einer in Dokumentation» an der Anzeigetafel zu aktivieren.

Wenn am Ende der Durchforschung der Hauptdokumentation keine Übereinstimmung ermittelt wurde, so wird die Anzeigelampe «Nicht in Dokumentation» über UND-Gatter

137 durch das Suchende-Signal aufgrund des Überlaufs im 7 Bit-Zähler 113 aktiviert.

Es wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen, wo die Zeilen-Zählschaltung 107 im einzelnen gezeigt ist. Ein Punkt/Zeilenzähler 60 mit einer Kapazität von 8 Bits empfängt die einzelnen Taktimpulse aus dem 1 MHz-Taktgenerator 104. Für jedes der 256 Bits, die von dem Punkt/Zeilenzähler 60 gezählt wurden, zählt der Zeilen-Zähler 62 um ein Bit aufwärts. Ein Referenzwert 256 ist im System fest verdrahtet, wie durch Block 66 angedeutet ist. Ein Vergleicher 64 vergleicht den Wert des Ausgangssignals des Zeilenzahl-Zählers 62 mit dem fest verdrahteten Wert 256. Wenn der Wert des Zeilen-zahl-Zählers 62 die Zahl 256 erreicht hat, so wird vom Ver5

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gleicher 64 ein Abtastende-Signal erzeugt, um die Abtastfunktion zu beenden.

In Fig. 7 ist eine eindimensionale Schwellenschaltung 106 im einzelnen gezeigt. Die Eingangsgrösse dieser Schaltung ist ein Analogsignal entsprechend 256 Datenpunkten pro Zeile, die sequenziell von der Photodiodenanordnung ausgegeben werden, wie bereits erwähnt wurde. Die Analogsignale sind diskrete Signale, insofern, als sie von entsprechenden der 256 Dioden der Photodiodenanordnung 102 erzeugt werden. Die Analogsignale werden durch einen 5stufigen Analogpuffer 44, beispielsweise ein CCD (charge coupled device bzw. Ladungstransportspeicher) verarbeitet. In bekannter Weise besitzt ein CCD die Fähigkeit, abgetastete Analogwerte entlang seinen aufeinanderfolgenden Stufen zu übertragen.

Der erste und der letzte Abtastwert, die in dem 5stufigen Analogpuffer 44 vorhanden sind, werden einem Verlustintegrator und Massstabregler 42 zugeführt, der ein gemitteltes 5-Punkt-Ausgangssignal an eine erste Verstärkungsregelung 50 an einem ersten Eingang einer Addierschaltung 54 liefert.

Die in jeder der 5 Stufen des 5stufigen Analogpuffers 44 vorhandenen Werte werden an entsprechende Stufen von Puffern 46 ausgegeben. Das Ausgangssignal jeder entsprechenden Stufe des Puffers 46 wird mit einer zugeordneten Diode in einer «Schwarz-Spitzenwert»-Wählschaltunng 48 verbunden.

Ein Abtastschalter in der Wählschaltung 48 tastet jede zugeordnete Diode ab und bewirkt, dass Kondensator 47 sich auf einen Wert auflädt, der einem der 5 Ausgangssignale entspricht. Die Ladung des Kondensators 47 wird an die zweite Verstärkungsregelung 52 am zweiten Eingang der Addierschaltung 54 angelegt.

Der dritte Eingang der Addierschaltung 54 ist als TmiI1 bezeichnet. Tmin ist ein vorgewählter minimaler Schwellwert, der als Referenzwert für die Addierschaltung 54 verwendet wird. Die Addierschaltung 54 liefert einen Schwellwert an einen Spannungsdiskriminator 56. Der vom Addierer 54 ausgegebene Schwellwert ist für jeden Abtastpunkt veränderlich und wird bestimmt durch Tmin und die zwei Eingangssignale der Verstärkungsregelungen 50 und 52.

Der Spannungsdiskriminator 56 empfängt den dritten Abtastwert aus dem 5stufigen Analogpuffer 44 und liefert ein binäres Ausgangssignal, indem dieses abgetastete Analogsignal in Beziehung zu dem variablen Schwellen-Eingangs-signal gesetzt wird.

In der eindimensionalen Schwellenschaltung 106 ist ferner ein Spannungsdiskriminator 58 gezeigt, der den Hintergrundbereich vom Fingerabdruckmusterbereich unterscheidet. Eine Schwellen-Referenzspannung «Spitzenwert Hell» wird einem Eingang des Spannungsdiskriminators 58 zugeführt und mit dem dritten Abtastwert aus dem 5stufigen Analogpuffer 44 verglichen; es entsteht eine binäre «1», wenn die Helligkeit des abgetasteten Wertes grösser ist als der Spitzenwert-Hel-ligkeit-Schwellen-Referenzwert, und eine binäre «0», wenn die Helligkeit des abgetasteten Wertes geringer ist.

Das akzentuierte binäre Signal (Bitstrom) aus der Binär-daten-Verstärkungsschaltung 108 ist durch einen Verdünnungsvorgang aus den durch Abtastung des Fingers gewonnenen Daten hervorgegangen. Der resultierende Bitstrom ist in einem solchen Masse akzentuiert, dass irgendein 3X3 Bit-Fenster nicht mehr als eine einzelne Linie entsprechend einer Linie des Fingerabdruckmusters enthält.

Ein detailliertes Blockschaltbild des Binärbildfeinheiten-und Linienkonturdetektors 110 ist in Fig. 8A gezeigt. Ein Ausführungsbeispiel dieses Detektors ist in der gleichzeitig hinterlegten US-Patentanmeldung 4 083 035 mit dem Titel «Binary Image Minutiae Detector» («Binärbild-Feinheiten-detektor») beschrieben, die unter Bezugnahme darauf in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird. Die zum US-PS 4 083 035 korrespondierende CH-PS mit der Nr. 627 571 trägt den Titel «Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung charakteristischer Einzelheiten in einem elektronisch abge-5 tasteten Bildmuster».

Das Binärbild aus dem Binärdaten-Verstärker 108 wird seriell in ein 256 Bit-Seriell-Ein/Seriell-Aus-Verzögerungs-register 202 und in ein 3 Bit-Seriell-Ein/Parallel-Aus-Register 206 eingegeben.

io Das Ausgangssignal des 256 Bit-Verzögerungsregisters 202 wird einem zweiten 256 Bit-Verzögerungsregister 204 und einem 3 Bit-Seriell-Ein/Parallel-Aus-Register 208 zugeführt. Das Ausgangssignal des zweiten 256 Bit-Verzögerungsregisters 204 wird direkt einem 3 Bit-Seriell-Ein/Parallel-Aus-Register 15 209 zugeführt. Die 3 Bit-Register 206, 208 und 209 bilden ein 3 X 3 Bit-Abtastfenster, das abgetastete 9 Bit-Bereiche des akzentuierten Bildes bitweise abtastet. Das 3 X 3-Fenster enthält daher eine Bitstrom-Information entsprechend einem 9 Bit-Abtastwert der 3 angrenzenden Bits pro Zeile in 3 ne-20 beneinanderliegenden Zeilen. Im Takt mit den Taktimpulsen tastet das 3 X 3-Fenster über das Fingerabdruckmuster Bit für Bit bis zum Ende der Zeile, wird zur nächsten Zeile verschoben und tastet entlang dieser Zeile ab.

Die 9 parallelen Ausgangssignale aus dem 3 X 3-Fenster 25 werden einem 256 X 2 Feinheitenerfassung-Lesespeicher (ROM) 212 für die Erfassung von Feinheiten zugeführt (Fig. 8B). Der Feinheitenerfassung-Lesespeicher 212 ist derart programmiert, dass bei Vorhandensein einer Feinheit und Zentrierung in dem 3 X 3-Fenster die Signale Ax bis A9 einer 30 Feinheitenadresse entsprechen. Jede mögliche Adresse entsprechend einer ermittelten Feinheit in irgendeiner Position wird in dem 256 X 2 Lesespeicher 212 gespeichert.

Fig. 9 zeigt 24 Adressen, die bewirken, dass aus 24 entsprechenden Stellen im Lesespeicher 212 ein 2 Bit-Wert aus-35 gelesen wird, der anzeigt, dass eine Aufzweigung oder ein Linienende ermittelt wurde. Mi und M2 bezeichnen das 2 Bit-Ausgangssignal des Lesespeichers 212. Wenn eine Aufzweigung ermittelt wurde, so ist Mt = 1 und M2 = 0. Wenn ein Linienende ermittelt wurde, so ist Mi = 0 und M2 = 1. 40 Zur Reduzierung der Grösse des Lesespeichers 212 bis auf eine Bemessung für 256 Bits mit 512 Adressenmöglichkeiten (29), wird das Zentrumsbit (A6) aus dem 3 X 3-Fenster über eine ausserhalb des Lesespeichers 212 liegende Logikschaltung geführt, so dass 8 Adresseneingänge für den Lesespei-45 eher 212 verbleiben.

Da die geeignete Lage einer Aufzweigung in einem 3X3-Fenster dazu führt, dass ein binäres Signal «1» an der zentralen Bitstelle (A5) des Seriell-Parallel-Registers 208 vorliegt (s. auch Fig. 8A), wird das A5-Signal aus der zentralen Stelle 50 des Registers 208 direkt in ein UND-Gatter 216 eingegeben. Das kombinierte Signal A5 und die Signale Mj («1») und M2 («0») aus dem Lesespeicher 212 werden in das UND-Gatter 216 eingegeben, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das durch ein ODER-Gatter 218 hindurchgeschaltet wird, um 55 ein Feinheiten-Erfassungssignal zu liefern.

Wenn das 3 X 3-Fenster auf einem Linienende zentriert ist, so erscheint eine korrekte Adresse am Eingang des Lesespeichers 212, und ein Binärsignal «1» wird aus dem Lesespeicher 212 an der Stelle M2 ausgelesen, und ein Signal «0» 60 wird bei Mj ausgelesen. Wenn ein Linienende korrekt in dem 3 X 3-Fenster zentriert ist, so ist das A5-Signal eine «1» und wird direkt in ein UND-Gatter 214 eingegeben. Die Ausgangssignale Mj und M2 des Lesespeichers 212 und das A5-Signal am Eingang des UND-Gatters 214 erzeugen ein 65 Signal, das durch ODER-Gatter 218 hindurchgeschaltet wird, um ein Feinheiten-Erfassungssignal zu erzeugen. Obwohl also die Adressen bis A4 und A6 bis A9 eine Stelle des Lesespeichers 212 adressieren können, in der ein 2 Bit-Wert ge

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speichert ist, um eine Feinheitenerfassung anzuzeigen, muss das A5-Signal ein geeigneter Binärwert sein, um das Ausgangssignal des Lesespeichers 212 durch Gatter 214, 216 und 218 als Feinheiten-Erfassungssignale durchzuschalten. Das Feinheiten-Erfassungssignal rastet mit 2 8 Bit-Einrastschaltungen 213 und 215 ein, die dann jeweils die X- und Y-Adresse für die erfasste Feinheit festhalten. Die Ableitung der Y-Adresse entspricht der Anzahl von C3-Taktsignalen aus einer Teilerschaltung 220, die von einem Zähler 211 gezählt werden. Die X-Adresse entspricht der Kombination von Signalen D und F aus Teilerschaltung 220, welche durch das Feinheiten-Erfassungssignal aus ODER-Gatter 218 eingerastet wurden.

Es wird nun auf den in Fig. 8A gezeigten Teil für die Erfassung des Linienverlaufs Bezug genommen. Ein 512 X 4 Lesespeicher (ROM) 210 empfängt die Ausgangsadressen des 3 X 3-Fensters, die von den 3 Bit-Seriell-Ein/Parallel-Aus--Registern 206, 208 und 209 gebildet werden. Der Lesespeicher 210 ist vorprogrammiert, um einen spezifischen örtlichen Winkel in Übereinstimmung mit 12 verschiedenen Adressen auszulesen.

Die 12 verschiedenen Adressen, die die verschiedenen Linienverläufe im 3 X 3-Fenster symbolisieren, sind in Fig. 10 gezeigt. 12 verschiedene Muster einer einzelnen Linie, die sich über das 3 X 3-Fenster erstreckt, ergeben 12 verschiedene Adressen. Da jedoch einige Muster hinsichtlich der Ableitung einer Winkelwertangabe identisch sind, ergeben die örtlichen Winkelwerte, die aus Lesespeicher 210 ausgelesen werden, insgesamt 8 verschiedene Winkelangaben. Alle anderen Muster die in dem 3 X 3-Fenster vorhanden sind, werden im Hinblick auf die Identifizierung des Linienverlaufs ignoriert, und entsprechend werden Nullen aus diesen nicht gesetzten Adressenstellen des Lesespeichers 210 ausgelesen. Die 12 ausgewählten Winkelwerte, die den 12 Adressen im Lesespeicher 210 entsprechen (± 180°, was vier von ihnen anbetrifft) ergeben 8 kodierte Winkelwerte (D0 bis D2). Ein Ausgangssignal E aus Lesespeicher 210 liefert immer dann ein Freigabesignal, wenn eine der 8 gesetzten Winkelstellen im Lesespeicher 212 adressiert wird. Das Freigabesignal E gibt im wesentlichen an, dass ein Winkel, für den der Lesespeicher 210 gesetzt ist, von einer bestimmten Eingangsadresse der Werte A1 bis A9 eines gegebenen 3 X 3-Fensters erzeugt wurde.

Es wird nun auf Fig. 8D Bezug genommen. Die Teilerschaltung 220 liefert verschiedene Taktsignale aufgrund der Teilung des Haupttaktsignals C aus dem in Fig. 2 gezeigten Haupttaktgenerator 104.

Die 3 Bit-Ausgangssignale D0 bis D2 des Lesespeichers (vgl. Fig. 8A und 8C) 210 und die Taktimpulse D3 bis D7 liefern eine 8 Bit-Adresse über einen Addierer 224 an einen Eingangsmultiplexer 223, Wenn immer ein lokaler Winkel aus Lesespeicher 210 ausgegeben wird, so wird das Freigabebit E an den Addierer 224 angelegt, und die entsprechende darin enthaltene 8 Bit-Adresse wird an den Eingangsmultiplexer 223 angelegt, der alternierend diese 8 Bit-Adresse an einen 256 Byte X 8 Bit-Speicher mit wahlfreiem Zugriff 221 (RAM)

oder einen 256 Byte X 8 Bit-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 222 anlegt. Ein Ausgangsmultiplexer 226 arbeitet in wechselnden Zeitabschnitten mit dem Eingangsmultiplexer 223 so zusammen, dass die Daten in den Speicher 221 aus dem Multiplexer 223 eingelesen werden, während Daten aus Speicher 222 durch den Multiplexer 226 zur Verarbeitung ausgelesen werden. In gleicher Weise werden Daten in den Speicher 222 eingelesen, während im Speicher 221 gespeicherte Daten ausgelesen und verarbeitet werden. Diese Multi-plextechnik wird verwendet, weil die Verarbeitungsgeschwindigkeit wesentlich höher ist als die Speichergeschwindigkeit in den Speichern 221 und 222 und folglich ausreichend Zeit für die alternierende Funktion der Multiplexer 223 und 226 zur Verfügung steht.

Jeder der Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 221 und 222 (Fig. 8C) speichert letztlich, wenn er mit Daten aus dem Eingangsmultiplexer 223 vollständig gespeist ist, einen Zählratenwert entsprechend der Anzahl des Auftretens jedes lokalen Winkels, welche vom Ausgangssignal des Lesespeichers 210 für ein 8 X 8 Bit-Fenster festgelegt wird. In diesem Falle sind die 8 X 8-Bitfenster festliegende Fenster, die vorbestimmte 8 Bit X 8 Bit-Teile der gesamten Abtastfläche belegen. Dies steht also im Gegensatz zu dem 3 X 3-Fenster, das vorstehend erläutert wurde und das gesamte Bild Bit für Bit abtastet. Daher besteht letztlich die Aufgabe darin, die lokale Winkelinformation, die durch die Abtastung des 3X3-Bitfensters abgeleitet wurde, auszulesen und zu verarbeiten, um eine einzelne Winkeldarstellung zu erreichen, die ein Mittelwert der Linien ist, die in dem 8 X 8-Bit-Fenster liegen. Die Ansammlung der Anzahl des Auftretens jedes der 8 möglichen lokalen Winkel innerhalb des 8X8 Bit-Fensters ergibt eine Basis für die Erzielung einer bewerteten Mittelung dieser lokalen Winkel, indem der Konturwinkel für dieses 8X8-Bit-Fenster abgeleitet wird. Während jedes 3X3 Bit-Fenster den lokalen Winkel einer einzelnen abgetasteten Linie darstellt, stellt das 8X8 Bit-Fenster einen Linienkonturwinkel-wert dar, der den Mittelwert einer Anzahl von Linien enthält, die in diesem grösseren Teil der Abtastfläche vorhanden sein können.

Die D-Ausgangswerte D3 bis D, der Teilerschaltung 220 definieren jede der 32 (8 X 8 Bit)-Fensterstellen über eine gegebene Zeilenabtastung (256 Bits) eines Bildes. Die D-Werte werden gemeinsam mit den den örtlichen Winkel definierenden Signalen D0 bis D2 dem Eingangsmultiplexer 223 zugeführt.

Jeder Speicher 221 und 222 speichert 256 Bytes (8 Bit/ Byte) bei 8 abgetasteten Zeilen. Daher stellt der Inhalt jedes Speichers 32 (8 X 8 Bit)-Fenster dar. Folglich wird jedes 8X8 Bit-Fenster repräsentiert durch 8 Byte mit einer Länge von 8 Bits, wobei jedes der 8 Byte einen von 8 möglichen lokalen Winkeln darstellt. Die Signale D und F bilden eine Adresse, die jede Gruppe von 8 Winkeln für jedes der 32 Fenster sequenziell entnimmt. Für jedes 8X8 Bit-Fenster erfolgt der Zugriff zu den entsprechenden 8 Winkeln durch Hochschalten mittels der F-Signale und Akkumulierung der Ergebnisse in den Registern 231 und 232 (Fig. 8C). Wenn die 8 Winkel für jedes 8X8 Bit-Fenster akkumuliert sind, so verarbeitet das C2-Signal die Ergebnise durch den Lesespeicher 246 und den 8 Bit-Puffer 247 und setzt die Register 231 und 232 zurück, so dass sie für das nächste 8X8 Bit-Fenster bereit sind.

Die Funktion der Register 231 und 232 gemeinsam mit ihren jeweiligen Addierern/Subtrahierern 230, 233 besteht darin, ein geeignetes Mittel der Sinus- und Cosinus-Projektion der mittleren Vektorrichtung zu bekommen. Der Mittelungsvorgang läuft unter Steuerung des Prozessorsteuerung-Lese-speichers (ROM) 240 ab. Die jeweiligen Adressen aus dem Taktsignal F0, Fx und F2 und die entsprechenden Auslesewerte aus Lesespeicher 240 sind in nachstehender Tabelle aufgeführt.

s io

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

631821

14

TABELLE I Prozessorsteuerung-Lesespeicher

Adresse Ausgangssignale

F2

Fa

Fo

Gi

G2

G3

G4

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

Die Ausgangsbits G3 und G4 steuern jeweils die Additions- und Subtraktionsschaltungen 230, 233. Wenn G3 «1» ist, so addiert der Addierer 230. Wenn G3 «0» ist, so subtrahiert der Addierer 230. In gleicher Weise steuert Gi die Additions/Subtraktionsschaltung 233. Die anderen Ausgangssignale Gj und G2 werden nach der UND-Funktion mit einem Taktimpuls Cj verküpft und bilden Abfragesignale für die Additions/Subtraktionsschaltungen 230, 233. Diese Abfragesignale bewirken, dass die Additions/Subtraktionsschaltungen addieren oder subtrahieren, in Übereinstimmung mit den vorstehend erläuterten Steuersignalen. Wenn also keine Abfrageimpulse geliefert werden, so wird das Ausgangssignal des Multiplexers 226 von der entsprechenden Ad-ditions/Subtraktionsschaltung ignoriert. Die 5 höchstwertigen Bits (MSB) jedes Registers 231 und 233 werden zu einer 10 Bit-Adresse kombiniert, die an einen Lesespeicher (ROM) 246 angelegt werden. Die Funktion des Lesespeichers 246 besteht darin, eine approximierte Arcus-Tangens-Berechnung mittels einer in ihm gespeicherten Tabelle durchzuführen. Der Inhalt einer bestimmten Stelle im Lesespeicher 246 enthält den Winkel, der der Adresse zugeordnet ist, welche von den Sinus- und Cosinusprojektionen als Ausgangssignal der Register 231 und 232 definiert wird.

Das Ausgangssignal des Lesespeichers 246 wird abgerufen und dem 8 Bit-Pufferregister 247 zugeführt, um im Linienkontur-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 112 (Fig. 4) gespeichert zu werden. Die X-Adresse wird beim Auftreten des Taktimpulses C3 abgeleitet, wodurch die Daten in das Halteregister 249 eingegeben werden, und in gleicher Weise wird die X-Adresse der Linienverlaufsdaten in Halteregister 257 aus dem Vertikal-Fenster-Adressenzähler 248 eingegeben.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, werden die Linienkonturdaten einschliesslich des Orientierungswinkels und der X-, Y-Adresse jedes Orientierungswinkels an einen Linienkontur-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 112 ausgegeben. Die Linienkonturdaten enthalten eine 8 Bit-X-Adresse, eine 8 Bit-Y-Adresse und einen 8 Bit-0-Winkelwert. Der Linienkontur-Speicher 112 ist für 38 X 38 Bytes bemessen, wobei eine 3 Byte-Grenze für eine 32 X 32 Byte-Speicherfläche vorgesehen ist. Die 3 Byte-Grenze ist auf einen vorgewählten Wert derart vorprogrammiert, dass stets das Fehlen einer Datenspeicherung in dieser Grenze repräsentiert wird. Daher werden die Linienkonturdaten an der 32 X 32 Byte-Matrix innerhalb der umgebenden 3 Byte-Grenze adressiert. Der mit dieser Grenze erfolgte Zweck wird bei der Erläuterung des Klassifizierungsgerätes 114 deutlich. Das Klassifizierungsgerät 114 ist in Fig. 4 gezeigt und dient dazu, den allgemeinen Klassifizierungstyp anzugeben, nachdem das abgetastete Fingerabdruckmuster klassifiziert werden kann. Wegen der grossen Anzahl von in der Hauptdokumentation gespeicherten Fingerabdrücken ist es erforderlich, jedes Fingerabdruckmuster nach festgelegten Regeln zu klassifizieren, die dem Fachmann wohlbekannt sind. Bei dieser Ausführungsform wurde ein Klassifizierungssystem gewählt, bei dem die Fingerabdruckmuster in BOGEN, WIRBEL oder SCHLEIFEN eingeteilt sind. Da es statistisch belegt ist, dass ungefähr zwei Drittel aller Fingerabdruckmuster als Schleifen-Typen einzuteilen sind, ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine weitere Unterteilung in linke und rechte Schleife mit 5 verschiedenen Grössen vorgesehen.

Die Figuren 12A, 12B und 12C zeigen das Fingerabdruckmuster, wie es dem Abtaster präsentiert wird, das Linienverlauf smuster, wie es im Linienkontur-Speicher (RAM) 112 gespeichert ist und die Konturnachbildungen, wie sie im Klassifizierungsgerät für eine rechte Schleife, eine linke Schleife und für Wirbel jeweils erzeugt werden. Figuren 12A, 12B und 12C sollen die Schritte erläutern und zusammenfassen, die von dem System als Vorbereitung für die Klassifizierung des Fingerabdrucks durchgeführt werden.

In Figur 13 sind vereinfachte Beispiele von Muster-Klassifizierungstypen gezeigt, wobei die linke Schleife und die rechte Schleife nach ihrer Verlaufsrichtung in bezug auf einen einzelnen 3-strahligen Punkt (mit Delta bezeichnet) und auf einen Kernpunkt (mit einem Kreis bezeichnet) unterschieden sind. Es ist auch der Wirbel gezeigt, der durch die Anwesenheit von 2 dreistrahligen Punkten identifiziert wird. Ferner ist ein Bogen gezeigt, der als Muster definiert ist, indem keine dreistrahligen Punkte vorhanden sind.

Fig. 14 zeigt ein Flussdiagramm des Klassifizierungsgeräts 114. Die erste Funktion dieses Gerätes besteht darin, Singularitäten zu lokalisieren, beispielsweise Kerne und drei-strahlige Punkte, und die zugeordneten Verlaufswinkel an diesen Punkten zu identifizieren. Dementsprechend besitzt ein Kernpunkt einen zugeordneten Lagewinkel, und ein drei-strahliger Punkt besitzt 3 zugeordnete Lagewinkel. Auf der Grundlage der Anzahl von lokalisierten Singularitäten kann eine anfängliche Klassifizierung durchgeführt werden, bei der ein Bogentyp identifiziert wird, wenn kein dreistrahliger Punkt lokalisiert wurde, ein Wirbel identifiziert wird, wenn zwei dreistrahlige Punkte lokalisiert wurden und ein allgemeiner Schleifentyp identifiziert wird, wenn ein dreistrahliger Punkt lokalisiert wurde. Wenn jedoch das Muster als Schleifentyp klassifiziert ist, so ist eine weitere Verarbeitung erforderlich, um eine genauere Definition der Klassifizierung der Schleife zu erhalten. Bei diesem Klassifizierungsvorgang für die Schleife werden Verlaufsnachbildungen längs der zugeordneten Verlauf s winkel jeder der lokalisierten Singularitäten erzeugt, entsprechend den vorstehend erläuterten gewonnenen Linienkonturdaten. Das Schleifentypmuster wird nach Richtung und Grösse der Verlaufsnachbildungen klassifiziert, und zwar durch Vergleich mit einem Satz von zuvor gespeicherten Referenzwerten. Die Klassifizierungsinformation wird dann in Form eines 4 Bit-Wortes an die Hauptdokumentation 116 ausgegeben, die in Fig. 4 gezeigt ist.

Zur Lokalisierung von Singularitäten, beispielsweise von Kernen und dreistrahligen Punkten, wird der in Fig. IIA gezeigte Linienkontur-Speicher (RAM) 112 von einem 7X7 Byte-Fenster abgetastet, um die Korrelation des gemittelten Linienverlaufs in der Nähe des Linienkonturelements in dem Speicher 112, das in dem 7X7 Byte-Fenster zentriert ist, bezüglich jedem der 32 Referenzwinkel, die in dem 7X7 Byte-Fenster liegen, (siehe Fig. IIB) zu bestimmen. Die Korrelation wird gemessen durch Berechnung des Cosinus der

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

15

631821

Winkeldifferenz zwischen dem vorliegenden Referenzwinkel und dem gemittelten Konturwinkel in der Referenzrichtung.

TABELLE II (Fortsetzung)

n cos (0R-0i)

2

i=l n

0R

Angenäherte Koeffizienten

(1) 5

In Gleichung (1) bedeutet 0R die Referenzrichtung, in der die Korrelation gemessen wird, 0i die Konturen, die zur Mittelwertbildung in der 0a-Richtung verwendet werden, n eine natürliche Zahl, die bei diesem Ausführungsbeispiel 3 ist,

weil 3 Bytes zwischen der Mitte und dem Rand des 7 X 7 Byte-Fenster liegen. Ein Korrelations-Histogramm wird für jedes der 1024 Elemente berechnet, die in dem Linienkontur-Speicher gespeichert sind, entsprechend einem jeden, das die Stelle des Zentrumselements im 7 X 7 Byte-Abtastfenster belegt.

In den Fig. 15A, 15B, 15C und 15D sind 4 der 32 Winkelverarbeitungsschaltungen gezeigt, die den Cosinus der Winkeldifferenz zwischen dem vorliegenden Referenzwinkel und dem gemittelten Konturwinkel in der Referenzrichtung berechnen. Für den Fall 0R = 0° (Fig. 15A) wird jeder der in den Zellen 26, 27 und 28 des 7 X 7-Puffers (Fig. IIB) gespeicherten Werte von dem Referenzwert für 0° subtrahiert. Ein Cosinus-«Tabellen»-Lesespeicher «ROM» wird dazu verwendet, einen Cosinuswert abhängig von dem subtrahierten Wert zu erzeugen. Die Cosinuswerte für die Winkeldifferenzen werden dann summiert und ergeben ein 8 Bit-Ausgangssignal, das die Korrelation für @R = 0° ist. Entsprechende Schaltungen sind für 0R = 11,25° (Fig. 15B), 22,5° (Fig. 15C) und 33,75° (Fig. 15D) gezeigt. In jeder der vier Schaltungen werden Berechnungen durchgeführt, um die 8 Bit-Korrelationswerte für jeden der Winkel 0R zu bestimmen. Da in dem hier beschriebenen System 32 Werte von 0B berechnet werden, sind die in den Fig. 15A, 15B, 15C und 15D gezeigten vier Rechenschaltungen natürlich 8fach vorhanden, um insgesamt 32 Schaltungen für die jeweiligen 32 Ausgangssignale zu ergeben. Die nachstehende Tabelle II zeigt die angenäherten Koeffizientwerte, die in den entsprechenden Summationszweigen jeder Schaltung benutzt werden. Die Angaben in den Spalten «Angenäherte Koeffizienten» von Tabelle II entsprechen den Zellenbezeichnungen in dem 7X7-Puffer, der in Fig. 11B gezeigt ist.

TABELLE II

0R

Angenäherte Koeffizienten

67,5°

10 78,75° 90°

15

101,25° 112,5°

20

123,75° 25 135° 146,25°

30

35

40

45

0°

11,25°

22,5°

33,75°

45°

56,25°

26

19 + 26 2

19+26 2 19 18+19

27 20+27

20

13+20 2 13 12+13

50

157,5°

168,75°

180°

191,25°

202,5°

213,75° 225°

28

21+28 236,25°

55

21

14

7

6

60

65

247,5°

258,75°

Or 270°

281,25°

18 + 19 2

18

18+17 2

18+17

2 17 17+24

2

17+24 2

24

24+31 2

24+31

2

31 32+31

2

32+31 2

32

32 32

12

11 + 12

2 11 11 + 10

2 10

10+9

2 9

9+16 2

16

16 + 23

2 23 23 + 30

2 30

30+37

2

37 38 + 37

2

38 39+38

5

4+5

2 4 3+4

2

3

2

1 8

15

15 + 22

2 2

22+29 2

29

36

43

44

45 46+45

39 39+40

46 46+47

631821

16

TABELLE II (Fortsetzung)

@R Angenäherte Koeffizienten

292,5°

32+33 2

40

47

303,75°

32+33 2

40+41 2

48

315°

33

41

49

326,25°

33 + 26 2

41 + 34 2

42

337,5°

33+26 2

34

35

348,75°

26

34+27 2

35 + 28 2

Unter Verwendung der 32 als Beispiele in den Fig. 15A, 15B, 15C und 15D gezeigten Schaltungen und der in Tabelle II angegebenen Zellenwerte erfolgt die Korrelationsberechnung automatisch nach Formel (1). Es wird also ein 32 Byte-Korrelations-Histogramm entsprechend den 32 Referenzwinkeln für jedes Zentrumselement des 7 X 7-Fensters erzeugt. Die Ausgangssignale der vorgenannten Schaltungen sind also Zeichen 1, 2, 3, 4 ... 32, welche in paralleler Form dem in den Figuren 15E, 15A, 15B und 17C gezeigten WIN-KEL-VERLAUF-Register 402 zugeführt werden.

Die Fig. 16A, 16B und 16C zeigen Darstellungen des 7x7 Byte-Fensters bei nicht singulären, dreistrahligen und Kernpunkten der Linienkonturdaten. Fig. 16A zeigt ferner das Korrelations-Histogramm mit zwei Spitzen in den Korrelationswerten bei bestimmten Winkeln, welche dann in dem WINKELVERLAUF-REGISTER 402 vorhanden sind, und zwar für eine erfasste Nicht-Singularität; drei Spitzen sind gezeigt für einen ermittelten dreistrahligen Punkt und eine Spitze für einen ermittelten Kernpunkt (vgl. Fig. 16B und 16C). Das 7x7 Byte-Fenster wird Byte für Byte über die 32 X 32-Matrix der Linienkonturdaten hinweg abgetastet. An jeder Zentrumslage des 7X7 Byte-Fensters wird ein Histogramm der Korrelation abgeleitet, wie bereits beschrieben wurde, entsprechend den 32 Radiallinien, die den 32 Werten von 0R entsprechen. Folglich werden bis zu 1024 vollständige Sätze (Histogramme) aus Korrelationsdaten durch die Abtastung des 7 X 7-Fensters über die 32 X 32-Linien-konturfläche erzeugt.

In Fig. 17A ist eine Zählschaltung 400 zum Zählen der Anzahl von Spitzen gezeigt. In dieser Schaltung wird die Anzahl der Spitzen in jedem Satz Korrelationsdaten, die sich aus der vorhergehenden Abtastung des 7 X 7 Byte-Fensters ergeben, für jede der 32 X 32 (1024) Positionen bestimmt. Die entsprechende Anzahl von Spitzen wird dann in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 440 der Bemessung 32 X 32 mit zwei Bits/Position gespeichert. Winkelwerte entsprechend den an jeder Stelle ermittelten Spitzen werden in einem Speicher mit willkürlichem Zugriff (RAM) 442 für die Speicherung der Lage der Spitzen mit der Bemessung 3 X 32 X 32 Bytes mit 5 Bits pro Byte gespeichert.

Für die Zählschaltung 400 ist das Erkennen des Auftretens einer Spitze erforderlich. Das Auftreten einer Spitze wird bestimmt, indem die aufeinanderfolgenden 32 Werte, die in dem WINKELVERLAUF-REGISTER 402 gespeichert sind, bestimmt werden.

Zur Bestimmung des Auftretens einer Spitze speichert die Zählschaltung 400 den höchsten abgefragten Wert und untersucht dann die abfallenden Werte von aufeinanderfolgenden Messungen, bis die Werte erneut ansteigen. An dieser Stelle bestimmt die Schaltung, ob der vorhergehende höchste abgerufene Wert eine Spitze war und wenn dies zutrifft, so wird diese in geeigneter Weise mit einer entsprechenden Identifizierung ihrer Lage gespeichert. Als Kriterium dafür, dass eine Spitze bestimmt wird, muss der Abfallwert des Spitzenwertes irgendeine vorbestimmte Schwelle überschreiten und müssen die Werte erneut nach dem Abfall ansteigen.

Das 32stufige WINKELVERLAUF-SCHIEBEREGISTER 402 weist eine Umlaufschleife auf, um eine 40fache Verschiebung zu ermöglichen und dadurch eine Analyse der Daten mit zyklischer Adressierung zu erreichen, die ausreicht, um die Anstiegs- und Abfalltendenzen der 32 Werte vollständig zu analysieren (Fig. 17A).

Ein Einleitungsimpuls S versetzt ein GO-Flip-Flop 416 in den Anfangszustand und öffnet ein UND-Gatter 418, um 40 Verschiebungs-Taktimpulse zum Schieberegister 402 durchzulassen. Das F-Ausgangssignal ist ein laufender Wert mit 8 Bit Länge, der einer 8 Bit-Einrastschaltung 410 und einem Subtraktionsglied 408 zugeführt wird. Die 8 Bit-Einrastschaltung befindet sich entweder auf einem Anfangswert oder einem vorhergehenden Wert, der eingerastet wurde. Der in der 8 Bit-Einrastschaltung 410 gespeicherte Wert wird mit F' bezeichnet und wird von dem laufenden Wert F in dem Subtraktionsglied 408 subtrahiert. Ein Vergleicher 414 erzeugt ein Signal, sobald der laufende Wert F grösser ist als der Wert F', der in der 8 Bit-Einrastschaltung 410 gespeichert ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 414 wird an ein ODER-Gatter 432 geführt und arbeitet als Einrastsignal zur Steuerung der 8 Bit-Einrastschaltung 410 zum Speichern des laufenden Wertes F, sobald dieser grösser ist als der vorhergehende in der Einrastschaltung 410 gespeicherte Wert F'. Dies ergibt eine «AufSpürfunktion», bei der der höchste Wert von F gespeichert und mit dem nachfolgenden Wert verglichen wird. Es ist hier zu beachten, dass die F-Werte eine Länge von 8 Bits aufweisen und daher eine Amplitude zwischen 0 und 255 Einheiten besitzen.

Ein Vergleicher 412 zur Bestimmung, ob F kleiner ist als F', besitzt den Referenz-Schwellenwert 64 (REF), der ein Viertel des maximalen Amplitudenbereichs ausmacht. Wenn also die Differenz zwischen dem laufenden Wert F und dem Wert F' grösser ist als 64, so erzeugt der Vergleicher 412 ein Ausgangssignal an ein «Ausreichender Abfall»-FIip-Flop 434, um anzuzeigen, dass der in Einrastschaltung 410 gespeicherte F'-Wert ein «Spitzen»-Wert ist.

Eine 8 Bit-Einrastschaltung 404 speichert jeden laufenden Wert, während dieser an der Ausgangsstufe des Schieberegisters 402 ansteht. Der aus der 8 Bit-Einrastschaltung 404 ausgegebene Wert ist mit F' bezeichnet, entsprechend dem Wert, der unmittelbar dem laufenden Wert F vorausgeht. Ein Vergleicher 406 vergleicht den laufenden Wert F mit dem unmittelbar vorausgehenden Wert F" und erzeugt ein Ausgangssignal, sobald F grösser ist als F". Das Ausgangssignal des Vergleichers 406 wird einem Eingang eines UND-Gat-ters 436 zugeführt, und das Ausgangssignal des Flip-Flops 434 wird einem zweiten Eingang des UND-Gatters 436 zugeführt. Wenn der laufende Wert F grösser ist als der unmittelbar vorausgehende Wert F", so zeigt dies an, dass die aufeinanderfolgenden Werte anfangen grösser zu werden. Wenn das «Ausreichender-Abfall»-Flip-Flop 434 ein Ausgangssignal erzeugt hat, das anzeigt, dass ein Spitzenwert durchgegangen ist, zeigt das Ausgangssignal des Vergleichers 406

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

17

631821

an, dass die anschliessend an die Ermittlung des Spitzenwertes abfallenden Werte ihren tiefsten Punkt erreicht haben und erneut ansteigen. Die Kombination des Ausgangssignals des Vergleichers 406 mit dem Ausgangssignal des Flip-Flops 434 erzeugt ein Ausgangssignal am UND-Gatter 436, welches bewirkt, dass das Flip-Flop 434 zurückgesetzt wird und die FIFO-Einrastschaltung 428 eingerastet wird, um die Referenzwinkelstelle der Spitze mit dem Wert F' zu speichern.

Die Lage des Wertes F' wird in einer 5 Bit-Einrastschaltung 426 gespeichert. Während die Taktimpulse vom Schieberegister 402 empfangen werden, zählt ein 5 Bit-Zähler 420 die Verschiebungs-Taktimpulse. Das Ausgangssignal des 5 Bit-Zählers 420 wird der 5 Bit-Einrastschaltung 426 zugeführt. Wenn das von ODER-Gatter 432 erzeugte Einrastsignal der 8 Bit-Einrastschaltung 410 zugeführt wird, um den F-Wert einzurasten, so wird dieses Einrastsignal ferner der 5 Bit-Einrastschaltung 426 zugeführt. Daher wird die Lage jedes F'-Wertes, der in der 8 Bit-Einrastschaltung 410 gespeichert ist, in der 5 Bit-Einrastschaltung 426 gespeichert. Die FIFO-Einrastschaltung 428 weist eine Kapazität auf, die ausreicht, um die Lage von 3 Spitzen mit einer Länge von 5 Bits zu speichern (Bezeichnung der Lage von 0 bis 31).

Das Ausgangssignal des UND-Gatters 436 wird ferner über eine 1 Bit-Verzögerungsschaltung 430 und ODER-Gatter 432 geführt, um den neuen F-Wert in der 8 Bit-Einrastschaltung 410 einzurasten, so dass dieser der neue F'-Wert wird. Dadurch wird der vorhergehende F-Wert gelöscht, der als Spitze bestimmt wurde, und ein neuer Wert an dessen Stelle gesetzt, mit dem die darauffolgenden F-Werte verglichen werden, um alle anschliessenden Spitzen zu ermitteln.

Zur Durchführung der geeigneten Identifizierung von Spitzen ist es erforderlich, die Information im Schieberegister durch zyklische Adressierung zu verarbeiten. Daher wird das Ausgangssignal des Schieberegisters 402 erneut zum Eingang zurückgeführt, und die ersten 8 Werte werden erneut verarbeitet, im Anschluss an den 32. Wert. Insgesamt werden 40 Werte verarbeitet, um die Anzahl von Spitzen im Register 402 und deren entsprechende Lage zu bestimmen. Um die Funktion der zyklischen Adressierung zu erreichen, empfängt das Flip-Flop 421 ein Ausgangssignal aus dem 5 Bit-Zähler 420, der gesetzt wird, wenn der 5 Bit-Zähler 420 bis 31 zählt und folglich den zweiten Zählzyklus einleitet. Flip-Flop 421 liefert ein Ausgangssignal für UND-Gatter 422 und empfängt ein zweites Signal aus UND-Gatter 424, welches vom Ausgangssignal «Zählrate 8 (23)» des 5 Bit-Zählers 420 geöffnet wird. Wenn also eine Zählrate von 8 Taktimpulsen erhalten wird, so wird UND-Gatter 422 vom Flip-Flop 421 freigegeben, so dass ein «Datenspeichern»-Signal ausgesendet wird, wodurch GO-Flip-Flop 416 zurückgesetzt wird. Dadurch wird der Umlauf im Schieberegister 402 beendet und die Verarbeitung der 32 Werte im Schieberegister 402 für die Bestimmung der Anzahl von Spitzen und ihren Referenz-Winkelstellen durch zyklische Adressierung abgeschlossen.

Ein 2 Bit-Aufwärts-Abwärts-Zähler 438 empfängt das Ausgangssignal des UND-Gatters 436, sobald eine Spitze ermittelt wurde, zählt um ein Bit für jede erfasste Spitze aufwärts und wird auf einen Maximalwert 3 festgesetzt. Der Ausgang des Zählers 438 liefert die Daten für die Anzahl von Spitzen an einen 32 x 32-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 440, der mit «Anzahl von Spitzen» bezeichnet ist.

Jede Speicherposition in diesem Speicher 440 kann zwei Bits speichern, um einen von 0 bis 3 reichenden Wert binär zu speichern.

Ein 3 X 32 X 32-Speicher mit willkürlichem Zugriff (RAM) 442, der mit «Lage der Spitzen» bezeichnet ist, kann 5 Bits/Position speichern und speichert an der entsprechenden Stelle die 5 Bit-Referenzwinkel-Stellenidentifizierung der 1 bis 3 Spitzen, die im Speicher 440 gespeichert sind. Das

Signal «Daten speichern» aus UND-Gatter 422, das dazu verwendet wird, GO-Flip-Flop 416 zurückzusetzen, dient ferner dazu, die Speicherung in den Speichern 440 und 442 zu steuern. Ein Zähler 444 dient zur Überwachung der nachfolgenden 32 X 32-Positionen des 7X7 Byte-Abtastfensters, um so jede Position dieses Fensters zu identifizieren und die entsprechenden Reihen- und Spaltenadressen den Speichern 440 und 442 zuzuführen. Das Ausgangssignal des 2 Bit-Auf-wärts-Abwärts-Zählers 438 wird an ein ODER-Gatter 456 ausgegeben, das ein Signal «1» erzeugt, wenn die Anzahl von Spitzen grösser als Null ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 456 gibt UND-Gatter 452 frei und setzt das Daten-übertragungs-FIip-Flop 450, wenn das Signal «Daten speichern» aus UND-Gatter 422 erzeugt wird. Wenn das Daten-übertragungs-Flip-Flop 450 gesetzt ist, so wird ein UND-Gatter 454 freigegeben und lässt Verschiebungs-Taktimpulse durch, um die Winkeldaten an den Adressen für die gegebene Spalte und Reihe des 7x7 Byte-Fensters zu speichern, in Übereinstimmung mit der Anzahl der erfassten Spitzen. Diese Information, die laufend in der FIFO-Einrastschaltung 428 gespeichert wird, in jedem ihrer drei Abschnitte, wird an der geeigneten Stelle des Speichers mit willkürlichem Zugriff (RAM) 442 gespeichert.

Nach einer Verzögerungszeit, d.h. nach dem Signal «Daten speichern» setzt ein Taktimpuls das Datenübertragungs-Flip-Flop 450 zurück und stellt ferner den 10 Bit-Adressen-zähler 444 hoch, so dass dessen Zustand der nächsten Position des 7x7 Byte Fensters entspricht, für die Bestimmung der Anzahl von Spitzen in der nächsten Position. Jede der 32 X 32 Positionen in dem 7 X 7 Byte-Fenster wird aufeinanderfolgend verarbeitet, um die Anzahl von Spitzen an jeder Stelle und die Referenzwinkelstelle in jeder Spitze bezüglich des 7X7 Byte-Fensters zu bestimmen.

Das Überlaufbit aus Zähler 444 wird einem Flip-Flop 458 mit der Bezeichnung «Abdeckung-Erfolgt» zugeführt und setzt dieses. Das gesetzte Flip-Flop 458 öffnet das UND-Gatter 460 und lässt Verschiebungsdatenimpulse durch, die mit SM bezeichnet sind (Abdeckungs-Schiebeimpulse). Die Ab-deckungs- oder Maskenschaltung ist im einzelnen in Figur 18 gezeigt.

Die in Fig. 18 gezeigte Maskenschaltung führt zwei Funktionen aus, nämlich eine Hintergrund-Bearbeitungsfunktion, durch Einfügung einer «Null» in jeder Position des Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM) für die Anzahl von Spitzen, welche als «Hintergrund» des Fingerabdruckmusters bestimmt wurde und aus der eindimensionalen, in Fig. 7 gezeigten Schwellenschaltung ausgegeben wird, und eine Nicht-Singularitätspunkt-Entfernungsfunktion.

Die Fingerabdruck-Hintergrunddaten aus dem Spannungsdiskriminator 58 in Fig. 7 werden in einen 32 Positio-nen-Multiplexer 501 eingegeben, der in Figur 18 gezeigt ist. Ein 8 Bit-Zähler 503 gibt seine höchstwertigen Bits (MSB) als Adresse an den Multiplexer 501 ab. Daher entspricht jede Position des 32 Positionen-Multiplexers 8 Bits der 256 Bits in einem einzelnen Zeilenabtastvorgang des Fingerabdruckmusters. Wenn also eine «1» aus dem Spannungsdiskriminator 58 (Fig. 7) ausgegeben wird, die einem einzelnen Bit der Hintergrunddaten entspricht, so setzt der Multiplexer 501 entsprechend eine «1» in eine der 32 Positionen eines 32 X 1 Schieberegisters 507. Für jeweils 8 Abtastbits des Fingerabdruckmusters verschiebt der 32-Positionen-Multiplexer 501 entsprechend die Fingerabdruck-Hintergrunddaten in verschiedene Stufen des Schieberegisters 507. Wenn der 8 Bit-Zähler 503 ein Übertragssignal erzeugt, so zählt ein 3 Bit-Zähler 505 um ein Bit aufwärts. Wenn der 8 Bit-Zähler 503 8 Übertragssignale erzeugt, so erzeugt der 3 Bit-Zähler 505 ein einzelnes Übertragssignal. Das «Übertrag»-Ausgangssignal des 3 Bit-Zählers 505 entspricht 8 abgetasteten Zeilen

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

631821

18

des Fingerabdruckmusters. Das Ausgangssignal «Übertrag» des Zählers 505 bewirkt dann die Speicherung der Werte aus dem Schieberegister 507, bei dem es sich um ein Parallel-Ein/ Parallel-Aus-Register handelt. Die beschriebene Kombination aus Multiplexer 501, Schieberegister 507, 8 Bit-Zähler 503 und 3 Bit-Zähler 505 überführt eine 256 X 256-Abtastung in eine 32 X 32-Gruppe von Informationen. Wenn im vorliegenden Fall 8 Zeilen des Fingerabdruckmusters abgetastet sind, so entspricht jede der 32 Positionen des Schieberegisters

507 32 (8 X 8)-Fenstern. Wenn eine «1» in irgendeinem 8X8 Bitfenster erscheint, so wird die entsprechende Bitstelle in dem 32 X 32-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 504 durch eine «1» belegt.

Am Ende von jeweils 8 Abtastzeilen bewirkt der 3 Bit-Zähler 505 mit seinem Übertrag-Ausgangssignal eine parallele Speicherung der «Einsen» oder «Nullen» aus dem 32 Positionen-Schieberegister 507 durch Einlesen in die entsprechende Zeile der 32 Zeilen des 32 X 32-Speichers (RAM)

504.

Da «Einsen» an den Stellen des Speichers 504 gespeichert werden, wo kein Fingerabdruckmuster vorhanden ist (sogenannter Hintergrundbereich) und «Nullen» an den Stellen liegen, wo sich das Fingerabdruckmuster befindet, bewirkt eine gleichzeitige Adressierung des in Fig. 17 gezeigten Speichers 440 und des Speichers 504 für die Lage des Fingerabdruckmusters eine Eliminierung von irgendwelchen fehlerhaften Daten, die im Speicher 440 «Anzahl von Spitzen» ausserhalb des Bereichs für das Fingerabdruckmuster gespeichert sein können. Dieser Vorgang dient dazu, die in dem Speicher 440 gespeicherte Information zu verdeutlichen oder akzentuieren, indem Spitzen abgedeckt werden, die möglicherweise in dem das Fingerabdruckmuster umgebenden Hintergrund fehlerhaft identifiziert wurden.

Die diesen beschriebenen Vorgang ausführende Schaltung, die in Fig. 18 gezeigt ist, bewirkt ferner eine Abdeckung aller Stellen im Fingerabdruckmuster, die zwei Spitzen (Nicht-Singularitäten) aufweisen und mit dem Signal «2» gekennzeichnet sind. Durch diese Funktion bleiben in dem «Anzahl von Spitzen»-Speicher nur Gruppen von Spitzenwerten zurück, die innerhalb des erfassten Fingerabdruckbereiches «eine» oder «drei» Spitzen aufweisen, was die entsprechende Erfassung von Kernen und dreistrahligen Punkten anzeigt.

Bei der in Fig. 18 gezeigten Anordnung werden der Speicher 504 und der Speicher 440 gleichzeitig vom 10 Bit-Adressenzähler 502 adressiert. Die aus dem Speicher 440 ausgelesenen Daten werden von Gatterschaltung 506 analysiert, und wenn eine Zahl «2» erfasst wurde, so schaltet ODER-Gatter

508 eine «0» zu derjenigen Position des Speichers 440 durch, die von der Adresse aus dem 10 Bits-Zähler 502 bestimmt wird. Dadurch werden alle Nicht-Singularitäten eliminiert, die im Speicher 440 gespeichert sind.

In dem Speicher 504 sind «Einsen» dort gespeichert, wo der helle Hintergrund liegt, der das Fingerabdruckmuster umgibt, und «Nullen» sind dort gespeichert, wo das Fingerabdruckmuster liegt. Die aus dem Speicher 504 ausgelesenen «Einsen» aus ihren entsprechenden adressierten Stellen bewirken ferner die Durchschaltung einer «Null» durch ODER-Gatter 508 und Einlesung desselben in Speicher 440 an der entsprechenden Adressenstelle. In einem 32 X 32-Feld, in dem ein Kern und dreistrahlige Punkte erfasst wurden, erscheint der Inhalt des Speichers 440 als Gruppe, wie in Fig. 19 gezeigt ist.

In Fig. 19 sind die Ergebnisse der Abdeckungsfunktion gezeigt, wobei diejenigen Bereiche, die vor dem Abdecken möglicherweise zwei Spitzen entsprechend der Erfassung einer Nicht-Singularität anzeigten, also der Hintergrundbereich, nun «Nullen» enthalten. Diejenigen Teile des Feldes, die «eine» oder «drei» Spitzen anzeigen, verbleiben. Bei dem in

Fig. 19 gezeigten Beispiel wurden also eine einzelne dreistrahlige Gruppe aus «Dreien» und einzelne Kernpunktgruppen aus «Einsen» ermittelt.

Nach dem Verfahrensschritt der Abdeckimg müssen die Gruppen «ausgedünnt» werden, um irgendwelche fälschlich im Speicher 440 ausserhalb der Gruppen erscheinende «Dreien» oder «Einsen» zu eliminieren, und ferner um die Grösse der Gruppen im Speicher auf eine einzige Koordinate zu beschränken.

Die Verdünnung der Datenanhäufung oder Gruppe kann durch Abtastung des 32 X 32-Speichers 440 mit dem in Fig. 21 gezeigten drei Positionen-Abtastfenster verdeutlicht werden. Die Schaltung zur Durchführung der Anhäufungsverdünnung ist in Fig. 20 gezeigt und wird als 3 Zellen-Prozes-sor bezeichnet. Die 3 Zellen für den 3 Zellen-Prozessor enthalten eine zentrale Zelle (in Fig. 21 mit «X» bezeichnet), eine danebenliegende Zelle mit der Zeilenadresse «+ 1» und einer danebenliegenden Zelle mit einer Spaltenadresse «1». Beim Abtasten der 3 Zellen (von links nach rechts und von oben nach unten) werden die Werte in den drei Zellen verglichen. Solange eine der beiden neben der zentralen Zelle liegenden Zellen denselben Wert aufweist wie die zentrale Zelle, so behält diese ihrenWert an dieser Position bei, andernfalls wird die der zentralen Zelle entsprechende Position auf «0» gesetzt (d.h., wenn eine oder beide angrenzenden Zellen sich von der zentralen Zelle unterscheiden, so wird der Wert der zentralen Stelle auf «0» gesetzt). Dies ergibt ein Feld, in dem die Anhäufungen von «Einsen» und «Dreien» akzentuiert sind und jegliche fehlerhaften Werte von «Einsen» oder «Dreien» eliminiert werden, die sich nicht in einer Anhäufung befinden.

Ein 12 Bit-Zähler 518 (siehe hiezu Fig. 18) mit zwei 5 Bit-Abschnitten und einer 2 Bit-Überlaufstufe erzeugt 3 Zyklen. Wenn der dritte Zyklus abgeschlossen ist, so erzeugt ein UND-Gatter 520, das das 2 Bit-Zählerausgangssignal (eine binäre 3) empfängt, einen Impuls «Ende», wodurch ein Flip-Flop 510 «Verdünnungsvorgang -Ein» zurückgesetzt wird. Dieses Flip-Flop wurde ursprünglich von dem Überlaufbit aus dem 10 Bit-Zähler 502 am Ende der Abdeckungsfunktion gesetzt.

Um die gewünschten Ergebnisse in dem 3 Zellen-Prozessor zu erhalten, wird das Ausgangssignal des Speichers 440 einem Multiplexer 602 mit der Bezeichnung «Anzahl der Spitzen-Unterzyklus», der in Fig. 20 gezeigt ist, zugeführt. Das Ausgangssignal des Speichers 440 ist der tatsächliche Wert der Anzahl von Spitzen an der gerade vorliegenden Position der zentralen Zelle des 3 Zellen-Prozessors. Dieser Wert wird aus dem Multiplexer 602 dem «Zeilen, Spalten»-Pufferregister 604 zugeführt. Wenn der Wert aus dem Multiplexer 602 eine «0» ist, so erzeugt das Gatter 606 ein Signal für das ODER-Gatter 608, welches das in Fig. 14 gezeigte Taktsteuerung-Flip-Flop 614 setzt. Im gesetzten Zustand gibt das Taktsteuerung-Flip-Flop 614 ein UND-Gatter 616 frei, um einen Verschiebungs-Taktimpuls an UND-Gatter 512 zu legen, welches das Ausgangssignal des Flip-Flops 510 «Verdünnung erfolgt» empfängt. Das UND-Gatter 512 gibt dann das UND-Gatter 514 frei, das seine weitere Eingangsbedingung (invertiert) aus einem Unterzyklus Flip-Flop 618 erhält (wird später erläutert). Das Ausgangssignal des UND-Gatters 514 wird durch ein ODER-Gatter 516 durchgeschaltet und stellt den 12 Bit-Zähler 518 weiter, der dazu dient, den Speicher 440 zu adressieren und die zentrale Zelle auf die nächste Position im Speicher 440 zu verschieben. Die Ermittlung eines Spitzenwertes «0» bewirkt folglich eine sofortige Weiterstellung des 3 Zellen-Prozessors zur nächsten Position des Speichers 440.

Es wird erneut auf Fig. 20 Bezug genommen. Wenn das Ausgangssignal des Zeilen- und Spalten-Pufferregisters 604

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entweder ein «Ein»-oder ein «Drei»-Wert ist, so steuert das entsprechende UND-Gatter 610 oder 612 ODER-Gatter 616, was zu einem Eingangssignal «Setzen» am Unterzyklus-Flip-Flop 618 führt, so dass ein Unterzyklus eingeleitet wird. Das Unterzyklus-Flip-Flop 618 gibt an seinem Ausgang ein UND-Gatter 620 frei, das einen Verschiebungstaktimpuls ST durchschaltet, welcher dem Ausgang des UND-Gatters 512 entnommen wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist.

Der Verschiebungstakt ST wird durch UND-Gatter 620 durchgeschaltet und setzt den 2 Bit-Unterzyklus-Zähler 622 auf die Zählrate 1. (Es ist zwar ein 2 Bit-Zähler gezeigt, dieser wird jedoch so geschaltet, dass er bei der Zählrate 2 zurückgesetzt wird. Es kann auch ein 1 Bit-Zähler verwendet werden.) Die Zählrate 2 wird durch UND-Gatter 624 durchgeschaltet und setzt den Unterzyklus-Zähler 622 zurück und setzt ferner das Unterzyklus-Flip-Flop 618 zurück. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Gatters 624 an einen «Adressen»- und «Unterzyklusadresse»-Steuermultiplexer 626 angelegt. Der Multiplexer 626 erzeugt dann im Takt nacheinander 2 Adressen für die zwei anderen Vergleichszellen des 3 Zellen-Prozessors. Die erste Adresse wird von dem Zeilen-Adressenwert der 5 Bits des in Fig. 18 gezeigten Bit-Zählers 518 abgeleitet, und der Spalten-Adressen wert von dem «Plus-Eine-Spalte»-Addierer 532. Die zweite Adresse wird aus der 5 Bit-Spaltenadresse des 10 Bit-Zählers 518 und der Zeilenadresse aus dem «Pius-Eine-Zeile»-Addierer 530 abgeleitet.

Die Zeit-Multiplexverarbeitung des Auslesewertes der drei nebeneinanderliegenden Zellen des Speichers 440 erfolgt dann durch den Multiplexer 102, der mit «Anzahl- der Spitzen-Unterzyklus» bezeichnet ist. Dieser Multiplexer empfängt taktweise die Werte aus den adressierten Positionen der zwei nebeneinanderliegenden Zellen bzw. des Speichers 440 und speist sie jeweils in entsprechende Puffer 630 bzw. 632 ein. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Werte der zentralen Zelle und der zwei danebenliegenden Zellen des 3-Zellen-Pro-zessors jeweils in dem entsprechenden Ausgangspuffer 604, 630 bzw. 632. Das Logiknetzwerk am Ausgang der Puffer führt einen Vergleich hinsichtlich der Werte «1» oder «3» der zentralen Zelle (in Puffer 604 gespeichert) durch, um zu ermitteln, ob die in Puffer 630 bzw. 632 gespeicherten Werte eine «1» bzw. eine «3» sind. Wenn eine «3» von einem oder beiden Reihen-Spalten-Puffern 630, 632 ermittelt wird, so werden Signale jeweils durch UND-Gatter 634 bzw. 638 durchgeschaltet und ferner durch ein ODER-Gatter 632 hindurchgeschaltet. Wenn kein Wert in den Reihen-Spalten-Puffern 630, 632 eine «3» ist, so wird ein Signal «1» am Ausgang des Inverters 646 erzeugt und an UND-Gatter 650 angelegt. Der zweite Eingang des UND-Gatters 650 dient dazu, den Wert aus Zeilen-Spalten-Puffer 604 zu vergleichen. Wenn keine der angrenzenden Zellen einen Wert «3» enthält, und der Wert in der zentralen Zelle eine «3» ist, so schaltet UND-Gatter 650 ein Signal zum ODER-Gatter 654 durch.

Ein identisch ablaufender Vergleichsvorgang des «^-Wertes in den nebeneinanderliegenden Zellen erfolgt durch UND-Gatter 636, 640 und 652 in Verbindung mit ODER-Gattern 644 und Inverter 648. Wenn aus dem Inverter 646 ein Signal «1» ausgegeben wird, das anzeigt, dass keine der angrenzenden Zellen einen Wert «3» enthält, so wird das UND-Gatter 650 geöffnet. In gleicher Weise wird das UND-Gatter 652 geöffnet, wenn keine der angrenzenden Stellen eine «1» enthält. Das ODER-Gatter 654 wird durch das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 650 oder 652 geöffnet, wodurch das ODER-Gatter 654 bewirkt, dass ein Lese/Schreib-Flip-Flop 666 eine «0» an der entsprechenden Position der zentralen Zelle im Speicher 440 einschreibt. Das Flip-Flop 666, das als ein «Lese»-Flip-Flop wirkt wird vom UND-Gatter 664 in den zurückgesetzten Zustand gekippt, um ein Ausgangssignal «1» für die Funktion «Schreiben» zu erzeugen. Das UND-Gatter 668 schaltet dann einen Verschiebungstakt St durch und bewirkt das Einschreiben einer «0» in Speicher 440 an der Po-5 sition der zentralen Zelle, entsprechend der Position, die vom 12 Bit-Zähler 518 adressiert wurde.

Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 654 wird vom In-verter 656 invertiert, um ein UND-Gatter 658 freizugeben, damit dieses einen Verschiebungs-Taktimpuls STzum ODER-io Gatter 660 durchlässt. Das ODER-Gatter 660 ist ebenfalls so geschaltet, dass es das Ausgangssignal des UND-Gatters 668 empfängt. Eines der beiden Eingangssignale bewirkt, dass das ODER-Gatter 660 ein Rücksetzsignal an das «Unterzyklus-beendet» -Flip-Flop 662 sendet und ODER-Gatter 608 ein 15 Signal erhält. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 660 bewirkt, dass das «Taktsteuerung»-Flip-Flop 614 den 12 Bit-Zähler 518 weiterstellt, um die nächste Zelle zu adressieren. Der obige Vorgang wird dreimal über die 32 X 32-Matrix des Speichers 440 wiederholt. Es hat sich herausgestellt, dass 3 20 wiederholte Vorgänge eine wirksame Akzentuierung der Anzahl und der Grösse von Spitzenansammlungen bewirken, die normalerweise in Fingerabdruckmustern angetroffen werden, und zwar durch «Verdünnung» der Ansammlungen und Eliminierung von fehlerhaft auftretenden «Einsen» und 25 «Dreien», die aufgrund von Störungseinflüssen auftreten können.

Nach «Verdünnung» des abgedeckten oder «maskierten» Feldes durch den 3 Zellen-Prozessor werden die kompakten Anhäufungen von «Dreien» und/oder «Einsen» im Speicher 30 440 abgetastet, um aus jeder Ansammlung die am meisten repräsentative bzw. zentrale Zellenposition für die jeweiligen «3»- und/oder «1»-Ansammlungen auszuwählen.

Es wird nun auf die Figuren 18 und 22 Bezug genommen. Wenn das Flip-Flop 510 mit der Bezeichnung «Verdün-35 nung-erfolgt» zurückgesetzt ist, so wird ein Flip-Flop 540 mit der Bezeichnung «Kerne/dreistrahlige Punkte-auffinden-im Ablauf» gesetzt und öffnet das UND-Gatter 542, um Verschiebungs-Taktimpulse durchzulassen und «Auffinden»-Ver-schiebungs-Taktimpulse SF zu erzeugen. Das Ausgangssignal 40 des UND-Gatters 542 öffnet das ODER-Gatter 516, so dass Tatkimpulse zum 12 Bit-Zähler 518 durchgelassen werden.

Wie in Fig. 22A gezeigt ist, liefert der Ausgang des 12 Bit-Zählers 518 5 Bit-Adressen an einen Spalte-Plus-Eins-Ad-45 dierer 708, einen Spalte-Plus-Zwei-Addierer 708, einen Zeile Plus-Eins-Addierer 706 und einen Zeile-Zwei-Addierer 702. Die Adressen «Zeile-Plus-Eins» und «Spalte-Plus-Eins» aus den Addierern 706 und 708 werden als Adressen jeweils den Zeilen- und Spaltenabschnitten einer «Kern-FIFO-Einrast-50 Schaltung 710 bzw. einer «Dreistrahlpunkt»-FIFO-Einrast-schaltung 712 zugeführt. Die 5 Bit-Adresse aus den Addierern 702 und 704 werden jeweils 5 Bit-Einrastschaltungen 714 bzw. 716 zugeführt.

Die in Fig. 22A gezeigte Schaltung sucht nach «verdünn-55 ten» Ansammlungen, die im Speicher 440 (vgl. Fig. 17B) gespeichert sind, und die verbleibenden «Dreien» und/oder «Einsen» liegen jeweils typischerweise innerhalb eines getrennten 3X3 Zellen-Feldes. Die erste Ermittlung einer «3» oder «1» während eines Abtastvorganges des Speichers 440 60 wird von der Schaltung als obere linke Zelle einer Ansammlung von entsprechenden «Dreien» oder «Einsen» erkannt. Die Schaltung ordnet dann die Adresse der nächstniedrigeren Zeile (Zeile plus 1) und der nächsten danebenliegenden Spalte (Spalte plus 1) dem Zentrum der Anhäufung zu. Eine 65 derartige Bestimmung des Zentrums einer Anhäufung bewirkt, dass ein Einrastsignal erzeugt wird, um die Adressen «Zeile plus 1» und «Spalte plus 1» in der entsprechenden FIFO-Einrastschaltung 710 oder 712 zu speichern, abhängig

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davon, ob der Wert «1» oder «3» in der abgetasteten Zelle ermittelt wurde.

Zur Durchführung der beschriebenen Funktion wird der Speicher 440 einmal durch sequentielle Adressierung Zelle für Zelle entsprechend der von dem 12 Bit-Zähler 518 erzeugten Adresse abgetastet. Die gespeicherten Werte werden sequenziell aus dem Speicher 440 zu Dekodergattern 720,722 ausgelesen. Wenn eine «3» ermittelt wurde, so erzeugt das Gatter 720 ein Freigabesignal für das UND-Gatter 724. Die laufende Zeilen- und Spaltenadresse wird jeweils in Vergleichern 730, 732 mit den Werten verglichen, die in der 5 Bit-Einrastschaltung 714 bzw. 716 gespeichert sind. Wenn die vorliegende Zeilen- oder Spaltenadresse die entsprechende eingerastete Adresse überschreitet, so erzeugt ein Nicht-UND-Gatter 726 in Freigabesignal für das UND-Gatter 724. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 724 setzt das Flip-Flop 728 mit der Bezeichnung «3 auffinden», welches das UND-Gatter 734 freigibt, damit dieses einen einzelnen Verschie-bungs-Taktimpuls durchlässt, um die FIFO-Einrastschaltung 712 abzufragen und die Zeilen- und Spaltenadresse plus 1 aus der 5 Bit-Einrastschaltung 714 bzw. 716 in der FIFO-Einrastschaltung 712 einzulesen. Der einzelne aus dem UND-Gatter 734 durchgeschaltete Taktimpuls setzt das Flip-Flop 728 zurück. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 734 wird ferner einem 2 Bit-Zähler 736 zugeführt, der die Anzahl von Dreistrahlpunkten zählt, die während dieses Vorganges gefunden wurden. Die Zählrate «2» im 2 Bit-Zähler 736 bewirkt, dass ein Sperrsignal an das Nicht-UND-Gatter 740 geschaltet wird, um das UND-Gatter 724 zu sperren. Neben den bereits erwähnten Funktionen öffnet das Ausgangssignal des UND-Gatters 734 ferner das ODER-Gatter 738, um die 5 Bit-Zeilen-Einrastschaltung 714 und die 5 Bit-Spalten-Einrastschaltung 716 einzulesen. Die Wirkung der Einrastung der Zeilen- und Spaltenadresse plus 2 in den 5 Bit-Einrastschaltungen 714 und 716 besteht darin, zu verhindern, dass dieselbe Anhäufung während des verbleibenden Abtastvorganges des Speichers 440 erfasst und verarbeitet wird. Für jede erfasste Zelle einer bestimmten Anhäufung sieht daher die beschriebene Schaltung einen 3 X 3-Sperrbereich vor, um ein mehrfaches Auffinden derselben Anhäufung zu verhindern.

Wenn während der Abtastung des Speichers 440 eine Zelle «l-> gefunden wird, so erzeugt das UND-Gatter 722 ein Freigabesignal für das UND-Gatter 742. Wenn die laufende Adresse für diese gefundene «1» einen der entsprechenden Werte überschreitet, die in den Einrastschaltungen 714 und 716 gespeichert sind, so wird das Flip-Flop 744 mit der Bezeichnung «1 »-Auffinden» gesetzt und öffnet dadurch UND-Gatter 746, um einen einzelnen Taktimpuls durchzulassen und die Adressen «Zeile plus 2» und «Spalte plus 1» aus den Addierern 706 und 708 an der entsprechenden Adressenstelle der FIFO-Einrastschaltung 710 einzulesen. Es ist zu beachten, dass die Schaltung «1 »-Auffinden» identisch arbeitet, wie die Schaltung «3»-Auffinden».

Bei der beschriebenen Ausführungsform können bis zu drei Kerne und zwei Dreistrahlpunkte aufgefunden und in den entsprechenden FIFO-Einrastschaltungen 710 und 712 gespeichert werden, während die Zählrate aus dem dem entsprechenden 2 Bit-Zähler 748 bzw. 735 den aufgefundenen Kernen bzw. Dreistrahlpunkten entspricht.

Es ist wichtig zu beachten, dass die beschriebene Schaltungsanordnung in der Lage ist, mehr als eine Anhäufung zu ermitteln, die in derselben Zeile oder Spalte auftreten kann. Da bei dieser Ausführungsform festgelegt wurde, dass eine 3 X 3-Anhäufung nur einen lokalisierten Dreistrahlpunkt enthält, blendet diese Schaltungsanordnung einen 3X3 Zellen-Teil des Abtastvorganges aus, nachdem die obere linke Zelle einer bestimmten Anhäufung ermittelt wurde und die Stelle der Anhäufung der zentralen Zelle des 3 X 3-Zellenfeldes zugeordnet wurde.

Es wird erneut auf Fig. 22A Bezug genommen. Wenn der 10 Bit-Teil des 12 Bit-Zählers 518 3 Zyklen für den «Verdün-5 nungsvorgang» durchlaufen hat, so sperren die höchstwertigen Bits der letzten 2 Stufen des 12 Bit-Zählers 518 über invertierende Eingänge das UND-Gatter 760. Wenn der 10 Bit-Teil des 12 Bit-Zählers 518 den vierten Zyklus vollführt, um den beschriebenen Auffindungsvorgang der Kerne und Dreistrahl-10 punkte auszuführen, so wird UND-Gatter 760 geöffnet und erzeugt ein Signal «Suche beendet» über ODER-Gatter 758. Das Signal «Suche beendet» setzt das in Fig. 18 gezéigte Flip-Flop 540 mit der Bezeichnung «Kerne/Dreistrahlpunkte-Auf-finden» zurück. Dieses Signal «Suche beendet» wird ferner 15 einem Eingang eines UND-Gatters 762 und einem UND-Gatters 764 zugeführt (s. hiezu auch Fig. 22B). UND-Gatter 768 ist mit dem 2 Bit-Zähler 736 so verbunden, dass, wenn die Anzahl der erfassten und im 2 Bit-Zähler 736 gezählten Dreistrahlpunkte = 1 ist, das Ausgangssignal des UND-Gat-20 ters 768 das UND-Gatter 764 freigibt und das Flip-Flop 766 mit der Bezeichnung «Verfolgung-geschieht» setzt.

Hier soll daran erinnert werden, dass, wenn die Anzahl der in einem bestimmten Fingerabdruckmuster ermittelten Dreistrahlpunkte 1 ist, die Klassifizierung «Schleife» be-25 stimmt wird und eine weitere Verarbeitung erforderlich ist, was die Verfolgung bzw. Nachbildung der zugeordneten Verlaufslinien nach sich zieht (siere Fig. 13).

Wenn die Anzahl der Dreistrahlpunkte nicht gleich = 1 ist und das Signal «Suche-beendet» aus dem ODER-Gatter 30 758 ausgegeben wird, so erzeugt das UND-Gatter 762 ein Signal «Klassifizierung-vollständig», da keine Nachbildung erforderlich ist, und die Klassifizierung ergibt entweder einen Bogen oder einen Wirbel. Die Anzahl der ermittelten und aus dem 2 Bit-Zähler 736 ausgegebenen Dreistrahlpunkte wird 35 in Dekoder 771 und 770 eingegeben. Wenn die aus dem 2 Bit-Zähler 736 ausgegebene Zahl = 0 ist, so wird aus Dekoder 771 ein Klassifizierungssignal «Bogen» ausgegeben. Wenn jedoch das Ausgangssignal aus Zähler 736 eine 2 ist, so ist das Ausgangssignal des Dekoders 770 ein Klassifizie-40 rungssignal «Wirbel».

Das Ausgangssignal «Suche abgeschlossen» wird also entweder erzeugt, wenn eine vollständige Abtastung des Feldes abgeschlossen ist oder wenn das System zwei Kerne oder zwei Dreistrahlpunkt-Adressen vor Abschluss der Abtastung des 45 gesamten Feldes lokalisiert hat. Die letztere Funktion dient allein der Beschleunigung der Vorgänge, da es nicht erforderlich ist, das Feld abzutasten, wenn zwei Kerne und zwei Dreistrahlpunktadressen bereits erfasst wurden.

Für die weitere Erläuterung der Arbeitsweise der Schal-50 tung wird angenommen, dass ein Dreistrahlpunkt erfasst wurde und das Flip-Flop 766 mit der Bezeichnung «Nachbildung erfolgt» gesetzt ist. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 766 setzt also eine Einrastschaltung 772, dergestalt, das ein UND-Gatter 774 geöffnet wird und Verschiebungs-55 Taktimpulse für die anschliessende Nachbildungsfunktion durchlässt. Die aus UND-Gatter 774 ausgegebenen Ver-schiebungs-Taktimpulse sind mit STE bezeichnet und werden dazu verwendet, den in Fig. 17C gezeigten Speicher 442 auszulesen.

60 Die Bezeichnung «Nachbildung» oder «Nachführung» wird verwendet, weil sie den visuellen Aspekt der anschliessend erläuterten Funktion wiedergibt.

Zur Durchführung der Nachbildungsfunktion ist es erforderlich, sowohl den in Fig. 17C gezeigten Speicher 442 als 65 auch die ursprünglichen Linienkonturdaten, die in den 32 X 32 Speicherstellen des in Fig. 4 gezeigten Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 112 gespeichert sind, auszulesen. Deshalb wird durch das Ausgangssignal des UND-Gatters 778

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ein Flip-Flop 776 mit der Bezeichnung «Linienkonturlesen» gesetzt, das ein Ausgangssignal an den Linienkonturspeicher 112 und an einen Multiplexer 802 (Fig. 24) ausgibt, wenn ein 2 Bit-Zähler 777 mit der Bezeichnung «örtliche Spitzen» drei StR Signale zählt.

Es wird nun auf die Fig. 23 Bezug genommen, wo eine typische Nachbildung oder Nachführung gezeigt ist, die den in Figuren 12A, 12B und 12C gezeigten Nachbildungen ähnlich ist. Die Dreistrahlpunkt-Adressen aus der FIFO-Einrastschaltung 710 bewirkt, dass der Speicher 442 drei Referenzwinkel für diese Dreistrahlpunkt-Adresse ausliest. Bei dem in Fig. 23 gezeigten Beispiel ist die Dreistrahlpunkt-Adresse Spalte 10 und Zeile 20. Wenn diese Adresse dem Speicher 242 zugeführt wird, so führt dies zum Auslesen von 3 Referenzwinkeln. Die in Fig. 24 gezeigte Schaltung führt dann die Nachbildungen «B», «C» und «D» dieses Dreistrahlpunktes (10,20) durch, beginnend mit der Richtung der Referenzwinkel. Anschliessend an die Nachbildung in der ersten Zeile in irgendeiner Richtung ausgehend von dem Dreistrahlpunkt wird die Information aus dem Linienkontur-Speicher dazu verwendet, zusätzliche Winkeldaten für die Weiterführung jeder Nachbildung zu liefern. Bei dem in Fig. 23 gezeigten Beispiel liegt der Kernpunkt in Spalte 15 und Zeile 12, und die Nachbildung der diesem Kernpunkt zugeordneten Verlaufslinien ist mit A bezeichnet. Die Nachbildung von A erfolgt in derselben Weise wir irgendeine Nachbildung der Drei-strahlpunkt-Verlaufslinien.

Die in Fig. 24 gezeigte Nachbildungsschaltung gibt über ihren Eingangsmultiplexer 208 taktweise die 5 Bits weiter, die jeden der drei Referenzwinkel für die adressierte Position des Speichers 442 darstellen. Der Multiplexer 802 liefert die drei 5 Bit-Referenzwinkelwerte jeweils an ein entsprechendes 5 Bit-Register 804, 806 bzw. 808 zur Speicherung darin.

Logikschaltungen 810, 812 und 814 bilden eine Korrelation zwischen den 32 möglichen Referenzwinkelpositionen, die von den 5 Bits aus dem entsprechenden 5 Bit-Register identifiziert werden und einer der 8 möglichen Zellenlagen, die angrenzend an die gerade adressierte Zelle liegen. Die Logikschaltungen 810, 812 und 814 bestimmen die nächsten Zeilen- und Spalten-Adressenwerte gemäss der in Fig. 25 gezeigten Übersichtstafel.

Als Beispiel wird angenommen, dass das 5 Bit-Ausgangs-signal aus Register 804 in Logikschaltung 810 eingespeist wird. Wenn das 5 Bit-Eingangsignal der Logikschaltung 810 den Wert «9» aufweist, was einen Referenzwinkel 90° anzeigt, so wird die nächste Zeilenadresse um minus 1 weitergesetzt, und die nächste Spaltenadresse wird um Null weitergeschaltet. Dies entspricht der in Fig. 23 gezeigten Nachbildung, wo das erste «B» neben dem Dreistrahlpunkt in Spaltenadresse 10 und Zeilenadresse 19 erscheint.

Die weiteren Werte für die Zeilen- und Spaltenadressen werden aus Logikschaltung 810 an eine FIFO-Einrastschaltung 822 ausgegeben. Die maximale Länge der Schaltung beträgt 48, wodurch eine Nachbildung bis über 48 Zellen ermöglicht wird. FIFO-Einrastschaltungen 832 und 842 empfangen die Ausgangssignale aus Logikschaltung 812 bzw. 814, so dass drei Kurvennachbildungen durch die in Fig. 24 gezeigte Schaltung gleichzeitig erzeugt werden können. Die nächste Zeilen- und nächste Spaltenadresse wird ebenfalls aus Schaltung 810 ausgegeben, auf der Grundlage der laufenden Zeilen- und Spaltenadressen, kombiniert mit dem Zunahmewert, der von Logikschaltung 810 bestimmt wird. Die nächsten Zeilen- und Spaltenadressen dienen dann dazu, den Linienkontur-Speicher 112 zu adressieren. Jede der Logikschaltungen 112 und 814 erzeugt ferner die nächsten Zeilen- und Spaltenadressen auf der Grundlage der Zunahmewerte, die in den jeweiligen Logikschaltungen bestimmt werden, und diese Adressen werden dem Linienkontur-Speicher 112 unter

Steuerung des Multiplexers 802 zugeführt. Die aus der adressierten Stelle des Linienkontur-Speichers 112 ansprechend auf die aus Logikschaltung 810 gelieferte Adresse ausgelesene Information (die 5 höchstwertigen Bits) wird über den Multiplexer 802 dem 5 Bit-Zähler 804 zugeführt. Abhängig von dem in Register 804 gespeicherten Wert bestimmt die Logikschaltung 810 einen neuen Zunahmewert (Inkrement) für die nächste Adresse.

Es wird erneut auf Fig. 23 Bezug genommen. Wenn die 5 höchstwertigen Bits aus dem Linienkontur-Speicher 112 einen Wert von «8» bis «11» aufweisen, so ist der Zunahmewert für die Zeile gleich — 1 und der Zunahmewert für die Spalte gleich 0, wie in Kurve «B» bei Spaltenadresse 10 und Zeilenadresse 18 gezeigt ist.

Sobald die nächste Zeilen- oder Spaltenadresse aus Logikschaltung 810 den Wert «32» erreicht, so zeigt dies an, dass die Nachbildung die Grenze des Linienkonturspeichers 112 erreicht hat, und das ODER-Gatter 820 erzeugt ein «Stop»-Signal. Überwachungsschaltungen 813 und 815 sind vorgesehen, die den Logikschaltungenu 812 und 814 zugeordnet sind, um «Stop»-Signale zu erzeugen, wenn eine der jeweiligen Nachbildungen die Grenze des Linienkontur-Speichers 112 erreicht hat.

Aufgrund der beschriebenen Arbeitsweise der in Fig. 24 gezeigten Schaltung ist es möglich, jegliche Kurve aus der zentralen Position in irgendeiner Richtung bis zu einer Maximallänge von 48 Positionen ausgehend von der ursprünglichen Position nachzubilden, wobei die Grenze durch den Rand des 32 X 32-Linienkontur-Speichers 112 gebildet wird. Wenn die Nachbildung abgeschlossen ist, so werden die Adressen aller Punkte, die jeden der drei Zweige des Dreistrahlpunktes definieren, auf der Grundlage der Zunahmewerte und unabhängig von der ursprünglichen Lage des Dreistrahlpunktes, in 3 FIFO-Einrastschaltungen 822, 832 und 842 gespeichert. Zu beachten ist, dass jede Einrastschaltung 822, 832 und 842 eine Zeilenadresse- und eine Spaltenadressen-Speicherposition enthält. Wenn irgendeine der genannten FIFO-Einrastschaltungen 822, 832 oder 842 angefüllt ist, was 48 Zunahmepositionen einer bestimmten Nachbildung anzeigt, so wird ein Signal «FIFO-voll» erzeugt und öffnet das ODER-Gatter 824, um ein Signal «Nachbildung Ende» zu erzeugen, welches UND-Gatter 826 sperrt, das normalerweise Taktimpulse SXB in einer Schaltung 823 mit der Bezeichnung «Nachbildung Ende» durchlässt. Es ist zu beachten, dass alle drei FIFO-Einrastschaltungen 822, 832 und 842 unabhängig von entsprechenden «Stop»-Schaltungen 833 und 843 überwacht werden, um Signale «Nachführung Ende» zu erzeugen, sobald die zugeordnete FIFO-Einrastschaltung angefüllt ist oder sobald die Nachbildung den Rand des Linien-kontur-Speichers 112 überschreitet.

Ein Nicht-UND-Gatter 828 spricht auf die 3 Signale «Nachbildung Ende» an, die jeweils von der Schaltung erzeugt wird, die jeder FIFO-Einrastschaltung 822, 832 und 842 zugeordnet ist, und schaltet ein Signal «Nachbildung Ende» durch, das ein Flip-Flop 776 mit der Bezeichnung «Linien-kontur-Speicher-Lesen» (Fig. 24) zurücksetzt und das Flip-Flop 830 mit der Bezeichnung «Klassifizierung Schleife»

setzt. Durch das Setzen des Flip-Flops 830 wird ein UND-Gatter 831 geöffnet und es liefert Verschiebungstaktimpulse an die in den Figuren 26A und 26B gezeichnete Schleifen-Klassifizierungsschaltung.

Zur Vereinfachung ist in der Fig. 26A der letzte Vergleich einer einzelnen Nachbildung der 3 Dreistrahllinien entsprechend ihren gespeicherten Zunahmewerten mit gespeicherten Referenzwerten gezeigt, für die Durchführung der Klassifizierung. Diese Darstellung wird anstelle einer längeren Erläuterung gewählt, in der der Vergleich aller drei Nachbildungen

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mit ihren entsprechenden gespeicherten Referenzwerten erläutert würde.

Die zunehmenden Zeilen- und Spaltenadressen werden von der in Fig. 24 gezeigten Schaltung für jede Nachbildung erzeugt und in Zunahme-Schieberegistern 822, 832 und 842 gespeichert. In der Fig. 26A sind diese selben Register als 930, 932 und 934 mit Rückkoppelungsleitungen gezeigt. Da der Vergleichungsvorgang für alle in den drei Registern 930, 932 und 934 gespeicherten Informationen identisch ist, betrifft die folgende Erläuterung die in Register 930 gespeicherte und von der Klassen-Vergleicherschaltung 901.verar-beiteten Zeilen- und Spalten-Adresseninformation. Es soll jedoch betont werden, dass die den Vergleich durchführende Schaltung (901, 903 und 905) für jedes zugeordnete Register 930, 932 und 934 identisch ist.

Im Register 930 (822) sind die zunehmenden Zeilen- und Spaltenadressen gespeichert. Das Register 930 schiebt jeden Zunahmewert (Inkrement) aus und dieser Wert läuft über die Rückkoppelungsleitung im Register 930 um.

Die Weg-Referenzregister 941,942, 943, 944 und 945 (Fig. 26B) der Klassen-Vergleicherschaltung 901 speichern jeweils die Referenz-Zunahmewerte, die einer der drei Kurvennachbildungen aus den 5 vorbestimmten Referenz-Schlei-fenklassifizierungen entsprechen.

Die im Register 930 gespeicherten Zeilen- und Spalten-adressenwerte werden Wert für Wert parallel aus den Zeilen und Spalten ausgeschoben und mit dem Inhalt des Weg-Referenzregisters 941 verglichen. Die Zunahmewerte aus dem Register 930 werden von entsprechenden Zunahmewerten aus Register 941 in den Summationsschaltungen 916, 918 subtrahiert. Ein Absolutwert für die Amplitude wird in Schaltungen 920 und 922 für jede Differenz bestimmt, die in den Summationsnetzwerken 916 und 918 erhalten wird, und in einem Akkumulator 924 gespeichert, und zwar für bis zu 48 verglichenen Zunahmepositionen in den Registern 930 und 941. Jede der 48 Positionen wird verglichen, und der Gesamtbetrag der Differenzen an den 48 Zunahmepositionen wird im Akkumulator 124 gespeichert, ein 8 Bit-Wort (Byte) wird aus dem Akkumulator 924 ausgegeben und in einem 5 Positionen-Speicherregister 926 gespeichert. Jede Position des Speicherregisters 926 ist imstande, ein 8 Bit-Wort zu speichern und entspricht jedem der Weg-Referenzregister, die mit der in Register 930 gespeicherten Zunahmeinformation verglichen werden sollen.

Der obige Vorgang wird für jede der beispielsweise 5 Wegreferenzen wiederholt, die durch den Inhalt der anderen Weg-Referenz-Speicherregister 942, 943, 944 und 945 repräsentiert werden. Entsprechend werden 8 Bit-Wörter im Akkumulator 924 erzeugt, nachdem jedes Referenz-Speicherregister an seinen 48 Zunahmepositionen verglichen wurde.

Diese Funktion wird gleichzeitig für jeden der drei Wege durchgeführt, die sich von dem Dreistrahlpunkt aus erstrek-ken. Die 5 in Speicherregistern 926, 927 und 928 gespeicherten akkumulierten Werte werden aus den entsprechenden Registern parallel jeweils zu dritt an ein Summationsnetzwerk 929 ausgegeben. Die jeweiligen drei 8 Bit-Wörter werden summiert, um ein Ausgangssignal P' zu erzeugen, das einem Vergleicher 950 zugeführt wird. Der Vergleicher vergleicht den laufenden Wert P' mit einem zuvor aufsummierten Wert P, der in ein Register 952 mit der Bezeichnung «vorhergehende Summe» eingesetzt ist. Wenn P' kleiner ist als P, so rastet der Vergleicher 950 P' in dem Register 952 ein. Das Einrastsignal wird ferner einem 3 Bit-Zähler 954 zugeführt.

Da eine perfekte Übereinstimmung zwischen der in Register 930 gespeicherten Zunahmeinformation und irgendeinem der Weg-Referenzregister 941 ... 945 einen akkumulierten Minimalwert aus Akkumulator 924 ergeben soll, wird die Anfangseinstellung der Register 952 «vorhergehende Summe»

überall auf «1» gesetzt. Das erste Ausgangssignal des Vergleichers 950 ist daher niedriger als der eingestellte Anfangswert P und wird folglich in dem Register 952 eingerastet. Danach werden alle P'-Werte mit dem vorhergehenden P-Wert verglichen. Wenn der erste P-Wert in Register 952 eingerastet ist, und wenn es sich um eine «perfekte Übereinstimmung» handelt, so ergeben alle anschliessenden Vergleiche mit den Weg-Referenzregistern 942, 943, 944 und 945 P-Werte, die den vorliegenden P-Wert, der in Register 952 gespeichert ist, überschreiten.

Das Einrastsignal aus Vergleicher 950 dient dazu, einen 3 Bit-Zähler 954 einzurasten, der die Zählrate eines 3 Bit-Zählers 956 empfängt. Der 3 Bit-Zähler 956 überwacht die Taktimpulse SL, die vom UND-Gatter 914 durchgelassen werden.

Das Flip-Flop 830 «Schleifenklassifizierung» und das zugeordnete UND-Gatter 831, die beide in den Figuren 24 und 26A gezeigt sind, schalten Verschiebungs-Taktimpulse SL an einen 6 Bit-Zähler 906 durch. Wenn der 6 Bit-Zähler die Zählrate «48» erreicht, so erzeugt ein UND-Gatter 908 ein Ausgangssignal, das den 6 Bit-Zähler 906 auf «0» zurücksetzt und den Wert aus dem Akkumulator 924 in der ersten Position des Speicherregisters 926 einrastet. Das vom UND-Gatter 908 erzeugte Signal wird entsprechend als Einrastsignal den Registern 927 und 928 zugesendet. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 908 wird ferner in einen 3 Bit-Zähler 910 eingegeben, der die Anzahl zählt, wie oft der gesamte Inhalt des Registers 930 mit dem Gesamtinhalt jedes einzelnen Weg-Referenzregisters verglichen wird. Wenn bei dieser Ausführungsform die Zählrate 5 im 3 Bit-Zähler 910 erreicht ist, so liefert ein UND-Gatter 911 ein Rücksetzsignal an Flip-Flop 830 mit der Bezeichnung «Schleifenklassifizierung» und setzt das Flip-Flop 912 mit der Bezeichnung «letzter Vergleich». Dieses Flip-Flop 912 öffnet das UND-Gatter 914 zur Durchschaltung von Taktimpulsen SL für die abschliessende Summierungsfunktion und den abschliessenden Vergleich, was in der beschriebenen Weise die Schleifenklassifizierung ergibt. Der 3 Bit-Zähler 956 überwacht daher durch Zählen der Taktimpulse, die vom UND-Gatter 914 durchgelassen werden, den Inhalt des jeweiligen Weg-Referenzregisters, der mit der in Register 930 gespeicherten Zunahmeinformation verglichen wurde, und gibt einen entsprechenden Zählratenwert an den 3 Bit-Zähler 954 ab, zur Identifizierung dieses Weg-Referenzregisters. Wenn also der 3 Bit-Zähler 954 eingerastet ist, so identifiziert er die zu diesem Zeitpunkt ermittelte beste Übereinstimmung (niedrigster Akkumulie-rungswert). Der im 3 Bit-Zähler 954 eingerastete Wert identifiziert die Schleifenklasse und wird an einen Dekoder 975 ausgegeben, der die 4 Bit-Fingerldassenadresse dem in Fig. 4 gezeigten Register 128 zuführt.

Wenn der 3 Bit-Zähler 956 die Zählrate 5 erreicht, so erzeugt der Dekoder 958 ein Signal, das ein Flip-Flop 960 mit der Bezeichnung «Schleifenklassifizierung fertig» setzt. Das Ausgangssignal dieses Flip-Flops ist das in Fig. 4 gezeigte Signal «Klassifizierung vollständig». Ein Signal «Schleifen-klasse-Adresse» wird vom 3 Bit-Zähler 954 an den Abschnitt des Registers 128 (Fig. 4) abgegeben, der mit «Fingerklasse» bezeichnet ist, und in diesem Falle handelt es sich um ein 3 Bit-Signal, das eine der 5 Schleifenklassifizierungen angibt. Wie im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert ist, kann die Hauptdokumentation in 12 Klassifizierungsgruppen eingeteilt werden. Die Anzahl der Klassifizierungen kann jedoch wesentlich grösser sein, was in der Praxis auch der Fall ist.

Natürlich können die 5 beschriebenen Referenzregister auf 10 erweitert werden, um die Linksschleifen und Rechtsschleifen und die 5 Grössen zu enthalten, die jeder Links-u. Rechtsschleifen-Klassifizierung zugeordnet sind. In einem System, wo das Fingerabdruckbild, das dem Abtastfenster

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entnommen wird, durch Drehung verändert wird, im Vergleich zu der jeweiligen Gruppe von Zunahmeadressen, die in Register 930 (und 932, 934) gespeichert sind, ergeben sich Änderungen hinsichtlich der Winkelorientierung des Fingerabdruckmusters. Das System kann, wie in Fig. 26A als Beispiel gezeigt ist, leicht so abgewandelt werden, dass eine genaue Bestimmung der Klasifizierung möglich ist, die durch irgendeine Drehung des Fingerabdruckmusters unbeeinflusst bleibt. Für eine solche Änderung werden zusätzliche Weg-Referenzregister den in den Figuren 26A und 26B gezeigten hinzugefügt, wobei jedes Weg-Referenzregister Zunahmeadressen speichert, die mit der Referenzklassifizierung, die um einen vorbestimmten Betrag verdreht ist, übereinstimmen.

Alternativ zu den 48 Zellenweg-Referenzregistern für die Reproduzierung der richtigkodierten Zunahmedaten für gegeneinander verdrehten Muster kann auch ein «Notizzetteb Speicher verwendet werden, bei dem Lesespeicher «ROM» zur Speicherung von Daten verwendet werden, die eine Referenzrichtung für einen entsprechenden Weg und verschieden grosse Winkelverschiebungen gegenüber dieser Referenzrichtung entsprechen. In diesem Fall erfolgt eine Berechnung zwischen einer vorbestimmten Winkelverschiebung der Daten für die Referenzrichtung bezüglich dem nachgezeichneten Weg. Dann wird der geeignete Lesespeicher (ROM) ausgewählt und werden die Daten daraus ausgelesen und in einem «Notizzettel»-Speicher gespeichert, beispielsweise in einer Reihe von Registern ähnlich den in Fig. 26A gezeigten, wo die Vergleicherfunktion in der beschriebenen Weise durchgeführt wird. Der jeweilige Schleifentyp wird also durch Vergleich mit den geeignet verdrehten Referenz-Wegdaten identifiziert.

Die in Fig. 26A gezeigte Vergleicherschaltung ist zwar nützlich für die Unterteilung der Schleifenklassifizierung hinsichtlich Grösse und Richtung, es kann jedoch auch eine Wirbelmuster-Klassifizierung weiter eingeteilt werden, so dass eine genauere Klassifizierung für alle abgetasteten Fingerabdruckmuster erreicht werden kann.

Der im Register 952 (Fig. 26B) «vorhergehende Summe» gespeicherte Ergebniswert kann zwar niedriger sein als der ursprüngliche darin gesetzte Wert, es kann jedoch sein, dass dieser Wert nicht niedrig genug ist, um anzuzeigen, dass eine Klasifizierungsübereinstimmung erreicht wurde. Daher vergleicht der Vergleicher 951 den im Register 952 gespeicherten Wert P mit einem Minimalwert-Schwellenpegel. Wenn der P-Wert diesen Schwellenwert überschreitet, so öffnet der Vergleicher 951 das UND-Gatter 953. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 958 wird dann vom UND-Gatter 953 durchgelassen und setzt ein Flip-Flop 955 mit der Bezeichnung «nicht verlässlich»-Entscheidung.

Dieses Flip-Flop 955 gibt dann ein Signal «Verarbeitung unmöglich» zur Bedienungstafel des Systems zurück. Diese Entscheidung «Verarbeitung unmöglich» erlaubt eine zuverlässige Anzeige darüber, dass die Eingabedaten von nicht ausreichender Qualität sind, um die Verarbeitung auf einem

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ersten Niveau abzuschliessen, nämlich die Klassifizierung,

noch bevor die RIV-VergleichungsVorgänge ablaufen und die Hauptdokumentation durchsucht wird. Die Entscheidung «Verarbeitung unmöglich» kann auf ein entstelltes Fingerabdruckmuster, eine Darstellung mit geringer Qualität, eine Bewegung des Fingers während der Abtastung oder auf sonstige widrige Umstände zurückzuführen sein. Nach einer solchen Entscheidung kann die Bedienungsperson das Individuum, das durch die beschriebene Vorrichtung identifiziert werden soll, anweisen, den Finger erneut auf das Abtastfenster zu legen, oder sie kann die Vorrichtung und das Individuum anweisen, einen anderen Finger zu wählen.

Die Vorrichtung tastet dann erneut automatisch den Fingerabdruck ab, entnimmt die Linienkontur- und Feinheitendaten und versucht, eine Klassifizierung des Fingerabdrucks durchzuführen. Wenn die Klassifizierung erreicht ist, so führt die Vorrichtung automatisch einen RIV-Vergleich der gewonnenen Feinheiten des abgetasteten Fingerabdrucks mit den Feinheitendaten durch, die identifizierten adressierten Fingerabdruckmustern entsprechen, welche aus der Hauptdokumentation ausgelesen werden. Die Vorrichtung erzeugt dann eine Liste von Identitäten mit den am nächsten übereinstimmenden Fingerabdruckmustern.

Es wurde erwähnt, dass eine Absicht bei der Klassifizierung von einzelnen abgetasteten Fingerabdruckmustern darin besteht, vorweg zu bestimmen, welche Fingerabdruckmuster aus dem in der Hauptdokumentation gespeicherten grossen Volumen einem Vergleich unterzogen werden sollen, als Ergebnis der Durchforschung der Hauptdokumentation. Für den Fall, dass die 8 Fingerabdruckmuster jedes Individuums in der Hauptdokumentation nach der zugehörigen Klassifizierung gespeichert sind und bis zu 8 Finger abgetastet werden, kann eine weitere Bestimmung bzw. Reduzierung der Anzahl von gespeicherten Fingerabdruckmustern, die dem Vergleich unterzogen werden sollen, durchgeführt werden. Durch Klassifizierung jedes der bis zu 8 abgetasteten Fingerabdruckmuster und Vergleich allein der gespeicherten Fingerabdruckmuster, bei denen eine Korrelation zwischen denselben getrennten Klassifizierungen und den entsprechenden Fingern besteht, kann die für die Identifizierung erforderliche Zeit beträchtlich reduziert werden. Diese Art von Unterteilung der Hauptdokumentation nach Korrelation ist besonders nützlich, wenn Hunderttausende oder mehr identifizierte Fingerabdruckmuster gespeichert sind. Natürlich erfordern einige Funktionsabläufe, beispielsweise Klassifizierung und RIV-Vergleich, mehr Zeit als andere, beispielsweise die Gewinnung von Feinheiten und von Linienkonturdaten. Daher können Programme und Speichermöglichkeiten vorgesehen sein, die eine Stapelung der sequenziell erfassten Daten und aufeinanderfolgende Verarbeitung derselben bewirken. Es können auch die Untersysteme, die am meisten Zeit benötigen, verdoppelt und nach Multiplex betrieben werden, damit eine grosse Anzahl von sequenziell ausgelesenen Mustern schneller verarbeitet und identifiziert bzw. überprüft werden kann.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Identifizierung eines unbekannten Bild-Musters, wobei jedes dieser Bild-Muster in eindeutiger Weise durch Bild-Feinheitenmuster und eine Konfiguration von Konturlinien charakterisiert ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Erfassen von Feinheitendaten aus dem zu identifizierenden Bild-Muster, die die Bild-Feinheitenmuster beschreiben; Speichern von Feinheitendaten jedes einzelnen von zuvor identifizierten Bild-Mustern mit entsprechenden Adressen, welche Feinheitendaten die Bild-Feinheitenmuster der identifizierten Bild-Muster beschreiben;

Vergleichen der Feinheitendaten des zu identifizierenden Bild-Musters aufeinanderfolgend mit den gespeicherten Feinheitendaten der identifizierten Bild-Muster und Ermittlung einer Übereinstimmung und Anzeige der Übereinstimmung, wenn die verglichenen Feinheitendaten innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmen; und

Anzeige der Identität des entsprechenden, identifizierten Bild-Musters für jede angezeigte Übereinstimmung mit dem zu identifizierenden Bild-Muster.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt der Erfassung der Feinheitendaten den weiteren Verfahrensschritt des Definierens eines Referenzkoordinatensystems (X, Y) enthält und dass die Feinheitendaten des zu identifizierenden Bild-Musters im (X, Y, 0)-Format gewonnen werden, wobei X und Y die Koordinatenlage und 0 die Winkelorientierung einer Feinheit des Bild-Feinheitenmusters bezüglich des Referenzkoordinatensystems bezeichnet, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Feinheitendaten der identifizierten Bild-Muster im (X, Y, 0)-Format gespeichert werden und dass der Verfahrensschritt des Vergleichens der Feinheitendaten den weiteren Verfahrensschritt der Umsetzung von Paaren der Feinheitendaten des zu identifizierenden Bild-Musters und von Paaren der Feinheitendaten der identifizierten Bild-Muster in ein Relativinformationsvektor-Format, im folgenden RIV-Format genannt, umfasst, wobei die Paare der Feinheiten sich je innerhalb einer Nachbarschaft von vorgegebener Grösse befinden, wobei weiter der Verfahrensschritt des Vergleichens des zu identifizierenden, im RIV-Format dargestellten Bild-Musters mit den identifizierten, im RIV-Format dargestellten Bild-Muster die Erzeugung von mindestens zwei Nachbarschaftsvergleichersignalen umfasst, die die relative Koordinatenverschiebung und die Übereinstimmungsnähe zwischen den Feinheiten der verglichenen Bild-Muster anzeigen und dass die Nachbarschaftsvergleichersignale angezeigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte:

Erfassen von Linien-Konturdaten aus dem unbekannten Bild-Muster, welche die Konfiguration der Konturlinien beschreiben,

Speicherung der Linienkonturdaten,

Identifizieren von Singularitätspunkten in den gespeicherten

Linienkonturdaten,

Klassifizierung des unbekannten Bild-Musters nach einem Klassifizierungstyp aus einer vorgegebenen Anzahl von Klassifizierungstypen nach den identifizierten Singularitätspunkten und

Speicherung mit entsprechenden Adressen der Feinheitendaten der identifizierten Bild-Muster in Klassifizierungstypen.
4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Identifizierung eines unbekannten Fingerabdruckmusters, das durch Konturlinien charakterisiert ist, welche eine Konfiguration von Konturlinien bilden, die nach einer vorbestimmten Anzahl von Klassifizierungstypen klassifiziert werden kann,

gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Erfassen des zu identifizierenden Fingerabdruckmusters, Bildung von einer Adressengruppe von Feinheiten, die dem herangezogenen Fingerabdruck entspricht,

Extrahieren von Linienkonturdaten aus dem zu identifizierenden Fingerabdruckmuster, welche der Konfiguration der Konturlinien entsprechen,

Klassifizieren des herangezogenen Fingerabdruckmusters nach einem der Klassifizierungstypen und Speichern der Adressengruppe von Feinheiten gemäss dem entsprechenden Klassifizierungstyp.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum automatischen Identifizieren eines unbekannten Bild-Musters, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20; 100) zum Abtasten des unbekannten Bild-Musters (10),

eine Einrichtung (30; 106, 108, 110,112,118,120) zum Erfassen von Feinheitendaten, welche das Bild-Feinheiten-muster des abgetasteten Bild-Musters (10) beschreiben,

eine Einrichtung (116) zum Speichern der Feinheitendaten der zuvor identifizierten Muster an adressierbaren Stellen,

eine Einrichtung (113, 115, 126) zum aufeinanderfolgenden automatischen Vergleichen der Feinheitendaten des zu identifizierenden Bild-Musters mit den gespeicherten Feinheitendaten der identifizierten Bild-Muster.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erfassen der Feinheitendaten (30; 106, 108,110, 112, 118, 120) die Feinheitendaten im (X, Y, 0)-Format darstellt; dass die Speichereinrichtung (116) die Feinheitendaten im (X, Y, 0)-Form speichert; dass die Einrichtung zum Vergleichen (126, 130) eine Einrichtung (122, 124) enthält, die Paare von Feinheitendaten von (X, Y, 0)-Format in das RIV-Format transformiert und dass die Einrichtung zum Vergleichen (126, 130) den Vergleich der Bild-Muster mit im RIV-Format dargestellten Feinheitendaten vornimmt und dass die Einrichtung (126, 130) mindestens zwei Nachbarschaftsvergleichersignale erzeugt, und dass der Einrichtung zum Vergleichen (126, 130) eine Einrichtung zur Erzeugung von Ausgangssignalen nachgeordnet ist, welche Einrichtung aus den Nachbarschaftsvergleichersignalen die Ausgangssignale erzeugt, die die Koordinatenverschiebung der verglichenen Bild-Muster und die relative Übereinstimmungsnähe der Bild-Muster anzeigen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (112) zum Extrahieren von Konturdaten aus dem abgetasteten Muster entsprechend der Konfiguration der Konturlinien und eine Einrichtung (114,128), welche die extrahierten Konturdaten empfängt, vorgesehen sind, zum Klassifizieren des unbekannten Musters nach einem aus einer vorbestimmten Mehrzahl von Klassifizierungstypen, die durch Referenzmuster-Konturkonfigurationen definiert sind, wobei letztere Einrichtung ein Klassifizierungstyp-Ausgangssignal erzeugt, und dass die Speichereinrichtung (116) Klassifizierungsgruppen entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Klassifizierungstypen festlegt, wobei die zuvor identifizierten Feinheitendaten in entsprechenden Klassifizierungsgruppen entsprechend dem Klassifizierungstyp jedes zuvor identifizierten Musters gespeichert sind und die Einrichtung (113, 115) zum Adressieren und Wiederauffinden das Klassifizierungstyp-Ausgangssignal aus der Klassifizierungseinrichtung zum Adressieren der Speichereinrichtung in einer entsprechenden Klassifizierungsgruppe empfängt und gespeicherte Feinheitendaten in der adressierten Klassifizierungsgruppe wieder auffindet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (100) eine Einrichtung zur

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Abbildung des unbekannten Bild-Musters und eine Einrichtung (106; Fig. 7) zum Umsetzen des Bildes in einen binären Bitstrom aus elektrischen Signalen in einem Zeilen-Abtastfor-mat, welches das unbekannte Muster darstellt, enthält, dass eine Einrichtung (Fig. 8A) zur Abtastung des binären Bitstroms mittels eines Fensters bzw. Ausschnitts zur Erzeugung einer Fenster-Abtastadresse vorgesehen ist und dass die Einrichtung zum Extrahieren der Feinheitendaten eine vorprogrammierte Einrichtung (Fig. 8B), die auf die Fenster-Abtastadresse zur Ermittlung des Auftretens von Feinheiten in dem dargestellten Muster anspricht, eine auf die vorprogrammiere Einrichtung ansprechende Einrichtung zur Bestimmung der Lage der erfassten Feinheiten bezüglich dem festgelegten Koordinatensystem und einer Einrichtung (112) zur Speicherung der Lage-Koordinatenwerte für jede erfasste Feinheit enthält.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (Fig. 8A) zum Extrahieren der Konturdaten eine vorprogrammierte Einrichtung (210) enthält, die auf die Fenster-Abtastadresse anspricht, zum Auslesen von entsprechenden örtlichen Winkelwerten, die grösser als 0 sind, wenn die Fenster-Abtasteinrichtung eine Fenster-Abtastadresse erzeugt, die einer in diesem Fenster liegenden Konturlinie des dargestellten Musters entspricht, und zum Auslesen eines Null-Wertes, wenn die Fenster-Abtasteinrich-tung eine Abtastadresse erzeugt, die nicht einer in diesem Fenster liegenden Konturlinie des repräsentierten Musters entspricht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Extrahieren der Konturdaten eine Einrichtung (219) zum automatischen Mitteln der örtlichen Winkelwerte, die aus der vorprogrammierten Einrichtung über vorbestimmte Bereiche des dargestellten Musters hinweg ausgelesen werden, eine Einrichtung zum Empfangen der gemittelten örtlichen Winkelwerte zur Erzeugung eines Winkelverlauf-Wertes für jeden vorbestimmten Bereich des dargestellten Musters, eine Einrichtung (246) zum Speichern der Winkelverlauf-Werte als Konturdaten an adressierbaren Stellen und eine Einrichtung zum Adressieren dieser Speichereinrichtung gemäss jedem vorbestimmten Bereich des dargestellten Musters enthält.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenster-Abtasteinrichtung (Fig. 8A) ein erstes Seriell-Ein/Parallel-Aus-Drei-Bit-Register (206), das so geschaltet ist, dass es den binären Bitstrom empfängt, ein erstes Seriell-Ein/Seriell-Aus-Verzögerungsregister (202) für eine ganze Zeile, das so geschaltet ist, dass es den binären Bitstrom empfängt, ein zweites Seriell-Ein/Parallel-Aus-Drei--Bit-Register (208), das so geschaltet ist, dass es das Ausgangssignal des ersten Verzögerungsregisters für eine vollständige Zeile empfängt, ein zweites Seriell-Ein/Seriell-Aus-

- Verzögerungsregister (204) für eine volle Zeile, das so geschaltet ist, dass es das Ausgangssignal des ersten Verzögerungsregisters für eine volle Zeile empfängt, und ein drittes Seriell-Ein/Parallel-Aus-Drei-Bit-Register (209) enthält, das so geschaltet ist, dass es das Ausgangssignal des zweiten Verzögerungsregisters für eine vollständige Zeile empfängt, wobei das erste, zweite und dritte 3 Bit-Register ein 3 X 3 Bit-Abtastfenster bildet, das Bit für Bit über den binären Bitstrom in Linienabtastformat voranschreitet und die 9 Bits lange Fenster-Abtastadresse liefert.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifizierungseinrichtung (114; Fig. 14) eine Einrichtung zum Abtasten der Konturdaten mittels eines Fensters bzw. Ausschnitts durch sequen-zielles Herausgreifen bzw. Abtasten jedes gespeicherten Winkelverlauf-Wertes und einer vorbestimmten Anzahl der umgebenden Winkelverlauf-Werte,

eine auf die abgetasteten Konturdaten ansprechende Einrichtung zur Bestimmung des Auftretens und der Lage irgendeines Singularitätspunktes in dem dargestellten Muster,

eine auf die Einrichtung zur Bestimmung des Singularitätspunktes ansprechende Einrichtung zur Erzeugung von Kur-ven-Nach-Zeichnungen entsprechend denjenigen der Konturlinien, die von jedem erfassten Singularitätspunkt ausgehen, eine Einrichtung zum Speichern von Referenz-Kurvennachzeichnungen entsprechend einer Mehrzahl der Referenzmuster-Konturkonfigurationen, eine Einrichtung zum Vergleichen der erzeugten Kurvennachzeichnungen mit jeder gespeicherten Referenz-Kurvennachzeichnung und zur Erzeugung eines entsprechenden Vergleichswert-Signals für jeden Vergleich, und eine auf das Vergleichswert-Signal ansprechende Einrichtung zur Bestimmung des Klassifizierungstyps und Ergeuzung des Klassifizierungstyp-Ausgangssignals.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturdaten-Fenster-Abtasteinrichtung einen 7X7 Byte-Puffer (Fig. 11B) mit einer zentralen Zelle zum sequenzieilen Abtasten jedes gespeicherten Winkelverlauf-Wertes und mit 48 Zellen, die diese zentrale Zelle umgeben und der vorbestimmten Anzahl entsprechen, zur Abtastung der vorbestimmten Anzahl von umgebenden Winkelwerten enthält, und dass die Singularitätspunkt-Bestimmungseinrich-tung eine Einrichtung (Fig. 15A, B, C, D, E) zur Herbeiführung einer Korrelation zwischen den gemittelten Winkelwerten, die von den umgebenden Zellen für jeden Winkelwert, der von der zentralen Zelle abgetastet wurde, abgetastet werden, und einer vorbestimmten Anzahl von Referenzwinkeln, die so definiert sind, dass sie sich von der zentralen Zelle aus erstrecken, und zur Erzeugung eines Korrelationswertes für jede vorbestimmte Anzahl von Referenzwerten bei jedem Winkelwert, der von der zentralen Zelle abgetastet wird,

eine die Korrelationswerte empfangende Einrichtung (402; Fig. 17A) zur Bestimmung von Spitzen in den Korrelationswerten und der Anzahl der Korrelationswert-Spitzen und zum Identifizieren jedes Spitzen-Korrelationswertes durch einen entsprechenden Referenzwert-Winkel,

eine Einrichtung (440; Fig. 17B) zum Speichern der Anzahl von Korrelationswert-Spitzen für jeden Winkelwert, der von der zentralen Stelle abgetastet wurde, an Stellen entsprechend den vorbestimmten Bereichen des dargestellten Musters, und eine Einrichtung (442, Fig. 17B) zum Speichern der Referenzwert-Winkel enthält, die so definiert sind, dass sie jeder der Korrelationswert-Spitzen an Stellen entsprechend den vorbestimmten Bereichen des dargestellten Musters entsprechen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Singularitätspunkt-Bestimmungseinrichtung eine Einrichtung zum sequenziellen Abtasten der in der Einrichtung zum Speichern der Anzahl von Spitzen gespeicherten Zahlen und eine Einrichtung (Fig. 18) enthält, die auf die Einrichtung zur Abtastung der Anzahl von Spitzen anspricht, zum Eliminieren aller Zahlen in der Einrichtung zum Speichern der Anzahl von Spitzen, die nicht gleich 1 oder 3 sind, und zur Ermöglichung des Verbleibens der Zahlen, die gleich 1 oder 3 sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum automatischen Unterscheiden des abgetasteten Musters von seinem Hintergrund, zur Bestimmung derjenigen vorbestimmten Bereiche, in denen der Hintergrund in dem abgetasteten Muster auftritt und zur Erzeugung von entsprechenden Hintergrund-Auslöschungs-signalen, und eine Einrichtung zum Durchschalten der Hintergrund-Auslöschungssignale an die Einrichtung zum Speichern der Anzahl von Spitzen und zum Eliminieren aller Zahlen darin, die

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an Stellen entsprechend den Bereichen, die als Hintergrund bestimmt wurden, vorgesehen sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Singularitätspunkt-Bestimmungseinrichtung (Fig. 17A, 17B) eine Einrichtung zum gleichzeitigen Abtasten jeder Zellenstelle und von zwei vorbestimmten danebenliegenden Zellenstellen in der Einrichtung (440) zum Speichern der Anzahl von Spitzen, eine auf die Abtasteinrichtung an jeder abgetasteten Zellenstelle ansprechende Einrichtung zum Vergleichen der abgetasteten Werte an jeder abgetasteten Zellenstelle mit den entsprechenden zwei danebenliegenden Zellenstellen und Erzeugung von Auslöschungssignalen jedesmal, wenn der abgetastete Wert aus jeder abgetasteten Zellenstelle verschieden ist von einem der beiden Abtastwerte der entsprechenden zwei danebenliegenden Zellenstellen, und eine Einrichtung zum Anlegen der Auslöschungssignale an die Speichereinrichtung für die Anzahl von Spitzen, zum Unterdrücken von Zahlen, die jeweils an einer Zellenstelle darin gespeichert sind, deren Wert von demjenigen einer der zwei entsprechenden vorbestimmten danebenliegenden Zellenstellen verschieden ist, zur Reduzierung der Grösse der Anhäufungen von Zahlen mit gleichem Wert und Eliminierung von fehlerhaft in der Speichereinrichtung für die Anzahl der Spitzen gespeicherten Zahlen enthält.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Singularitätspunkt-Bestimmungseinrichtung ferner eine auf die Einrichtung zum Anlegen des Auslöschungssignals ansprechende Einrichtung (518) zum Abtasten der Speichereinrichtung für die Anzahl der Spitzen mit einer einzelnen Zelle,

eine auf die Einrichtung zur Abtastung mit einer einzelnen Zelle ansprechende Einrichtung (720, 722) zur Erzeugung eines Singularitätspunkt-Lokalisierungssignals, wenn die dadurch ertastete Zahl den Wert 1 oder 3 aufweist, wobei das Lokalisierungssignal einen Wert entsprechend der Adressenstelle der entsprechenden Zellenlage in der Speichereinrichtung für die Anzahl der Spitzen, erhöht um den Wert 1 sowohl im Zellen- als auch im Spaltenteil, aufweist,

eine Einrichtung zum Speichern (710, 712) des Singularitäts-punkt-Lokalisierungssignals und eine Einrichtung (702, 704, 706, 708) zum Erhöhen der Adresse an der Spitzenanzahl-Speichereinrichtung für die Einrichtung zum Abtasten mit einer einzelnen Zelle um den Wert 3 sowohl im Zeilen- als auch im Spaltenteil derselben enthält.
18. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10,100) für die elektrische Darstellung eines zu identifizierenden Musters,

eine Einrichtung (30) zum automatischen Extrahieren von Muster-Feinheitendaten entsprechend dem Feinheitenmuster aus dem elektrisch dargestellten Muster,

eine Einrichtung (40; 116) zum Speichern von Muster-Feinheitendaten, die wenigstens einem zuvor identifizierten Muster entsprechen,

eine Einrichtung (130) zum automatischen Vergleichen der extrahierten Muster-Feinheitendaten mit den Muster-Feinheitendaten in der Speichereinrichtung, die dem wenigstens einem zuvor identifizierten Muster entsprechen, und eine Einrichtung (132) zum automatischen Bestimmen des Ausmasses der Übereinstimmung zwischen den verglichenen Daten und zur automatischen Erzeugung eines Ausgangssignals, das die verglichenen Daten mit wenigstens einem zuvor identifizierten Muster identifiziert, wenn das Ausmass der Übereinstimmung einen vorbestimmten Wert überschreitet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur elektrischen Darstellung eine Einrichtung (101,103, 104, 107) zum Abtasten des zu identifizierenden Musters und eine Einrichtung (102) zum Umsetzen des abgetasteten Musters in eine Reihe von elektrischen Signalen, die das Muster darstellen, enthält.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur elektrischen Darstellung ferner eine Einrichtung zum Empfangen des zu identifizierenden Musters an einer vorbestimmten Stelle bezüglich der Abtasteinrichtung enthält.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung eine Einrichtung (15) zur Abbildung des zu identifizierenden Musters und eine Einrichtung (103, 104) zur Bewegimg des von der Abbil-dungseinrichtung erzeugten Bildes bezüglich der Umsetzeinrichtung enthält.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzeinrichtung eine Mehrzahl von Photodioden enthält.
23. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrahierungseinrichtung folgende Elemente enthält:

eine Einrichtung zum automatischen Abtasten des elektrisch dargestellten Musters,

eine Einrichtung zum automatischen Identifizieren der Konturlinien in dem abgetasteten Muster,

eine Einrichtung zum automatischen Bestimmen der gemittelten Konturwinkelwerte aus den identifizierten Konturlinien für vorbestimmte Bereiche des dargestellten Musters und eine Einrichtung zum automatischen Speichern der gemittelten Konturwinkelwerte in Matrixformat entsprechend den vorbestimmten Bereichen, und dass eine Einrichtung zum automatischen Klassifizieren des dargestellten Musters nach einem der Klassifizierungstypen entsprechend den gespeicherten gemittelten Konturwinkelwerten und eine Einrichtung zum Liefern einer Klassifizierungsgruppenadresse an die Speichereinrichtung in Übereinstimmung mit dem Klassifizierungstyp des dargestellten Musters zur Bezeichnung der von der Vergleichereinrichtung zu vergleichenden Muster-Feinheitendaten vorgesehen sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrahierungseinrichtung eine Einrichtung zum Abtasten des elektrisch dargestellten Musters, eine ein relatives Koordinatensystem festlegende Einrichtung, eine Einrichtung zum Identifizieren von Feinheiten in dem abgetasteten Muster, eine Einrichtung zum Anzeigen der Koordinatenlage jeder identifizierten Feinheit innerhalb des Koordinatensystems und eine Einrichtung zum Anzeigen der relativen Winkelorientierung jeder identifizierten Feinr heit bezüglich des Koordinatensystems enthält.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Anzeigen der Winkelorientierung eine Einrichtung zum Identifizieren der Konturlinien in dem abgetasteten Muster, eine Einrichtung zur Bestimmung des gemittelten Konturwinkels für vorbestimmte Bereiche des abgetasteten Musters und eine Einrichtung zur Herbeiführung einer Korrelation zwischen den gemittelten Konturwinkeln und den identifizierten Feinheiten an jeder angezeigten Stelle in einem entsprechenden vorbestimmten Bereich enthält, um dadurch die relative Winkelorientierung für jede identifizierte Feinheit anzugeben.
26. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linienkonturdaten-Extraktionseinrichtung vorhanden ist und eine Einrichtung zum Abtasten des elektrisch dargestellten Musters, eine Einrichtung zum Identifizieren der Konturlinien in dem abgetasteten Muster, eine Einrichtung zur Bestimmung von gemittelten Konturwinkelwerten der identifizierten Konturlinien für vorbestimmte Bereiche des dargestellten Musters und eine Einrichtung zum Spei5

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ehern der gemittelten Konturwinkelwerte enthält, wodurch die Linienkonturdaten definiert werden, und dass die Klassifizierungseinrichtung eine Einrichtung zum Abtasten der Konturdaten, eine Einrichtung zum Identifizieren des Auftretens von Dreistrahlpunkten in den ertasteten Feinkonturdaten,

eine Einrichtung zur Darstellung von drei Konturlinien, die jedem identifizierten Dreistrahlpunkt eindeutig zugeordnet sind, eine Einrichtung zum Vergleichen der dargestellten Konturlinien mit Referenz-Konturlinien, die eine Mehrzahl von Klassifizierungstypen darstellen, und eine auf die Vergleichereinrichtung ansprechende Einrichtung zum Klassifizieren des dargestellten Musters enthält.
27. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 18 zum Identifizieren eines Individuums nach dermatoglyphischen Mustern bzw. Hautlinienmustern dieses Individuums, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorrichtung vorhanden sind:

eine Einrichtung (100) zur Darstellung eines dermatoglyphischen Musters eines zu identifizierenden Invididuums,

eine Enrichtung (106, 108, 110, 112, 118, 120) zum Extrahieren von Muster-Feinheitendaten aus dem dargestellten Muster,

eine Einrichtung (116) zum Speichern von dermatoglyphischen Muster-Feinheitendaten, die wenigstens einem zuvor identifizierten Individuum entsprechen,

eine Einrichtung (113, 115) zum selektiven Adressieren und Wiederauffinden der in der Speichereinrichtung gespeicherten Feinheitendaten,

eine Einrichtung (126, 130) zum Vergleichen der extrahierten Muster-Feinheitendaten mit den wiederaufgefundenen Feinheitendaten aus der Speichereinrichtung für das wenigstens eine zuvor identifizierte Individuum und eine Einrichtung zur Bestimmung (132), ob die verglichenen Daten innerhalb vorbestimmter Grenzen übereinstimmen und zur Erzeugung einer die Identifizierung angebenden Aus-gangsgrösse, wenn die verglichenen Daten übereinstimmen.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (133) zum Adressieren der Speichereinrichtung und Speichern der extrahierten Muster-Feinheitendaten darin vorgesehen ist.
29. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 18 zur Verarbeitung von Mustern, die durch jeweils einzigartige Feinheitenmuster und ferner durch Konturlinien charakterisiert sind, die Muster bilden, welche jeweils in eine vorbestimmte Anzahl von Klassifizierungstypen eingeteilt werden können, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abtasten eines Musters, das durch ein Feinheitenmuster und Konturlinienmuster charakterisiert ist, eine Einrichtung zum automatischen Extrahieren von Muster-Feinheitendaten, die dem Feinheitenmuster des abgetasteten Musters entsprechen,

eine Einrichtung zum automatischen Extrahieren von Linienkonturdaten aus dem abgetasteten Muster, welche den Konturlinien entsprechen,

eine auf die Linienkonturdaten ansprechende Einrichtung zum automatischen Einteilen des abgetasteten Musters nach einem Klassifizierungstyp und eine Einrichtung zum automatischen Speichern der extrahierten Muster-Feinheitendaten nach dem Klassifizierungstyp des abgetasteten Musters.
30. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass vorhanden sind:

eine Einrichtung zum Abtasten eines Fingerabdrucks,

eine Einrichtung zum Eingeben von Identifizierungsinformation, die dem abgetasteten Fingerabdruck entspricht,

eine Einrichtung zum automatischen Extrahieren von Linienkonturdaten aus dem abgetasteten Fingerabdruck, welche dem Konturmuster entsprechen,

eine auf die Linienkonturdaten ansprechende Einrichtung zum automatischen Klassifizieren des abgetasteten Musters nach einem der vorbestimmten Klassifizierungstypen und eine Einrichtung zum automatischen Speichern der Identifizierungsinformation nach dem entsprechenden Klassifizierungstyp.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster ein bezeichnetes Fingerabdruckmuster eines Individuums ist und dass die Einrichtung zum Adressieren eine Eingabeeinrichtung bildet, durch das Individuum seine behauptete Identität eingibt, mit der die Speichereinrichtung adressiert wird.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Bezeichnung einer besonderen Fingernummer des zu identifizierenden Individuums vorgesehen ist und dass die Adressierungseinrichtung die Speichereinrichtung entsprechend der bezeichneten Fingernummer adressiert.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Bezeichnung von besonderen Finfernummern aus einer Mehrzahl derselben für das zu identifizierende Individuum vorgesehen ist und die Adressierungseinrichtung die Speichereinrichtung entsprechend der Mehrzahl von bezeichneten Fingernummern adressiert.