DE19819231C2

DE19819231C2 - Process for image recognition and use with fingerprints

Info

Publication number: DE19819231C2
Application number: DE19819231A
Authority: DE
Inventors: Stefan Jung
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Quarterhill Inc
Priority date: 1998-04-29
Filing date: 1998-04-29
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: DE19819231A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestim mung und kodierenden Erfassung ausgezeichneter Punkte in ei ner rasterförmigen Anordnung von Bildpunkten, wie sie z. B. bei einem Abbild eines Fingerabdruckes, das auf die signifi kanten Punkte (Minutien) reduziert wurde, auftreten.The present invention relates to a method for determining and coding of excellent points in an egg ner raster arrangement of pixels, such as z. B. with an image of a fingerprint that is on the signifi edge points (minutiae) has been reduced.

Bei der Kodierung von Daten, die die Personenidentifizierung anhand des Fingerabdruckes betreffen, wird ein Abbild des Fingerabdruckes erstellt, das die signifikanten Bildpunkte, im folgenden als Minutien bezeichnet, enthält. Diese Minutien sind die Endpunkte und Verzweigungspunkte der den Fingerab druck bildenden Furchen und Stege der Hautoberfläche (Haut leisten der Fingerbeere). Wenn ein solches auf die Minutien reduziertes Abbild eines Fingerabdruckes anhand eines geeig neten Sensors aufgenommen worden ist und dann im Vergleich zu abgespeicherten Daten wiedererkannt werden soll, muß die rasterförmige Erzeugung von Meßsignalen in einer geeigneten Weise ausgelesen und umkodiert werden. Insbesondere bei einer Vorrichtung zur Erkennung von Fingerabdrücken ist dabei ein Verfahren anzuwenden, das mit der erforderlichen Miniaturi sierung kompatibel ist. Bei einer bevorzugten Realisierung einer Vorrichtung, die für die Erzeugung eines reduzierten Abbildes eines Fingerabdruckes geeignet ist, werden die Bild punkte an den Positionen eines Rasters nur dadurch unter schieden, ob es sich um einen signifikanten Bildpunkt handelt oder nicht. Entsprechend kann in einem elektronischen Spei cher, der dieser Position zugeordnet ist, eine binäre 1 oder 0 gespeichert sein. Der Speicherinhalt wird mit geeigneten elektronischen Mitteln ausgelesen, und diese Information kann zusammen mit der Information über die Lage der Position in dem Raster weiter ausgewertet werden. When encoding data, the personal identification based on the fingerprint, an image of the Fingerprint that shows the significant pixels, hereinafter referred to as minutiae. These minutiae are the end points and branch points of the finger down pressure-creating furrows and ridges of the skin surface (skin afford the fingertip). If such on the minutiae reduced image of a fingerprint based on a suitable Neten sensor was recorded and then compared to stored data to be recognized, the grid-shaped generation of measurement signals in a suitable Read out and recoded. Especially with one Device for recognizing fingerprints is a Apply the procedure with the required miniatures is compatible. In a preferred implementation a device designed for the production of a reduced Image of a fingerprint is suitable, the image points at the positions of a grid only under decided whether it is a significant pixel or not. Accordingly, in an electronic memory associated with this position, a binary 1 or 0 saved. The memory content is with appropriate read electronic means, and this information can along with information about the location of the position in the grid can be further evaluated.

In der DE 195 32 011 A1 ist ein Netzwerk zur Beeinflussung von Signalfeldern beschrieben. Ein angegebenes Ausführungs beispiel beschreibt elektronische Kopplungen zur Entrauschung eines zweidimensionalen Signalfeldes in Bildaufnehmern mit hexagonal angeordneten Pixeln. Bei diesem Netzwerk wird eine Vielzahl von in einem hexagonalen flächigen Raster angeordne ten Verstärkerschaltungen verwendet, um die einem jeweiligen Pixel zugeordneten Signale auf Eingänge der jeweils benach barten Verstärkerschaltungen rückkoppeln zu können. Eine starke Rückkoppelung der Ausgangssignale auf die Eingangs signale benachbarter Elemente der Anordnung hat einen hohen Entrauschungsgrad des ursprünglichen Signalfeldes zur Folge. Die entrauschten Analogwerte der den einzelnen Elementen zu entnehmenden Ausgangsströme können für eine weitere Verarbei tung aus dem Feld herausgeführt sein. Die Ausgabedaten lassen sich auch in digitaler Weise auswerten. Die Koppelelemente sind so gestaltet, daß sie die Rückführung von Ausgangssigna len auf Eingangssignale durchführen, ohne die Ausgangssignale zu beeinträchtigen.DE 195 32 011 A1 describes a network for influencing described by signal fields. A specified execution example describes electronic couplings for noise suppression a two-dimensional signal field in image recorders with hexagonal pixels. With this network, a Variety of arranged in a hexagonal flat grid th amplifier circuits used to each one Pixel assigned signals to inputs of the adjacent beard to be able to feed back amplifier circuits. A strong feedback of the output signals to the input signals of adjacent elements of the array has a high Degree of noise reduction of the original signal field. The noisy analog values of the individual elements withdrawing output currents can be used for further processing tion out of the field. Leave the output data evaluate themselves digitally. The coupling elements are designed to return output signals len on input signals without the output signals to affect.

In der DE 44 32 002 A1 ist ein Verfahren zur Rekonstruktion von in Rasterform vorliegenden Linienstrukturen beschrieben, die insbesondere zur Personenidentifizierung verwendet wer den. Um eine Vielzahl solcher Linienstrukturen, wie z. B. bei einem Fingerabdruck in einer Datenbasis zusammenfassen zu können, werden deren originale Abbilder unter Berücksichti gung der Grauabstufungen mittels orthonormaler Basisfunktio nen analysiert und rekonstruiert. Anhand dieser mathemati schen Operationen kann ein erfaßtes gerastertes Bild rotiert und damit eine Vorzugsrichtung der Linienstrukturen bestimmt werden. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, zu jedem Pixel jeweils die in einer Umgebung benachbarten Bildpunkte bei der Auswertung heranzuziehen.DE 44 32 002 A1 describes a method for reconstruction described of line structures in raster form, which are used in particular for personal identification the. To a variety of such line structures such. B. at summarize a fingerprint in a database can, their original images are taken into account gradation of gray by means of an orthonormal basic function analyzed and reconstructed. Using this math operations, a captured raster image can be rotated and thus determines a preferred direction of the line structures become. For this purpose it is necessary to use every pixel in each case the neighboring pixels in an environment at the Use evaluation.

In der Veröffentlichung von J. A. Cox in Optical Engineering, Band 28, Nr. 11, Seiten 1145-1150 (1998) findet man Untersuchungsergebnisse zu hexagonalen Punktquellensensoren mit variablem Fokus. In the publication by J.A. Cox in Optical Engineering, volume 28, No. 11, pages 1145-1150 (1998), test results can be found hexagonal point source sensors with variable focus.

Eine Fingerabdruckerfassung in einem hexagonalen Raster wird beschrieben in der Veröffentlichung von A. P. Fitz und R. J. Green: "Fingerprint Pre-Processing on a hexagonal grid" in European Convention on Security and Detection, S. 257-260, London 1995.A fingerprint capture is made in a hexagonal grid described in the publication by A. P. Fitz and R. J. Green: "Fingerprint Pre-Processing on a hexagonal grid" in European Convention on Security and Detection, pp. 257-260, London 1995.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung der Position ausgezeichneter Punkte in einer rasterförmigen Anordnung von Bildpunkten anzugeben, das bei vergleichsweise geringem Aufwand eine hohe Genauigkeit und geringe Fehlerquote aufweist und insbesondere zur Erfassung und Kodierung von reduzierten Fingerabdruckbildern geeignet ist.The object of the present invention is to provide a method for Determination of the position of excellent points in one grid-like arrangement of pixels to indicate that at high accuracy and comparatively little effort has a low error rate and especially for detection and coding of reduced fingerprint images is.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen, insbesondere die Verwen dung zur Fingerabdruckerkennung, ergeben sich aus den abhän gigen Ansprüchen.This task is accomplished with the method with the characteristics of Claim 1 solved. Refinements, in particular the use fingerprint recognition, result from the dependencies current claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst unabhängig von einem bereits vorhandenen Raster den Bildpunkten ein hexagonales Raster derart unterlegt, daß zumindest die ausge zeichneten Punkte, die mit dem Verfahren erfaßt werden sol len, umkehrbar eindeutig je einer Position dieses Rasters zu geordnet werden können. Einfach gestaltet sich das Verfahren in den Fällen, in denen die Anordnung aus Bildpunkten bereits im Hinblick auf eine hexagonale Rasterung vorgenommen worden ist. Die Größe und Abmessung des Rasters ist im Prinzip be liebig.In the method according to the invention, it first becomes independent the pixels from an existing grid hexagonal grid so that at least the out drew points that should be covered by the method len, reversibly to a position of this grid can be ordered. The process is simple in cases where the arrangement of pixels already exists with regard to a hexagonal grid is. The size and dimension of the grid is in principle be lovely.

Im speziellen Fall eines zu erfassenden Abbildes eines Fin gerabdruckes eignet sich vorrangig eine Rasterfläche, die ei ne dreieckige Form hat, z. B. ein gleichschenkliges Dreieck bildet. Die Ecken des Dreiecks können dabei ggf. noch wegge lassen werden, d. h. das Dreieck kann an den Ecken abge schnitten oder abgerundet sein. Im Vergleich zu einer her kömmlichen rechteckigen oder halbrunden Form kann mit einer Dreieckform viel unnötige Fläche eingespart werden. Es können auf diese Weise Bereiche, die für das zu erfassende Bild un erheblich sind, ausgeblendet werden. Die Minutien sind näm lich typischerweise so verteilt, daß sie nur oder fast nur in einem im wesentlichen dreieckigen Bereich eines Fingerab druckbildes in hoher Dichte vorhanden sind.In the special case of an image of a fin to be captured gerabdruckes is primarily a raster area, the egg ne triangular shape, z. B. an isosceles triangle forms. The corners of the triangle may still go away be let d. H. the triangle can be abge at the corners cut or rounded. Compared to one ago conventional rectangular or semicircular shape can with a Triangular shape can save a lot of unnecessary space. It can in this way areas that are un for the image to be captured are significant to be hidden. The minutiae are named Lich typically distributed so that they only or almost only in a substantially triangular area of a fingerprint print image are available in high density.

Die Vorrichtung zur Erfassung des für das Verfahren geeigne ten Bildes kann z. B. in einer rasterförmigen Anordnung klei ner Sensoren bestehen, die auf das Vorhandensein einer Furche oder eines Steges auf der Hautoberfläche ansprechen und über einen eingebauten geeigneten Algorithmus ein reduziertes Ab bild des erfaßten Fingerabdruckes, aus dem die Minutien als ausgezeichnete Punkte unmittelbar zu entnehmen sind, abspei chern. Jedem Sensorelement ist dann ein Zustandsspeicher zur Speicherung einer "0" oder "1" zugeordnet. Es ergibt sich so eine hexagonale Anordnung von Nullen und Einsen, zu der z. B. die Lage der Einsen zu bestimmen ist. Vorzugsweise werden für die Endungen und für die Verzweigungen der Hautleisten je ein getrenntes reduziertes Abbild aus Nullen und Einsen verwen det.The device for detecting the suitable for the method th picture may e.g. B. Klei in a grid-like arrangement ner sensors insist on the presence of a furrow or address a web on the skin surface and over a built-in suitable algorithm a reduced Ab image of the captured fingerprint from which the minutiae as excellent points can be found immediately, chern. A state memory is then available for each sensor element Storage of a "0" or "1" assigned. So it turns out a hexagonal arrangement of zeros and ones, z. B. the position of ones is to be determined. Preferably be for the endings and for the branches of the skin strips each one use a separate reduced image of zeros and ones det.

Das erfindungsgemäße Verfahren setzt dazu Mittel ein, mit de nen festgestellt werden kann, ob in einer der drei Hauptrich tungen der zweidimensionalen hexagonalen Anordnung in irgend einer der Rasterpositionen ein solcher ausgezeichneter Punkt vorhanden ist oder nicht. Da die Information, die zu einer Position des Rasters gespeichert ist, aus drei verschiedenen Richtungen ausgelesen wird, sind mögliche Mehrdeutigkeiten weitgehend ausgeschlossen. Derartige Mehrdeutigkeiten können sich grundsätzlich dadurch ergeben, daß in einer ausgelesenen Richtung in der geradlinig angeordneten Reihe von Rasterposi tionen ein ausgezeichneter Punkt an verschiedenen dieser Stellen vorhanden sein kann und die Messung in dieser betref fenden Richtung die genaue Position dieses ausgezeichneten Punktes nicht festlegen kann.For this purpose, the method according to the invention uses means with de can be determined whether in one of the three main lines the two-dimensional hexagonal arrangement in any one of the grid positions such an excellent point is present or not. Because the information leading to a Position of the grid is saved from three different Directions read out are possible ambiguities largely excluded. Such ambiguities can basically result from the fact that in a read Direction in the straight line of grid posi an excellent point at various of these Positions may exist and the measurement in this concern direction the exact position of this excellent Cannot set point.

Es folgt eine genauere Beschreibung des Verfahrens anhand der Fig. 1 bis 5.A more detailed description of the method follows with reference to FIGS. 1 to 5.

Fig. 1 zeigt eine bei dem Verfahren angewendete hexagonale Anordnung von Bildpunkten in Aufsicht. Fig. 1 shows an applied in the method hexagonal arrangement of pixels in plan view.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung einer für das Verfahren geeig neten Speicher- und Ausleseschaltung. Fig. 2 shows an embodiment of a geeig Neten for the process of storage and read-out circuit.

Fig. 3 zeigt einen größeren Ausschnitt aus dem Raster zusam men mit den für das Verfahren erforderlichen Komponenten im Schema. Fig. 3 shows a larger section of the grid together with the components required for the method in the diagram.

Fig. 4 und 5 zeigen Prinzipskizzen, die die durch das Ver fahren erreichbaren Verbesserungen veranschaulichen. FIGS. 4 and 5 show schematic diagrams, which illustrate the drive through the Ver achievable improvement.

Fig. 1 zeigt in Aufsicht einen dreieckigen Ausschnitt aus einem hexagonalen Raster von Bildpunkten als Beispiel, insbe sondere einer bevorzugten Ausführungsform. Die ausgezeichne ten Punkte, deren Lage bestimmt werden soll, sind durch schwarz ausgezeichnete Sechsecke dargestellt. Die drei Hauptrichtungen in dieser hexagonalen Anordnung sind durch die Verbindungsgeraden der Mittelpunkte je zweier nächst zu einander benachbarter Sechsecke gegeben. Die gestrichelt von den ausgezeichneten Punkten zum Rand des Rasters verlaufenden Strahlen liegen jeweils in einer dieser Richtungen. Bei dem Verfahren wird der zu einem Sechseck gespeicherte binäre Wert jeweils längs einer Reihe von Sechsecken in einer dieser Richtungen für alle Positionen dieser Reihe gleichzeitig aus gelesen. Befindet sich demnach in einer Reihe an irgendeiner Stelle ein ausgezeichneter Punkt, wird ein entsprechendes Si gnal, hier als Beispiel eine binäre "1", an den Rand der An ordnung übermittelt. Fig. 1 shows a top view of a triangular section of a hexagonal grid of pixels as an example, in particular a preferred embodiment. The marked points, the position of which is to be determined, are represented by black hexagons. The three main directions in this hexagonal arrangement are given by the connecting straight lines of the center points of two hexagons closest to each other. The rays that are dashed from the marked points to the edge of the grid each lie in one of these directions. In the method, the binary value stored for a hexagon is read out along a row of hexagons in one of these directions for all positions of this row at the same time. Accordingly, if there is an excellent point at any point in a row, a corresponding signal, here a binary "1" as an example, is transmitted to the edge of the arrangement.

Die bei dem Verfahren eingesetzten Mittel sind daher zunächst nur dazu geeignet, festzustellen, ob sich in einer ausgelese nen Reihe kein ausgezeichneter Punkt befindet. Je nach dem Ausführungsbeispiel des Verfahrens können Mittel eingesetzt werden, die die Anzahl der in der betreffenden Reihe vorhan denen ausgezeichneten Punkte erfassen. Bei einer einfachen Realisierung des Verfahrens genügt es aber, wenn nur der Fall festgestellt wird, daß in der betreffenden Reihe kein ausge zeichneter Punkt vorhanden ist. Wird das nicht festgestellt, dann können einer oder mehrere ausgezeichnete Punkte in die ser Reihe vorhanden sein, und deren Anzahl und Lage werden durch die Messung in den beiden anderen Hauptrichtungen be stimmt, wobei allerdings gewisse Mehrdeutigkeiten auftreten können. Auswerteeinrichtungen A, B, C, zu denen die den ein zelnen Reihen beim Auslesen zugewiesenen Signale zugeleitet werden, um weiter ausgewertet zu werden, sind in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die konkrete Ausgestaltung dieser Auswerteeinrichtungen ist durch das Verfahren nicht festge legt.The means used in the method are therefore initially only suitable for determining whether there is no excellent point in a selected row. Depending on the embodiment of the method, means can be used to detect the number of points present in the row in question. In a simple implementation of the method, it is sufficient if only the case is determined that there is no excellent point in the row in question. If this is not ascertained, then one or more excellent points may be present in this row, and their number and position are determined by the measurement in the other two main directions, although certain ambiguities can occur. Evaluation devices A, B, C, to which the signals assigned to the individual rows during reading are fed in order to be evaluated further, are shown schematically in FIG. 1. The method does not specify the specific design of these evaluation devices.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht daher im wesentlichen darin, die in einem hexagonalen Raster vorhandene Konfigura tion ausgezeichneter Punkte in den drei möglichen Hauptrich tungen an die jeweiligen Ränder des Rasters zu projizieren. Das kann beispielsweise durch Schieberegister geschehen, die jeweils an den Positionen des Rasters (jedes einzelne Sechs eck) vorhanden sind, z. B. elektronische Schaltungen, die ei nem jeweiligen Sensorelement zugeordnet sind. Diese Schiebe register werden so eingerichtet, daß der zu der betreffenden Position des Rasters (Zellenfeld) gespeicherte Zustand in die drei Hauptrichtungen zu benachbarten Positionen hin weiterge schoben werden kann. Die Information über den Bildinhalt wird von Zellenfeld zu Zellenfeld weitergeschoben, wobei die je weilige Richtung beibehalten wird, und am Rand des Feldes der zugehörigen Auswerteeinrichtung übermittelt.The method according to the invention therefore essentially exists in it, the configuration in a hexagonal grid of excellent points in the three possible main lines projections on the respective edges of the grid. This can be done, for example, by shift registers each at the positions of the grid (each individual six corner) are available, e.g. B. electronic circuits, the egg are assigned to each sensor element. This sliding registers are set up in such a way that the one to the relevant Position of the grid (cell field) saved state in the three main directions to neighboring positions can be pushed. The information about the image content is pushed from cell field to cell field, with each direction is maintained, and at the edge of the field of associated evaluation device transmitted.

Bei praktischen Ausführungen, d. h. bei einer spärlichen Be setzung mit Einsen, wird es genügen, wenn man eine Auswerte einrichtung verwendet, die für jede Position eine "0" oder "1" annehmen kann. In dem Zählerfeld der Auswerteeinrichtung A, in dem in Fig. 1 eine "2" eingezeichnet ist, würde in diesem Fall nur eine "1" abgespeichert. Die Position der be treffenden zwei ausgezeichneten Punkte ergibt sich ja auf grund der von den Auswerteeinrichtungen B und C erfaßten Ein sen. Das ermöglicht es, das Verfahren mit einem vereinfachten Ausleseverfahren und einfach zu realisierenden elektronischen Mitteln auszuführen.In practical versions, ie with a sparse occupation with ones, it will suffice if one uses an evaluation device which can assume a "0" or "1" for each position. In this case, only a "1" would be stored in the counter field of the evaluation device A, in which a "2" is shown in FIG. 1. The position of the two excellent points in question arises on the basis of the ones detected by the evaluation devices B and C. This enables the method to be carried out using a simplified readout method and electronic means that are easy to implement.

Diese bevorzugte vereinfachte Ausführung des Verfahrens wird anhand der Fig. 2 und 3 erläutert. Bei diesem Ausführungs beispiel werden die in einer Reihe längs einer der Hauptrich tungen vorhandenen Rasterpositionen ausgelesen, wie das im Prinzip von dem Auslesen einer Speichermatrix bekannt ist. Dazu werden in den verschiedenen Reihen angeordnete Leselei tungen verwendet, über die die Speicherinhalte der den Ra sterpositionen zugehörigen Zellen ausgelesen werden. Die Zu stände der Speicher werden jeweils entlang der drei Hauptrichtungen des Rasters durch eine logische ODER- Verknüpfung so verbunden, daß an die Auswerteeinrichtungen eine "1" geliefert wird, wenn sich in der betreffenden Reihe von Rasterpositionen irgendwo ein ausgezeichneter Punkt be findet.This preferred simplified embodiment of the method is explained with reference to FIGS. 2 and 3. In this embodiment example, the raster positions present in a row along one of the main directions are read out, as is known in principle from reading out a memory matrix. For this purpose, read lines arranged in the different rows are used, via which the memory contents of the cells belonging to the grid positions are read out. The states of the memories are each connected along the three main directions of the grid by a logical OR operation in such a way that a "1" is supplied to the evaluation devices if there is an excellent point somewhere in the relevant row of grid positions.

In Fig. 2 ist eine einzelne Zelle im Schema mit den elektro nischen Schaltungskomponenten eingezeichnet. Das gestrichelt eingezeichnete Sechseck gibt das Zellenfeld der betreffenden Rasterposition an. Dem Zellenfeld sind 3 Feldeffekttransisto ren M_A, M_B, M_C zugeordnet. Je nach dem abgespeicherten Zustand (Anschluß S zur Vorgabe des betreffenden Zustandes) wird der Gate-Anschluß dieser Transistoren (in diesem Beispiel NMOS- Transistoren) gemeinsam auf jeweils eines von zwei alternati ven Potentialen gelegt. Die Transistoren sperren daher alle gemeinsam oder öffnen alle gemeinsam. Die Source-Anschlüsse der Transistoren sind miteinander und mit einem Anschluß ei ner Versorgungsspannung (hier als Beispiel das Massepotenti al) verbunden. Die Drain-Anschlüsse der Transistoren gehen getrennt voneinander auf je eine Leseleitung L_A, L_B, L_C. Diese Leseleitungen werden zunächst auf das andere Potential der Versorgungsspannung aufgeladen (in diesem Beispiel V_DD). Falls einer der längs der betreffenden Reihe von Rasterposi tionen abgespeicherten Zustände z. B. eine binäre "1" zur Kennzeichnung eines ausgezeichneten Punktes ist, wird die be treffende Leseleitung entladen, was z. B. mit einer am Rand des Rasters angeschlossenen Leseverstärkerschaltung detek tiert und gespeichert werden kann.In Fig. 2, a single cell is shown in the diagram with the electronic circuit components African. The hexagon drawn in dashed lines indicates the cell field of the relevant grid position. 3 field effect transistors M _A , M _B , M _{C are} assigned to the cell field. Depending on the stored state (connection S for specifying the relevant state), the gate connection of these transistors (in this example NMOS transistors) is placed together in each case on one of two alternate potentials. The transistors therefore block all together or open all together. The source connections of the transistors are connected to one another and to a connection of a supply voltage (here the ground potential as an example). The drain connections of the transistors go separately from each other to a read line L _A , L _B , L _C. These read lines are first charged to the other potential of the supply voltage (in this example V _DD ). If one of the states stored along the relevant row of grid positions, for. B. is a binary "1" to indicate an excellent point, the relevant reading line will be discharged, which z. B. can be detected and stored with a sense amplifier circuit connected to the edge of the grid.

Das am Rand des Rasterfeldes erhaltene Datenwort ist dann je weils ein rein binärer Vektor, wobei in dem Zellenfeld des Rasters an irgendeiner Stelle längs einer betreffenden Lese leitung ein ausgezeichneter Punkt vorhanden sein muß, wenn der binäre Vektor an der Position dieser Leseleitung eine "1" aufweist. Wenn das Rasterfeld durch ein gleichseitiges Drei eck mit einer Seitenlänge von n Sechsecken gebildet ist, er hält man also in den drei Richtungen insgesamt 3n Bits. Diese 3n Bits enthalten praktisch die gesamte relevante Information des Zellenfeldes (insgesamt (n² + n)/2 Bits). Aus den drei Projektionen längs den drei Hauptrichtungen läßt sich bei ei ner ausreichend spärlichen Besetzung mit ausgezeichneten Punkten das ursprüngliche Bild in guter Genauigkeit rekon struieren. Man erhält mit dem beschriebenen Verfahren daher eine Kodierung des erfaßten Bildes bei gleichzeitiger Reduk tion der erforderlichen Datenmenge.The data word obtained at the edge of the grid field is then always a purely binary vector, an excellent point having to be present in the cell field of the grid at any point along a relevant read line if the binary vector has a "1" at the position of this read line. having. If the grid is formed by an equilateral triangle with a side length of n hexagons, it is therefore held a total of 3n bits in the three directions. These 3n bits contain practically all the relevant information of the cell field (total (n ² + n) / 2 bits). From the three projections along the three main directions, the original image can be reconstructed with good accuracy with a sufficiently sparse cast with excellent points. The method described therefore gives the encoding of the captured image with a simultaneous reduction in the amount of data required.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem hexagonalen Zellenfeld des Rasters mit der Anordnung der Leseleitungen L_A, L_B, L_C, die jeweils zu der betreffenden Auswerteeinrichtung A, B, C geführt sind. Zur Vereinfachung ist in jeder Richtung nur ei ne Leseleitung eingezeichnet. Schematisch ist in jeder Zelle ein Feldeffekttransistor mit einer elektrischen Verbindung des Drain-Anschlusses mit der zugehörigen Leseleitung einge zeichnet. In dem Zellenfeld, in dem sich die drei dargestell ten Leseleitungen kreuzen, sind zur Veranschaulichung die drei zugehörigen Feldeffekttransistoren eingezeichnet. FIG. 3 shows a section of the hexagonal cell field of the grid with the arrangement of the read lines L _A , L _B , L _C , which are each led to the relevant evaluation device A, B, C. To simplify matters, only one reading line is shown in each direction. A field effect transistor with an electrical connection of the drain connection to the associated read line is schematically drawn in each cell. In the cell field in which the three depicted read lines intersect, the three associated field effect transistors are drawn for illustration.

In Fig. 4 sind in einer Prinzipskizze zwei Paare zueinander paralleler Leseleitungen eingezeichnet, die sich in den Punk ten a, b, c und d paarweise kreuzen. Diese Anordnung ent spricht dem Auslesen einer rechteckigen Speichermatrix. Die eingezeichneten Signale "1" auf allen Leseleitungen können sich dadurch ergeben, daß an den Punkten a und d oder an den Punkten b und c je eine "1" gespeichert ist. Die jeweiligen anderen beiden Punkte können eine "0" oder eine "1" enthal ten. Für den Fall, daß auf allen Leseleitungen eine "1" aus gelesen wird, erhält man daher insgesamt sieben verschiedene Möglichkeiten dafür, wie ausgezeichnete Punkte an den vier Kreuzungspunkten verteilt sein können (ausgezeichnete Punkte bei a und d, bei b und c, bei a, b und d, bei a, c und d, bei a, b und c, bei b, c und d oder bei a, b, c und d).In Fig. 4 two pairs of parallel reading lines are drawn in a schematic diagram, which intersect in points a, b, c and d in pairs. This arrangement corresponds to reading a rectangular memory matrix. The signals "1" shown on all read lines can result from the fact that a "1" is stored at each of the points a and d or at points b and c. The other two points in each case can contain a "0" or a "1". In the event that a "1" is read from on all reading lines, there are therefore a total of seven different possibilities for how excellent points at the four crossing points can be distributed (excellent points for a and d, for b and c, for a, b and d, for a, c and d, for a, b and c, for b, c and d or for a, b, c and d).

In Fig. 5 ist eine Anordnung aus vier in einem hexagonalen Raster nächst benachbarten Punkten dargestellt, die über je zwei Leseleitungen mit den Auswerteeinrichtungen A bzw. C verbunden werden und über drei Leseleitungen mit der Auswer teeinrichtung B. Wenn alle Leseleitungen wie eingezeichnet das Signal "1" übermitteln, müssen mindestens drei der Kreu zungspunkte a, b, c und d ausgezeichnete Punkte sein. Statt den sieben Möglichkeiten bei der Anordnung nach Fig. 4 blei ben hier also nur fünf Möglichkeiten dafür, wie die ausge zeichneten Punkte verteilt sein können.In Fig. 5, an arrangement of four points next to each other in a hexagonal grid is shown, which are connected via two read lines to the evaluation devices A and C and via three read lines to the evaluation device B. If all read lines as shown the signal " 1 ", at least three of the crossing points a, b, c and d must be excellent points. Instead of the seven options in the arrangement according to FIG. 4, there are only five options for how the points can be distributed.

Die Einschränkung von sieben auf fünf Möglichkeiten ist bei einem spärlich mit ausgezeichneten Bildpunkten besetzten Ra ster in der Praxis von größerer Bedeutung, als dem im Bei spiel gezeigten reinen Zahlenverhältnis entspricht. Bei einer unsymmetrischen Anordnung der ausgezeichneten Punkte, wie sie z. B. bei einem reduzierten Abbild eines Fingerabdruckes vor liegt, treten rautenförmige Anordnungen von vier ausgezeich neten Punkten in größeren Abständen nur mit geringer Wahr scheinlichkeit auf. Eine dichte Anordnung mehrerer ausge zeichneter Punkte, also drei oder vier ausgezeichnete Punkte auf benachbarten Rasterpositionen, treten im Fall von Minuti en eines Fingerabdrucks nicht auf und brauchen auch sonst für eine Auswertung eines Bildes nicht notwendig genau aufgelöst zu werden.The limitation from seven to five possibilities is with a frame sparsely populated with excellent pixels most important in practice than in the case of match shown pure numerical ratio. At a unbalanced arrangement of the excellent points as they e.g. B. in front of a reduced image of a fingerprint diamond-shaped arrangements of four appear points at larger intervals with little true probability on. A dense arrangement of several out points, three or four excellent points on neighboring grid positions, occur in the case of Minuti a fingerprint and do not need otherwise for an evaluation of an image is not necessarily exactly resolved to become.

Claims

1. Method for determining and coding points distinguished by predetermined features in a flat arrangement of pixels, in which

a) the arrangement is underlaid with a hexagonal grid in such a way that the marked points are reversibly uniquely assigned to a position of the grid,
b) means are used in each of the three directions, which are defined by the centers of two closest adjacent positions of the grid, with which means are determined in each case for a series of positions of the grid which lie on a straight line in the respective directions can determine whether an excellent point has been assigned to at least one position in this series, and
c) those positions of the grid are determined for which it is determined with these means that there can be an excellent point in each case.

2. The method of claim 1, wherein the means used in step b comprise electronic memories, associated circuits and read lines, wherein

1. the memories are each assigned to a position of the grid,
2. the circuits are provided for reading out a relevant memory and
3. the read lines are each assigned to one of the rows of positions of the grid and are intended to transmit binary information to the outside about the presence of an excellent point at at least one position of the row in question.

3. The method according to claim 2, wherein
a circuit for reading three field effect transistors (M _A , M _B , M _C ), which can be switched between two switching states around, and in which
the circuit state of the field effect transistors is read out via a read line (L _A , L _B , L _C ).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which Step c is carried out by denoting in each of the three directions for everyone in that direction directed a series of positions of the grid to a respective one Evaluation device (A, B, C) transmits a binary signal which shows whether at least in the row in question There is at least one excellent point.

5. The method according to claim 4, wherein the evaluation devices (A, B, C) the transmitted signals evaluate as bit sequence.

6. The method according to claim 4 or 5, in which the evaluation devices (A, B, C) are sense amplifiers, the are designed as electronic circuits.

7. Use of the method according to one of claims 1 to 6 for recording a coded image of a fingerprint, where the excellent points are significant pixels of the Fingerprint (minutiae).