DE60028463T2

DE60028463T2 - System und Verfahren zur Fingerabdrucküberprüfung

Info

Publication number: DE60028463T2
Application number: DE60028463T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Minato-ku Nakashima
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2020-06-24
Also published as: EP1063605A2; EP1063605B1; JP2001005969A; DE60028463D1; US6757410B1; EP1063605A3; JP3415492B2; SG87128A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Fingerabdrucküberprüfung und ein Verfahren zum Überprüfen eines Fingerabdrucks für die Authentifizierung einer Person, insbesondere ein System zur Fingerabdrucküberprüfung und ein Verfahren zum Überprüfen eines Fingerabdrucks unter Verwendung von Drehwinkeln der Fingerabdruckdaten und einer vorab bestimmten gedrehten Reihenfolge derselben.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In einem herkömmlichen System zur Fingerabdrucküberprüfung wird, wenn ein Fingerabdruck registriert und überprüft wird, ein Fingerabdruck eines Fingers mit allen Einträgen der Fingerabdruckdaten, die registriert worden sind, überprüft.
In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-175865 von Mizukuro Isao ist eine "individuelle Identifizierungsvorrichtung" offenbart (im Nachfolgenden wird dieser Stand der Technik als erster Stand der Technik bezeichnet). Gemäß diesem ersten Stand der Technik ist eine Eingabevorrichtung, wie beispielsweise ein Zehntastenfeld zum sukzessiven Eingeben von Registrierungsnummern vorgesehen. Wenn Fingerabdruckdaten registriert sind, werden sie mit den aufeinander folgend zugewiesenen Registrierungsnummern, welche die ihre Fingerabdruckdaten registrierende Person kennt, überprüft. Wenn die Person authentifiziert ist, gibt sie die Reihenfolge der Finger und der zugewiesenen Registrierungsnummern ein. Somit werden nur Fingerabdruckdaten entsprechend der Registrierungsnummer aus dem Speicherteil gelesen.
In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-43469 ist von Suzuki Takao, Kawasaki Koji und Kamiya Toshiharu eine "Detektionsvorrichtung für die Fingerabdruck-Bildrotationsgröße" offenbart (im Nachfolgenden wird dieser Stand der Technik als der zweite Stand der Technik bezeichnet). Gemäß dem zweiten Stand der Technik wird ein Fingerabdruck als ein Referenzbild detektiert. Das detektierte Referenzbild wird mit einem registrierten Fingerabdruckbild so überlagert, dass ihre Mittelpunkte übereinstimmen. In diesem Zustand werden Winkeldifferenzen der Merkmalspunkte dieser Bilder detektiert. Eine Winkeldifferenz, die bei diesem am häufigsten stattfindet wird als ein gedrehter Winkel des Referenzbildes ausgegeben. Somit können gemäß dem zweiten Stand der Technik die relativen, gedrehten Winkel eines zu überprüfenden Bildes eines registrierten Bildes exakt erzielt werden, ohne dass komplizierte Berechnungen durchgeführt werden müssen. Als Ergebnis kann die Fingerabdrucküberprüfungsvorrichtung gemäß dem zweiten Stand der Technik kompakt gebaut sein.
In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-242224 ist von Igaki Seigo und Niizaki Taku eine "Fingerabdrucksortiervorrichtung" offenbart (im Nachfolgenden wird dieser Stand der Technik als dritter Stand der Technik bezeichnet). Da Fingerabdrücke zwei Hauptmerkmale "einzigartig für jede Person" und "ohne Änderung in der Lebenszeit" haben, ist zu sagen, dass sie die effektivsten Mittel zur Identifizierung von Individuen sind. Gemäß dem dritten Stand der Technik wird ein Fingerabdruckbild gelesen und ein Merkmalsbild wird aus diesem als ein Fensterbild extrahiert. Das extrahierte Bild wird als ein Eintrag in einem Fingerabdruckverzeichnis registriert. In einem Überprüfungsbild wird gegenüber der mittleren Position des Fingerabdrucks des eingegebenen Referenzbildes eine Drehgröße detektiert. Das Fingerabdruckreferenzbild und das Fensterbild werden überprüft. Somit kann gemäß dem dritten Stand der Technik, selbst wenn Fingerabdruckdaten in einem Zustand eingegeben werden, in welchem der Finger gegenüber den registrierten Fingerabdruckdaten gedreht ist, die Person exakt identifiziert werden.
In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-162174 ist von Yokoyama Ken ein "Verfahren zur Fingerabdruckübereinstimmung" offenbart (im Nachfolgenden wird dieser Stand der Technik als der vierte Stand der Technik bezeichnet). Gemäß dem vierten Stand der Technik wird zur Verbesserung der Systemsicherheit entsprechend zwei Bedingungen (wie beispielsweise der Drehung und einer Störung) der eingegebenen Fingerabdruckdaten ein Suchbereich einer Anzahl von überprüfenden Fenstern eingestellt. Somit ist gemäß dem vierten Stand der Technik das Überprüfungserfolgsverhältnis verbessert.
In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-124667 ist von Nakajima Hiroshi und Kobayashi Koji eine "Mustersortiervorrichtung" offenbart (im Nachfolgenden wird dieser Stand der Technik als fünfter Stand der Technik bezeichnet). Gemäß dem fünften Stand der Technik werden, selbst wenn eine Rotationsabweichung zwischen einem registrierten Muster und einem Referenzmuster vorhanden sind, diese überprüft. Um dies zu tun, hat die Musterüberprüfungsvorrichtung gemäß dem fünften Stand der Technik eine registrierende Fourier-Musterdatenerzeugungseinrichtung, eine Referenz-Fourier-Musterdatenerzeugungseinrichtung, eine Kombinationseinrichtung, eine Amplitudenunterdrückungseinrichtung und eine Überprüfungseinrichtung. Die registrierende Fourier-Musterdatenerzeugungseinrichtung führt einen N-dimensionalen diskreten Fourier-Transformationsprozess für eine Anzahl von N-dimensionalen Mustern durch, die ein N-dimensionales Muster als das registrierte Muster und N-dimensionale Muster sind, von denen das registrierte N-dimensionale Muster um vorbestimmte Winkel gedreht wird. Die Referenz-Fourier-Musterdatenerzeugungseinrichtung führt einen N-dimensionalen diskreten Fourier-Transformationsprozess für die N-dimensionalen Muster durch und erzeugt N-dimensionale Referenz-Fourier-Muster. Die Kombinationseinrichtung liest sukzessive die registrierten Fourier-N-dimensionalen, gedrehten Muster und kombiniert diese mit dem Referenz-Fourier-N-dimensionalen Muster. Die Überprüfungseinrichtung überprüft das registrierte Muster und das Referenzmuster entsprechend der Intensität einer Überprüfungskomponentenfläche des kombinierten Fourier-N-dimensionalen Musters.
Der vorstehend beschriebene Stand der Technik hat jedoch die folgenden Probleme.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es, als erstes Problem, die primäre Aufgabe, die Fingerabdruckdaten zu überprüfen. In diesen Veröffentlichungen des Standes der Technik wird keine andere Information als Fingerabdruckdaten verwendet. Somit ist im Vergleich mit einem System, welches auch andere Informationen (wie beispielsweise Drehwinkel und eine Drehreihenfolge) als auch Fingerabdruckdaten verwendet, das Sicherheitsniveau niedrig.
Da Registrierungsnummern verwendet werden, ist als zweites Problem eine Registrierungsnummerneingabevorrichtung, wie beispielsweise ein Zehntastenfeld sowie auch zehn Finger erforderlich.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Veröffentlichungen des Standes der Technik wird ein Finger so gedreht, dass die registrierte Fingerabdruckinformation mit der Referenzfingerabdruckinformation übereinstimmt. Anderes ausgedrückt, gemäß diesen Veröffentlichungen des Standes der Technik wird ein Finger nicht vom Standpunkt der Verbesserung des Sicherheitsniveaus aus betrachtet, gedreht.
Die WO-98/04994 offenbart ein Verfahren zur Registration und Überprüfung eines Fingerabdrucks mit den Schritten:
Eingeben von Fingerabdruckdaten;
Registrieren der eingegebenen Fingerabdruckdaten;
Registrieren von vorbestimmten Drehwinkeln von Fingerabdruckdaten und der Drehreihenfolge zusammen mit den eingegebenen Fingerabdruckdaten; und
Überprüfen der eingegebenen Fingerabdruckdaten mit den Referenzfingerabdruckdaten, die Fingerabdruckdaten, Drehwinkel und die Reihenfolge derselben haben.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Fingerabdrucküberprüfung und ein System zur Fingerabdruckprüfung zu schaffen, bei dem Informationen (wie beispielsweise Drehwinkel und eine Drehreihenfolge) sowie auch Fingerabdruckdaten verwendet werden, um das Sicherheitsniveau weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Fingerabdruckdatenregistriervorgang gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Fingerabdruckdatenüberprüfungsvorgang gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist ein schematisches Diagramm, das Bilder der Fingerabdrücke zeigt, die gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung registriert und überprüft worden sind;
5 ist Blockschaltbild der Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Flussdiagramm eines Fingerabdruckdatenregistriervorgangs gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Flussdiagramm eines Fingerabdruckdatenüberprüfungsvorgangs gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein schematisches Diagramm, das Bilder von Fingerabdrücken zeigt, die gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung registriert und überprüft worden sind; und
9 ist eine Außenansicht eines Fingerabdruckscanners gemäß der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Zunächst werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
(1) Beschreibung der Struktur
1 zeigt die Struktur eines Fingerabdrucküberprüfungssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezug nehmend auf 1 hat das Fingerabdrucküberprüfungssystem eine Eingabevorrichtung 1, eine Datenverarbeitungsvorrichtung 2, eine Speichervorrichtung 3 und eine Ausgabevorrichtung 4. Die Eingabevorrichtung 1 ist beispielsweise ein kompakter Fingerabdruckscanner. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 arbeitet entsprechend einem Programm. Die Speichervorrichtung 3 speichert Informationen, wie beispielsweise Fingerabdruckinformationen. Die Ausgabevorrichtung 4 ist beispielsweise eine Anzeigevorrichtung und/oder eine Druckvorrichtung.
Die Speichervorrichtung 3 ist aus einer Hauptspeichervorrichtung und einer peripheren Speichervorrichtung zusammengesetzt. Die Hauptspeichervorrichtung ist beispielsweise ein DRAM oder ein Flash-Speicher. Der periphere Speicher ist beispielsweise eine Festplatte oder eine MO-Platte. Die Speichervorrichtung 3 hat einen Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 und einen Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 32. Der Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 speichert eine Anzahl von Einträgen von Fingerabdruckdaten, die für die Registrierung und Überprüfung von Fingerabdruckdaten verwendet werden, die von der Eingabevorrichtung eingegeben worden sind.
Der Drehdaten- und Referenz-Fingerabdruckdatenspeicherteil 32 speichert registrierte Referenz-Fingerabdruckdaten, deren Drehwinkel und deren Drehreihenfolge.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 hat einen Rotationsberechnungsteil 21, einen Drehdaten- und Referenz-Fingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 22, einen Drehdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 23 und einen Schalter SW. Der Schalter SW verbindet den Rotationsberechnungsteil 21 selektiv mit dem Drehdaten- und Referenz-Fingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 22 oder dem Drehdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 23.
Der Rotationsberechnungsteil 21 berechnet die Drehwinkel und die Drehreihenfolge der Fingerabdruckdaten, welche in dem Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 gespeichert sind. Wenn der Fingerabdruckdatenregistriervorgang für die eingegebenen Fingerabdruckdaten mit dem vorbestimmten Drehwinkel und der vorbestimmten Drehreihenfolge durchgeführt wird, werden die berechneten Drehwinkel und die Drehreihenfolge zusammen mit den eingegebenen Fingerabdruckdaten dem Drehdaten- und Referenz-Fingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 22 zugeführt. Wenn der Fingerabdruckdatenüberprüfungsvorgang durchgeführt wird, werden die eingegebenen Fingerabdruckdaten und die Fingerabdruckdaten, die registriert worden sind, dem Drehdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 23 zugeführt.
Der Drehdaten- und Referenz-Fingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 22 erzeugt unter Verwendung der Fingerabdruckdaten, die von dem Rotationsberechnungsteil 21 zugeführten Fingerabdruckdaten Referenzfingerabdruckdaten und speichert die erzeugten Referenzfingerabdruckdaten im Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 32 zusammen mit den Drehwinkeln und der Drehreihenfolge. Danach gibt der Drehdaten- und Referenz-Fingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 22 die registrierten Ergebnisse an die Ausgabevorrichtung 4 aus.
Drehdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 23 überprüft die Drehwinkel, die Drehreihenfolge und die eingegebenen Fingerabdruckdaten, die von dem Rotationsrechenteil 21 zugeführt worden sind, mit den in dem Drehdaten- und Referenzfinger abdruckdatenspeicherteil 32 gespeicherten und gibt die überprüften Ergebnisse an die Ausgabevorrichtung 4 aus.
Die Eingabevorrichtung 1 ist beispielsweise ein Fingerabdruckscanner, der die eingegebenen Fingerabdruckdaten direkt mit einer photoelektrischen Umwandlungsvorrichtung oder einem Halbleitersensor liest, welcher so klein wie die Größe eines Fingers ist, und leitet die abgetasteten Daten als Fingerabdruckbilddaten an den Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31. Der Fingerabdruckeingabeteil hat eine Detektierfläche und einen physikalischen Raum, in welchem der Benutzer seinen Finger drehen kann.
Die Ausgabevorrichtung 4 ist beispielsweise eine Anzeigevorrichtung und/oder eine Druckvorrichtung. Die Anzeigevorrichtung ist beispielsweise ein LCD-Anzeige oder ein CRT-Monitor. Die Druckvorrichtung ist beispielsweise ein Drucker. Die Ausgabevorrichtung 4 kann Daten an eine externe Speichervorrichtung ausgeben. Die Ausgabevorrichtung 4 zeigt die überprüften Ergebnisse an und/oder druckt diese, egal ob die eingegebenen Fingerabdruckdaten mit den vorab registrierten Fingerabdruckdaten übereinstimmen.
(2) Betriebsbeschreibung
Als nächstes wird anhand der 1, 2 und 3 der Gesamtbetrieb der ersten Ausführungsform im Einzelnen beschrieben. Die 2 und 3 sind Flussdiagramme, die die Abläufe der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Anhand der 1 und 2 wird ein Fingerabdruckdatenregistriervorgang gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fingerabdruckdaten, die in einer Anzahl von Winkeln gedreht sind, die nur die Person kennt, werden mit der Eingabevorrichtung 1 eingegeben. Die eingegebenen Fingerabdruckdaten die in den gewünschten Winkeln gedreht worden waren, werden in dem Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 gespeichert (in den Schritten A1, A2 und A3, wie in 2 gezeigt). Danach berechnet der Rotationsberechnungsteil 21 die Drehwinkel der eingegebenen Fingerabdruckdaten und deren Drehreihenfolge (im Schritt A4).
Die Drehwinkel der Fingerabdruckdaten werden durch das System detektiert, welches beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-43469, "Detektionsvorrichtung für das Maß der Fingerabdruckbildrotation" offenbart ist. Anderes ausgedrückt, sind als Merkmalpunkte eines Fingerabdruckbilds ein oberer Punkt, der den spitzesten Winkel eines gedrehten Musters hat und wenigstens eines der Enden der Fingerabdruckfalten, bezeichnet. Die Drehwinkel der bezeichneten Merkmalpunkte gegenüber dem Mittelpunkt der Bildfläche werden im Bereich von 0 bis 180° detektiert. Die Fingerabdruckdaten werden an bestimmten Drehwinkeln und in der bestimmten Drehreihenfolge sukzessive eingegeben. In diesem Fall kann die Person die Anzahl der Drehungen der Fingerabdruckdaten frei wählen. Die Drehreihenfolge wird entsprechend der Reihenfolge der Drehwinkel der Fingerabdrücke berechnet.
Der Schalter SW verbindet den Rotationsberechnungsteil 21 und Drehdaten- und Referenz-Fingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 22. Der Drehdaten- und Referenz-Fingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 22 speichert die Drehwinkel, die Drehreihenfolge und die Referenzfingerabdruckdaten, die im Schritt A4 erzielt worden sind, in dem Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 32 (im Schritt A5). Die Referenzfingerabdruckdaten (von denen Merkmalpunkte extrahiert worden sind) werden von einem Finger erzielt. Bei diesem Beispiel kann ein Überprüfungssystem mit einer hohen Empfindlichkeit wie in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-272378 offenbart, verwendet werden.
In dem System wird mit einer Kontrastüberprüfeinrichtung bestimmt, ob ein Fingerabdruckbild in einem Ganzbildpuffer gespeichert ist oder nicht. Das Fingerabdruckbild, welches von einer Bildeingabeeinrichtung zugeführt wird, wird in dem Ganzbildpuffer gespeichert. Danach wird die Rasterbreite der erhabenen Linien des Fingerabdrucks mittels einer Rasterbreitemesseinrichtung gemessen. Wenn die Rasterbreite gleich oder größer als 5 Pixel ist, teilt eine Kleinflächenteileinrichtung die Bilddaten in kleine Flächen, von denen jede aus 10 × 10 Pixel besteht. Wenn die Pixelbreite kleiner als 5 Pixel ist, teilt die Kleinflächenteileinrichtung die Bilddaten in kleine Flächen, die jeweils aus 8 × 8 Pixel bestehen.
Der Richtungswinkel einer erhabenen Linie jeder kleinen Fläche wird durch die Richtungswinkelrechenmittel berechnet. Die berechneten Richtungswinkeldaten werden durch eine Registriereinrichtung registriert. Die Referenzdaten und die registrierten Daten werden durch eine Prüfeinrichtung überprüft, um zu bestimmen, ob sie gleich sind oder nicht. Nachdem die Fingerabdruckdaten registriert worden sind, wird das registrierte Ergebnis an die Ausgabevorrichtung 4 ausgeben (im Schritt A6).
Als nächstes wird anhand der 1 und 3 ein Fingerabdruckdatenüberprüfvorgang zum Überprüfen der eingegebenen Fingerdruckdaten mit den in dem Drehdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfverarbeitungsteil 23 registrierten Fingerabdruckdaten beschrieben.
Da die in der 3 gezeigten Schritte A1 bis A4 die gleichen wie die in der 2 gezeigten sind, wird der Einfachheit halber ihre Beschreibung weggelassen. Der Schalter SW verbindet den Rotationsberechnungsteil 21 mit dem Drehdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfverarbeitungsteil 23. Der Drehdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfverarbeitungsteil 23 extrahiert Fingerabdruckdaten entsprechend der Drehwinkel und der Drehreihenfolge der eingegebenen Fingerabdruckdaten, die durch den Rotationsberechnungsteil 21 berechnet worden sind, aus dem Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 32 und überprüft die eingegebenen Fingerabdruckdaten mit den registrierten Fingerabdruckdaten (im Schritt A7). In dem Fingerabdruckdatenüberprüfungsvorgang kann das gleiche Überprüfungssystem wie bei dem Fingerabdruckdatenregistriervorgang verwendet werden (nämlich das in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-272378 offenbarte Überprüfungssystem).
Anders ausgedrückt, wird wie vorstehend beschrieben mit einer Kontrastüberprüfeinrichtung bestimmt, ob ein Fingerabdruckbild in einem Ganzbildpuffer gespeichert worden ist oder nicht. Das Fingerabdruckbild, welches von einer Bildeingabeeinrichtung zugeführt wird, wird in dem Ganzbildpuffer gespeichert. Danach werden die Rasterbreite der erhabenen Linien des Fingerabdrucks durch eine Rasterbreitemesseinrichtung gemessen. Wenn die Rasterbreite gleich oder größer als 5 Pixel ist, teilt eine Kleinflächenteileinrichtung die Bilddaten in kleine Flächen, die jeweils aus 10 × 10 Pixel bestehen. Wenn die Pixelbreite kleiner als 5 Pixel ist, teilt die Kleinflächenteileinrichtung die Bilddaten in kleine Flächen, welche jeweils aus 8 × 8 Pixel bestehen. Der Richtungswinkel einer erhabenen Linie jeder kleinen Fläche wird durch eine Richtungswinkelberechnungseinrichtung berechnet. Die berechneten Richtungswinkeldaten werden durch Registriermittel registriert. Die Referenzdaten und die registrierten Daten werden durch eine Prüfeinrichtung so geprüft, dass bestimmt wird, ob sie die gleichen sind oder nicht. Nachdem die Fingerabdruckdaten registriert worden sind, wird das registrierte Ergebnis an eine Ausgabevorrichtung 4 ausgegeben (im Schritt A8).
Als nächstes wird ein reales Beispiel des Vorgangs beschrieben. Zunächst wird angenommen, dass Fingerabdruckdaten eines rechten Zeigefingers, der aufeinander folgend in Winkeln von 0, –45 und +45 in der Drehreihenfolge gedreht worden ist. In diesem Fall werden die Fingerabdruckdaten mit drei Drehwinkeln von 0, –45 und +45 in der genannten Reihenfolge eingegeben. Somit werden die Fingerabdruckdaten des rechten Zeigefingers in dem Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 gespeichert. Im in der 2 gezeigten Schritt A4 werden die Drehwinkel 0, –45 und +45 und die Drehreihenfolge derselben berechnet. Die Drehwinkel, die Drehreihenfolge und die eingegebenen Fingerabdruckdaten werden in dem Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 32 gespeichert (im Schritt A5). 4 zeigt ein Bild der Drehdaten und der Referenzfingerabdruckdaten 321, die in dem Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 32 registriert worden sind und ein Bild der Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdaten 322, die neu registriert worden sind. Wenn der Fingerabdruckdatenüberprüfvorgang durchgeführt wird, wird angenommen, dass die Fingerabdruckdaten eines rechten Zeigefingers gedreht in den Winkeln 0, –45 und +45 in der genannten Reihenfolge eingegeben werden, die in Winkeln von 0, –45 und +45 gedrehten Fingerabdruckdaten in der genannten Reihenfolge aus dem Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 32 extrahiert werden. Die aus den Drehdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 32 extrahierten Fingerabdruckdaten werden mit den eingegebenen Fingerabdruckdaten überprüft (im Schritt A7). Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass wenn die Abweichung der Drehwinkel von zwei Mustern in dem vorbestimmten Bereich von beispielsweise ±5 ist, dass sie gleich sind. Alternativ wird, wenn wie in der 9 gezeigt, die Fingerabdruckdateneingabevorrich tung, die Winkelführungen von –90, –45, 0, 45 und 90 hat, können Fingerabdruckdaten leicht an jedem der gewünschten Drehwinkel eingegeben werden.
In dem ersten Beispiel sind Fingerabdruckdaten eines Fingers eingegeben worden. Es ist jedoch anzumerken, dass die Anzahl der Finger, mit welcher Fingerabdruckdaten eingegeben werden, nicht auf einen begrenzt sind. Beispielsweise kann das Sicherheitsniveau weiter verbessert werden, wenn nachdem Fingerabdruckdaten eines Fingers, gedreht in den gewünschten Winkeln in der gewünschten Drehreihenfolge eingegeben worden sind, wenn Fingerabdruckdaten eines anderen Fingers in den gewünschten Drehwinkeln mit der gewünschten Reihenfolge eingegeben werden.
Im Schritt A7 gemäß 3 werden Fingerabdruckdaten mit deren Drehwinkeln und deren Drehreihenfolge gefiltert. Im Gegensatz können Drehwinkeldaten und Drehreihenfolgedaten mit den Fingerabdruckdaten gefiltert werden. Zusätzlich sind Fingerabdruckdaten zum Extrahieren von Merkmalpunkten nicht auf diejenigen eines Fingers begrenzt.
[Zweite Ausführungsform]
(1) Beschreibung der Struktur
Als nächstes wird anhand der begleitenden Zeichnungen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
5 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Unterschied zwischen der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform und der in der 5 gezeigten Ausführungsform besteht darin, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung 5 anstatt der in der 1 gezeigten Speichervorrichtung 3 die in der 5 gezeigte Speichervorrichtung 6 hat. Der Einfachheit halber sind in der 5 ähnliche Teile wie in der 1 gezeigten, mit ähnlichen Bezugsziffern bezeichnet und deren Beschreibung ist weggelassen.
Die Speichervorrichtung 6 hat einen Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 und einen Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61.
Der Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 gemäß 5 ist äquivalent dem in der 1 gezeigten Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31. Der Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61 speichert eine Anzahl von Einträgen der Fingerabdruckdaten, die registriert worden sind.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 5 hat einen Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 51 und einen Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 52.
Der Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 51 erzeugt mit allen Einträgen der Fingerabdruckdaten, die in Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 gespeichert sind, Referenzfingerabdruckdaten (von denen Merkmalspunkte extrahiert worden sind) und speichert diese in dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61. Danach gibt der Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 51 die registrierten Ergebnisse an die Ausgabevorrichtung 4 aus.
Der Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 52 überprüft eine Anzahl von Einträgen der Fingerabdruckdaten, die eingegeben worden sind, mit Fingerabdruckdaten, die in dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61 gespeichert worden sind. Danach gibt der Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 52 die überprüften Ergebnisse an die Ausgabevorrichtung 4 aus.
(2) Betriebsbeschreibung
Als nächstes wird anhand der 5, 6 und 7 der Gesamtbetrieb der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 6 und 7 sind Flussdiagramme, die die Abläufe der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Anhand der 5 und 6 wird der Fingerabdruckdatenregistriervorgang beschrieben. In der 6 sind die Schritte A1 bis A3 die gleichen wie die in 2 gezeigten. Der Einfachheit halber wird deren Beschreibung weggelassen. Der Schalter SW verbindet die Eingabevorrichtung 1 mit dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 51. Somit erzeugt der Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenregistrierungsverarbeitungsteil 51 eine Anzahl von Einträgen der Referenzfingerabdruckdaten (von denen Merkmalspunkte extrahiert worden sind) mit allen Einträgen der Fingerabdruckdaten, die in dem Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 gespeichert worden sind und speichert die erzeugten Fingerabdruckdaten in dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61 (im Schritt B1).
Als nächstes wird anhand der 5 und 7 der Fingerabdruckdatenüberprüfungsvorgang beschrieben. Da die Schritte A1 bis A3 gemäß 7 die gleichen wie die in der 3 gezeigten sind, wird deren Beschreibung weggelassen. Der Schalter SW verbindet die Eingabevorrichtung 1 mit dem Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenüberprüfimgsverarbeitungsteil 52. Der Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 52 überprüft eine Anzahl von Einträgen der eingegebenen Fingerabdruckdaten mit einer Anzahl von Einträgen der Fingerabdruckdaten, die in dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61 gespeichert sind (im Schritt B2).
Als nächstes wird ein reales Beispiel der zweiten Ausführungsform beschrieben. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass die Fingerabdruckdaten des rechten Zeigefingers in Winkeln von 0, –45 und +45 in der Reihenfolge dieser Eingabe gedreht sind. Die Fingerabdruckdaten des rechten Zeigefingers werden in dem Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenspeicherteil 31 sukzessive gespeichert. Der Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 52 extrahiert Merkmalpunkte aus den Einträgen der Fingerabdruckdaten, erzeugt drei Einträge der Referenzfingerabdruckdaten und speichert die erzeugten Einträge in dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61 (im Schritt B1). 8 zeigt die Referenzfingerabdruckdaten 611, die das letzte Mal in dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61 registriert worden sind und die Referenzfingerabdruckdaten 612, die in dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61 neu registriert worden sind.
Wenn der Fingerabdruckdatenüberprüfungsvorgang durchgeführt wird, verbindet der Schalter SW die Eingabevorrichtung 1 mit dem Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 52. Ähnlich wird angenommen, dass Fingerabdruckdaten eines rechten Zeigefingers gedreht in den Winkeln von 0, –45 und +45 eingegeben werden, der Mehrfacheintrag-Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil 52 überprüft die drei Einträge der eingegebenen Fingerabdruckdaten und deren Drehwinkel mit den in dem Mehrfacheintrag-Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil 61 gespeicherten.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung eine Person mit Drehwinkeln der Fingerabdruckdaten und der Drehreihenfolge von derselben zusammen mit den Fingerabdruckdaten identifiziert wird, wird es für eine dritte Partei sehr schwierig Fingerabdruckdaten zu fälschen und unter Verwendung gefälschter Fingerabdruckdaten einen Betrug zu begehen.
Da zusätzlich zu überprüfende Fingerabdruckdaten unter Verwendung von Drehwinkeln der Fingerabdruckdaten und deren Drehreihenfolge gefiltert werden, kann sowohl die Authentifizierungszeit einer Person als auch die Fingerabdrucküberprüfungszeit verkürzt werden. Da nur Fingerabdruckdaten eingegeben werden ist keine andere spezielle Eingabevorrichtung als ein Fingerabdruckscanner erforderlich. Da gemäß der vorliegenden Erfindung das Sicherheitsniveau mit einer solch einfachen Struktur verbessert werden kann, und eine Person physikalisch identifiziert werden kann, ist das Authentifizierungsverhältnis für eine Person gemäß der vorliegenden Erfindung sehr viel höher als gemäß einem System, bei dem ein geschützter Schlüssel und ein öffentlicher Schlüssel verwendet werden.

Claims

System zur Fingerabdrucküberprüfung, mit: einem Prüfgerät zum Prüfen der eingegebenen Fingerabdruckdaten mit vorregistrierten Referenzfingerabdruckdaten, wobei die Referenzfingerabdruckdaten Daten sind, die die Fingerabdruckdaten, die vorbestimmten Drehwinkel und die Drehreihenfolge desselben enthalten; und einem Rotationsdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil zum Speichern der Referenzfingerabdruckdaten; weiterhin mit: einem Fingerabdruck-Abtaster zum Lesen der eingegebenen Fingerabdruckdaten, wobei der Fingerabdruck-Abtaster Markierungen hat, die Indexe der Drehwinkel repräsentieren, welche in Intervallen von vorbestimmten Winkeln entworfen sind, wobei die Markierungen um eine eingegebene Fläche in den eingegebenen Fingerabdruckdaten angeordnet sind.
System zur Fingerabdrucküberprüfung nach Anspruch 1, weiterhin mit: einem Rotationsdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil zum Überprüfen der eingegebenen Fingerabdruckdaten mit Referenzfingerabdruckdaten entsprechend den Fingerabdruckdaten, den Drehwinkeln derselben und der Drehreihenfolge derselben.
System zur Fingerabdrucküberprüfung nach Anspruch 1, weiterhin mit: einem Mehrfach-Eintragfingerabdruckdatenspeicherteil zum Eingeben von Fingerabdruckdaten, die mit einer Anzahl von bestimmten Winkeln gedreht sind und Speichern der Fingerabdruckdaten; einem Rotationsrechenteil zum Berechnen der Drehwinkel der Einträge der eingegebenen Fingerabdruckdaten und der Drehreihenfolge derselben; einem Rotationsdaten- und Referenzfingerabdruckdatenspeicherteil zum Speichern der Drehwinkel, der Drehreihenfolge und der Referenzfingerabdruckdaten; und einem Rotationsdaten- und Fingerabdruckdatenüberprüfungsverarbeitungsteil zum Registrieren von Parametern, die von dem Rotationsrechenteil zugeführt worden sind.