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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Registrieren und Kollationieren von Handflächenabdrucken einer individuellen
Person, die zu identifizieren ist, für die persönliche Authentifizierung und
insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, die Handflächenabdrucke in
einer reduzierten Zeit mit einer einfachen Einrichtung registrieren
und kollationieren können.
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Wie
es öffentlich
bekannt ist, ist ein Fingerabdruck die populärste physikalische Information,
die beim Identifizieren des Individuums für seine persönliche Authentifizierung
verwendet wird. Die Fingerabdrucke zeigen eindeutige Eigenschaften,
wie beispielsweise sich verzweigende Linien und Endpunkte. Sie unterscheiden
sich zwischen individuellen Personen und ändern sich während des
gesamten Lebens nicht. Demgemäß ist eine
Offenbarung für eine
große
Anzahl von Vorrichtungen und Systemen gemacht worden, die die Fingerabdrucke
oder Handflächenabdrucke
für die
persönliche
Authentifizierung verwenden. Weiterhin ist eine Offenbarung für die Vorrichtungen,
die Handflächenabdrucke
verwenden, zum Verkürzen
der Verarbeitungszeit und zum Verbessern der Zuverlässigkeit
gemacht worden.
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Beispielsweise
offenbart eine japanische ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(JP-A-) Nr. 217984/1991,
mit dem Titel "Fingerprint
Collating device" eine
Technik zum Verkürzen
des Fingerabdruck-Kollationierprozesses. Bei diesem Stand der Technik
hat die Vorrichtung den begrenzten Abtastbereich auf ein Kollationieren
des Fingerabdrucks hin. Insbesondere werden Handflächenabdruckbilder vorläufig in
die Kollationiervorrichtung eingegeben und dann diesbezüglich spezifiziert,
zu welcher Klasse das eingegebene Handflächenabdruckbild gehört, um klassifiziert
zu werden. Die Fingerabdruckdaten werden basierend auf der Handflächenabdruckbildklasse
durchsucht, und die eingegebenen Daten und die Datenbank werden
nach den passenden bzw. übereinstimmenden
Daten durchsucht.
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Bei
der oben beschriebenen Fingerabdruck-Kollationiervorrichtung werden
Handflächenformen
beim Klassifizieren der Fingerabdrucke verwendet, um die Kollatio nierzeit
zu verkürzen,
die zur Authentifizierung unter Verwendung von Fingerabdrucken gebraucht
wird. Diese Vorrichtung verwendet keine persönliche Authentifizierung, die
die Handflächenabdrucke
verwendet, so dass die Authentifizierungsgenauigkeit nicht gut ist.
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Eine
Technik zum Registrieren und Kollationieren von Handflächenabdrucken
ist beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
(JP-A) Nr. 7-114-640
(1995), mit dem Titel "Personal
Authentication System" beschrieben.
Dieses Authentifizierungssystem extrahiert Information, die die
Handflächenabdrucke
charakterisiert, aus einer Vielzahl von vorbestimmten Teilen von
jedem Handflächenabdruck
und speichert die extrahierte Information. Der Kollationierprozess
wird basierend auf den gespeicherten Daten ausgeführt. Die
vorbestimmten Teile werden basierend auf der Position des Mittelfingers
bestimmt und haben charakteristische Handflächenabdruckteile, die weniger
Positionsfehler enthalten. Diese vorbestimmten Teile sind fein extrahierte
Teile.
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Während einer
Authentifizierung werden Merkmale nur aus einigen wenigen Teilen
der zahlreichen Teile extrahiert, die oben beschrieben sind. Dies verbessert
die Authentifizierungsgeschwindigkeit. Jedoch ist nichts bezüglich der
Einrichtung zum Selektieren der oben angegebenen wenigen Teile erwähnt.
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Das
vorgenannte persönliche
Authentifizierungssystem benötigt
eine komplexe Einrichtung mit einem Prisma, Führungselementen und einer Lichtquelle.
Diese Komponenten werden zum Einrichten der Positionen verwendet,
wo die wenigen Teile extrahiert werden. Das bedeutet, dass bei Handflächenabdrucken
Koordinaten fein und genau eingerichtet werden müssen.
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Darüber hinaus
ist es schwierig, individuelle Personen nur mit den wenigen Bildteilen
zu identifizieren, weil sich dasselbe Merkmal in vielen Teilen innerhalb
des beschränkten
Bereichs überlagert,
welcher fein extrahiert ist. Folglich ist eine beträchtliche Anzahl
von Bildteilen nötig,
um Merkmale aus einem Handflächenabdruck
des zu authentifizierenden Subjekts zu erhalten.
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In
EP-A-0 810 515 ist eine virtuelle Zeigevorrichtung für Berührungsbildschirme
offenbart. Ein Verfahren zum Erzeugen einer virtuellen Zeigevorrichtung
auf dem Berührungsbildschirm
enthält
die Schritte zum Messen von wenigstens einem ersten Teil einer Hand,
die auf dem Berührungsbildschirm platziert
ist, zum Bestimmen, ob wenigstens eine Messung des ersten Teils
im Wesentlichen mit irgendwelchen existierenden Messungen übereinstimmt,
die in einem Speicher gespeichert sind, wenn eine substantielle Übereinstimmung
existiert, zum Lesen des Speichers für vordefinierte Charakteristiken
und zum Aufbauen einer virtuellen Zeigevorrichtung auf dem Berührungsbildschirm
gemäß einer vordefinierten
Charakteristik.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 und
7 definiert ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren und
zum Kollationieren von Individuen mit Handflächenabdrucken auf einfache
Weise und auf schnelle Weise mit einem reduzierten Ausmaß an für das Kollationieren
nötigen
Daten zur Verfügung
zu stellen.
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Bei
einem Verfahren zum Registrieren von Handflächenabdrucken gemäß der vorliegenden
Erfindung wird jeder von zu identifizierenden Individuen erhaltene
Handflächenabdruck
in mehrere Teile oder Bereiche mit vorbestimmten Positionen und
Größen aufgeteilt,
wenn die Handflächenabdrucke
für die
Authentifizierung der Individuen registriert werden. Merkmalspunkte
werden von den Handflächenabdruckteilen
extrahiert und als Information (hierin nachfolgend oft "Merkmalsinformation" genannt) über die
Merkmalspunkte registriert.
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Eine
Vorrichtung zum Registrieren eines Handflächenabdrucks gemäß der vorliegenden
Erfindung weist eine Bildanzeigeeinheit zum Anzeigen des Handflächenabdrucks
als Bildinformation auf einer Anzeigeeinheit, eine Teil-Aufteilungseinheit
zum Aufteilen des Handflächenabdrucks
in mehrere Teile von Bereichen mit vorbestimmten Größen und
Stellen, eine Merkmalsextraktionseinheit zum Extrahieren von Merkmalspunkten
aus den Bereichen der Bildteile und eine Datenspeichereinheit auf.
Teilinformation über
die Bildteile und die durch die Merkmalsextraktionseinheit extrahierte
Merkmalsinformation werden korreliert und zusammen mit separat eingegebener
entsprechender Information über
das Individuum in der Datenspeichereinheit gespeichert.
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Bei
dieser Vorrichtung wird der Handflächenabdruck in Bereiche mit
vorbestimmten Größen und Stellen
zur Authentifizierung von Individuen aufgeteilt. Dies erleichtert
die Unterscheidung und die Identifizierung der Individuen. Die Individuen
können auch
authentifiziert werden. Zusätzlich
kann die Menge an zu und von der Datenspeichereinheit übertragenen
Daten reduziert werden, weil die Daten in Teile aufgeteilt werden.
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Bei
einem Verfahren zum Kollationieren eines Handflächenabdrucks gemäß der Erfindung
werden die vom Handflächenabdruck
erhaltenen Merkmalspunkte entsprechend ihrer jeweiligen durch das oben
beschriebene Registrierungsverfahren erhaltenen Bildteile registriert.
Wenn diese Merkmalspunkte mit Referenzabtastungen zur Authentifizierung
des Individuums verglichen werden, wird er oder sie authentifiziert,
wenn die von wenigstens einem der Bildteile abgeleitete Merkmalsinformation
zu einer Übereinstimmung
führt.
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Eine
Vorrichtung zum Kollationieren von Handflächenabdrucken von Individuen
gemäß der Erfindung
weist folgendes auf: eine Datenspeichereinheit zum Speichern von
Teilinformation über
Teile von jedem Fingerabdruck und von entsprechender Merkmalsinformation über Merkmalspunkte
sowie von entsprechender Personenidentitätsinformation zur Identifizierung
der Individuen, eine Bildextraktionseinheit zum Aufteilen von jedem
zurückgelassenen
eingegebenen Handflächenabdruck
und zum Extrahieren von wenigstens einem Bildteil des Abdrucks,
eine Merkmalsextraktionseinheit zum Extrahieren von Merkmalspunkten
von dem Bildteil oder den Bildteilen, der oder die durch die Bildextraktionseinheit
extrahiert ist oder sind, und eine Informationskollationiereinheit
zum Vergleichen der Teilinformation über die Bildteile und der Merkmalsinformation über die
extrahierten Merkmalspunkte mit in der Datenspeichereinheit gespeicherten
Daten und zum Erzeugen von Information, die verifizierte Individuen identifiziert.
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Wo
das Kollationieren durch diese Vorrichtung ausgeführt wird,
wird Merkmalsinformation nur von einigen Bildteilen extrahiert und
für das
Kollationieren verwendet. Dies kann die Menge an zu und von der
Datenspeichereinheit oder der Informationskollationiereinheit übertragenen
Daten reduzieren. Darüber
hinaus kann die Kollationierzeit verkürzt werden.
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Andere
Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden im Verlaufe ihrer Beschreibung
erscheinen, die folgt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein funktionelles Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Registrieren
von Handflächenabdrucken
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ablauffolge von Operationen darstellt,
die durch die in 1 gezeigte Vorrichtung durchgeführt werden;
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3 ist
ein funktionelles Blockdiagramm einer Kollationiervorrichtung zum
Kollationieren von zurückgelassenen
Handflächenabdrucken,
wobei die Kollationiervorrichtung gemäß der Erfindung gebildet ist;
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Hauptablauffolge von Operationen darstellt,
die durch die in 3 gezeigte Vorrichtung durchgeführt werden;
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5 ist
eine Ansicht, die eine Art zeigt, auf welche Bildteile eines Handflächenabdrucks
gemäß der Erfindung
spezifiziert werden;
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ablauffolge von Operationen darstellt,
die zum Spezifizieren der Bildteile durchgeführt werden, wie sie in 5 gezeigt
sind;
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7 ist
ein Blockdiagramm, das eine Form von Daten darstellt, die in einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung
gespeichert sind;
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8 ist
ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die einen Kommunikationsbus
verwendet, wobei die Vorrichtung gemäß der Erfindung gebildet ist; und
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9 ist
ein funktionelles Blockdiagramm einer integrierten Registrierungs/Kollationierungsvorrichtung
gemäß der Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 stellt
die Funktionen einer Vorrichtung zum Registrieren von Handflächenabdrucken
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar. Die Registrierungsvorrichtung weist eine Bildeingabeeinheit 11,
eine Bildanzeigeeinheit 12, eine Teil-Aufteilungseinheit 13, eine
Merkmalsextraktionseinheit 14 und eine Datenspeichereinheit 15 auf.
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Die
Bildeingabeeinheit 11 nimmt einen zu registrierenden und
zu speichernden Handflächenabdruck
an. Die Eingabeeinheit 11 sendet die Bilddaten zur Bildanzeigeeinheit 12,
um das Bild auf dem Sichtbildschirm anzuzeigen. Die Bildanzeigeeinheit 12, die
die Bilddaten empfängt,
zeigt den gesamten Handflächenabdruck
an und teilt das angezeigte Bild durch vorbestimmte Trenn- bzw.
Teilungslinien unter einer manuellen Steuerung oder einer Computersteuerung
in Teile auf. Daten über
die spezifizierten Trennlinien werden zu der Teil-Aufteilungseinheit 13 gesendet,
die die Bilder in Teile aufteilt. Bereiche mit geeigneter Größe und geeigneten
Positionen, die eine Identifizierung von Individuen ermöglichen,
sind im Voraus bestimmt worden. Ein spezifisches Beispiel davon
wird später
unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden.
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Die
Teil-Aufteilungseinheit 13 empfängt die Bilddaten von der Bildanzeigeeinheit 12 und
wird diesbezüglich
angewiesen, wie das Bild durch Trennlinien aufgeteilt wird.
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Die
Teil-Aufteilungseinheit 13 spezifiziert Bildteile in einer
vorbestimmten Sequenz und sendet Bilddaten über die spezifizierten Bildteile
zur Merkmalsextraktionseinheit 14 und Information über den spezifizierten
Teil zur Datenspeichereinheit 15. Die Zufuhr der Daten
und von Information wird unter der Steuerung der Datenspeichereinheit 15 gestoppt.
Die Information über
die Bildteile kann nicht direkt zur Datenspeichereinheit 15 gesendet
werden; vielmehr kann die Information zusammen mit den Bilddaten über die
Merkmalsextraktionseinheit oder einen anderen Weg gesendet werden.
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Die
Merkmalsextraktionseinheit 14 extrahiert Merkmalspunkte
aus den von der Teil-Aufteilungseinheit 13 empfangenen
Bilddaten und sendet Information über die Merkmalspunkte zur
Datenspeichereinheit 15. Wo die Information über die
Bildteile zusammen mit den Bilddaten von der Teil-Aufteilungseinheit 13 gesendet
wird, wird die Information über
die Bildteile auch zusammen mit der Information über die Merkmalspunkte zur
Datenspeichereinheit 15 gesendet.
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Die
Datenspeichereinheit 15 hat Speicherbereiche zum Speichern
von Daten. Eine andere Art von separat eingegebener Information über Individuen
(z.B. Personennamen oder individuelle Identifikationscodes) wird
in einem anderen der Speicherbereiche gespeichert. Die Datenspeichereinheit 15 empfängt die
Information über
die Merkmalspunkte von der Merkmalsextraktionseinheit 14 und
lädt die eingegebene
Merkmalsinformation in die Speicherbereiche entsprechend denjenigen
Stücken
der Bildteilinformation, die gleichzeitig empfangen werden.
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Die
separat eingegebene Information für die Identifikation von Individuen
wird von der Datenspeichereinheit eingegeben. Die Information kann
von der Bildeingabeeinheit zu der Datenspeichereinheit zusammen
mit den Bilddaten über
verschiedene Verarbeitungseinrichtungen oder einen anderen Weg gesendet
werden.
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Eine
Ablauffolge von Operationen zur Registrierung, wie sie in 1 gezeigt
ist, wird als Nächstes
unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 2 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Hauptablauffolge von Operationen darstellt,
die durch die in 1 gezeigte Handflächenabdruck-Registrierungsvorrichtung
durchgeführt
werden.
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Die
verschiedenen Arten von Information werden übertragen, wie es in 1 gezeigt
ist. Zuerst wird eine Anweisung zur Registrierung eines Handflächenabdrucks
in die Registrierungsvorrichtung eingegeben. Dann werden Bilddaten über den Handflächenabdruck
in die Bildeingabeeinheit 11 eingegeben (Schritt 1).
Personenidentitätsinformation über das
Individuum, wie beispielsweise sein oder ihr Name oder ein individueller
Identifikationscode, wird in die Datenspeichereinheit 15 eingegeben.
Die Bilddaten über
den in die Bildeingabeeinheit 11 eingegebenen Handflächenabdruck
werden auf der Bildanzeigeeinheit 12 angezeigt (Schritt 2).
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Es
wird diesbezüglich
eine Entscheidung getroffen, ob das auf der Bildanzeigeeinheit 12 angezeigte
Bild in vorbestimmte Teile aufgeteilt werden kann (Schritt 3).
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Wenn
das Ergebnis der im Schritt 3 getroffenen Entscheidung
JA ist, geht die Steuerung zu einem Schritt 4, wo die Bilddaten
zusammen mit einer Aufteilungsanweisung zur Teil-Aufteilungseinheit 13 gesendet
werden. Die Teil-Aufteilungseinheit 13 extrahiert
den ersten der durch die Aufteilung erzeugten Bildteile (Schritt 4).
Bilddaten über
die aufgeteilten Teile mit vorbestimmten Bereichen werden zur Merkmalsextraktionseinheit 14 gesendet.
Namen, die die aufgeteilten Teile anzeigen, werden als Teilinformation
zur Datenspeichereinheit 15 gesendet.
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Die
Merkmalsextraktionseinheit 14 empfängt die Bilddaten über die
aufgeteilten Teile, extrahiert Merkmalspunkte (Schritt 5)
und sendet sie als Merkmalsinformation zur Datenspeichereinheit 15.
Die Datenspeichereinheit 15 lädt die Merkmalsinformation über die
Merkmalspunkte in diejenigen der Speicherbereiche, die der Teilinformation
entsprechen, die gleichzeitig von der Teil-Aufteilungseinheit 13 empfangen
wird (Schritt 6). Wie es zuvor angegeben ist, werden die
unterschiedlichen Speicherbereiche für unterschiedliche Arten von
Information über Individuen
gebildet, wobei die Information separat eingegeben wird.
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Wenn
die Teil-Aufteilungseinheit 13 eine Benachrichtigung über eine
Beendigung der Ladeoperation von der Datenspeichereinheit 15 empfängt, wird
dann, wenn kein weiterer Bildteil existiert (d.h. das Ergebnis der
im Schritt 7 getroffenen Entscheidung NEIN ist), die Verarbeitung
beendet. Wenn das Ergebnis der im Schritt 7 getroffenen
Entscheidung JA ist, was anzeigt, dass irgendein weiterer Bildteil existiert,
dann wird dieser Teil extrahiert (Schritt 8). Die Steuerung
geht zurück
zum Schritt 5, wo Merkmalspunkte aus den Bilddaten über den
extrahierten Teil extrahiert werden, und eine darauf folgende Verarbeitung
wird wiederholt.
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Wenn
das Ergebnis der im Schritt 3 getroffenen Entscheidung
NEIN ist (d.h. die auf der Bildanzeigeeinheit 12 angezeigten
Bilddaten zeigen an, dass der gewünschte Teil nicht aufteilbar
ist), werden Daten über
das gesamte angezeigte Bild von der Teil-Aufteilungseinheit 13 zur
Merkmalsextraktionseinheit 14 gesendet. Information über das
gesamte Bild wird als Zusammenfassung von Daten über die Bildteile zur Datenspeichereinheit 15 gesendet.
Daher empfängt
die Merkmalsextraktionseinheit 14 die Bilddaten und extrahiert
Merkmalspunkte aus dem gesamten Bild (Schritt 11). Die
Information über
die Merkmalspunkte wird als Merkmalsinformation zur Datenspeichereinheit 15 gesendet,
die wiederum die von der Merkmalsextraktionseinheit 14 gesendete Merkmalsinformation
in diejenigen (nicht gezeigt) der Bereiche entsprechend der Information über das
gesamte Bild lädt
(Schritt 12). Dann wird die Verarbeitung beendet.
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Als
nächstes
wird eine Kollationiervorrichtung zum Kollationieren von zurückgelassenen Handflächenabdrucken
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, die ein funktionelles
Blockdiagramm der Kollationiervorrichtung ist. Diese Kollationiervorrichtung
weist eine Datenspeichereinheit 20, eine Bildeingabeeinheit 21,
eine Bildanzeigeeinheit 22, eine Teil-Aufteilungseinheit 23,
eine Merkmalsextraktionseinheit 24 und eine Informationskollationiereinheit 25 auf.
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Eine
Datenbank von Information über
Merkmalspunkte entsprechend der Information über die Bildteile ist im Voraus
in der Datenspeichereinheit 20 für jedes Stück von Information gespeichert
worden, die ein jeweiliges Individuum identifiziert, wie es oben beschrieben
ist. Wo es eine Anforderung für
ein Suchen nach Information über
Merkmalspunkte gemäß Information über einen
Bildteil gibt, wird die Merkmalsinformation über jede Art von Information über Individuen
zusammen mit der Information, die das Individuum identifiziert,
gemäß der empfangenen
Bildteilinformation unter Steuerung der Informationskollationiereinheit 25 sequentiell
zur Informationskollationiereinheit 25 gesendet. Demgemäß kann die
Datenbank durch ein unabhängiges
Aufzeichnungsmedium ausgebildet sein, wie z.B. einen Plattenspeicher.
Auf der Registrierungsvorrichtung registrierte Daten können kopiert
und zugeführt
werden.
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Die
Bildeingabeeinheit 21 empfängt Bilddaten, die aus dem
Handflächenabdruck
bestehen, der zurückgelassen
wird und verifiziert werden sollte, und sendet die Bilddaten zur
Bildanzeigeeinheit 22. Die Anzeigeeinheit 22 empfängt die
Bilddaten und zeigt den gesamten Handflächenabdruck auf ihrem Bildschirm
an. Das Bild auf dem Bildschirm wird mittels vorbestimmter Trennlinien
unter einer manuellen Steuerung oder einer Computersteuerung in
Teile aufgeteilt. Die spezifizierten Trennlinien werden zu der Teil-Aufteilungseinheit 23 gesendet.
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Die
Teil-Aufteilungseinheit 23 teilt das zurückgelassene
Handflächenbild
in Abhängigkeit
von den von der Bildanzeigeeinheit 22 empfangenen Bilddaten
und von der spezifizierten Aufteilung in mehrere Teile auf. Wenn
die durch die Aufteilung erhaltenen Bildteile mehrere sind, spezifiziert
die Teil-Aufteilungseinheit 23 diese Teile in einer vorbestimmten
Reihenfolge. Von diesen Teilen abgeleitete Bilddaten werden zur
Merkmalsextraktionseinheit 24 gesendet. Weiterhin wird
Information über
die durch die Aufteilung erzeugten Teile zur Informationskollationiereinheit 25 gesendet.
Unter einer Steuerung der Informationskollationiereinheit 25 wird
die Zufuhr von diesen Bilddaten und von Information über die
Teile wird gestoppt oder wird der Zielort der Zufuhr umgeschaltet.
Die Information über
die Teile kann direkt, beispielsweise ohne über die Informationskollationiereinheit,
zur Datenspeichereinheit gesendet werden.
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Die
Merkmalsextraktionseinheit 24 extrahiert Merkmalspunkte
von den von der Teil-Aufteilungseinheit 23 empfangenen
Bilddaten und sendet Information über die Merkmalspunkte zur
Informationskollationiereinheit 25. Wenn die Information über die
Bildteile zusammen mit den Bilddaten von der Teil-Aufteilungseinheit 23 gesendet
wird, wird die Information über
die Bildteile zusammen mit der Information über die Merkmalspunkte zur
Informationskollationiereinheit 25 gesendet.
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Die
Informationskollationiereinheit 25 sendet die von der Teil-Aufteilungseinheit 23 empfangene Teilinformation
zur Datenspeichereinheit. Wenn es eine Anforderung für ein Suchen
nach Information über
Merkmalspunkte gibt, nimmt die Kollationiereinheit 25 die
Information über
die Merkmalspunkte und die Information zum Identifizieren des Individuums von
der Datenspeichereinheit 20 an. Die Information über die
Merkmalspunkte basiert auf Bildteilinformation für jede Art von in der Datenspeichereinheit 20 gespeicherter
Personenidentitätsinformation.
Die Datenspeichereinheit 20 wird sequentiell nach der Information über die
Individuen durchsucht. Darauf folgend vergleicht die Kollationiereinheit 25 die
von der Merkmalsextraktionseinheit 24 erhaltene Merkmalsinformation über die
Merkmalspunkte mit der Information über die Merkmalspunkte in der
Datenspeichereinheit 20, wobei die Merkmalsinformation
abweichend von der Information ist, die von der Datenspeichereinheit 20 empfangen
wird. Wenn es eine Übereinstimmung
zwischen ihnen gibt, liefert die Kollationiereinheit 25 die
Personenidentitätsinformation zum
Identifizieren des Individuums, wobei die Personenidentitätsinformation
von der Datenspeichereinheit 20 empfangen wird.
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In 3 sind
Operationen zum Kollationieren gezeigt. Diese Operationen werden
detaillierter durch Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. 4 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Hauptablauffolge von Operationen darstellt,
die durch die in 3 gezeigte Kollationiervorrichtung durchgeführt werden,
wobei die Kollationiervorrichtung zum Kollationieren von zurückgelassenen Handflächenabdrucken
handelt. Verschiedene Arten von Information werden übertragen,
wie es in 3 gezeigt ist.
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Die
Kollationiervorrichtung empfängt
eine Kollationierungsanforderung zum Kollationieren eines zurückgelassenen
Handflächenabdrucks
(Schritt 21) und von Bilddaten über den zurückgelassenen Handflächenabdruck
(Schritt 22). Die Bildanzeigeeinheit 22 zeigt
ein Bild gemäß den empfangenen
Bilddaten an (Schritt 23).
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Die
Teil-Aufteilungseinheit 23 teilt das auf der Bildanzeigeeinheit 22 angezeigte
Bild in vorbestimmte Teile auf und trifft eine Entscheidung diesbezüglich, ob
das angezeigte Bild mehrere Teile hat (Schritt 24). Wenn
das Ergebnis der im Schritt 24 getroffenen Entscheidung
JA ist, geht die Steuerung zum Schritt 25, wo eine Entscheidung
diesbezüglich
getroffen wird, ob das angezeigte Bild in mehrere Teile aufgeteilt
ist. Wenn das Ergebnis der im Schritt 25 getroffenen Entscheidung
JA ist, geht die Steuerung zum Schritt 26, wo der erste
Bildteil extrahiert wird (Schritt 26). Die Teil-Aufteilungseinheit 23 sendet
Bilddaten entsprechend den aufgeteilten Teilen zur Merkmalsextraktionseinheit 24 und
gibt den aufgeteilten Teilen Namen. Diese Namen werden als Information über die
Teile des Bildes zur Informationskollationiereinheit 25 gesendet.
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Die
Merkmalsextraktionseinheit 24 empfängt Bilddaten über die
aufgeteilten Teile mit erwünschten Bereichen
und extrahiert Merkmalspunkte (Schritt 27). Information über die
Merkmalspunkte wird von der Extraktionseinheit 24 zur Informationskollationiereinheit 25 gesendet,
die wiederum die Information über
die Merkmalspunkte zur Datenspeichereinheit 20 sendet.
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Die
Datenspeichereinheit 20 sucht nach Information über die
Merkmalspunkte von Individuen unter Verwendung der von der Informationskollationiereinheit 25 empfangenen
Teilinformation. Die Information über die Merkmalspunkte von
jedem Individuum wird zusammen mit der Information zum Identifizieren
der Individuen sequentiell zur Kollationiereinheit 25 gesendet.
Die Kollationiereinheit 25 vergleicht die von der Merkmalsextraktionseinheit 24 empfangene
Merkmalsinformation mit der Merkmalsinformation in der Datenspeichereinheit 20 (Schritt 28).
Die Steue rung geht dann weiter zu einem Schritt 29, wo
eine Entscheidung diesbezüglich
getroffen wird, ob es eine Übereinstimmung
zwischen diesen zwei Arten von Merkmalsinformation gibt. Wenn das Ergebnis
der Entscheidung JA ist, sendet die Kollationiereinheit 25 die
von der Datenspeichereinheit 20 empfangene Personenidentitätsinformation
aus (Schritt 30).
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Wenn
das Ergebnis der im Schritt 29 getroffenen Entscheidung
NEIN ist, d.h. es keine Übereinstimmung
gibt, geht die Steuerung zu einem Schritt 31, wo eine Entscheidung
diesbezüglich
getroffen wird, ob Information über
den nächsten
extrahierten Teil nicht verfügbar
ist. Wenn das Ergebnis der im Schritt 31 getroffenen Entscheidung
NEIN ist, erzeugt die Kollationiereinheit 25 eine Kollationierausgabe,
die anzeigt, dass es keine Übereinstimmung oder
keine Information gibt (Schritt 32).
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Wenn
das Ergebnis der im Schritt 31 getroffenen Entscheidung
JA ist, d.h. es Information über den
nächsten
Teil des Bildes gibt, geht die Steuerung zu einem Schritt 33,
in welchem der nächste
Teil extrahiert wird. Dann geht die Steuerung zurück zum Schritt 27,
wo Merkmalspunkte aus Bilddaten über den
extrahierten Teil mit vorbestimmten Bereichen extrahiert werden.
Die darauf folgende Verarbeitung wird wiederholt.
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Wenn
das Ergebnis der im Schritt 25 getroffenen Entscheidung
NEIN ist, d.h. der gewünschte Teil
der auf der Bildanzeigeeinheit 22 angezeigten Bilddaten
nicht aufgeteilt werden kann und es nur einen Teil gibt, sendet
die Teil-Aufteilungseinheit 23 Daten über das gesamte angezeigte
Bild zur Merkmalsextraktionseinheit 24. Die Aufteilungseinheit 23 sendet
Information über
das gesamte Bild, die aus einer Zusammenfügung von Daten über Teile
besteht, zur Kollationiereinheit 25. Die Merkmalsextraktionseinheit 24 empfängt die
Daten über
das Bild und extrahiert Merkmalspunkte aus dem gesamten Bild (Schritt 41).
Die Merkmalspunkte des gesamten Bildes werden als Information über die
Merkmalspunkte des zurückgelassenen
Handflächenabdrucks
zur Kollationiereinheit 25 gesendet.
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Die
Informationskollationiereinheit 25 sendet die von der Merkmalsextraktionseinheit 24 empfangene
Merkmalsinformation zur Datenspeichereinheit 20. Die Datenspeichereinheit 20 sucht
nach der Information über
die Merkmalspunkte für
jedes Individuum unter Verwendung der von der Kollationiereinheit 25 empfangenen Information,
wobei die letztere Information als das gesamte Bild angesehen wird.
Die gesuchte Information wird sequentiell zusammen mit der Personenidentitätsinformation
zur Kollationiereinheit 25 gesendet. Die Kollationiereinheit 25 vergleicht
die von der Merkmalsextraktionseinheit 24 empfangene Merkmalsinformation
mit der in der Datenspeichereinheit 20 gespeicherten Merkmalsinformation
(Schritt 42). Wenn das Ergebnis der im Schritt 43 getroffenen
Entscheidung JA ist, d.h. es eine Übereinstimmung gibt, geht die
Steuerung zum Schritt 30, wo die Kollationiereinheit 25 eine
Ausgabe erzeugt, die die von der Datenspeichereinheit 20 empfangene
Personenidentitätsinformation
ist.
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Wenn
das Ergebnis der im Schritt 43 getroffenen Entscheidung
NEIN ist, d.h. es keine Übereinstimmung
gibt, geht die Steuerung weiter zum Schritt 32, wo die
Kollationiereinheit 25 eine Ausgabe erzeugt, die anzeigt,
dass es keine Übereinstimmung oder
keine Information gibt.
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Ein
Handflächenabdruck
und ein Verfahren zum Extrahieren von Teilen des Handflächenabdrucks
durch eine Aufteilung gemäß der vorliegenden
Erfindung werden unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Zuerst wird ein Handflächenabdruck nahezu
vollständig
als rechteckförmiger
Extraktionsrahmen 30 gebildet, um Teile des Handflächenabdrucks
zu extrahieren. Dieser Rahmen 30 weist eine obere horizontale
Linie 30a auf, die die Handfläche nahe den Basen der vier
Finger (d.h. des Zeigefingers, des Mittelfingers, des Ringfingers
und des kleinen Fingers) kreuzt, eine untere horizontale Linie 30b,
die parallel zu der oberen horizontalen Linie 30a und nahe
dem Handgelenk ist, eine vertikale gerade Linie 30c, die
vertikal zu den zwei horizontalen Linien 30a und 30b und
nahe der Basis des Daumens ist, und eine weitere vertikale Linie 30d,
die sich entlang der Seitenfläche
unter dem kleinen Finger erstreckt. Die untere horizontale Linie 30b ist
so eingestellt, um über
eine Schnittstelle 35 zu verlaufen, bei welcher eine Bergtrennlinie 36 die
Lebenslinie 32 trifft. Die Bergtrennlinie 36 erstreckt
sich in vertikaler Richtung vom Mittelpunkt 33 (der später spezifiziert
wird) zwischen der Basis des Mittelfingers und der Basis des Ringfingers
in Richtung zum Handgelenk.
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Jeder
hat diese vier Finger, eine Herzenslinie 31 und eine Lebenslinie 32 im
Handflächenabdruck. Basierend
auf ihren Positionen werden der Mittelpunkt 33, eine Schnittstelle 34 und
die Schnittlinie 35 gebildet, wie es gezeigt ist. Wie es
zuvor angegeben ist, ist der Mittelpunkt 33 der Mittelpunkt
in der Verbindungsein heit, die den Mittelfinger und den Ringfinger verbindet.
Bei der Schnittstelle 34 trifft die Herzenslinie 31 die
Seite des Handflächenabdrucks
unter dem kleinen Finger. Wie es oben beschrieben ist, trifft die Lebenslinie 32 auf
der Handgelenkseite bei der Schnittstelle 53 die untere
horizontale Linie 30b auf der Handgelenkseite des Handflächenabdrucks.
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Zum
Aufteilen des Handflächenabdrucks
in Teile sind die Bergtrennlinie 36 und eine Basentrennlinie 37 vorgesehen.
Die Bergtrennlinie 36 ist eine gerade Linie, die den Mittelpunkt 33 und
die Schnittstelle 35 verbindet. Die Basentrennlinie 37 erstreckt
sich von der Schnittstelle 34 in vertikaler Richtung zur Bergtrennlinie 36.
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Der
Handflächenabdruck
enthält
weiterhin einen Vierfinger-Basisteil 41, einen Thenar oder
Daumenberg bzw. -ballen 42 und einen Hypothenar oder Berg
bzw. Ballen des kleinen Fingers 43. Der Vierfinger-Basisteil 41 ist
ein Bereich auf der Seite der vier Finger und durch die Basentrennlinie 37 des
rechteckförmigen
Extraktionsrahmens 30 definiert. Der Thenar 42 und
der Hypothenar 43 sind durch die Basentrennlinie 37 des
Extraktionsrahmens 30 und die Bergtrennlinie 36 definiert
und aufgeteilt und jeweils näher
zum Daumen und zum kleinen Finger angeordnet.
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Als
nächstes
wird die Ablauffolge, in welcher die Gebiete des Vierfinger-Basisteils 41,
des Thenars 42 und Hypothenars 43 eingestellt
werden, unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
Zuerst wird die Position des Handflächenabdruck-Extraktionsrahmens 30 durch
die obere horizontale Linie 30a, die die Handfläche nahe
den Basen der vier Finger kreuzt, die untere horizontale Linie 30b nahe dem
Handgelenk, die vertikale Linie 30c nahe der Basis des
Daumens und die vertikale Linie 30d, die sich entlang der
Seitenfläche
unter dem kleinen Finger erstreckt, spezifiziert (Schritt 51).
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Dann
wird die Position der Schnittstelle 35 durch die Schnittstelle
der vertikalen Linie 36 und der Lebenslinie 32 eingestellt.
Die vertikale Linie 36 erstreckt sich in vertikaler Richtung
zum Handflächenabdruck-Extraktionsrahmen 30 von
dem Mittelpunkt 33 nahe den Basen der vier Finger in Richtung
zum Handgelenk. Als Ergebnis wird eine gerade Linie, die über sowohl
den Mittelpunkt 33 als auch die Schnittstelle 35 verläuft, derart
definiert, dass sie die Bergtrennlinie 36 ist (Schritt 52).
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Danach
wird die Position des Teils des Extraktionsrahmens 30 auf
der Handgelenkseite so eingestellt, dass er über diese Schnittstelle 35 läuft (Schritt 53).
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Darauf
folgend wird die Position der Schnittstelle 34 durch die
Schnittstelle der Herzenslinie 31 und der Seitenlinie des
Handflächenabdrucks
unter dem kleinen Finger eingestellt. Eine gerade Linie, die sich
von der Schnittstelle 34 in vertikaler Richtung zur Bergtrennlinie 36 erstreckt,
wird derart definiert, dass sie die Basentrennlinie 37 ist
(Schritt 54).
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Dann
wird die Innenseite des Extraktionsrahmens 30 durch die
Basentrennlinie 37 in vertikal benachbarte zwei Teile aufgeteilt.
Derjenige von diesen zwei Teilen, der näher zu den vier Fingern ist,
wird derart definiert, dass er der Vierfinger-Basisteil 41 ist. Der
Teil der Innenseite des Extraktionsrahmens 30, der durch
diese Basentrennlinie 37 und die Bergtrennlinie 36 definiert
und nahe dem Daumen angeordnet ist, wird derart definiert, dass
er der Thenar 42 ist. Der Teil der Innenseite des Extraktionsrahmens 30,
der durch die Basentrennlinie 37 und die Bergtrennlinie 36 definiert
und nahe dem kleinen Finger angeordnet ist, wird derart definiert,
dass er der Hypothenar 43 ist (Schritt 55). Dann
wird die Verarbeitung beendet.
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Eine
Personenidentitätsinformation
zum Identifizieren eines jeweiligen Individuums wird auf die Art
gespeichert, wie es in den 1, 5 und 7 dargestellt
ist. 7 stellt ein Beispiel der Personenidentitätsinformation
dar, die in der in 1 gezeigten Datenspeichereinheit 15 gespeichert
ist.
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Diese
Personenidentitätsinformation
enthält Merkmalspunkte,
die durch die Merkmalsextraktionseinheit 14 aus dem Vierfinger-Basisteil 41,
dem Thenar 42 und dem Hypothenar 43 extrahiert
sind, sowie aus Handflächenabdrucken
an den Seitenflächen (nicht
gezeigt) der Handfläche.
Diese Information zur Identifizierung von Individuen wird in der
Datenspeichereinheit 15 gespeichert.
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Eine
Vielzahl von Kollationiervorrichtungen 50 und eine Registrierungsvorrichtung 60 sind
entfernt installiert. Die Kollationiervorrichtungen 50 tauschen
Daten mit der Registrierungsvorrichtung 60 über einen
Kommunikationsbus 70 auf die Art aus, wie es in den 1, 3 und 8 dargestellt
ist.
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Eine
jeweilige Kollationiervorrichtung 50 hat keinerlei Datenspeicher
wie die in 3 gezeigte Datenspeichereinheit 20.
Eine jeweilige Kollationiervorrichtung 50 hat eine Informationskollationiereinheit 51 und
eine Sende/Empfangs-Einheit 52, die über eine Schnittstelle mit
einer Datenspeichereinheit 62 innerhalb der Außenseiten-Registrierungsvorrichtung 60 über den
Kommunikationsbus 70 verbunden ist. Die Sende/Empfangs-Einheit 52 empfängt Information
von der Datenspeichereinheit 62 über eine Sende/Empfangs-Einheit 61 innerhalb
der Registrierungsvorrichtung 60. Personenidentitätsinformation zur
Identifizierung von Individuen ist, wie es oben beschrieben ist,
im Voraus in die Datenspeichereinheit 62 der Registrierungsvorrichtung 60 geladen
worden. Das bedeutet, dass die Datenspeichereinheit 62 innerhalb
der Registrierungsvorrichtung 60 die gesamte Information
zur Identifizierung von allen Individuen managt.
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Als
nächstes
wird eine Registrierungs/Kollationier-Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
Diese integrierte Vorrichtung weist eine Bildeingabeeinheit 71,
eine Bildanzeigeeinheit 72, eine Teil-Aufteilungseinheit 73, eine
Merkmalsextraktionseinheit 74, eine Datenspeichereinheit 75 und
eine Informationskollationiereinheit 76 auf. Diese Vorrichtung
ist bezüglich
der Registrierungsfunktionen und des Betriebs identisch zu der bereits
in Zusammenhang mit den 1 und 2 beschriebenen
Vorrichtung. Die integrierte Vorrichtung ist bezüglich der Kollationierfunktionen
und des Betriebs identisch zu der zuvor in Zusammenhang mit den 3 und 4 beschriebenen
Vorrichtung. Gleiche Komponenten sind in verschiedenen Figuren durch
gleiche Bezugszeichen indiziert, und diejenigen Komponenten, die
bereits beschrieben worden sind, werden nachfolgend nicht detailliert
beschrieben werden.
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Wenn
ein Handflächenabdruck
registriert wird, wird Information für eine Identität von Individuen von
der Bildanzeigeeinheit 72 zur Datenspeichereinheit 75 eingegeben.
Teilinformation über
Teile des Handflächenabdrucks
wird von der Teil-Aufteilungseinheit 73 eingegeben.
Merkmalsinformation über Merkmalspunkte
wird von der Merkmalsextraktionseinheit 74 eingegeben.
Diese Eingaben sind durch die durchgezogenen Linien angezeigt. Diese
verschiedenen Arten von Information werden in der Datenspeichereinheit 75 gespeichert.
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Wenn
ein zurückgelassener
Handflächenabdruck
verifiziert wird, erzeugt die Datenspeichereinheit 75 Information
für eine
Identifizierung von Individuen und Information über Merkmalspunkte gemäß der von
der Teil-Aufteilungseinheit 73 empfangenen Teilinformation.
Diese Ausgaben sind durch die gestrichelten Linien angezeigt. Die
Kollationiereinheit 76 vergleicht die von der Merkmalsextraktionseinheit 74 empfangene
Merkmalsinformation mit der in der Datenspeichereinheit 75 gespeicherten
Merkmalsinformation. Die Ergebnisse werden zusammen mit der von
der Datenspeichereinheit 75 empfangenen Personenidentitätsinformation
ausgegeben.
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In
der oben angegebenen Beschreibung sind die Funktionen und die Ablauffolge
von Operationen dargestellt. Die Funktionen können unter Verwendung von beliebigen
funktionellen Blöcken
willentlich kombiniert oder getrennt werden. Weiterhin kann die Ablauffolge
beliebig modifiziert werden, solange die Funktionen erfüllt werden.
Es ist zu beachten, dass die oben zur Verfügung gestellte Beschreibung
den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt.
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Wie
es bislang beschrieben ist, teilt die vorliegende Erfindung einen
Handflächenabdruck
in Bildteile mit vorbestimmten Positionen und Größen auf. Merkmalspunkte werden
aus den Bereichen dieser Bildteile extrahiert. Insbesondere wird
der Handflächenabdruck
durch Bergtrennlinien und Basentrennlinien in einen Vierfinger-Basisteil,
einen Thenar und einen Hypothenar aufgeteilt. Dies erleichtert ein Identifizieren
von Individuen.
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Darüber hinaus
werden zu und von der Datenspeichereinheit gesendete Daten in mehrere
Teile aufgeteilt, und somit kann die Menge an übertragenen Daten reduziert
werden. Dies verkürzt
die Kollationierzeit, bis eine Authentifizierung beendet ist, und somit
kann das Kollationieren schnell durchgeführt werden. Die Menge an Daten,
die zum Kollationieren gespeichert sind, kann erniedrigt werden.
Während eines
Kollationierens werden Merkmalspunkte nur von einigen Teilen des
Handflächenbildes
abgeleitet und mit einer gespeicherten Schablone verglichen. Somit
können
Individuen mit einer reduzierten Menge an Daten identifiziert werden.