JP2000040146A - 画像処理方法、画像処理装置および指掌紋画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像系に固有の特性を吸収する補正処理を行
って所望の画質の画像を得る。 【解決手段】 撮像面１０１にエッジを置いて撮影した
エッジプロファイルから撮像系（集光装置１０２，検知
装置１０３，アナログ回路１０４，Ａ／Ｄ変換回路１０
５）の点広がり関数を推定し、その点広がり関数を基に
フィルタを作成し、そのフィルタを用いて、前記撮像面
１０１に指掌紋を置いて撮影した指掌紋画像を補正し、
撮像系の固有の特性を吸収する。 【効果】 撮像系に固有の特性に左右されない所望の画
質の画像を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理方法、画
像処理装置および指掌紋画像入力装置に関し、さらに詳
しくは、撮像装置に固有の特性を吸収する補正を行って
所望の画質の画像を得られるようにした画像処理方法、
画像処理装置および指掌紋画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の指掌紋画像入力装置は、撮像装置
で指紋または掌紋の少なくとも一方（これを指掌紋と表
記する）を撮影して得られた指掌紋画像を指掌紋照合装
置に入力する画像としている。そして、指掌紋照合装置
は、前記入力された画像の画質に合わせた画像処理アル
ゴリズムで画像処理を行っている。

【０００３】本発明に関連する公知技術を記載した次の
文献がある。 ・文献（１） 坂田俊文、下田陽久、深江潔也：「ＭＯＳ−１ ＭＥＳ
ＳＲ画像のＭＴＦ推定」，Proceeding of The Third Sy
mposium on MOS-1 Verification Program(MVP)(No.1),
I-127〜I-146，National Space Development Agency of
Japan. ・文献（２） 瀬戸洋一：「衛星画像の高精度補正方式」、日本リモー
トセンシング学会誌,Vol.11,No.4,pp41-52(1991) ・文献（３） 瀬戸洋一、浜野亘男：「画像補正機能付き画像補間フィ
ルタの提案」、信学論, Vol.J72-D2,No.5,pp696-706(19
89) ・文献（４） 瀬戸洋一、坪井晃：「画質補正を考慮した不等間隔画素
補間方式の提案」、信学論, Vol.J73-D2,No.3, pp305-3
16(1990) ・文献（５） Nim-Yau Chu、Clare D.McGillem：「Image Restoration
Filters Based on a1-0 Weighting Over the Domain o
f Support of the PSF」，IEEE Trans. A.S.S.P., Vol.
ASSP-27,No.5(1979.10) ・文献（６） James H. McClellan, Thomas W. Parks, Lawrence R. R
abiner ：「A Computer Program for Designing Optimu
m FIR Linear Phase Digital Filters」,IEEETras. On
Audio and Electroacoustics, Vol.AU-21, No.6(1973,1
2) ・文献（７） 田村秀行監修：「コンピュータ画像処理入門」：総研出
版(1985)

【０００４】文献（１）は、振幅伝達関数ＭＴＦ（Modu
lation Transfer Function）の推定方法としてEdge Spe
ctrum ratio Methodを紹介し、衛星画像であるMOS-1 ME
SSR画像の振幅伝達関数ＭＴＦを、この方法により求め
た。文献（２）（３）は、衛星画像における撮影画像の
ぼけ特性を評価し、衛星画像のぼけと幾何学歪を統合し
て補正処理する方式について述べている。文献（４）
は、文献（３）に加えて不等間隔画素歪が生じた場合の
画質劣化補正を考慮した補間法式を提案した。文献
（５）は、画像の点広がり関数ＰＳＦ（Point Spread F
unction）特性の有効計算領域を指定し、有効計算領域
外のエネルギーを最小にするフィルタを求めることで、
鮮鋭化フィルタを生成する方法を開発した。文献（６）
は、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパス
フィルタ効果のある実空間線形デジタルフィルタの設計
方法を紹介した。文献（７）は、一般的な画像処理手法
について紹介している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】撮像装置は固有の特性
を持っているため、別の撮像装置で撮像した画像はそれ
ぞれ画質が異なる。一方、指掌紋照合装置は、本来入力
される画像の画質に合わせた画像処理アルゴリズムを持
っている。このため、ある指掌紋照合装置に入力する画
像を本来の指掌紋画像入力装置以外の指掌紋画像入力装
置から得たくても、画質の違いから画像処理アルゴリズ
ムが適合せず、処理結果に不具合を生じる問題点があ
る。また、画像同士を目視により比較する場合でも、そ
れら画像を得た撮像装置に起因する画質の差があると、
正確な比較を行い難い問題点がある。そこで、本発明の
目的は、撮像装置に固有の特性を吸収する補正処理を行
って所望の画質の画像を得られるようにした画像処理方
法、画像処理装置および指掌紋画像入力装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、実空間のエッジを撮像装置で撮影して得たエッジプ
ロファイルから撮像系の振幅伝達関数または点広がり関
数の少なくとも一方（これを撮像系関数と表記する）を
推定し、その撮像系関数を基にしたフィルタを生成し、
前記撮像装置で撮影して得た撮影画像を前記フィルタを
用いて補正処理することを特徴とする画像処理方法を提
供する。上記第１の観点の画像処理方法では、撮像装置
の撮像系関数を実測し、その撮像系関数を基に生成した
フィルタを用いて、前記撮像装置で得た撮影画像を補正
する。このため、撮像装置に固有の特性を吸収でき、所
望の画質の画像を得ることが出来る。

【０００７】第２の観点では、本発明は、実空間のエッ
ジを撮像装置で撮影して得たエッジプロファイルから撮
像系の振幅伝達関数または点広がり関数の少なくとも一
方（これを撮像系関数と表記する）を推定する撮像系関
数推定手段と、前記撮像系関数を基にしたフィルタを生
成するフィルタ生成手段と、前記撮像装置で撮影して得
た撮影画像を前記フィルタを用いて補正処理する撮影画
像補正手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置
を提供する。上記第２の観点の画像処理装置では、上記
第１の観点の画像処理方法を好適に実施でき、撮像装置
に固有の特性を吸収し、所望の画質の画像を得ることが
出来る。

【０００８】第３の観点では、本発明は、指紋または掌
紋の少なくとも一方（これを指掌紋と表記する）を撮像
する撮像装置を備えた指掌紋画像入力装置であって、前
記撮像装置でエッジを撮影して得たエッジプロファイル
から撮像系の振幅伝達関数または点広がり関数の少なく
とも一方（これを撮像系関数と表記する）を推定する撮
像系関数推定手段と、撮像系関数を画面に表示する撮像
系関数表示手段と、前記撮像系関数を基にしたフィルタ
を生成するフィルタ生成手段と、前記撮像装置で撮影し
て得た指掌紋画像を前記フィルタを用いて補正処理する
撮影画像補正手段とを具備したことを特徴とする指掌紋
画像入力装置を提供する。上記第３の観点の指掌紋画像
入力装置では、エッジを撮影して撮像装置の撮像系関数
を実測し、その撮像系関数を表示する。そこで、操作者
は、表示された撮像系関数を基にフィルタのパラメータ
を設定する。すると、前記撮像系関数と前記パラメータ
とを基にフィルタを生成する。そして、そのフィルタを
用いて、前記撮像装置で得た指掌紋画像を補正する。こ
のため、撮像装置に固有の特性を吸収でき、所望の画質
の画像（＝指掌紋画像入力装置の出力画像＝指掌紋照合
装置に入力する画像）を得ることが出来る。

【０００９】第４の観点では、本発明は、上記構成の指
掌紋画像入力装置において、所望の画質の有効計算領域
を指定する有効計算領域指定手段を具備し、前記フィル
タ生成手段は、前記点広がり関数の前記有効計算領域外
の値を小さくする鮮鋭化フィルタを生成することを特徴
とする指掌紋画像入力装置を提供する。上記第４の観点
の指掌紋画像入力装置では、操作者は、フィルタのパラ
メータとして有効計算領域を指定する。これにより、鮮
鋭化フィルタを生成できる。

【００１０】第５の観点では、本発明は、上記構成の指
掌紋画像入力装置において、前記撮像装置でエッジを撮
影して得たエッジ画像を画面に表示するエッジ画像表示
手段と、表示したエッジ画像上でエッジ部分を指定する
エッジ部分指定手段とを具備し、前記撮像系関数推定手
段は、指定されたエッジ部分のエッジプロファイルから
撮像系関数を推定することを特徴とする指掌紋画像入力
装置を提供する。上記第５の観点の指掌紋画像入力装置
では、操作者が、エッジ画像中からノイズの少ないエッ
ジ部分を選んで指定すれば、ノイズの影響を排除して撮
像系関数を推定できる。

【００１１】第６の観点では、本発明は、上記構成の指
掌紋画像入力装置において、理想エッジと前記点広がり
関数とを用いたエッジプロファイルシミュレーションに
よりエッジプロファイルを作成するエッジプロファイル
シミュレーション手段を具備したことを特徴とする指掌
紋画像入力装置を提供する。上記第６の観点の指掌紋画
像入力装置では、撮像装置でエッジを撮影して点広がり
関数を得ておけば、その点広がり関数を用いて理想エッ
ジからエッジプロファイルを作成できる。そこで、エッ
ジプロファイルに対して補正処理を実行して補正効果を
検証することを繰り返す際に、撮像装置でエッジを撮影
してエッジプロファイルを得る必要がなくなり、時間と
労力を節減できる。また、撮像装置でエッジを撮影して
エッジプロファイルを得る場合に比べて再現性を向上で
きる。

【００１２】第７の観点では、本発明は、上記構成の指
掌紋画像入力装置において、空間周波数領域でフィルタ
特性を設計するフィルタ特性設計手段を具備し、前記フ
ィルタ生成手段は、前記空間周波数領域で設計されたフ
ィルタ特性に基づいて実空間のフィルタを生成すること
を特徴とする指掌紋画像入力装置を提供する。上記第７
の観点の指掌紋画像入力装置では、操作者は、フィルタ
のパラメータとして空間周波数領域でのフィルタ特性を
設定する。これにより、ローパスフィルタを容易に生成
できる。

【００１３】第８の観点では、本発明は、上記構成の指
掌紋画像入力装置において、前記フィルタ生成手段によ
り予め生成した複数のフィルタを格納するフィルタ格納
手段と、それら複数のフィルタを鮮鋭化度の順に並べて
操作者に提示し選択させるフィルタ選択手段とを具備
し、前記入力画像補正手段は、前記選択されたフィルタ
を用いて補正処理を行うことを特徴とする指掌紋画像入
力装置を提供する。上記第８の観点の指掌紋画像入力装
置では、フィルタを変えて補正処理を実行して補正効果
を検証することを繰り返す際に、鮮鋭化度の順に並べた
中からフィルタを選択できるので、所望のフィルタに到
達しやすくなる。

【００１４】第９の観点では、本発明は、上記構成の指
掌紋画像入力装置において、ネットワークを介して指掌
紋画像を受信する指掌紋画像受信手段と、前記補正処理
した指掌紋画像と前記受信した指掌紋画像とを並べて表
示する比較画面表示手段とを具備したことを特徴とする
指掌紋画像入力装置を提供する。上記第９の観点の指掌
紋画像入力装置では、ネットワークを介して受信した指
掌紋画像と補正処理した指掌紋画像とを並べて表示する
ので、ネットワークを介して受信した指掌紋画像の画質
に容易に合わせることが出来る。よって、例えば、ロー
カル局で採取した指掌紋を、ネットワークを介して指掌
紋センターから取り寄せた指掌紋データと照合する際
に、画質の違いによる誤判断を回避できるようになる。

【００１５】第１０の観点では、本発明は、上記構成の
指掌紋画像入力装置において、前記撮像装置で撮影して
得た指掌紋画像を画面に表示し操作者に局所領域を指定
させる局所領域指定手段を具備し、前記撮影画像補正手
段は、前記指定された局所領域のみについて補正処理を
行うと共にその補正処理した局所領域の画像を画面に表
示することを特徴とする指掌紋画像入力装置を提供す
る。上記第１０の観点の指掌紋画像入力装置では、操作
者が指定した局所領域のみに補正処理を施すため、処理
時間を短縮することが出来る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。なお、これにより本発明が限定されるもの
ではない。

【００１７】（１）指掌紋画像入力装置の構成 図１に、本発明の一実施形態の指掌紋画像入力装置の構
成を示す。レンズ，ミラー，プリズムなどで構成された
集光装置１０２は、撮像面１０１上に置かれた実体の光
学像を、縦方向および横方向にそれぞれ等間隔に配置さ
れた複数の光電素子（例えばＣＣＤ）からなる検知装置
１０３の受像面に結像させる。検知装置１０３の出力信
号は、各光電素子の出力を増幅するアナログ回路１０４
で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１０５でデジタル値に変換
される。これにより得られた中間デジタル画像１０６
は、画像メモリ１０７に格納される。

【００１８】処理装置１１０は、可搬型記憶媒体１０８
から処理手続きメモリ１０９に画像補正手続きを読み込
み、その画像補正手続きに従って、画像メモリ１０７に
格納された中間デジタル画像１０６を画像処理し、得ら
れた出力デジタル画像１１３を画像メモリ１０７に格納
し、出力する。また、処理装置１１０は、中間デジタル
画像１０６および出力デジタル画像１１３をディスプレ
イ１１１に表示する。また、処理装置１１０は、ポイン
ティングデバイス１１２で指定されたディスプレイ１１
１上の点の入力を受け付ける。

【００１９】（２）指掌紋画像入力装置の処理の概要 図２に、指掌紋画像入力装置１００の処理の概要を示
す。 ステップ２０２：集光装置１０２により撮像面１０１上
の実体の光学像を検知装置１０３の受像面に結像させ
る。 ステップ２０３：検知装置１０３の各光電素子で入射光
量をサンプリング処理する。 ステップ２０４：検知装置１０３の各光電素子の出力を
アナログ回路１０４で増幅する。 ステップ２０５：アナログ回路１０４の出力をＡ／Ｄ変
換回路１０５で量子化処理し、中間デジタル画像１０６
を得る。 ステップ２０７：処理装置１１０により中間デジタル画
像１０６をデジタル画像補正処理し、出力デジタル画像
１１３を得る。

【００２０】（３）振幅伝達関数ＭＴＦおよび点広がり
関数ＰＳＦの推定 振幅伝達関数ＭＴＦおよび点広がり関数ＰＳＦは、前記
文献（１）の方法により推定する。撮像面１０１上の実
体をエッジとし、そのエッジと直交する方向（ｘ方向と
する）の実体エッジプロファイルをｆ(ｘ)とし、画像エ
ッジプロファイルをｆ’(ｘ)とし、撮像系の点広がり関
数ＰＳＦをｔ(ｘ)とするとき、（数１）式が成立する。 （数１）

【００２１】実体エッジプロファイルｆ(ｘ)と画像エッ
ジプロファイルｆ’(ｘ)と点広がり関数ｔ(ｘ)のフーリ
エ変換をそれぞれＦ(ｕ)，Ｆ’(ｕ)，Ｔ(ｕ)とすれば、
（数２）式が成立する。 （数２）

【００２２】振幅伝達関数ＭＴＦ(ｕ)は、（数３）式で
表せる。 （数３）

【００２３】（数３）式の分母のＦ(ｕ)は、値０を周期
的に持つため、計算に不都合である。そこで、（数１）
式の両辺にハニングウィンドウ（Hanning Window）ｈ
(ｘ)を乗じ、（数４）式とする。なお、＊は畳み込み演
算を表す。 （数４）

【００２４】ここで、ｇ(ｘ)＝ｈ(ｘ)ｆ(ｘ)，ｇ’(ｘ)
＝ｈ(ｘ)ｆ’(ｘ)とし、ｇ(ｘ)，ｇ’(ｘ)のフーリエ変
換をそれぞれＧ(ｕ)，Ｇ’(ｕ)とすれば、（数５）式が
得られる。 （数５）

【００２５】振幅伝達関数ＭＴＦ(ｕ)は、（数６）式で
表せる。この（数６）式により撮像系の振幅伝達関数Ｍ
ＴＦ(ｕ)を推定できる。 （数６）

【００２６】なお、ハニングウィンドウｈ(ｘ)は、エッ
ジプロファイルの定義域をＬとするとき、（数７）式で
表せる。図３に、ハニングウィンドウｈ(ｘ)の形状を示
す。 （数７）

【００２７】（数３）式または（数６）式をみると、デ
ルタ関数の点広がり関数によりサンプリングされたエッ
ジプロファイル（分母）により、撮像系均一の点広がり
関数ＰＳＦによりサンプリングされたエッジプロファイ
ル（分子）を割り算した結果が振幅伝達関数ＭＴＦ(ｕ)
となっている。このため、サンプリング間隔による周波
数特性は排除され、振幅伝達関数ＭＴＦ(ｕ)を推定でき
る。そして、振幅伝達関数ＭＴＦ(ｕ)をフーリエ逆変換
することで、撮像系の点広がり関数ＰＳＦ(ｘ)を推定で
きる。

【００２８】図４に、上記点広がり関数ＰＳＦの推定方
法の手順を示す。 ステップ４０３：ハニングウィンドウｈ(ｘ)を実体エッ
ジプロファイルｆ(ｘ)に掛けて、ｈ(ｘ)ｆ(ｘ)を得る。 ステップ４０４：ハニングウィンドウｈ(ｘ)を画像エッ
ジプロファイルｆ’(ｘ)に掛けて、ｈ(ｘ)ｆ’(ｘ)を得
る。 ステップ４０５：ｈ(ｘ)ｆ(ｘ)をフーリエ変換して、Ｇ
(ｕ)を得る。 ステップ４０６：ｈ(ｘ)ｆ’(ｘ)をフーリエ変換して、
Ｇ’(ｕ)を得る。 ステップ４０７：｜Ｇ’(ｕ)／Ｇ(ｕ)｜により振幅伝達
関数ＭＴＦ(ｕ)を推定する。 ステップ４０９：推定した振幅伝達関数ＭＴＦ(ｕ)をフ
ーリエ逆変換して、点広がり関数ＰＳＦ(ｘ)を求める。

【００２９】（４）鮮鋭化フィルタの生成 鮮鋭化フィルタは、前記文献（５）の方法により生成す
る。撮像面１０１上の実体をｏ(ｘ)、撮像系の点広がり
関数ＰＳＦをｂ(ｘ)、雑音をｎ(ｘ)、画像をｇ(ｘ)で表
すとき、（数８）式が成立する。なお、図５に、撮像系
の点広がり関数ｂ(ｘ)を示す。 （数８）

【００３０】（２ｎ＋１）個のフィルタ係数ｐｉからな
るフィルタｐ(ｘ)は、フィルタ係数の間隔をｘｉで示す
とき、（数９）式で表現できる。なお、δはデルタ関数
を表す。 （数９）

【００３１】撮像系の点広がり関数ｂ(ｘ)にフィルタｐ
(ｘ)を作用させた結果の複合点広がり関数ＰＳＦをｃ
(ｘ)とすると、（数１０）式が成立する。 （数１０）

【００３２】鮮鋭化フィルタを生成することは、図５に
示すように、ウィンドウ幅Ｘを設定し、このウィンドウ
幅Ｘより外側の領域５０３でのエネルギーが最小になる
フィルタｐ(ｘ)を生成することである。そこで、まず、
ウィンドウ幅Ｘを規定するウィンドウ関数ω(ｘ)を（数
１１）式で定義する。 （数１１）

【００３３】上記の最小化問題は（数１２）式で表され
る。 （数１２）

【００３４】ここで、（数１３）式の雑音の制約があ
る。なお、Ｅは期待値演算子、ｎ(ｔ)はノイズ関数、σ
は標準偏差である。 （数１３）

【００３５】また、（数１４）式の制約がある。なお、
Ｐはフィルタ係数ｐｉを要素とする行ベクトル、Ｂは
（数１６）式で定義される要素を持つ行列、Ｎは雑音ｎ
(ｘ)の相関行列である。 （数１４）

【００３６】（数１３）式の雑音の制約と（数１４）式
の制約の下に、上記最小化問題を整理すると、（数１
５）式が得られる。なお、Ａは（数１６）式で定義され
る要素を持つ行列である。 （数１５）

【００３７】行列Ａ，Ｂの要素ａij、ｂijは（数１６）
式で定義される。 （数１６）

【００３８】さらに、このような最小化問題は、（数１
７）式の汎関数最小化問題に帰すことができる。 （数１７）

【００３９】最終的には、次の一般固有値問題を解くこ
とで、フィルタ係数ｐｉを求めることが出来る。すなわ
ち、撮像系の点広がり関数ｂ(ｘ)を狭くする鮮鋭化フィ
ルタｐ(ｘ)を求めることが出来る。 （数１８）

【００４０】（５）ローパスフィルタの生成 ローパスフィルタは、前記文献（６）の方法により生成
する。図６に示すように、空間周波数領域でウェイトを
定義することでフィルタ特性６０１を設計する。次に、
フィルタ特性６０１に対し、ガウス関数の近似関数を生
成する。次に、この近似関数をフーリエ逆変換すること
で、実空間のローパスフィルタを生成する。

【００４１】（６）指掌紋画像入力装置の詳細 図７に、指掌紋画像入力装置１００の構成の外観を示
す。この指掌紋画像入力装置１００は、画像読取装置８
０１と、処理装置１１０と、ディスプレイ１１１と、ポ
インティングデバイス１１２とを具備している。前記処
理装置１１０は、可搬型記憶媒体１０８に記憶された画
像補正手続きを読み込んだり、可搬型記憶媒体１０８に
画像や画面データ（ディスプレイ１１１に表示されたデ
ータ）を書き込むことが可能である。また、処理装置１
１０は、ローカルエリアネットワーク２００２に接続し
ている。

【００４２】図８に、点広がり関数ＰＳＦを推定するた
めのエッジを描いたテストパターンを示す。このテスト
パターンは、白地７０１の背景に、黒で塗りつぶした複
数の正方形７０２を十字に配したパターンである。

【００４３】画像読取装置８０１は、その撮像面１０１
にセットされた図８のテストパターンを読み取り、テス
トパターンの中間デジタル画像１０６を処理装置１１０
に送る。処理装置１１０は、テストパターンの中間デジ
タル画像１０６を受け取り、ディスプレイ１１１に表示
する。

【００４４】図９に示すように、テストパターンがディ
スプレイ１１１に表示されたら、操作者は、表示された
テストパターン９０４中のノイズの少ないエッジ部分９
０３をポインティングデバイス１１２により指定する。

【００４５】図１０に示すように、処理装置１１０は、
エッジ部分９０３が指定されると、プロファイル獲得ダ
イヤログウィンドウ１００１を作成し、表示する。この
プロファイル獲得ダイヤログウィンドウ１００１上に
は、プロファイル方向設定トグルスイッチ１００２と、
プロファイル画素数設定テキストボックス１００３と、
プロファイル実行ボタン１００４と、キャンセルボタン
１００５とがある。

【００４６】操作者は、前記プロファイル方向設定トグ
ルスイッチ１００２により、画面の横方向にエッジプロ
ファイルを取るか、縦方向にエッジプロファイルを取る
かを、指定できる。また、前記プロファイル画素数設定
テキストボックス１００３により、何画素分のエッジプ
ロファイルを取るか指定できる。操作者が前記プロファ
イル実行ボタン１００４をクリックすると、処理装置１
１０は、プロファイル処理を実行し、プロファイルダイ
ヤログウィンドウ（図１１の１１０１）を表示する。ま
た、操作者が前記キャンセルボタン１００５をクリック
すると、処理装置はプロファイル獲得ダイヤログウィン
ドウ１００１を消去する。

【００４７】図１１に、前記プロファイル実行ボタン１
００４（図１０）により表示するプロファイルダイヤロ
グウィンドウ１１０１を示す。このプロファイルダイヤ
ログウィンドウ１１０１上には、エッジプロファイルを
表示したエッジプロファイルグラフ１１０２と、データ
保存ボタン１１０３と、フィルタ実行ボタン１１０４
と、ＭＴＦ＆ＰＳＦ推定実行ボタン１１０５とがある。

【００４８】操作者が前記データ保存ボタン１１０３を
クリックすると、処理装置１１０は、プロファイルグラ
フ１１０２のデータをその属性も含めて可搬型記憶媒体
１０８等に保存する。また、操作者がフィルタ実行ボタ
ン１１０４をクリックすると、処理装置１１０は、フィ
ルタ保存実行ダイヤログウィンドウ（図１６の１６０
１）をポップアップ表示する。また、操作者が前記ＭＴ
Ｆ＆ＰＳＦ推定実行ボタン１１０５をクリックすると、
処理装置１１０は、ＭＴＦ＆ＰＳＦ推定ダイヤログウィ
ンドウ（図１２の１２０１）をポップアップ表示する。

【００４９】図１２に、前記ＭＴＦ＆ＰＳＦ推定実行ボ
タン１１０５（図１１）によりポップアップ表示するＭ
ＴＦ＆ＰＳＦ推定ダイヤログウィンドウ１２０１を示
す。このＭＴＦ＆ＰＳＦ推定ダイヤログウィンドウ１２
０１上には、補間数設定テキストボックス１２０２と、
ＭＴＦ＆ＰＳＦ推定実行ボタン１２０３と、キャンセル
ボタン１２０４とがある。

【００５０】操作者は、前記補間数設定テキストボック
ス１２０２により、エッジプロファイルの画素間の補間
点数を設定できる。操作者が前記ＭＴＦ＆ＰＳＦ推定実
行ボタン１２０３をクリックすると、処理装置１１０
は、プロファイルグラフ１１０２（図１１）のエッジプ
ロファイルからディテクタ数，エッジ位置，エッジ値
（大，小）を検出し、理想エッジを作成し、その理想エ
ッジと点広がり関数ＰＳＦとしてのデルタ関数とを用い
て（数１）式に従ってシミュレーションし、エッジプロ
ファイルを作成し、それを（数６）式の分母とし、ま
た、プロファイルグラフ１１０２（図１１）のエッジプ
ロファイルを（数６）式の分子として、振幅伝達関数Ｍ
ＴＦを推定する。さらに、その振幅伝達関数ＭＴＦをフ
ーリエ逆変換することで点広がり関数ＰＳＦを推定す
る。そして、ＭＴＦダイヤログウィンドウ（図１３の１
３０１）およびＰＳＦダイヤログウィンドウ１４０１
（図１４の１４０１）を表示する。

【００５１】また、操作者が前記キャンセルボタン１２
０４をクリックすると、処理装置１１０は、ＭＴＦ＆Ｐ
ＳＦ推定ダイヤログウィンドウ１２０１を消去する。

【００５２】図１３に、前記ＭＴＦ＆ＰＳＦ推定実行ボ
タン１２０３（図１２）により表示するＭＴＦダイヤロ
グウィンドウ１３０１を示す。このＭＴＦダイヤログウ
ィンドウ１３０１上には、推定した振幅伝達関数ＭＴＦ
を表示したＭＴＦグラフ１３０２と、データ保存ボタン
１３０３とがある。操作者が前記データ保存ボタン１３
０３をクリックすると、処理装置１１０は、ＭＴＦグラ
フ１３０２のデータを可搬型記憶媒体１０８等に保存す
る。

【００５３】図１４に、前記ＭＴＦ＆ＰＳＦ推定実行ボ
タン１２０３（図１２）により表示するＰＳＦダイヤロ
グウィンドウ１４０１を示す。このＰＳＦダイヤログウ
ィンドウ１４０１上には、点広がり関数ＰＳＦを表示し
たＰＳＦグラフ１４０２と、データ保存ボタン１４０３
と、フィルタ設計実行ボタン１４０４と、エッジプロフ
ァイル作成実行ボタン１４０５とがある。

【００５４】操作者が前記データ保存ボタン１４０３を
クリックすると、処理装置１１０は、ＰＳＦグラフ１４
０２のデータを可搬型記憶媒体１０８等に保存する。ま
た、操作者が前記フィルタ設計実行ボタン１４０４をク
リックすると、処理装置１１０は、フィルタ設計ダイヤ
ログウィンドウ（図１５の１５０１）をポップアップ表
示する。また、操作者が前記エッジプロファイル作成実
行ボタン１４０５をクリックすると、処理装置１１０
は、エッジプロファイルシミュレーションダイヤログウ
ィンドウ（図１８の１８０１）をポップアップ表示す
る。

【００５５】図１５に、前記フィルタ設計実行ボタン１
４０４（図１４）により表示するフィルタ設計ダイヤロ
グウィンドウ１５０１を示す。このフィルタ設計ダイヤ
ログウィンドウ１５０１上には、鮮鋭化フィルタ設計チ
ェックボタン１５０２と、ウィンドウサイズ設定テキス
トボックス１５０３と、フィルタサイズ設定テキストボ
ックス１５０４と、ローパスフィルタ設計チェックボタ
ン１５０５と、ローパスフィルタ設計フィールド１５０
６と、フィルタ生成実行ボタン１５０６と、キャンセル
ボタン１５１０とがある。

【００５６】操作者は、前記鮮鋭化フィルタ設計チェッ
クボタン１５０２により、鮮鋭化フィルタを設計するか
否かを設定できる。また、前記ウィンドウサイズ設定テ
キストボックス１５０３により、鮮鋭化フィルタ設計パ
ラメータの一つであるウィンドウサイズを設定できる。
また、前記フィルタサイズ設定テキストボックス１５０
４により、鮮鋭化フィルタ設計パラメータの他の一つで
あるフィルタサイズを設定できる。また、操作者は、前
記ローパスフィルタ設計チェックボタン１５０５によ
り、ローパスフィルタを設計するか否かを設定できる。
また、操作者は、前記ローパスフィルタ設計フィールド
１５０６に区分線形関数の通過端１５０７および遮断端
１５０８をポインティングデバイス１１２で定義するこ
とにより、ローパスフィルタのフィルタ特性を設計でき
る。なお、前記鮮鋭化フィルタ設計チェックボタン１５
０２と前記ローパスフィルタ設計チェックボタン１５０
５とは、いずれか一方をチェックすると、他方はチェッ
クが外れるようになっている。

【００５７】また、操作者が前記フィルタ生成実行ボタ
ン１５０９をクリックすると、処理装置１１０は、フィ
ルタを生成し、フィルタ保存実行ダイヤログ（図１６の
１６０１）をポップアップ表示する。また、操作者が前
記キャンセルボタン１５１０をクリックすると、処理装
置１１０は、フィルタ設計ダイヤログウィンドウ１５０
１を消去する。

【００５８】図１６に、前記フィルタ実行ボタン１１０
４（図１１）または前記フィルタ生成実行ボタン１５０
９（図１５）により表示するフィルタ保存実行ダイヤロ
グウィンドウ１６０１を示す。フィルタ保存実行ダイヤ
ログウィンドウ１６０１上には、フィルタ名指定・設定
テキストボックス１６０２と、コメントテキストボック
ス１６０３と、フィルタ一覧リストボックス１６０４
と、スライダ１６０５と、フィルタ保存ボタン１６０７
と、フィルタリング実行ボタン１６０８と、キャンセル
ボタン１６０９とがある。

【００５９】前記フィルタ名指定・設定テキストボック
ス１６０２には、このフィルタ保存実行ダイヤログウィ
ンドウ１６０１が前記フィルタ実行ボタン１１０４（図
１１）によりポップアップされた場合は、予め生成して
保存している複数のフィルタ中の実行したいフィルタの
フィルタ名を操作者が入力する。一方、このフィルタ保
存実行ダイヤログウィンドウ１６０１が前記フィルタ生
成実行ボタン１５０９（図１５）によりポップアップさ
れた場合は、生成したフィルタのフィルタ名を操作者が
入力する。前記コメントテキストボックス１６０３に
は、前記フィルタ名指定・設定テキストボックス１６０
２で指定したフィルタのコメントを表示する。操作者
は、そのコメントを編集することが出来る。前記フィル
タ一覧リストボックス１６０４には、予め生成して保存
している複数のフィルタのフィルタ名とコメントを一覧
表示する。操作者は、スライダ１６０５により、一覧表
示をスクロールできる。また、任意の行をポインティン
グデバイス１１２でシングルクリックすると、該フィル
タを指定できる。また、ダブルクリックすると、該フィ
ルタについてのフィルタ情報確認ダイヤログウィンドウ
（図１７の１７０１）をポップアップ表示させられる。

【００６０】前記フィルタ保存ボタン１６０７は、この
フィルタ保存実行ダイヤログウィンドウ１６０１が前記
フィルタ生成実行ボタン１５０９（図１５）によりポッ
プアップされた場合のみ有効である。操作者が前記フィ
ルタ保存ボタン１６０７をクリックすると、処理装置１
１０は、生成したフィルタを、前記フィルタ名指定・設
定テキストボックス１６０２に入力されたフィルタ名
で、前記コメントテキストボックス１６０３に入力した
コメントを付けて、保存する。

【００６１】操作者が前記フィルタリング実行ボタン１
６０８をクリックすると、処理装置１１０は、このフィ
ルタ保存実行ダイヤログウィンドウ１６０１が前記フィ
ルタ実行ボタン１１０４（図１１）によりポップアップ
表示された場合は、前記プロファイルダイヤログウィン
ドウ１１０１（図１１）のエッジプロファイルに対し、
前記フィルタ名指定・設定テキストボックス１６０２で
指定したフィルタを実行する。一方、このフィルタ保存
実行ダイヤログウィンドウ１６０１が前記フィルタ生成
実行ボタン１５０９（図１５）によりポップアップ表示
された場合は、フィルタ設計ダイヤログウィンドウ１５
０１（図１５）をポップアップしたＰＳＦダイヤログウ
ィンドウ１４０１（図１４）の点広がり関数ＰＳＦを推
定したエッジプロファイルに対し、前記フィルタ名指定
・設定テキストボックス１６０２で指定したフィルタを
実行する。そして、新たにプロファイルダイヤログウィ
ンドウ１１０１（図１１）を生成し、フィルタ実行結果
のエッジプロファイルを表示する。

【００６２】また、操作者が前記キャンセルボタン１６
０９をクリックすると、処理装置１１０は、フィルタ保
存実行ダイヤログウィンドウ１６０１を消去する。

【００６３】図１７に、フィルタ一覧リストボックス１
６０４（図１６）の任意の行をポインティングデバイス
１１２でダブルクリックしたときに表示するフィルタ情
報確認ダイヤログウィンドウ１７０１を示す。フィルタ
情報確認ダイヤログウィンドウ１７０１上には、フィル
タ名表示テキストボックス１７０２と、フィルタウェイ
ト表示ウィンドウ１７０３と、キャンセルボタン１７０
５とがある。前記フィルタ名表示テキストボックス１７
０２には、フィルタ一覧リストボックス１６０４（図１
６）でダブルクリックした行のファイル名を表示する。
また、前記フィルタウェイト表示ウィンドウ１７０３に
は、前記フィルタ名表示テキストボックス１７０２に表
示したフィルタの画素位置とウェイトとを一覧表示す
る。操作者は、スライダ１７０４により、一覧表示をス
クロールできる。また、操作者が前記キャンセルボタン
１７０５をクリックすると、処理装置１１０は、フィル
タ情報確認ダイヤログウィンドウ１７０１を消去する。

【００６４】図１８に、前記エッジプロファイル作成実
行ボタン１４０５（図１４）により表示するエッジプロ
ファイルシミュレーションダイヤログウィンドウ１８０
１を示す。エッジプロファイルシミュレーションダイヤ
ログウィンドウ１８０１上には、ディテクタ数設定テキ
ストボックス１８０２と、エッジ位置設定テキストボッ
クス１８０３と、エッジ値設定テキストボックス１８０
４と、エッジプロファイル作成実行ボタン１８０５と、
キャンセルボタン１８０６とがある。

【００６５】操作者は、前記ディテクタ数設定テキスト
ボックス１８０２に、理想エッジを検知する光電素子の
数を自然数で設定する。また、前記エッジ位置設定テキ
ストボックス１８０３に、前記ディテクタ数設定テキス
トボックス１８０２で設定した数の光電素子を一列に並
べたときに、どの位置に理想エッジを置くかを実数で設
定する。また、前記エッジ値設定テキストボックス１８
０４に、エッジの大値および小値をそれぞれ整数で設定
する。

【００６６】操作者が前記エッジプロファイル作成実行
ボタン１８０５をクリックすると、処理装置１１０は、
このエッジプロファイルシミュレーションダイヤログウ
ィンドウ１８０１で設定した理想エッジとこのエッジプ
ロファイルシミュレーションダイヤログウィンドウ１８
０１をポップアップしたＰＳＦダイヤログウィンドウ１
４０１（図１４）の点広がり関数ＰＳＦとを用いて（数
１）式に従ってシミュレーションし、エッジプロファイ
ルを作成し、新たにプロファイルダイヤログウィンドウ
（図１１の１１０１）を生成し、作成したエッジプロフ
ァイルを表示する。

【００６７】また、操作者が前記キャンセルボタン１８
０６をクリックすると、処理装置１１０は、エッジプロ
ファイルシミュレーションダイヤログウィンドウ１８０
１を消去する。

【００６８】（７）エッジ部分の自動抽出 図９では、エッジ部分を操作者が指定したが、自動的に
抽出することも可能である。図１９に、エッジ部分を自
動抽出し、振幅伝達関数ＭＴＦおよび点広がり関数ＰＳ
Ｆを推定する手順を示す。 ステップ１９０２：テストパターンの画像（図９）に対
し、ｘ方向，ｙ方向に（数１９）式の差分処理を実行す
る。この（数１９）式の差分処理は、前記文献（７）に
開示の一般的なエッジ抽出方法のうちの一つである。 （数１９）

【００６９】ステップ１９０３：差分処理の結果に対
し、ある距離Ｄの範囲において正負の異なる近似値の値
を出力している点をノイズとして除くノイズ削除処理を
実行する。 ステップ１９０４：ノイズ削除処理の結果に対し、さら
に差分処理１９０４を実行し、ラプラシアンを求める。 ステップ１９０５：ゼロクロス点をエッジとして抽出す
る。 ステップ１９０６：おのおのの方向で求まった複数のエ
ッジに対し、それぞれエッジプロファイルを求め、それ
ぞれ振幅伝達関数ＭＴＦを推定し、フーリエ逆変換し
て、それぞれ点広がり関数ＰＳＦを求める。 ステップ１９０７：求めた点広がり関数ＰＳＦのうち、
半値幅が最も狭く、中心から単調減少の点広がり関数Ｐ
ＳＦを選択し、推定結果とする。あるいは、求めた点広
がり関数ＰＳＦを平均化した点広がり関数ＰＳＦを求め
て、それを推定結果とする。

【００７０】（８）画質補正 図２０に、ネットワークに接続された指掌紋画像入力装
置および指掌紋照合装置を示す。指掌紋照合装置２００
１は、自己に直接接続された画像読取装置２０１１から
の入力画像の画質に合わせた画像処理アルゴリズムを用
いて、画像読取装置２０１１からの入力画像とデータベ
ースＤＢに格納されている指掌紋情報との照合を行って
いる。

【００７１】上記の指掌紋照合装置２００１で、ローカ
ルエリアネットワーク２００２に接続された指掌紋画像
入力装置１００からの入力画像を利用する場合、指掌紋
画像入力装置１００は、自己に直接接続された画像読取
装置８０１で撮影した指掌紋画像を、指掌紋照合装置２
００１に直接接続された画像読取装置２０１１の画質に
合わせた画質に補正して、指掌紋照合装置２００１に送
る。これにより、指掌紋照合装置２００１は、元の画像
処理アルゴリズムを実質的にそのまま適用可能となる。
すなわち、画像処理アルゴリズムのチューニングが不要
になるか、又は、少しのチューニングで済むようにな
る。

【００７２】指掌紋画像入力装置１００で画質補正を行
うとき、操作者は、比較ウィンドウ（図２１の２３０
１）を表示させる。図２１に、比較ウィンドウ２３０１
を示す。この比較ウィンドウ２３０１上には、処理装置
１１０に直接接続された画像読取装置８０１の画像を表
示する内部画像表示領域２３０２と、ネットワーク２０
０２を介して受信した画像を表示する外部画像表示領域
２３０３と、画質コントローラ呼び出しボタン２３０４
と、比較ウィンドウ消去ボタン２３０５とがある。

【００７３】前記内部画像表示領域２３０２上には、フ
ァイルボタン２３２１と、拡大表示領域２３２２と、全
体像表示領域２３２３とがある。前記全体像表示領域２
３２３内の矩形領域２３２４は、前記拡大表示領域２３
２２で表示している局所領域を表している。ポインティ
ングデバイス１１２のドラッグ＆ドロップ操作により、
矩形領域２３２４を移動し、前記拡大表示領域２３２２
で拡大表示する局所領域を指定することが出来る。ま
た、スライダ２３２５を操作することによっても、拡大
表示する局所領域を指定することが出来る。矩形領域２
３２４の位置とスライダ２３２５のポジションは連動し
ている。

【００７４】操作者は、ファイルボタン２３２１によ
り、ファイルメニュー（図示省略）をプルダウン表示さ
せ、処理装置１１０に直接接続した画像読取装置８０１
による指掌紋画像の読み込み又は画質補正処理結果画像
の保存のいずれかを行うことが出来る。

【００７５】外部画像表示領域２３０４上には、ファイ
ルボタン２３３１と、拡大表示領域２３３２と、全体像
表示領域２３３３とがある。前記全体像表示領域２３３
３内の矩形領域２３３４は、前記拡大表示領域２３３２
で表示している領域を表している。ポインティングデバ
イス１１２のドラッグ＆ドロップ操作により、矩形領域
２３３４を移動し、前記拡大表示領域２３３２に拡大表
示する領域を変更することが出来る。また、スライダ２
３３５を操作することにより、拡大表示する領域を変更
することが出来る。矩形領域２３３４の位置とスライダ
２３３５のポジションは連動している。

【００７６】操作者は、ファイルボタン２３３１によ
り、ファイルメニュー（図示省略）をプルダウン表示さ
せ、指掌紋照合装置２００１に直接接続された画像読取
装置２０１１で撮影した指掌紋画像をローカルエリアネ
ットワーク２００２を介して受信すること又は該画像の
保存のいずれかを行うことが出来る。

【００７７】操作者がコントローラ呼び出しボタン２３
０４をクリックすると、処理装置１１０は、画質コント
ローラウィンドウ（図２２の２１０１）をポップアップ
表示する。

【００７８】図２２に、比較ウィンドウ（図２１の２３
０１）の画質コントローラ呼び出しボタン（図２１の２
３０４）をクリックした時に表示する画質コントローラ
ウィンドウ２１０１の第１例を示す。この画質コントロ
ーラウィンドウ２１０１上には、フィルタ方向操作領域
２１０６と、フィルタサイズ操作領域２１０２と、ウィ
ンドウサイズ操作領域２１０３と、フィルタ情報参照ボ
タン２１０４と、閉じるボタン２１０５とがある。

【００７９】前記フィルタ方向操作領域２１０６には、
フィルタ方向を設定するテキストボックス２１０７があ
る。。前記フィルタサイズ操作領域２１０２には、フィ
ルタサイズをポインティングデバイス１１２で設定する
ためのスライダ２１２１と、フィルタサイズをキーボー
ドで設定するためのテキストボックス２１２２とがあ
る。前記ウィンドウサイズ操作領域２１０３には、ウィ
ンドウサイズをポインティングデバイス１１２で設定す
るためのスライダ２１３１と、ウィンドウサイズをキー
ボードで設定するためのテキストボックス２１３２とが
ある。

【００８０】操作者が前記フィルタ情報参照ボタン２１
０４をクリックすると、処理装置１１０は、フィルタ情
報確認ダイヤログウィンドウ１７０１（図１７）をポッ
プアップ表示し、設定したパラメータに相当するフィル
タ情報を表示する。

【００８１】また、操作者が前記閉じるボタン２１０５
をクリックすると、処理装置１１０は、画質コントロー
ラウィンドウ２１０１を消去し、比較ウィンドウ（図２
１の２３０１）に戻る。

【００８２】図２３は、処理装置１１０が画質コントロ
ーラウィンドウ２１０１を表示しながら実行する処理手
順である。 ステップ２２０１：処理装置１１０に接続された画像読
取装置８０１の点広がり関数ＰＳＦ（予め推定されてい
る）を読み込む。 ステップ２２０２：画質コントローラウィンドウ２１０
１でフィルタ方向，フィルタサイズ，ウィンドウサイズ
が変更されるのを待ち、変更されたらステップ２２０３
に進む。 ステップ２２０３：画質コントローラウィンドウ２１０
１に設定されたフィルタ方向，フィルタサイズ，ウィン
ドウサイズに合致するパラメータを持つフィルタを検索
する。 ステップ２２０４：前記ステップ２２０３の検索の結
果、該当するフィルタがなければステップ２２０５へ進
み、あればステップ２２０６へ進む。 ステップ２２０５：前記ステップ２２０１で読み込んだ
点広がり関数ＰＳＦと画質コントローラウィンドウ２１
０１に表示されたフィルタ方向，フィルタサイズ，ウィ
ンドウサイズに従ってフィルタを生成する。 ステップ２２０６：前記ステップ２２０３で検索して得
られたフィルタまたは前記ステップ２２０５で生成した
フィルタにより、処理装置１１０に直接接続された画像
読取装置８０１で撮影した指掌紋画像をフィルタリング
処理する。その際、フィルタリング処理は、矩形領域２
３２４で指定された局所領域のみに対し実行し、リアル
タイム性を確保する。但し、画質補正処理結果画像の保
存の際には、画像全体に対しフィルタ処理を実行した
後、保存する。 ステップ２２０７：フィルタリング処理した結果の画像
を比較ウィンドウ（図２３の２３０１）に表示可能な状
態にする。そして、前記ステップ２２０２に戻る。

【００８３】図２４に、比較ウィンドウ（図２１の２３
０１）の画質コントローラ呼び出しボタン（図２１の２
３０４）をクリックした時に表示する画質コントローラ
ウィンドウ２４０１の第２例を示す。この画質コントロ
ーラウィンドウ２４０１上には、フィルタ方向操作領域
２４０６と、フィルタ選択領域２４０２と、フィルタ情
報参照ボタン２４０４と、閉じるボタン２４０５とがあ
る。フィルタ選択領域２４０２には、鮮鋭度を指定する
スライダ２４１１と、そのスライダで指定されたフィル
タ名を表示するテキストボックス２４１２とがある。前
記フィルタ方向操作領域２４０６には、フィルタ方向を
設定するテキストボックス２１０７がある。

【００８４】以上の画質コントローラウィンドウ２４０
１を用いると、鮮鋭度を指標としてフィルタを選択する
ことが出来る。

【００８５】図２５に、フィルタを鮮鋭度の順に並べる
手順を示す。 ステップ２５０１：理想エッジと点広がり関数ＰＳＦと
を用いたエッジプロファイルシミュレーションによりエ
ッジプロファイルを作成する。 ステップ２５０２：一つのフィルタに着目し、その着目
フィルタを、前記ステップ２５０１で作成したエッジプ
ロファイルに、適用する。 ステップ２５０３：元のエッジプロファイルとフィルタ
適用後のエッジプロファイルとから点広がり関数ＰＳＦ
を推定する。 ステップ２５０４：求めた点広がり関数ＰＳＦの半値幅
を求め、着目フィルタの評価値とする。 ステップ２５０５＆２５０７：予め生成した複数のフィ
ルタについて前記ステップ２５０５〜２５０４を繰り返
す。 ステップ２５０６：評価幅が狭いものから広いものへの
順番すなわち先鋭度の順にフィルタを並べる。

【００８６】なお、図２０において、ローカルエリアネ
ットワーク２００２に接続された指掌紋画像入力装置２
００３や、ワイドネットワーク２００５に接続された指
掌紋画像入力装置２００６，２００７，２００８を、本
発明の指掌紋画像入力装置１００と同様の構成にしても
よい。

【００８７】他の実施形態としては、本発明の指掌紋画
像入力装置の構成を指掌紋照合装置２００１に含またも
のが挙げられる。この場合、ネットワーク２００２に接
続された指掌紋画像入力装置（例えば２００３）から該
装置の点広がり関数ＰＦＳと画質補正を行っていない指
掌紋画像とを指掌紋照合装置２００１が受信し、受信し
た点広がり関数ＰＦＳを用いて、受信した指掌紋画像の
画質を、指掌紋照合装置２００１内の指掌紋画像入力装
置の構成により補正する。これにより、指掌紋照合装置
２００１は、元の画像処理アルゴリズムを実質的にその
まま適用可能となる。あるいは、ネットワーク２００２
に接続された指掌紋画像入力装置（例えば２００３）か
ら画質補正を行っていない指掌紋画像を指掌紋照合装置
２００１が受信し、該画像読取装置２０１１の点広がり
関数ＰＦＳを用いて、指掌紋照合装置２００１の画像読
取装置２０１１で撮影した指掌紋画像を、受信した指掌
紋画像の画質に合うように画質補正し、受信した指掌紋
画像と画質補正した自己の指掌紋画像とを目視で比較す
るようにしてもよい。

【００８８】

【発明の効果】本発明の画像処理方法、画像処理装置お
よび指掌紋画像入力装置によれば、撮像装置に固有の特
性を吸収する補正処理を行って所望の画質の画像を得る
ことが出来る。そこで、画像同士を目視により比較する
場合に、それら画像を得た撮像装置に起因する画質の差
を解消できるので、正確な比較を行うことが出来る。ま
た、指掌紋照合装置に入力する画像を本来の指掌紋画像
入力装置以外の指掌紋画像入力装置から得る場合に、本
来の指掌紋画像入力装置とそれ以外の指掌紋画像入力装
置の画質の違いを解消できるので、元の画像処理アルゴ
リズムを実質的にそのまま適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の指掌紋画像入力装置の機
能構成図である。

【図２】図１の指掌紋画像入力装置の処理の流れ図であ
る。

【図３】ハニングウィンドウの例示図である。

【図４】ＭＴＦおよびＰＳＦを推定する処理の流れ図で
ある。

【図５】鮮鋭化フィルタを設計する過程の説明図であ
る。

【図６】ローパスフィルタを設計する過程の説明図であ
る。

【図７】本発明の一実施形態の指掌紋画像入力装置の外
観構成図である。

【図８】実体エッジを描いたテストパターンの例示図で
ある。

【図９】エッジ部分を指定する操作の説明図である。

【図１０】プロファイル獲得ダイヤログウィンドウの例
示図である。

【図１１】プロファイルダイヤログウィンドウの例示図
である。

【図１２】ＭＴＦ＆ＰＳＦ推定ダイヤログウィンドウの
例示図である。

【図１３】ＭＴＦダイヤログウィンドウの例示図であ
る。

【図１４】ＰＳＦダイヤログウィンドウの例示図であ
る。

【図１５】フィルタ設計ダヤログウィンドウの例示図で
ある。

【図１６】フィルタ保存実行ダイヤログウィンドウの例
示図である。

【図１７】フィルタ情報確認ダイヤログウィンドウの例
示図である。

【図１８】エッジプロファイルシミュレーションダイヤ
ログウィンドウの例示図である。

【図１９】エッジ部分を自動抽出して振幅伝達関数ＭＴ
Ｆおよび点広がり関数ＰＳＦを推定する手順の流れ図で
ある。

【図２０】ネットワークに接続された指掌紋画像入力装
置および指掌紋照合装置を示す構成図である。

【図２１】比較ウィンドウの例示図である。

【図２２】画質コントローラウィンドウの第１例の例示
図である。

【図２３】処理装置が画質コントローラウィンドウを表
示しながら実行する処理手順の流れ図である。

【図２４】画質コントローラウィンドウの第２例の例示
図である。

【図２５】フィルタを鮮鋭度の順に並べる手順の流れ図
である。

【符号の説明】

１００・・・指掌紋画像入力装置、１０２・・・集光装置、１
０３・・・検知装置、１０４・・・アナログ回路、１０５・・・
Ａ／Ｄ変換回路、１０７・・・画像メモリ、１０８・・・画像
補正手続き、１０９・・・処理手続きメモリ、１１０・・・処
理装置、１１１・・・ディスプレイ、１１２・・・ポインティ
ングデバイス、８０１・・・画像読取装置、２００２・・・ロ
ーカルエリアネットワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬戸 洋一 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 黒田 守観 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5B043 AA09 BA02 BA03 DA05 DA06 EA18 HA02 5B047 AA25 AA30 BC07 CA14 CB22 DA10 DB01 DB04 EA02

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実空間のエッジを撮像装置で撮影して得
   たエッジプロファイルから撮像系の振幅伝達関数または
   点広がり関数の少なくとも一方（これを撮像系関数と表
   記する）を推定し、その撮像系関数を基にしたフィルタ
   を生成し、前記撮像装置で撮影して得た撮影画像を前記
   フィルタを用いて補正処理することを特徴とする画像処
   理方法。
2. 【請求項２】 実空間のエッジを撮像装置で撮影して得
   たエッジプロファイルから撮像系の振幅伝達関数または
   点広がり関数の少なくとも一方（これを撮像系関数と表
   記する）を推定する撮像系関数推定手段と、前記撮像系
   関数を基にしたフィルタを生成するフィルタ生成手段
   と、前記撮像装置で撮影して得た撮影画像を前記フィル
   タを用いて補正処理する撮影画像補正手段とを具備した
   ことを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 指紋または掌紋の少なくとも一方（これ
   を指掌紋と表記する）を撮像する撮像装置を備えた指掌
   紋画像入力装置であって、前記撮像装置でエッジを撮影
   して得たエッジプロファイルから撮像系の振幅伝達関数
   または点広がり関数の少なくとも一方（これを撮像系関
   数と表記する）を推定する撮像系関数推定手段と、撮像
   系関数を画面に表示する撮像系関数表示手段と、前記撮
   像系関数を基にしたフィルタを生成するフィルタ生成手
   段と、前記撮像装置で撮影して得た指掌紋画像を前記フ
   ィルタを用いて補正処理する撮影画像補正手段とを具備
   したことを特徴とする指掌紋画像入力装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の指掌紋画像入力装置に
   おいて、所望の画質の有効計算領域を指定する有効計算
   領域指定手段を具備し、前記フィルタ生成手段は、前記
   点広がり関数の前記有効計算領域外の値を小さくする鮮
   鋭化フィルタを生成することを特徴とする指掌紋画像入
   力装置。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の指掌紋
   画像入力装置において、前記撮像装置でエッジを撮影し
   て得たエッジ画像を画面に表示するエッジ画像表示手段
   と、表示したエッジ画像上でエッジ部分を指定するエッ
   ジ部分指定手段とを具備し、前記撮像系関数推定手段
   は、指定されたエッジ部分のエッジプロファイルから撮
   像系関数を推定することを特徴とする指掌紋画像入力装
   置。
6. 【請求項６】 請求項３から請求項５のいずれかに記載
   の指掌紋画像入力装置において、理想エッジと前記点広
   がり関数とを用いたエッジプロファイルシミュレーショ
   ンによりエッジプロファイルを作成するエッジプロファ
   イルシミュレーション手段を具備したことを特徴とする
   指掌紋画像入力装置。
7. 【請求項７】 請求項３から請求項６のいずれかに記載
   の指掌紋画像入力装置において、空間周波数領域でフィ
   ルタ特性を設計するフィルタ特性設計手段を具備し、前
   記フィルタ生成手段は、前記空間周波数領域で設計され
   たフィルタ特性に基づいて実空間のフィルタを生成する
   ことを特徴とする指掌紋画像入力装置。
8. 【請求項８】 請求項３から請求項７のいずれかに記載
   の指掌紋画像入力装置において、前記フィルタ生成手段
   により予め生成した複数のフィルタを格納するフィルタ
   格納手段と、それら複数のフィルタを鮮鋭化度の順に並
   べて操作者に提示し選択させるフィルタ選択手段とを具
   備し、前記入力画像補正手段は、前記選択されたフィル
   タを用いて補正処理を行うことを特徴とする指掌紋画像
   入力装置。
9. 【請求項９】 請求項３から請求項８のいずれかに記載
   の指掌紋画像入力装置において、ネットワークを介して
   指掌紋画像を受信する指掌紋画像受信手段と、前記補正
   処理した指掌紋画像と前記受信した指掌紋画像とを並べ
   て表示する比較画面表示手段とを具備したことを特徴と
   する指掌紋画像入力装置。
10. 【請求項１０】 請求項３から請求項９のいずれかに記
    載の指掌紋画像入力装置において、前記撮像装置で撮影
    して得た指掌紋画像を画面に表示し操作者に局所領域を
    指定させる局所領域指定手段を具備し、前記撮影画像補
    正手段は、前記指定された局所領域のみについて補正処
    理を行うと共にその補正処理した局所領域の画像を画面
    に表示することを特徴とする指掌紋画像入力装置。