JP2001005969A - 指紋照合システムとその指紋照合方法 - Google Patents
指紋照合システムとその指紋照合方法Info
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Abstract
以外の情報(回転角度、回転順序など)を併用して、セ
キュリティを高めた指紋照合方式を提供することを課題
とする。 【解決手段】 指紋照合方法及び指紋照合システムにお
いて、指紋データを入力して入力指紋データとして登録
し、前記指紋データの予め定めた回転角度と前記回転角
度の回転順序とを照合用指紋データとして登録し、前記
入力指紋データと前記照合用指紋データとを指紋照合す
ることを特徴とする。
Description
紋照合システムとその指紋照合方法に関し、主に指紋デ
ータの回転角度と予め定めた回転角度の回転順序を併用
した指紋照合システムとその指紋照合方法に関する。
して、指紋の登録時と照合時は一指の指紋を1回だけ用
い、照合時に入力された指紋データと予め格納されてい
るすべての指紋データとの照合を行う。
報に記載されているように、テンキーのような登録順に
対応した登録番号を入力する入力装置を備えている場合
は、登録時に指紋データと本人のみが知る登録順の登録
番号を対応づけて記憶部に格納させておき、照合時に本
人の登録順の指の順序と登録番号を入力することで、そ
の登録番号に対応付けられた指紋データのみ記憶部から
取り出して照合を行うことが開示されている。
指紋を検出して照合画像とし、予め記憶した指紋の登録
画像と上記照合画像を画面中心を一致せしめて重ね、重
ねた状態で登録画像の各指紋の特徴点について、照合画
像の特徴点の方向と登録画像の特徴点の方向との角度差
を検出し、上記角度差のうち最も頻度が高く現れる角度
差を上記照合画像の回転角として出力することが記載さ
れ、複雑且つ大量の演算をすることなく照合画像と登録
画像の相対回転角を正確に知ることができるので、指紋
照合装置全体をコンパクトにすることができると記載さ
れている。
は、指紋は「万人不同」「終生不変」という2大特徴を
持つため、本人確認の最も有効な手段と考えられ、指紋
画像を読み取り2値画像として特徴画像を窓画像として
切り出して指紋辞書として登録し、入力した照合用画像
の指紋中心位置からの回転量を検出し、照合用画像と窓
画像との照合を行う指紋照合装置が記載されている。こ
の指紋照合装置により、照合時に指を回転させた状態で
入力した場合でも正確に本人であることを確認できると
記載されている。
は、システム・セキュリティ確保のため、押捺された指
紋の状態(回転、歪み)に応じて、複数個の照合用窓の
探求範囲を調節して照合率を上げ、誤照合率を下げるこ
とが記載されている。
は、回転ズレがあっても登録パターンと照合パターンと
が同一であるか否かを識別するために、登録パターンの
N次元パターンデータとこのN次元パターンデータを各
々相異なる所定角度回転させた複数のN次元パターンデ
ータにN次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエ
N次元回転パターンデータを作成する登録フーリエパタ
ーンデータ作成手段と、照合パターンのN次元パターン
データにN次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリ
エN次元パターンデータを作成する照合フーリエパター
ンデータ作成手段と、登録フーリエN次元回転パターン
データから1パターンずつ読み出し、照合フーリエN次
元パターンデータと合成し、この合成フーリエN次元パ
ターンデータに対して振幅抑制処理を行い、N次元離散
的フーリエ変換又は逆をフーリエ変換を施し、この合成
フーリエN次元パターンデータに出現する相関成分エリ
アの強度に基いて登録パターンと照合パターンとの照合
を行うことが記載されている。
技術には、次のような問題点があった。
を1の目的として、指紋データ以外の情報を用いていな
いため、セキュリティの確保という点で、指紋データ以
外の情報(回転角度、回転順序など)を併用した場合に
比べ、セキュリティが低いということである。
で、テンキーのような登録番号入力装置が必要というこ
とである。
指紋情報とを一致させるために角度を回転させることを
記載しており、セキュリティ上更なる秘密性を向上しよ
うとすることまで考慮されていない。
に、セキュリティの確保という点で、指紋データ以外の
情報(回転角度、回転順序など)を併用して、セキュリ
ティを更に高めた指紋照合方式を提供することを課題と
する。
法は、指紋データを入力して入力指紋データとして登録
し、前記指紋データの予め定めた回転角度と前記回転角
度の回転順序とを照合用指紋データとして登録し、前記
入力指紋データと前記照合用指紋データとを指紋照合す
ることを特徴とする。
録した照合指紋データとを照合する指紋照合システムに
おいて、前記照合指紋データは前記照合指紋データとそ
の照合指紋データの予め定めた回転角度と前記回転角度
の回転順序とを格納したデータであり、前記照合指紋デ
ータを格納した回転及び照合用指紋データ記憶部を備え
たことを特徴とする。
システムにおいて、指紋の偽造、詐称を更に困難にする
ものである。
ば、回転計算部21は、入力装置1より得られる任意の
角度に複数回傾いた指紋データの回転角度と回転順序を
計算する。回転及び照合用指紋データ登録処理部22
は、登録する照合用指紋データとその回転順序と回転角
度を、回転及び照合用指紋データ記憶部32に記憶す
る。回転及び指紋データ照合処理部23は、回転角度と
回転順序、指紋データの照合を行なう。
の角度に複数回傾かせ、その回転角度と回転順序をその
指紋データと対応付けて登録を行ない、照合時には、登
録時と同様な回転角度と回転順序で複数回指紋データの
入力を行い、指紋データだけでなくその回転角度と回転
順序の照合も行うため、指紋データが偽造されても判定
信頼度の向上を可能にする。
図面を参照しつつ詳細に説明する。
形態は、指紋スキャナ等の入力装置1と、プログラム制
御により動作するデータ処理装置2と、指紋情報等の情
報を記憶する記憶装置3と、ディスプレイ装置や印刷装
置等の出力装置4とから構成されている。
Mやフラッシュメモリ等や、ハードディスクやMOディ
スク等の周辺メモリ等からなり、複数入力指紋データ記
憶部31と、回転及び照合用指紋データ記憶部32とを
備えている。
置1より入力される指紋データの1回の登録もしくは照
合に用いる複数の指紋データを記憶している。
予め登録された指紋の照合用指紋データと、予め登録さ
れた指紋の回転角度と回転順序を記憶している。
1と、回転及び照合用指紋データ登録処理部22と、回
転及び指紋データ照合処理部23と、回転及び照合用指
紋データ登録処理部22と回転及び指紋データ照合処理
部23とを切り替えるスイッチSWとを備えている。
憶部31に記憶されている指紋データの回転角度と回転
順序を計算し、入力された指紋データとともに回転角度
と回転順序を、入力装置1により検出された指紋データ
の登録時は回転及び照合用指紋データ登録処理部22
に、入力指紋データと予め登録していた指紋データとを
照合する照合時は回転及び指紋データ照合処理部23に
与える。
は、回転計算部21より与えられた指紋データから照合
用指紋データを作成し、回転角度と回転順序と共に、回
転及び照合用指紋データ記憶部32に記憶する。登録結
果を出力装置4に出力する。
転計算部21より与えられる回転角度と回転順序と入力
指紋データと、回転及び照合用指紋データ記憶部32に
記憶されている回転角度と回転順序と照合用指紋データ
の照合を行ない、その結果を出力装置4に出力する。
出して複数入力指紋データ記憶部31に格納するため
に、例えば指紋スキャナとして、指紋の大きさ程度の光
電変換装置や半導体センサによりダイレクトに読み込ん
で指紋画像データとして出力する。また、指紋の入力部
分には、指紋を回転しても読み出せるだけの検出領域と
物理的なスペースが用意されている。
やブラウン管ディスプレイ等に表示したり、プリンタ等
の印刷装置に印字出力したり、外部記憶装置に出力する
ことができ、入力指紋データが予め登録した照合指紋デ
ータと一致したか否かの表示やプリントアウトする。
て、本実施形態の全体の動作について詳細に説明する。
用いて説明する。入力装置1より本人のみが知る任意の
角度に複数回傾かせた指紋データを入力し、複数入力指
紋データ記憶部31に記憶する(図2のステップA1、
A2、A3)。次に、回転計算部21は、各指紋データ
の回転角度と回転順序を計算する(ステップA4)。
3469号公報に記載の「指紋画像回転量検出装置」に
示された方式を用いる。すなわち、指紋画像の特徴点と
して、指紋の急な回転模様の最急角度を有するトップ点
や一本の指紋皺の末端等の指紋データの特徴点を一つ又
は複数定め、その特徴点が指紋の画像領域の中心点か
ら、最大20度程度又は180度程度での範囲内で、何
度回転しているのかを検出して、予め自分で定めた入力
順序に応じて、順次入力する。その場合、登録する入力
回転数は任意として、記憶できる回転数がよい。また、
回転順序は上記指紋の回転角度に対応して入力された順
序を計算すればよい。
登録処理部22に接続し、回転及び照合用指紋データ登
録処理部22は、ステップA4にて求まった回転角度と
回転順序及び照合に用いる指紋データを、回転及び照合
用指紋データ記憶部32に記憶する(ステップ5)。照
合に用いる指紋データ(すなわち特徴抽出された指紋デ
ータ)は最初の一指を用いる。照合方式は回転に関し、
感度の高い照合方式、例えば特開昭62―272378
号公報を用いる。すなわち、本照合方式は、コントラス
トチェック手段によりフレームバッファに指紋画像が取
り込められたか否かを調べ、画像入力手段から指紋画像
をフレームバッファに取り込む。つぎに指紋の隆線のピ
ッチ幅をピッチ幅測定手段で測定し、ピッチ幅が例えば
5ピクセル以上であれば小領域の大きさを10×10ピ
クセルに、また5ピクセル未満であれば8×8ピクセル
の処理領域に小領域分割手段で分割する。つぎに分割さ
れた小領域内の隆線の方向角を方向角手段で算出し、登
録手段により方向角データを登録する。照合データと登
録データとを照合手段により照合し、同一のデータであ
るかどうかを判断する。最後に、登録を終了したら、そ
の旨を出力装置4に出力する(ステップA6)。
の予め登録した指紋データと入力された指紋データとの
指紋照合時について、図1と図3を用いて説明する。
動作と同一のため、説明を省略する。つぎに、SWを回
転及び指紋データ照合処理部23に接続し、回転及び指
紋データ照合処理部23において、入力された指紋デー
タの回転角度と回転順序すなわち回転計算部21より与
えられた回転角度と回転順序に等しい指紋データを、回
転及び照合用指紋データ記憶部32から抜き出し、入力
された指紋データと照合を行なう(ステップA7)。照
合方式は、例えば特開昭62―272378号公報に記
載された方式を用いる。すなわち、上述したように、本
照合方式は、コントラストチェック手段によりフレーム
バッファに指紋画像が取り込められたか否かを調べ、画
像入力手段から指紋画像をフレームバッファに取り込
み、指紋の隆線のピッチ幅をピッチ幅測定手段で測定
し、ピッチ幅が例えば5ピクセル以上であれば小領域の
大きさを10×10ピクセルに、また5ピクセル未満で
あれば8×8ピクセルの処理領域に小領域分割手段で分
割する。分割された小領域内の隆線の方向角を算出し、
方向角データを登録する。そして照合データと登録デー
タとを照合手段により照合し、同一のデータであるかど
うかを判断する。この照合手段の照合結果を出力装置4
に出力する(ステップA8)。
手人差し指を0°、−45°、+45°の順で、3回の
回転数と回転角度とで入力したものを登録するとする。
入力された順に、右手人差し指の指紋データが複数入力
指紋データ記憶部31に記憶される。図2におけるステ
ップA4にて、0°→−45°→+45°の回転角度と
回転順序が計算される(ステップA4)。回転角度と回
転順序と照合に用いる指紋データとを、回転及び照合用
指紋データ記憶部32に記憶する(ステップA5)。
2に記録した前回登録した回転及び照合用指紋データ3
21のイメージと今回登録した回転及び照合用指紋デー
タ322のイメージとを図4に示す。今回の照合時、図
3のフローチャートを参照して、同様に右手人差し指を
0°、−45°、+45°の順で3回入力された場合、
回転及び照合用指紋データ記憶部32から、0°→−4
5°→+45°の指紋データを抜き出し、抜き出された
指紋データとのみ入力の指紋データとの照合を行なう
(ステップA7)。ただし、入力の指紋データとの回転
角度差が、ある一定範囲内、例えば±5度程度であれば
等しいものとみなす。または、図9に示すように、指紋
データの入力装置に、−90度、−45度、0度、45
度、90度の角度ガイドを設けることにより、任意の角
度ではなく、5方向に回転角度を絞り角度の指定を行い
易くしてもよい。
る必要はない。例えば、一指で回転角度と回転数を登録
し、続けて他の指で回転角度と回転数を登録しておくこ
とで、セキュリティの安全性は向上する。
と回転順序から指紋データを絞り込んだが、指紋データ
から回転角度と回転順序を絞り込んで照合してもよい。
また、回転角度と回転順序のどちらか一方を利用しても
よい。また、特徴点を抽出する指紋データは最初の一指
に限る必要はない。
て詳細に説明する。
データ処理装置2がデータ処理装置5に、記憶装置3が
記憶装置6である点が異なる。以下では、図1と等しい
部分の入力装置1や出力装置4等は説明を省略する。
31と、複数の照合用指紋データ記憶部61から構成さ
れる。
複数入力指紋データ記憶部31に等しい。複数の照合用
指紋データ記憶部61は、登録された複数の照合用指紋
データを記憶している。
指紋データの登録処理部51と、複数の指紋データ照合
処理部52から構成される。
は、複数入力指紋データ記憶部31に記憶されているす
べての指紋データから照合用の指紋データ(特徴抽出さ
れた指紋データ)を作成し、複数の照合用指紋データ記
憶部61に記憶する。登録結果を出力装置4に出力す
る。
された複数の指紋データと、複数の照合用指紋データ記
憶部61に記憶されている指紋データの照合を行ない、
その結果を出力装置4に出力する。
を参照して、本実施形態の全体の動作について詳細に説
明する。
用いて説明する。ステップA1〜A3は、図2と同様の
ため説明は省略する。次に、SWを複数の照合用指紋デ
ータの登録処理部51に接続し、複数入力指紋データ記
憶部31に記憶されているすべての指紋データから照合
用の指紋データ(特徴抽出された指紋データ)を複数作
成し、複数の照合用指紋データ記憶部61に記憶する
(ステップB1)。
用いて説明する。ステップA1〜A3は図3と同様のた
め説明は省略する。次に、SWを複数の指紋データ照合
処理部52側に接続し、複数の指紋データ照合処理部5
2は、入力された複数の指紋データと、複数の照合用指
紋データ記憶部61に記憶されている指紋データの照合
を行なう(ステップB2)。
し指を0°、−45°、+45°の順で3回入力したも
のを登録するとする。入力された順に右手人差し指の指
紋データが複数入力指紋データ記憶部31に記憶され
る。それらの指紋データの特徴抽出を行ない3つの照合
用の指紋データを作成し、複数の照合用指紋データ記憶
部61に記憶する(ステップB1)。複数の照合用指紋
データ記憶部61のイメージを図8に示す。図8におい
て、前回登録した照合用指紋データ611と今回登録し
た照合用指紋データ612とを示す。
ータ照合処理部52に接続し、同様に右手人差し指を0
°、−45°、+45°の順で3回入力された場合、こ
れら3つの指紋データと、複数の照合用指紋データ記憶
部61との順序を含めた指紋データの照合を行なう。
回転角度と回転順序を用いるので、指紋データ入力した
結果の正確性から、第三者による偽造、詐称が極めて困
難になる。
すべき指紋データを絞り込むので、本人の認証時間はも
ちろん、指紋照合時間が低減される。また、指紋データ
の入力のみ行なうので、入力に指紋スキャナ以外の特別
なハードは不要であり、簡易な設備で、セキュリティを
高め、本人認証と確認とが一致した場合の確率が秘密鍵
方式と公開鍵方式とを併用した場合よりも、物理的に確
認できるので、本人の認証率は極めて高くなる。
る。
チャートである。
チャートである。
イメージ図である。
る。
チャートである。
チャートである。
イメージ図である。
図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 指紋データを入力して入力指紋データと
して登録し、前記指紋データの予め定めた回転角度と前
記回転角度の回転順序とを照合用指紋データに加えて登
録し、前記入力指紋データと前記照合用指紋データとを
指紋照合することを特徴とする指紋照合方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の指紋照合方法におい
て、前記照合用指紋データに対応して、前記入力指紋デ
ータは当該指紋データと当該指紋データの回転角度と当
該指紋データの回転角度の回転順序とで照合することを
特徴とする指紋照合方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の指紋照合方法におい
て、前記照合用指紋データの登録時、予め定めた回転角
度に複数回傾かせた指紋データを入力して複数入力指紋
データ記憶部に記憶するステップと、回転計算部により
前記入力各指紋データの回転角度と回転順序を計算する
ステップと、回転及び照合用指紋データ登録処理部で前
記回転角度と前記回転順序及び照合に用いる指紋データ
を回転及び照合用指紋データ記憶部に記憶するステップ
とを特徴とする指紋照合方法。 - 【請求項4】 入力指紋データと予め登録した照合指紋
データとを照合する指紋照合システムにおいて、 前記照合指紋データは前記照合指紋データとその照合指
紋データの予め定めた回転角度と前記回転角度の回転順
序とを格納したデータであり、前記照合指紋データを格
納した回転及び照合用指紋データ記憶部を備えたことを
特徴とする指紋照合システム。 - 【請求項5】 請求項4に記載の指紋照合システムにお
いて、前記照合用指紋データに対応して、前記入力指紋
データが当該指紋データと当該指紋データの回転角度と
当該指紋データの回転角度の回転順序とで照合する回転
及び指紋データ照合処理部を備えたことを特徴とする指
紋照合システム。 - 【請求項6】 請求項4に記載の指紋照合システムにお
いて、前記照合用指紋データの登録時、予め定めた回転
角度に複数回傾かせた指紋データを入力して格納する複
数入力指紋データ記憶部と、前記入力各指紋データの回
転角度と回転順序を計算する回転計算部と、前記回転角
度と前記回転順序及び照合に用いる指紋データを記憶す
る回転及び照合用指紋データ記憶部と、前記回転計算部
からの各パラメータと前記格納処理する回転及び照合用
指紋データ登録処理部とを備えたことを特徴とする指紋
照合システム。 - 【請求項7】 請求項4乃至6の何れかに記載の指紋照
合システムにおいて、前記入力指紋データを読み取る指
紋スキャナを備え、該指紋スキャナは前記指紋データの
入力領域の周囲に所定角度毎に回転角度を指標するマー
クを具備することを特徴とする指紋照合システム。 - 【請求項8】 請求項4乃至6の何れかに記載の指紋照
合システムにおいて、前記入力指紋データは一指又は複
数の指の指紋であり、前記回転角度及びその回転順序は
予め登録していた回転角度及びその回転順序に従って入
力することを特徴とする指紋照合システム。
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