JP2001126072A - 画像データ照合装置、画像データ照合方法、及び画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】例えば指紋画像データの照合を行うための画像
データ照合装置にあって、登録画像データと照合画像デ
ータとの認証精度を向上すること。 【解決手段】登録指紋画像Ａに広い領域のメインテンプ
レートｍｔ０とそれに含まれる狭い領域のメインテンプ
レートｍｔ１を配置すると共に、複数のサブテンプレー
トｓｔｉ（ｉ＝１〜４）を配置し、まず、ｍｔ０内の画
素と最大相関係数の算出される照合指紋画像Ｂ上の領域
ＭＴ０を検出する。そして、Ａ上の基準領域ｍｔ０とＢ
上の検出領域ＭＴ０との位置ずれに応じて、ｍｔ１内の
画素と最大の相関係数が算出される領域ＭＴ１を検出
し、さらに、ｍｔ１とＭＴ１との位置ずれに応じて、各
ｓｔｉ内の画素と最大相関係数の算出されるそれぞれの
領域ＳＴｉを検出し、前記テンプレートの配置位置関係
と最大相関係数検出領域の位置関係との相違により登録
指紋Ａと照合指紋Ｂとの同一性を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば指紋画像デ
ータの照合を行うための画像データ照合装置、画像デー
タ照合方法、及び画像データ照合処理プログラムを記憶
した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）
上で稼動する従来の指紋照合機能の一つとして、登録さ
れている指紋データ（登録指紋データ）と照合する指紋
データ（照合指紋データ）との２つの指紋データから抽
出した特徴図形（分岐点，端点等）の位置関係により、
前記２つの指紋データの同一性を判定する指紋照合方法
『特徴図形照合方法』がある。そして、この『特徴図形
照合方法』は、指紋だけでなく画像同士を照合する多く
の場合に有効であり、その有効性はよく知られている。

【０００３】しかしながら、登録あるいは照合の対象と
なる被験者の指紋データが、 （１）指紋の「谷」が浅く、鮮明な指紋データになって
いない。

【０００４】（２）皮膚が柔らかく、指紋の「山」がつ
ぶれやすい。

【０００５】（３）特徴図形（分岐点，端点等）の出現
する位置が変わりやすい。

【０００６】（４）特徴図形（分岐点，端点等）の数が
指紋データの採取毎に大きく変化する。

【０００７】等の特徴を有する場合には、前記『特徴図
形照合方法』ではその照合を失敗する確率が増すという
欠点があり、しかも、このような特徴を有する指紋を持
つ人の割合は、１００人当たり２〜３人程度存在すると
言われている。

【０００８】これは、指紋データ照合時に本人拒否率や
他人受け入れ率として、０．１％程度が標準的な値とさ
れていることを考慮すると大きすぎると言え、認証精度
の点で問題である。

【０００９】そこで、このような『特徴図形照合方法』
の問題を解決した指紋データ照合方法として、同一出願
人により出願された画像データ照合方法（特願平１０−
３７２２０５号：平成１０年１２月２８日出願）があ
る。

【００１０】この出願の画像データ照合方法では、前述
のような特徴を有する指紋データの場合においても、照
合を失敗する確率を抑制して、十分な認証精度で登録指
紋データと照合指紋データの照合が可能な指紋データ照
合機能が開示されている。

【００１１】図１３は従来の指紋データ照合装置におけ
る指紋データ照合の手順を示すフローチャートである。

【００１２】図１４は前記従来の指紋データ照合手順に
伴い登録指紋データ内に配置された複数の基準領域及び
これに基づき照合指紋データ上で検出された複数の領域
を示す図である。

【００１３】すなわち、図１３及び図１４に示すよう
に、 （１）多階調の登録指紋データ：Ａ内に複数の矩形領域
Ａ_i［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］
を定義して配置する（図１４（ａ）参照）。

【００１４】（２）前記各矩形領域Ａ_iを、照合指紋デ
ータ：Ｂ上で走査させながら、当該各矩形領域Ａ_i内の
画素データとそれに対応する照合指紋データＢ内の画素
データとを用いて相関係数を計算する。

【００１５】（３）前記相関係数が最大となる複数の領
域Ｂ_iを照合指紋データＢ上から検出する（図１４
（ｂ）参照）。

【００１６】（４）登録指紋データＡ内に定義した前記
複数の矩形領域｛Ａ_i｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布と
照合指紋データＢ上から検出した前記複数の領域｛Ｂ_i
｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布とを比較して、該登録指
紋Ａと照合指紋Ｂの同一性を評価する。

【００１７】という指紋データ照合方法『相関係数によ
るテンプレート照合方法』である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このように、前記従来
の指紋データ照合方法である『相関係数によるテンプレ
ート照合方法』は、登録指紋データＡ内に複数の領域を
定義して配置した各領域Ａ_iに対して、照合指紋データ
Ｂ内の存在し得る画素データを用いて相関係数が最大と
なる領域Ｂ_iを照合指紋データＢから検出して、登録指
紋データＡ内に定義した前記領域｛Ａ_i｜ｉ＝１，２，
…，Ｎ｝の分布と照合指紋データＢから検出した前記領
域｛Ｂ_i｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布とを比較して、
登録指紋データＡと照合指紋データＢの同一性を評価し
て照合するものであるが、前記各定義領域Ａ_iの領域範
囲は、十分な認証精度を維持するのに必要な広さを考慮
に入れた上で、照合時間を短縮させるために出来る限り
狭い範囲として設定されている。

【００１９】しかしながら、多種多様な照合指紋データ
の中には、図１５に示すように、相関係数が最大となる
領域Ｂ_iとして不適当な領域が検出され、前記定義領域
｛Ａ_i｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布と前記検出領域
｛Ｂ_i｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布とが異なってしま
い、照合指紋データが登録指紋データと同一人物且つ同
一指紋データであっても、登録指紋データと一致しない
と評価されてしまうものが存在する。

【００２０】図１５は前記従来の指紋データ照合手順に
伴い登録指紋データ内に配置された複数の基準領域及び
これに基づき照合指紋データ上で不適当な複数の領域が
検出された場合の例を示す図である。

【００２１】これは前記登録指紋データに対して配置す
る各定義領域Ａ_iの領域範囲を出来る限り狭く設定して
いるために、多種多様な指紋データの中には、各定義領
域Ａ _i内のパターンに類似するパターンが照合指紋デー
タＢ内に複数存在するものもあり、相関係数が最大とな
る領域Ｂ_iとして不適当な領域を検出してしまうことに
起因する。その結果、登録指紋データと照合指紋データ
との認証精度が低下する問題が生じる。特に、本人拒否
率が高くなるという問題が生じる。

【００２２】本発明は、前記のような問題に鑑みなされ
たもので、登録画像データと照合画像データとの認証精
度を向上することが可能になる画像データ照合装置、画
像データ照合方法、及び画像データ照合処理プログラム
を記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項１に係る画像データ照合装置は、第１の画像データと
第２の画像データとを照合して両者の同一性を判定する
画像データ照合装置であって、前記第１の画像データに
対して基準となる第１の領域を定義するテンプレートを
配置する第１テンプレート配置手段と、前記第１の画像
データに対して前記第１テンプレート配置手段により配
置された第１の領域よりも狭い複数の第２の領域を定義
するテンプレートを配置する第２テンプレート配置手段
と、前記第２の画像データ上で、前記第１テンプレート
配置手段により第１の画像データに配置された第１の領
域と最大の相関関係を有する第１相関領域を検出する第
１相関領域検出手段と、前記第１テンプレート配置手段
により第１の画像データに配置された第１の領域と前記
第１相関領域検出手段により第２の画像データ上で検出
された第１相関領域との該第１，第２画像データ間での
ずれ量に基づき、前記第２の画像データ上で、前記第２
テンプレート配置手段により第１の画像データに配置さ
れた複数の第２の領域それぞれと最大の相関関係を有す
る複数の第２相関領域を検出する第２相関領域検出手段
と、前記第２テンプレート配置手段により第１の画像デ
ータに配置された複数の第２の領域の相互位置関係と前
記第２相関領域検出手段により第２の画像データ上で検
出された複数の第２相関領域の相互位置関係とを比較し
て前記第１の画像データと第２の画像データとの同一性
を判定する照合判定手段とを備えたことを特徴とする。

【００２４】このような請求項１に係る画像データ照合
装置では、第１テンプレート配置手段により第１の画像
データに対して基準となる第１の領域を定義するテンプ
レートが配置され、第２テンプレート配置手段により前
記第１の画像データに対して前記第１テンプレート配置
手段により配置された第１の領域よりも狭い複数の第２
の領域を定義するテンプレートが配置されると、第１相
関領域検出手段により前記第２の画像データ上で、前記
第１テンプレート配置手段により第１の画像データに配
置された第１の領域と最大の相関関係を有する第１相関
領域が検出されると共に、第２相関領域検出手段により
前記第１テンプレート配置手段により第１の画像データ
に配置された第１の領域と前記第１相関領域検出手段に
より第２の画像データ上で検出された第１相関領域との
該第１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前記第
２の画像データ上で、前記第２テンプレート配置手段に
より第１の画像データに配置された複数の第２の領域そ
れぞれと最大の相関関係を有する複数の第２相関領域が
検出される。すると、照合判定手段により前記第２テン
プレート配置手段により第１の画像データに配置された
複数の第２の領域の相互位置関係と前記第２相関領域検
出手段により第２の画像データ上で検出された複数の第
２相関領域の相互位置関係とが比較されて前記第１の画
像データと第２の画像データとの同一性が判定されるの
で、誤った相関領域が検出されるのが防止され、認証精
度を向上できることになる。

【００２５】また、本発明の請求項２に係る画像データ
照合装置は、前記請求項１に係る画像データ照合装置に
あって、前記複数の第２の領域は、前記第１の領域内に
定義された主領域とこの主領域の周辺に定義された副領
域からなり、前記第２相関領域検出手段は、前記第１テ
ンプレート配置手段により第１の画像データに配置され
た第１の領域と前記第１相関領域検出手段により第２の
画像データ上で検出された第１相関領域との該第１，第
２画像データ間でのずれ量に基づき、前記第２の画像デ
ータ上で、前記第２テンプレート配置手段により第１の
画像データに配置された主領域と最大の相関関係を有す
る主相関領域を検出すると共に、当該主領域と主相関領
域との第１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前
記第２の画像データ上で、前記第２テンプレート配置手
段により第１の画像データに配置された副領域と最大の
相関関係を有する副相関領域を検出し、前記照合判定手
段は、前記第２テンプレート配置手段により第１の画像
データに配置された主領域及び副領域の相互位置関係と
前記第２相関領域検出手段により第２の画像データ上で
検出された主相関領域及び副相関領域の相互位置関係と
を比較して前記第１の画像データと第２の画像データと
の同一性を判定することを特徴とする。

【００２６】このような請求項２に係る画像データ照合
装置では、第２テンプレート配置手段により第１の画像
データに対して前記第１テンプレート配置手段にって配
置された第１の領域内に主領域を定義すると共にこの主
領域の周辺に副領域を定義するテンプレートが配置され
る。すると、第２相関領域検出手段により、第１テンプ
レート配置手段によって第１の画像データに配置された
第１の領域と第１相関領域検出手段によって第２の画像
データ上で検出された第１相関領域との該第１，第２画
像データ間でのずれ量に基づき、前記第２の画像データ
上で、第２テンプレート配置手段により第１の画像デー
タに配置された主領域と最大の相関関係を有する主相関
領域が検出されると共に、当該主領域と主相関領域との
第１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前記第２
の画像データ上で、前記第２テンプレート配置手段によ
り第１の画像データに配置された副領域と最大の相関関
係を有する副相関領域が検出され、照合判定手段によ
り、前記第２テンプレート配置手段により第１の画像デ
ータに配置された主領域及び副領域の相互位置関係と前
記第２相関領域検出手段により第２の画像データ上で検
出された主相関領域及び副相関領域の相互位置関係とが
比較されて第１の画像データと第２の画像データとの同
一性が判定されるので、広い領域判定に基づき狭い領域
判定を行う階層的な領域検索処理により、より高い認証
精度が得られることになる。

【００２７】また、本発明の請求項３に係る画像データ
照合装置は、前記請求項１又は請求項２に係る画像デー
タ照合装置にあって、前記第１相関領域検出手段は、前
記第２の画像データ上で、前記第１テンプレート配置手
段により第１の画像データに配置された第１の領域内の
一部の画素と最大の相関関係を有する第１相関領域を検
出することを特徴とする。

【００２８】このような請求項３に係る画像データ照合
装置では、第１相関領域検出手段により、第２の画像デ
ータ上で、第１テンプレート配置手段によって第１の画
像データに配置された第１の領域内の一部の画素と最大
の相関関係を有する第１相関領域が検出されるので、第
１相関領域の検出に際しての相関関係算出の処理負荷が
軽減されることになる。

【００２９】また、本発明の請求項４に係る画像データ
照合装置は、前記請求項１又は請求項２に係る画像デー
タ照合装置にあって、前記第１相関領域検出手段は、前
記第２の画像データ上で垂直及び水平方向のＭ画素毎
に、前記第１テンプレート配置手段により第１の画像デ
ータに配置された第１の領域内の一部の画素との相関係
数を算出する予備相関係数算出手段と、この予備相関係
数算出手段により予め設定された相関係数よりも大きい
相関係数が算出された前記第２の画像データ上の相関領
域についてのみ前記第１のテンプレート配置手段により
第１の画像データに配置された第１の領域内の全画素と
の相関係数を算出する本相関係数算出手段と、この本相
関係数算出手段により相関係数が算出された前記第２の
画像データ上の相関領域のうちで最大の相関係数が算出
された第１相関領域を検出する最大相関領域検出手段と
を備えていることを特徴とする。

【００３０】このような請求項４に係る画像データ照合
装置では、第２の画像データから第１の画像データに配
置された第１の領域に対応する第１相関領域を検出する
のに、まず予備相関係数算出手段で、第２の画像データ
上で垂直及び水平方向のＭ画素毎に、第１テンプレート
配置手段により第１の画像データに配置された第１の領
域内の一部の画素との相関係数が算出され、次に本相関
係数算出手段で、予め設定された相関係数よりも大きい
相関係数が算出された前記第２の画像データ上の相関領
域についてのみ前記第１のテンプレート配置手段により
第１の画像データに配置された第１の領域内の全画素と
の相関係数が算出される。そして、最大相関領域検出手
段で、前記本相関係数算出手段により相関係数が算出さ
れた前記第２の画像データ上の相関領域のうちで最大の
相関係数が算出された第１相関領域が検出されるので、
第２の画像データに対し第１の画像データの第１の領域
内の全画素に基づく相関係数の算出が無駄に行われるの
を防止でき、第１相関領域の検出処理速度を高速化でき
ることになる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００３２】（第１実施形態）図１は本発明の画像デー
タ照合装置の実施形態に係る指紋データ照合装置の電子
回路の構成を示すブロック図である。

【００３３】この指紋データ照合装置は、制御部（ＣＰ
Ｕ）１１、記憶装置１２、ＲＡＭ１３、イメージ読み取
り装置１４、表示部１５、入力部１６、記憶媒体読み取
り部１８、伝送制御部１９より構成され、バス１７を介
して相互に接続されている。

【００３４】制御部（ＣＰＵ）１１は、入力部１２から
の入力信号に応じて、記憶装置１２に予め記憶されてい
る制御プログラム、あるいはフロッピディスクＦＤなど
の外部記憶媒体１８ａからフロッピディスクドライブＦ
ＤＤなどの記憶媒体読み取り部１８を介して記憶装置１
２に読み込まれた指紋照合処理プログラム、あるいは外
部のコンピュータ端末（プログラムサーバ２１）の記憶
装置２２から通信ネットワーク２０を経由し伝送制御部
１９を介して記憶装置１２に読み込まれた指紋照合処理
プログラムを起動させ、ＲＡＭ１３をワークメモリとし
て回路各部の動作を制御する。

【００３５】記憶装置１２は、半導体メモリのＲＯＭや
ハードディスク装置ＨＤ等で構成し、本照合装置の電源
投入直後に制御部（ＣＰＵ）１１により読み出される前
述の制御プログラムを予め格納している他に、イメージ
読み取り装置１４により予め読み取られた被験者の登録
指紋画像を格納している。

【００３６】ＲＡＭ１３は、前述の制御プログラムを実
行する際に制御部（ＣＰＵ）１１が使用するワークメモ
リである。

【００３７】イメージ読み取り装置１４は、被験者の登
録指紋画像や照合指紋画像を取得するための装置であ
り、例えば、イメージスキャナ装置やＣＣＤ（電荷結合
素子）などのイメージセンサである。

【００３８】表示部１５は、登録指紋画像と照合指紋画
像との照合の判定結果を表示する、例えばＣＲＴや液晶
などといったディスプレイ装置である。

【００３９】入力部１６は、本照合装置の使用者が指紋
画像の取得指示や後述の指紋照合処理の開始を制御部
（ＣＰＵ）１１に指示するための、例えばキーボード装
置などの入力装置である。

【００４０】図２は前記指紋データ照合装置のＲＡＭ１
３に確保されるデータメモリを示す図である。

【００４１】ＲＡＭ１３には、読み取り画像メモリ１３
ａ、照合指紋画像メモリ１３ｂ、メインテンプレート画
像メモリ１３ｃ、サブテンプレート画像メモリ１３ｄ、
登録指紋テンプレート位置メモリ１３ｅ、照合指紋検出
位置メモリ１３ｆ、判定結果メモリ１３ｇなどが確保さ
れる。

【００４２】読み取り画像メモリ１３ａには、イメージ
読み取り装置１４により読み取られた被験者の指紋の画
像データが多階調画像として一時記憶される。

【００４３】照合指紋画像メモリ１３ｂには、イメージ
読み取り装置１４により読み取られた照合すべき被験者
の指紋の画像データが多階調画像として記憶される。

【００４４】メインテンプレート画像メモリ１３ｃに
は、記憶装置１２に記憶されている登録指紋画像データ
の任意の位置に対して定義されて配置される矩形領域の
メインテンプレートｍｔ０，ｍｔ１（ｍｔ０＞ｍｔ１：
図４（ａ）参照）それぞれの範囲内の登録指紋部分画像
が抽出されて記憶される。

【００４５】サブテンプレート画像メモリ１３ｄには、
記憶装置１２に記憶されている登録指紋画像データの前
記メインテンプレートｍｔ０，ｍｔ１を基準とする位置
に定義されて配置される矩形領域のサブテンプレートｓ
ｔｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝４：図
４（ａ）参照）］それぞれの範囲内の登録指紋部分画像
が抽出されて記憶される。

【００４６】登録指紋テンプレート位置メモリ１３ｅに
は、前記記憶装置１２に記憶された登録指紋画像データ
に対し定義された複数の矩形領域であるテンプレート
（ｍｔ１，ｓｔｉ）それぞれの定義位置を示す座標デー
タが記憶される。

【００４７】照合指紋検出位置メモリ１３ｆには、前記
メインテンプレート画像メモリ１３ｃ及びサブテンプレ
ート画像メモリ１３ｄにそれぞれ記憶された前記複数の
テンプレート（ｍｔ１，ｓｔｉ）に対応する各登録指紋
部分画像と最大の相関係数が算出される前記照合指紋画
像メモリ１３ｂ内の照合指紋画像データ上での複数の矩
形領域が検出され、この照合指紋画像データ上での複数
の検出矩形領域それぞれの位置を示す座標データが記憶
される。

【００４８】判定結果メモリ１３ｇには、前記登録指紋
テンプレート位置メモリ１３ｅに記憶された登録指紋画
像データに対しての複数のテンプレート位置の相互位置
関係と、前記照合指紋検出位置メモリ１３ｆに記憶され
た照合指紋画像データ上での複数の検出矩形領域位置の
相互位置関係との相違に応じて評価判定される登録指紋
画と照合指紋画像との一致／不一致の判定結果が記憶さ
れる。

【００４９】この実施形態の指紋データ照合装置では、
多階調の登録指紋画像データＡと多階調の照合指紋画像
データＢとの照合を行うときに、登録指紋画像Ａ内にメ
インテンプレートｍｔ１及びサブテンプレートｓｔｉ
（ｉ＝１，２，３，４）となる複数個の矩形領域を定義
して配置する（図４参照）。そして、メインテンプレー
トｍｔ１に対して相関係数が最大となる矩形領域ＭＴ１
を照合指紋画像Ｂから検出するメインテンプレートＭＴ
の検索処理において（図６参照）、大局的な検索を実施
する第１階層検索処理と局所的な検索を実施する第２階
層検索処理から構成される階層検索処理を適用する。

【００５０】すなわち、第１階層検索処理時のメインテ
ンプレートｍｔ０のサイズを第２階層検索処理時のメイ
ンテンプレートｍｔ１のサイズよりも大きく定義して、
まず、第１階層検索処理において、メインテンプレート
ｍｔ０を照合指紋画像Ｂ上で走査させながら、ｍｔ０内
の全ての画素データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ内
の画素データから算出される相関係数が最大となる領域
ＭＴ０を検出し（図５参照）、検出した領域ＭＴ０の検
出位置を基準にして、第２階層検索処理によって、メイ
ンテンプレートｍｔ１を照合指紋画像Ｂ上で走査させな
がら、ｍｔ１内の全ての画素データとそれに対応する照
合指紋画像Ｂ内の画素データから算出される相関係数が
最大となる領域ＭＴ１を検出する（図６参照）。

【００５１】次に、前記メインテンプレートｍｔ１の配
置位置と前記検出矩形領域ＭＴ１の位置のずれを考慮に
入れた上で、各サブテンプレートｓｔｉ（ｉ＝１，２，
３，４）を照合指紋画像Ｂ上で走査させながら、各サブ
テンプレートｓｔｉ内の全ての画素データとそれに対応
する照合指紋画像Ｂ内の画素データから算出される相関
係数が最大となる各矩形領域ＳＴｉ（ｉ＝１，２，３，
４）を検出する。

【００５２】そして、前記登録指紋画像Ａ内に定義した
複数のテンプレートｍｔ１，ｓｔｉ（ｉ＝１，２，３，
４）領域位置分布（相互位置関係）と照合指紋画像Ｂ上
から検出した検出矩形領域ＭＴ１，ＳＴｉ（ｉ＝１，
２，３，４）の領域位置分布（相互位置関係）とを比較
することにより、登録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂの照
合を行う。

【００５３】次に、前記構成による指紋データ照合装置
における第１実施形態の指紋照合機能について説明す
る。

【００５４】図３は前記指紋データ照合装置の第１実施
形態の指紋照合処理を示すフローチャートである。

【００５５】図４は前記指紋データ照合装置の指紋照合
処理に伴う登録指紋画像データＡと照合指紋画像データ
Ｂとの対比及び登録指紋画像データＡに対するメインテ
ンプレートｍｔ０，ｍｔ１及びサブテンプレートｓｔｉ
の配置状態を示す図である。

【００５６】図５は前記指紋データ照合装置の指紋照合
処理に伴う登録指紋画像データＡのメインテンプレート
ｍｔ０に対する照合指紋画像データＢ上での最大相関領
域ＭＴ０の検出状態を示す図である。

【００５７】図６は前記指紋データ照合装置の指紋照合
処理に伴う登録指紋画像データＡのメインテンプレート
ｍｔ１に対する照合指紋画像データＢ上での最大相関領
域ＭＴ１の検出状態を示す図である。

【００５８】図７は前記指紋データ照合装置の指紋照合
処理に伴う登録指紋画像データＡのサブテンプレートｓ
ｔｉ（ｉ＝１，２，３，４）に対する照合指紋画像デー
タＢ上での最大相関領域ＳＴｉの検出状態を示す図であ
る。

【００５９】図８は前記指紋データ照合装置の指紋照合
処理に伴う登録指紋画像Ａ上でのテンプレート領域の配
置位置分布と照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域の検出
位置分布との対比状態を示す図である。

【００６０】図９は前記指紋データ照合装置の指紋照合
処理に伴いＲＡＭ１３内の登録指紋テンプレート位置メ
モリ１３ｅと照合指紋検出位置メモリ１３ｆとにそれぞ
れ格納されるテンプレート位置と最大相関領域位置との
各位置データを示す図である。

【００６１】イメージ読み取り装置１４により読み取ら
れた登録すべき被験者の指紋画像Ａが、記憶装置１２内
に予め記憶されて登録されている状態で、照合すべき被
験者の指紋画像がイメージ読み取り装置１４により読み
取られると、ＲＡＭ１３内の読み取り画像メモリ１３ａ
に書き込まれると共に、照合指紋画像メモリ１３ｂに転
送されて記憶される。

【００６２】すると、前記記憶装置１２に記憶されてい
る登録指紋画像Ａ内に、図４（ａ）に示すように、メイ
ンテンプレートの第１階層検索処理時に用いるための、
サイズが［Ｗ×α］×［Ｈ×β］（α＞１、β＞１の任
意定数である）の矩形領域のメインテンプレートｍｔ０
と、メインテンプレートの第２階層検索処理時に用いる
ための、サイズが［Ｗ］×［Ｈ］（Ｗ及びＨはテンプレ
ートの水平方向及び垂直方向の画素数）の矩形領域のメ
インテンプレートｍｔ１とが、それぞれ定義されて配置
される（ステップＳ１）。

【００６３】また、前記登録指紋画像Ａ内には、サイズ
が［Ｗ］×［Ｈ］の矩形領域のサブテンプレートｓｔｉ
（ｉ＝１〜Ｎ（Ｎ≧２の整数）：この場合Ｎ＝４）が複
数定義されて配置される（ステップＳ２）。

【００６４】すると、図５に示すように、前記登録指紋
画像Ａに対して定義されたメインテンプレートｍｔ０
が、照合指紋画像メモリ１３ｂに記憶されている照合指
紋画像Ｂ上で、水平方向及び垂直方向共にＭ（Ｍ≧１）
画素飛ばしでラスタ走査される第１階層検索処理に基づ
いて走査されながら、そのそれぞれの走査位置において
当該登録指紋画像Ａのメインテンプレートｍｔ０内の全
ての画素データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ内の画
素データとが用いられて相関係数が計算され、その相関
係数が最大となる照合指紋画像Ｂ内の矩形領域ＭＴ０が
検出される（ステップＳ３）。なお、相関関係の算出に
ついては後述する。

【００６５】すると、前記サイズの大きいメインテンプ
レートｍｔ０に対応させて検出された最大相関領域ＭＴ
０の検出位置を基準にして、図６に示すように、登録指
紋画像Ａのメインテンプレートｍｔ１が照合指紋画像Ｂ
上において水平方向及び垂直方向に１画素ずつラスタ走
査される第２階層検索処理に基づいて走査されながら、
そのそれぞれの走査位置において当該登録指紋画像Ａの
メインテンプレートｍｔ１内の全ての画素データとそれ
に対応する照合指紋画像Ｂ内の画素データとが用いられ
て相関係数が計算され、その相関係数が最大となる照合
指紋画像Ｂ内の矩形領域ＭＴ１が検出される（ステップ
Ｓ４）。

【００６６】すると、前記登録指紋画像Ａに対するテン
プレートｍｔ１の配置位置と照合指紋画像Ｂ上での矩形
領域ＭＴ１の検出位置との間のずれ量に基づいて、図７
に示すように、サブテンプレートｓｔｉが照合指紋画像
Ｂ上で１画素ずつラスタ走査されながら、各サブテンプ
レートｓｔｉ内の全ての画素データとそれに対応する照
合指紋画像Ｂ内の画素データとが用いられて相関係数が
計算され、その相関係数が最大となる照合指紋画像Ｂ内
の各矩形領域ＳＴｉが順次検出される（ステップＳ５，
Ｓ６）。

【００６７】これにより、図８に示すように、前記登録
指紋画像Ａ内に配置された各テンプレートの領域｛ｍｔ
１｝｛ｓｔｉ｝の分布（相互位置関係）と照合指紋画像
Ｂ上から検出された各最大相関矩形領域｛ＭＴ１｝｛Ｓ
Ｔｉ｝の分布（相互位置関係）とが比較されて、前記登
録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂとの照合が行われ、当該
登録指紋画像Ａに対して照合指紋画像Ｂが同一性を有す
るかが評価される（ステップＳ７）。

【００６８】すなわち、この照合判定処理（ステップＳ
７）では、まず、登録指紋画像Ａに配置されたメインテ
ンプレートの矩形領域ｍｔ１と照合指紋画像Ｂ上で検出
された最大相関矩形領域ＭＴ１の各画像上の位置を特定
する基準となる座標、例えば両矩形の左上端の頂点の座
標を取得し、図９に示すように、それぞれｍｔ１（Ｘ
０，Ｙ０）、ＭＴ１（ＸＤ０，ＹＤ０）としてＲＡＭ１
３内の登録指紋テンプレート位置メモリ１３ｅと照合指
紋検出位置メモリ１３ｆの所定の領域にそれぞれ記憶さ
せる。

【００６９】また、登録指紋画像Ａに配置されたサブテ
ンプレートの矩形領域ｓｔｉと照合指紋画像Ｂ上で検出
された最大相関矩形領域ＳＴｉの各画像上の位置を特定
する基準となる座標、例えば両矩形の左上端の頂点の座
標を取得し、図９に示すように、それぞれｓｔｉ（Ｘ
ｉ，Ｙｉ）、ＳＴｉ（ＸＤｉ，ＹＤｉ）としてＲＡＭ１
３内の登録指紋テンプレート位置メモリ１３ｅと照合指
紋検出位置メモリ１３ｆの所定の領域にそれぞれ記憶さ
せる。

【００７０】その後、ｍｔ１とｓｔｉとの相対距離とＭ
Ｔ１とＳＴｉとの相対距離との違いであるΔｉを、次式
に基づいて全てのｉ（＝１，２，３，４）について算出
する。

【００７１】

【数１】

【００７２】そして、算出された全てのΔｉが所定値内
に収まるか否かを判定し、全てが収まれば登録指紋Ａと
照合指紋Ｂとは一致すると判定し、一方、そうでない場
合には登録指紋Ａと照合指紋Ｂとは一致しないと判定す
る。なお、ここで用いられる所定値は、例えば、複数人
より取得した指紋画像データよりΔｉを実際に計算し、
その計算結果の分布に基づいて所望の照合精度が得られ
る値とする。

【００７３】なお、前記登録指紋画像Ａと照合指紋画像
Ｂとの照合処理においては、ｍｔ０、ＭＴ０、ｍｔ１、
ＭＴ１、ｓｔ１〜ｓｔ４、ＳＴ１〜ＳＴ４の各領域を矩
形領域としていたが、これらの領域の形状は矩形に限ら
ず任意でよい。また、ｍｔ０とＭＴ０、ｍｔ１とＭＴ
１、及びｓｔ１〜ｓｔ４とＳＴ１〜ＳＴ４の大きさ・形
状は同一であることが望ましいが、多少の違いがあった
としても、要求される指紋照合の照合精度が得られる限
り許容できる。

【００７４】また、照合判定においては、前述した処理
におけるΔｉを評価する方法の他に、例えばｓｔｉを頂
点として形成される図形とＳＴｉを頂点として形成され
る図形との、形状、あるいは面積の違いに基づく判定な
ど、様々な方法を採用することも可能である。

【００７５】次に、前記図３に示した指紋照合処理のス
テップＳ３〜ステップＳ６で用いられる相関係数の算出
について説明する。なお、ここでは、矩形領域Ａと矩形
領域Ｂとの間の相関係数の算出として説明する。

【００７６】まず、矩形領域Ａと矩形領域Ｂのそれぞれ
に含まれる画素をそれぞれ、Ａ（ｉ，ｊ）、Ｂ（ｍ，
ｎ）とする。但し、矩形領域Ａと矩形領域Ｂのそれぞれ
に含まれる画素の総数は等しくする。また、これらの画
素についての濃淡を示す多階調値である信号強度をそれ
ぞれＸ_ij，Ｙ_mnとする。

【００７７】これらの信号強度を一般化してＺpqと表し
たとき、以下の式を定義する。

【００７８】

【数２】

【００７９】上式において、Ｎはその矩形領域に含まれ
る画素の総数を示す。また、上式において、Σはその矩
形領域に含まれる画素の全てについての総和であること
を示す。つまり、上式はその矩形領域に含まれる画素に
ついての信号強度の平均値を示すものである。

【００８０】次に、以下の式を更に定義する。

【００８１】

【数３】

【００８２】上式はその矩形領域に含まれる画素につい
ての信号強度の２乗平均値を示すものである。

【００８３】ここで、矩形領域Ａと矩形領域Ｂとの間の
相関係数Ｃ_ABは、前述の式の定義を用いて表される次式
により算出できる。

【００８４】

【数４】

【００８５】上式を用いて領域間の相関係数を算出す
る。

【００８６】したがって、前記構成の第１実施形態の指
紋データ照合装置によれば、登録指紋画像データＡに定
義したメインテンプレートの照合指紋画像データＢ上で
の最大相関領域の検索処理において、第１のメインプレ
ートｍｔ０によって大局的な検索を実施する第１階層検
索処理と、第２のメインプレートｍｔ１によって局所的
な検索を実施する第２階層検索処理とから構成される階
層検索処理を適用し、第１階層検索処理時のメインテン
プレートｍｔ０のサイズを第２階層検索処理時のメイン
テンプレートｍｔ１のサイズよりも大きく定義して第１
及び第２階層の二段階検索処理を実施するようにしたの
で、照合指紋データＢが登録指紋データＡと同一人物，
同一指の指紋データである場合には、その同一であるこ
との評価判定を正確に行うことができ、特に、本人拒否
率を低下させて認証精度を向上させることが可能であ
る。

【００８７】なお、前記第１実施形態の指紋データ照合
装置では、相関係数の算出において、登録指紋画像デー
タＡに定義したテンプレートに対応させて、照合指紋画
像データＢ上で矩形領域内の全ての画素の信号強度を用
いて算出する構成としたが、例えば、その矩形領域内の
任意の１列の線上に並ぶ画素のみを用いての算出、その
矩形領域内の一部の領域に含まれる画素のみを用いての
算出、あるいは、次の第２実施形態（図１０参照）にお
いて説明するように、その矩形領域内から任意に間引い
て選択した画素のみを用いての算出であっても、要求さ
れる指紋照合の照合精度が得られるのであれば問題はな
い。

【００８８】このような算出手法を用いると、相関係数
算出の対象とする画素数がさらに減少し計算量が削減さ
れるので有益である。また、他の相関係数の算出法を前
述の指紋照合処理に採用してもよい。

【００８９】（第２実施形態）図１０は前記指紋データ
照合装置の第２実施形態の指紋照合処理に伴う登録指紋
画像データＡのメインテンプレートｍｔ０に対する照合
指紋画像データＢ上での最大相関領域ＭＴ０の検出状態
を示す図である。

【００９０】この第２実施形態の指紋照合処理では、前
記第１実施形態における指紋照合処理の手順（図３参
照）とそのステップＳ３でのメインテンプレートｍｔ０
の第１階層検索処理が次のように異なる。

【００９１】すなわち、この第２実施形態の指紋照合処
理では、登録指紋画像データＡに定義したメインテンプ
レートｍｔ０に対応する照合指紋画像データＢ上での矩
形領域ＭＴ０の検索において、図１０に示すように、当
該メインテンプレートｍｔ０内において、垂直方向等間
隔に複数の線分Ｌ１〜Ｌｋ（ｋ≧２の整数）を定義する
（この場合ｋ＝７）。そして、前記登録指紋画像Ａに対
して定義されたメインテンプレートｍｔ０が、照合指紋
画像メモリ１３ｂに記憶されている照合指紋画像Ｂ上
で、水平方向及び垂直方向共にＭ（Ｍ≧１）画素飛ばし
でラスタ走査される第１階層検索処理に基づいて走査さ
れながら、そのそれぞれの走査位置において前記メイン
テンプレートｍｔ０内に定義した複数の線分Ｌ１〜Ｌｋ
上の画素データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ内の画
素データとが用いられて相関係数が計算され、その相関
係数が最大となる照合指紋画像Ｂ内の矩形領域ＭＴ０が
検出される。

【００９２】したがって、このような第２実施形態の指
紋データ照合装置によれば、前記第１実施形態の指紋デ
ータ照合装置と同様にして、第１のメインプレートｍｔ
０によって大局的な検索を実施する第１階層検索処理
と、第２のメインプレートｍｔ１よって局所的な検索を
実施する第２階層検索処理とから構成される階層検索処
理を適用したので、照合指紋データＢが登録指紋データ
Ａと同一人物，同一指の指紋データである場合の評価判
定を正確に行うことができ、特に、本人拒否率を低下さ
せて認証精度を向上させることが可能になり、しかも前
記第１階層検索処理時には、第１のメインプレートｍｔ
０内に定義した複数の線分Ｌ１〜Ｌｋ上の一部の画素デ
ータとそれに対応する照合指紋画像Ｂ上の画素データと
を用いて相関係数を計算し、その最大相関係数領域ＭＴ
０を検出するようにしたので、第１実施形態の指紋照合
処理と比較して相関係数の計算量を削減することがで
き、指紋の照合に掛かる時間を短縮できるようになる。

【００９３】なお、前記第１実施形態における指紋照合
処理では、登録指紋画像データＡに定義したメインテン
プレートｍｔ０の全ての画素データに基づいて、また、
前記第２実施形態における指紋照合処理では、前記メイ
ンテンプレートｍｔ０内にさらに定義した垂直方向一定
間隔の複数の水平線分Ｌ１〜Ｌｋ上の一部画素データに
基づいて、照合指紋画像データＢ上での各ラスタ走査位
置における相関係数を算出しその最大相関係数領域ＭＴ
０を検出する構成としたが、次の第３実施形態において
説明するように、登録指紋画像データＡに定義した第１
のメインテンプレートｍｔ０の照合指紋画像データＢ上
での最大相関領域の検索処理においては、当該メインテ
ンプレートｍｔ０内にさらに定義した複数の水平線分Ｌ
１〜Ｌｋ上の一部画素データに基づいて、照合指紋画像
データＢ上での各ラスタ走査位置における相関係数を算
出すると共にその算出された相関係数が予め設定された
値よりも大きいか否かを判定し、このメインテンプレー
トｍｔ０内の一部画素データについて設定値より大きい
相関係数が算出された照合指紋画像データＢ上の矩形領
域についてのみ該メインテンプレートｍｔ０内の全ての
画像データに基づく相関係数の算出を行い、その中で最
大の相関係数が算出された矩形領域ＭＴ０を検出するこ
とで、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとの認証精度をより向上
させる構成としてもよい。

【００９４】（第３実施形態）図１１は前記指紋データ
照合装置の第３実施形態の指紋照合処理に伴うメインテ
ンプレートの第１階層検索処理の詳細手順を示すフロー
チャートである。

【００９５】図１２は前記指紋データ照合装置の第３実
施形態の指紋照合処理に伴う登録指紋画像データＡのメ
インテンプレートｍｔ０に対する照合指紋画像データＢ
上での最大相関領域ＭＴ０の検出状態を示す図である。

【００９６】この第３実施形態の指紋照合処理では、前
記第１実施形態における指紋照合処理の手順（図３参
照）とそのステップＳ３でのメインテンプレートｍｔ０
の第１階層検索処理が次のように異なる。

【００９７】すなわち、この第３実施形態の指紋照合処
理では、登録指紋画像データＡに定義したメインテンプ
レートｍｔ０に対応する照合指紋画像データＢ上での矩
形領域ＭＴ０の検索において、図１２に示すように、ま
ず、メインテンプレートｍｔ０を照合指紋画像Ｂ上で水
平方向及び垂直方向共に１画素ずつラスタ走査させなが
ら、各走査位置毎に該メインテンプレートｍｔ０内に定
義した数ラインの線分領域Ｌｋ（ｋ≧１の整数）上の部
分画素データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ上の画素
データから相関係数（Ｌｋに対する相関係数）を算出す
る（ステップＳ３１）。

【００９８】そして、前記登録指紋画像Ａにおけるテン
プレートｍｔ０の部分画素データ（Ｌｋ）に対応する相
関係数が任意の設定値より大きくなる照合指紋画像Ｂ上
での走査位置（領域）についてのみ、続けて、当該テン
プレートｍｔ０内の全ての画素データに基づき照合指紋
画像Ｂ上での相関係数（ｍｔ０に対する相関係数）を算
出する（ステップＳ３２→Ｓ３４）。

【００９９】一方、前記登録指紋画像Ａにおけるテンプ
レートｍｔ０の部分画素データ（Ｌｋ）に対応する相関
係数が任意の設定値より大きくならない照合指紋画像Ｂ
上での走査位置（領域）については、当該テンプレート
ｍｔ０内の全ての画素データに基づく相関係数算出処理
（ステップＳ３４）は実施せず、次のラスタ走査位置に
移行して前記メインテンプレートｍｔ０内の部分画素デ
ータに対応する相関係数（Ｌｋに対する相関係数）を算
出する（ステップＳ３２→Ｓ３３→Ｓ３１）。

【０１００】そして、前記メインテンプレートｍｔ０内
の部分画素データ（Ｌｋ）について設定値より大きい相
関係数が算出された照合指紋画像Ｂ上の各ラスタ走査位
置（領域）に対する当該メインテンプレートｍｔ０内の
全ての画素データに基づく相関係数算出処理が終了した
と判断されると、その中で相関係数が最大となった照合
指紋画像Ｂ上の領域ＭＴ０が検出される（ステップＳ３
５→Ｓ３６）。

【０１０１】したがって、このような第３実施形態の指
紋データ照合装置によれば、前記第１及び第２実施形態
の指紋データ照合装置と同様にして、第１のメインプレ
ートｍｔ０によって大局的な検索を実施する第１階層検
索処理と、第２のメインプレートｍｔ１よって局所的な
検索を実施する第２階層検索処理とから構成される階層
検索処理を適用したので、照合指紋データＢが登録指紋
データＡと同一人物，同一指の指紋データである場合の
評価判定を正確に行うことができ、特に、本人拒否率を
低下させて認証精度を向上させることが可能になるだけ
でなく、前記第１階層検索処理時には、メインテンプレ
ートｍｔ０を照合指紋画像Ｂ上で１画素ずつラスタ走査
させながら、各ラスタ走査位置毎に該メインテンプレー
トｍｔ０内に定義した部分画素データに対応する相関係
数を算出し、このメインテンプレートｍｔ０の部分画素
に対応する相関係数が任意の設定値より大きくなる照合
指紋画像Ｂ上での領域のみ、続けて、当該メインテンプ
レートｍｔ０内の全ての画素データに対応する相関係数
算出処理を実施し、この中で相関係数が最大となる領域
ＭＴ０検出するようにしたので、照合指紋画像Ｂ上で登
録指紋画像Ａのメインテンプレートｍｔ０との相関係数
が大きくなる可能性のない走査位置での該メインテンプ
レートｍｔ０内の全画素データに基づく無駄な相関係数
の算出処理を省くことができ、照合指紋画像Ｂに対する
最大相関領域の検出処理速度を高速化できると共に、登
録指紋Ａと照合指紋Ｂとの認証精度をより向上させるこ
とができる。

【０１０２】なお、前記各実施形態では、登録指紋画像
データＡに対して矩形領域で定義したメインテンプレー
トとサブテンプレートを配置しているが、これを任意形
領域で定義したメインテンプレートとサブテンプレート
を配置するようにしてもよい。

【０１０３】また、前記各実施形態では、登録指紋画像
データＡに対して矩形領域を定義してメインテンプレー
トとサブテンプレートを配置する場合に、当該メインテ
ンプレートとサブテンプレートとは接する状態で配置し
ているが、これをメインテンプレートとサブテンプレー
トとが重なる状態や離れた状態で配置するようにしても
よい。

【０１０４】また、前記各実施形態では、メインテンプ
レートに対応する最大相関領域の検出を行う場合にの
み、広い領域の第１メインテンプレートｍｔ０に基づく
最大相関領域ＭＴ０の検出処理とその中での狭い第２メ
インテンプレートｍｔ１に基づく最大相関領域ＭＴ１の
検出処理との二階層検索を行っているが、サブテンプレ
ートに対応する各最大相関領域の検出を行う場合でも、
前記メインプレート同様の階層検索を行うことで、認証
精度をさらに向上する構成としてもよい。

【０１０５】また、前記各実施形態では、メインテンプ
レートに対応する最大相関領域の検索処理において、照
合指紋画像Ｂ上を水平方向及び垂直方向共にＭ（Ｍ≧
１）画素飛ばしでラスタ走査する第１階層検索処理を適
用しているが、これを水平方向にＭ１、垂直方向にＭ２
（Ｍ１≧１、Ｍ２≧１、Ｍ１≠Ｍ２）画素飛ばしでラス
タ走査する第１階層検索処理を適用してもよい。

【０１０６】また、前記第２実施形態及び第３実施形態
では、第１階層検索処理時に用いるメインテンプレート
ｍｔ０内にさらに定義する部分画素の領域を、垂直方向
に等間隔の複数の線分Ｌ１〜Ｌｋ（ｋ≧２の整数）に対
応するものとして定義したが、これを垂直方向に任意間
隔の複数の線分Ｌ１〜Ｌｋ（ｋ≧２の整数）に対応する
ものとして定義してもよい。

【０１０７】また、前記各実施形態では、登録指紋画像
Ａに定義した第２メインテンプレートｍｔ１に対応する
照合指紋画像Ｂでの最大相関領域ＭＴ２の算出，検出を
行う場合には、当該第２メインテンプレートｍｔ１内の
全ての画素データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ上の
画素データから相関係数を算出する構成としたが、これ
を第２メインテンプレートｍｔ１内の一部の画素データ
とそれに対応する照合指紋画像Ｂ上の画素データから相
関係数を算出する構成とし、この相関係数の算出に掛か
る時間の短縮を図ってもよい。この場合、前記第２実施
形態における第１メインテンプレートｍｔ０に対応する
最大相関係数の算出と同様に、第２メインテンプレート
ｍｔ１内の一部の画素データとして、該第２メインテン
プレートｍｔ１内に定義した任意ライン数の水平方向の
線分領域上の画素データを設定すればよい。

【０１０８】さらに、前記各実施形態では、登録指紋画
像Ａに定義したサブテンプレートｓｔｉに対応する照合
指紋画像Ｂでの最大相関領域ＳＴｉの算出，検出を行う
場合には、当該サブテンプレートｓｔｉ内の全ての画素
データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ上の画素データ
から相関係数を算出する構成としたが、これをサブテン
プレートｓｔｉ内の一部の画素データとそれに対応する
照合指紋画像Ｂ上の画素データから相関係数を算出する
構成とし、この相関係数の算出に掛かる時間の短縮を図
ってもよい。この場合、サブテンプレートｓｔｉ内の一
部の画素データとして、該サブテンプレートｓｔｉ内に
定義した任意ライン数の水平方向の線分領域上の画素デ
ータを設定すればよい。

【０１０９】なお、前記各実施形態において記載した手
法、すなわち、図３や図１１のフローチャートに基づく
第１乃至第３実施形態のそれぞれにおける指紋照合処理
の各手法は、コンピュータに実行させることができるプ
ログラムとして、メモリカード（ＲＯＭカード、ＲＡＭ
カード等）、磁気ディスク（フロッピディスク、ハード
ディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ
等）、半導体メモリ等の外部記憶媒体１８ａに格納して
配布することができる。そして、指紋データ照合装置の
コンピュータは、この外部記憶媒体１８ａに記憶された
プログラムを記憶装置１２に読み込み、この読み込んだ
プログラムによって動作が制御されることにより、前記
実施形態において説明した指紋照合機能を実現し、前述
した手法による同様の処理を実行することができる。

【０１１０】また、前記各手法を実現するためのプログ
ラムのデータは、プログラムコードの形態としてネット
ワーク（公衆回線）２０上を伝送させることができ、こ
のネットワーク２０に接続された指紋データ照合装置の
伝送制御部１９によって前記のプログラムデータを取り
込み、前述した指紋照合機能を実現することもできる。

【０１１１】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
画像データ照合装置によれば、第１テンプレート配置手
段により第１の画像データに対して基準となる第１の領
域を定義するテンプレートが配置され、第２テンプレー
ト配置手段により前記第１の画像データに対して前記第
１テンプレート配置手段により配置された第１の領域よ
りも狭い複数の第２の領域を定義するテンプレートが配
置されると、第１相関領域検出手段により前記第２の画
像データ上で、前記第１テンプレート配置手段により第
１の画像データに配置された第１の領域と最大の相関関
係を有する第１相関領域が検出されると共に、第２相関
領域検出手段により前記第１テンプレート配置手段によ
り第１の画像データに配置された第１の領域と前記第１
相関領域検出手段により第２の画像データ上で検出され
た第１相関領域との該第１，第２画像データ間でのずれ
量に基づき、前記第２の画像データ上で、前記第２テン
プレート配置手段により第１の画像データに配置された
複数の第２の領域それぞれと最大の相関関係を有する複
数の第２相関領域が検出される。すると、照合判定手段
により前記第２テンプレート配置手段により第１の画像
データに配置された複数の第２の領域の相互位置関係と
前記第２相関領域検出手段により第２の画像データ上で
検出された複数の第２相関領域の相互位置関係とが比較
されて前記第１の画像データと第２の画像データとの同
一性が判定されるので、誤った相関領域が検出されるの
が防止され、認証精度を向上できるようになる。

【０１１２】また、本発明の請求項２に係る画像データ
照合装置によれば、第２テンプレート配置手段により第
１の画像データに対して前記第１テンプレート配置手段
にって配置された第１の領域内に主領域を定義すると共
にこの主領域の周辺に副領域を定義するテンプレートが
配置される。すると、第２相関領域検出手段により、第
１テンプレート配置手段によって第１の画像データに配
置された第１の領域と第１相関領域検出手段によって第
２の画像データ上で検出された第１相関領域との該第
１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前記第２の
画像データ上で、第２テンプレート配置手段により第１
の画像データに配置された主領域と最大の相関関係を有
する主相関領域が検出されると共に、当該主領域と主相
関領域との第１，第２画像データ間でのずれ量に基づ
き、前記第２の画像データ上で、前記第２テンプレート
配置手段により第１の画像データに配置された副領域と
最大の相関関係を有する副相関領域が検出され、照合判
定手段により、前記第２テンプレート配置手段により第
１の画像データに配置された主領域及び副領域の相互位
置関係と前記第２相関領域検出手段により第２の画像デ
ータ上で検出された主相関領域及び副相関領域の相互位
置関係とが比較されて第１の画像データと第２の画像デ
ータとの同一性が判定されるので、広い領域判定に基づ
き狭い領域判定を行う階層的な領域検索処理により、よ
り高い認証精度が得られるようになる。

【０１１３】また、本発明の請求項３に係る画像データ
照合装置によれば、第１相関領域検出手段により、第２
の画像データ上で、第１テンプレート配置手段によって
第１の画像データに配置された第１の領域内の一部の画
素と最大の相関関係を有する第１相関領域が検出される
ので、第１相関領域の検出に際しての相関関係算出の処
理負荷が軽減されるようになる。

【０１１４】また、本発明の請求項４に係る画像データ
照合装置によれば、第２の画像データから第１の画像デ
ータに配置された第１の領域に対応する第１相関領域を
検出するのに、まず予備相関係数算出手段で、第２の画
像データ上で垂直及び水平方向のＭ画素毎に、第１テン
プレート配置手段により第１の画像データに配置された
第１の領域内の一部の画素との相関係数が算出され、次
に本相関係数算出手段で、予め設定された相関係数より
も大きい相関係数が算出された前記第２の画像データ上
の相関領域についてのみ前記第１のテンプレート配置手
段により第１の画像データに配置された第１の領域内の
全画素との相関係数が算出される。そして、最大相関領
域検出手段で、前記本相関係数算出手段により相関係数
が算出された前記第２の画像データ上の相関領域のうち
で最大の相関係数が算出された第１相関領域が検出され
るので、第２の画像データに対し第１の画像データの第
１の領域内の全画素に基づく相関係数の算出が無駄に行
われるのを防止でき、第１相関領域の検出処理速度を高
速化できるようになる。

【０１１５】よって、本発明によれば、登録画像データ
と照合画像データとの認証精度を向上することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像データ照合装置の実施形態に係る
指紋データ照合装置の電子回路の構成を示すブロック
図。

【図２】前記指紋データ照合装置のＲＡＭに確保される
データメモリを示す図。

【図３】前記指紋データ照合装置の第１実施形態の指紋
照合処理を示すフローチャート。

【図４】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う
登録指紋画像データＡと照合指紋画像データＢとの対比
及び登録指紋画像データＡに対するメインテンプレート
及びサブテンプレートの配置状態を示す図。

【図５】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う
登録指紋画像データＡのメインテンプレートｍｔ０に対
する照合指紋画像データＢ上での最大相関領域ＭＴ０の
検出状態を示す図。

【図６】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う
登録指紋画像データＡのメインテンプレートｍｔ１に対
する照合指紋画像データＢ上での最大相関領域ＭＴ１の
検出状態を示す図。

【図７】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う
登録指紋画像データＡのサブテンプレートｓｔｉに対す
る照合指紋画像データＢ上での最大相関領域ＳＴｉの検
出状態を示す図。

【図８】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う
登録指紋画像Ａ上でのテンプレート領域の配置位置分布
と照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域の検出位置分布と
の対比状態を示す図。

【図９】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴い
ＲＡＭ内の登録指紋テンプレート位置メモリと照合指紋
検出位置メモリとにそれぞれ格納されるテンプレート位
置と最大相関領域位置との各位置データを示す図。

【図１０】前記指紋データ照合装置の第２実施形態の指
紋照合処理に伴う登録指紋画像データＡのメインテンプ
レートｍｔ０に対する照合指紋画像データＢ上での最大
相関領域ＭＴ０の検出状態を示す図。

【図１１】前記指紋データ照合装置の第３実施形態の指
紋照合処理に伴うメインテンプレートの第１階層検索処
理の詳細手順を示すフローチャート。

【図１２】前記指紋データ照合装置の第３実施形態の指
紋照合処理に伴う登録指紋画像データＡのメインテンプ
レートｍｔ０に対する照合指紋画像データＢ上での最大
相関領域ＭＴ０の検出状態を示す図。

【図１３】従来の指紋データ照合装置における指紋デー
タ照合の手順を示すフローチャート。

【図１４】前記従来の指紋データ照合手順に伴い登録指
紋データ内に配置された複数の基準領域及びこれに基づ
き照合指紋データ上で検出された複数の領域を示す図。

【図１５】前記従来の指紋データ照合手順に伴い登録指
紋データ内に配置された複数の基準領域及びこれに基づ
き照合指紋データ上で不適当な複数の領域が検出された
場合の例を示す図。

【符号の説明】

１１ …制御部（ＣＰＵ） １２ …記憶装置 １３ …ＲＡＭ １３ａ…読み取り画像メモリ １３ｂ…照合指紋画像メモリ １３ｃ…メインテンプレート画像メモリ １３ｄ…サブテンプレート画像メモリ １３ｅ…登録指紋テンプレート位置メモリ １３ｆ…照合指紋検出位置メモリ １３ｇ…判定結果メモリ １４ …イメージ読み取り装置 １５ …表示部 １６ …入力部 １７ …バス １８ …記憶媒体読み取り部 １８ａ…外部記憶媒体 １９ …伝送制御部 ２０ …ネットワーク ２１ …プログラムサーバ（外部のコンピュータ端末） ２２ …外部端末の記憶装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の画像データと第２の画像データと
   を照合して両者の同一性を判定する画像データ照合装置
   であって、 前記第１の画像データに対して基準となる第１の領域を
   定義するテンプレートを配置する第１テンプレート配置
   手段と、 前記第１の画像データに対して前記第１テンプレート配
   置手段により配置された第１の領域よりも狭い複数の第
   ２の領域を定義するテンプレートを配置する第２テンプ
   レート配置手段と、 前記第２の画像データ上で、前記第１テンプレート配置
   手段により第１の画像データに配置された第１の領域と
   最大の相関関係を有する第１相関領域を検出する第１相
   関領域検出手段と、 前記第１テンプレート配置手段により第１の画像データ
   に配置された第１の領域と前記第１相関領域検出手段に
   より第２の画像データ上で検出された第１相関領域との
   該第１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前記第
   ２の画像データ上で、前記第２テンプレート配置手段に
   より第１の画像データに配置された複数の第２の領域そ
   れぞれと最大の相関関係を有する複数の第２相関領域を
   検出する第２相関領域検出手段と、 前記第２テンプレート配置手段により第１の画像データ
   に配置された複数の第２の領域の相互位置関係と前記第
   ２相関領域検出手段により第２の画像データ上で検出さ
   れた複数の第２相関領域の相互位置関係とを比較して前
   記第１の画像データと第２の画像データとの同一性を判
   定する照合判定手段と、を備えたことを特徴とする画像
   データ照合装置。
2. 【請求項２】 前記複数の第２の領域は、前記第１の領
   域内に定義された主領域とこの主領域の周辺に定義され
   た副領域からなり、 前記第２相関領域検出手段は、前記第１テンプレート配
   置手段により第１の画像データに配置された第１の領域
   と前記第１相関領域検出手段により第２の画像データ上
   で検出された第１相関領域との該第１，第２画像データ
   間でのずれ量に基づき、前記第２の画像データ上で、前
   記第２テンプレート配置手段により第１の画像データに
   配置された主領域と最大の相関関係を有する主相関領域
   を検出すると共に、当該主領域と主相関領域との第１，
   第２画像データ間でのずれ量に基づき、前記第２の画像
   データ上で、前記第２テンプレート配置手段により第１
   の画像データに配置された副領域と最大の相関関係を有
   する副相関領域を検出し、 前記照合判定手段は、前記第２テンプレート配置手段に
   より第１の画像データに配置された主領域及び副領域の
   相互位置関係と前記第２相関領域検出手段により第２の
   画像データ上で検出された主相関領域及び副相関領域の
   相互位置関係とを比較して前記第１の画像データと第２
   の画像データとの同一性を判定する、ことを特徴とする
   請求項１に記載の画像データ照合装置。
3. 【請求項３】 前記第１相関領域検出手段は、前記第２
   の画像データ上で、前記第１テンプレート配置手段によ
   り第１の画像データに配置された第１の領域内の一部の
   画素と最大の相関関係を有する第１相関領域を検出す
   る、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画
   像データ照合装置。
4. 【請求項４】 前記第１相関領域検出手段は、 前記第２の画像データ上で垂直及び水平方向のＭ画素毎
   に、前記第１テンプレート配置手段により第１の画像デ
   ータに配置された第１の領域内の一部の画素との相関係
   数を算出する予備相関係数算出手段と、 この予備相関係数算出手段により予め設定された相関係
   数よりも大きい相関係数が算出された前記第２の画像デ
   ータ上の相関領域についてのみ前記第１のテンプレート
   配置手段により第１の画像データに配置された第１の領
   域内の全画素との相関係数を算出する本相関係数算出手
   段と、 この本相関係数算出手段により相関係数が算出された前
   記第２の画像データ上の相関領域のうちで最大の相関係
   数が算出された第１相関領域を検出する最大相関領域検
   出手段と、を備えていることを特徴とする請求項１又は
   請求項２に記載の画像データ照合装置。
5. 【請求項５】 第１の画像データと第２の画像データと
   を照合して両者の同一性を判定する画像データ照合方法
   であって、 前記第１の画像データに対して基準となる第１の領域を
   定義するテンプレートを配置する第１テンプレート配置
   ステップと、 前記第１の画像データに対して前記第１テンプレート配
   置ステップにて配置された第１の領域よりも狭い複数の
   第２の領域を定義するテンプレートを配置する第２テン
   プレート配置ステップと、 前記第２の画像データ上で、前記第１テンプレート配置
   ステップにて第１の画像データに配置された第１の領域
   と最大の相関関係を有する第１相関領域を検出する第１
   相関領域検出ステップと、 前記第１テンプレート配置ステップにて第１の画像デー
   タに配置された第１の領域と前記第１相関領域検出ステ
   ップにて第２の画像データ上で検出された第１相関領域
   との該第１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前
   記第２の画像データ上で、前記第２テンプレート配置ス
   テップにて第１の画像データに配置された複数の第２の
   領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の第２相関
   領域を検出する第２相関領域検出ステップと、 前記第２テンプレート配置ステップにて第１の画像デー
   タに配置された複数の第２の領域の相互位置関係と前記
   第２相関領域検出ステップにて第２の画像データ上で検
   出された複数の第２相関領域の相互位置関係とを比較し
   て前記第１の画像データと第２の画像データとの同一性
   を判定する照合判定ステップと、からなることを特徴と
   する画像データ照合方法。
6. 【請求項６】 前記複数の第２の領域は、前記第１の領
   域内に定義された主領域とこの主領域の周辺に定義され
   た副領域からなり、 前記第２相関領域検出ステップは、前記第１テンプレー
   ト配置ステップにて第１の画像データに配置された第１
   の領域と前記第１相関領域検出ステップにて第２の画像
   データ上で検出された第１相関領域との該第１，第２画
   像データ間でのずれ量に基づき、前記第２の画像データ
   上で、前記第２テンプレート配置ステップにて第１の画
   像データに配置された主領域と最大の相関関係を有する
   主相関領域を検出すると共に、当該主領域と主相関領域
   との第１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前記
   第２の画像データ上で、前記第２テンプレート配置ステ
   ップにて第１の画像データに配置された副領域と最大の
   相関関係を有する副相関領域を検出し、 前記照合判定ステップは、前記第２テンプレート配置ス
   テップにて第１の画像データに配置された主領域及び副
   領域の相互位置関係と前記第２相関領域検出ステップに
   て第２の画像データ上で検出された主相関領域及び副相
   関領域の相互位置関係とを比較して前記第１の画像デー
   タと第２の画像データとの同一性を判定する、ことを特
   徴とする請求項５に記載の画像データ照合方法。
7. 【請求項７】 前記第１相関領域検出ステップは、 前記第２の画像データ上で垂直及び水平方向のＭ画素毎
   に、前記第１テンプレート配置ステップにて第１の画像
   データに配置された第１の領域内の一部の画素との相関
   係数を算出する予備相関係数算出ステップと、 この予備相関係数算出ステップにて予め設定された相関
   係数よりも大きい相関係数が算出された前記第２の画像
   データ上の相関領域についてのみ前記第１のテンプレー
   ト配置ステップにて第１の画像データに配置された第１
   の領域内の全画素との相関係数を算出する本相関係数算
   出ステップと、 この本相関係数算出ステップにより相関係数が算出され
   た前記第２の画像データ上の相関領域のうちで最大の相
   関係数が算出された第１相関領域を検出する最大相関領
   域検出ステップと、 を備えていることを特徴とする請求項５又は請求項６に
   記載の画像データ照合方法。
8. 【請求項８】 コンピュータを制御して第１の画像デー
   タと第２の画像データとを照合して両者の同一性を判定
   するための画像データ照合処理プログラムを記憶した記
   憶媒体であって、 前記コンピュータを、 前記第１の画像データに対して基準となる第１の領域を
   定義するテンプレートを配置する第１テンプレート配置
   手段、 前記第１の画像データに対して前記第１テンプレート配
   置手段により配置された第１の領域よりも狭い複数の第
   ２の領域を定義するテンプレートを配置する第２テンプ
   レート配置手段、 前記第２の画像データ上で、前記第１テンプレート配置
   手段により第１の画像データに配置された第１の領域と
   最大の相関関係を有する第１相関領域を検出する第１相
   関領域検出手段、 前記第１テンプレート配置手段により第１の画像データ
   に配置された第１の領域と前記第１相関領域検出手段に
   より第２の画像データ上で検出された第１相関領域との
   該第１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前記第
   ２の画像データ上で、前記第２テンプレート配置手段に
   より第１の画像データに配置された複数の第２の領域そ
   れぞれと最大の相関関係を有する複数の第２相関領域を
   検出する第２相関領域検出手段、 前記第２テンプレート配置手段により第１の画像データ
   に配置された複数の第２の領域の相互位置関係と前記第
   ２相関領域検出手段により第２の画像データ上で検出さ
   れた複数の第２相関領域の相互位置関係とを比較して前
   記第１の画像データと第２の画像データとの同一性を判
   定する照合判定手段、として機能させるためのコンピュ
   ータ読み込み可能な画像データ照合処理プログラムを記
   憶した記憶媒体。
9. 【請求項９】 前記複数の第２の領域は、前記第１の領
   域内に定義された主領域とこの主領域の周辺に定義され
   た副領域からなり、 前記第２相関領域検出手段は、前記コンピュータを、前
   記第１テンプレート配置手段により第１の画像データに
   配置された第１の領域と前記第１相関領域検出手段によ
   り第２の画像データ上で検出された第１相関領域との該
   第１，第２画像データ間でのずれ量に基づき、前記第２
   の画像データ上で、前記第２テンプレート配置手段によ
   り第１の画像データに配置された主領域と最大の相関関
   係を有する主相関領域を検出すると共に、当該主領域と
   主相関領域との第１，第２画像データ間でのずれ量に基
   づき、前記第２の画像データ上で、前記第２テンプレー
   ト配置手段により第１の画像データに配置された副領域
   と最大の相関関係を有する副相関領域を検出するように
   機能させ、 前記照合判定手段は、前記コンピュータを、前記第２テ
   ンプレート配置手段により第１の画像データに配置され
   た主領域及び副領域の相互位置関係と前記第２相関領域
   検出手段により第２の画像データ上で検出された主相関
   領域及び副相関領域の相互位置関係とを比較して前記第
   １の画像データと第２の画像データとの同一性を判定す
   るように機能させる、ことを特徴とする請求項８に記載
   のコンピュータ読み込み可能な画像データ照合処理プロ
   グラムを記憶した記憶媒体。
10. 【請求項１０】 前記第１相関領域検出手段は、前記コ
    ンピュータを、 前記第２の画像データ上で垂直及び水平方向のＭ画素毎
    に、前記第１テンプレート配置手段により第１の画像デ
    ータに配置された第１の領域内の一部の画素との相関係
    数を算出する予備相関係数算出手段、 この予備相関係数算出手段により予め設定された相関係
    数よりも大きい相関係数が算出された前記第２の画像デ
    ータ上の相関領域についてのみ前記第１のテンプレート
    配置手段により第１の画像データに配置された第１の領
    域内の全画素との相関係数を算出する本相関係数算出手
    段、 この本相関係数算出手段により相関係数が算出された前
    記第２の画像データ上の相関領域のうちで最大の相関係
    数が算出された第１相関領域を検出する最大相関領域検
    出手段、として機能させることを特徴とする請求項８又
    は請求項９に記載のコンピュータ読み込み可能な画像デ
    ータ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体。