JP2002083295A - 画像照合方法および装置 - Google Patents

画像照合方法および装置

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JP2002083295A
JP2002083295A JP2000269779A JP2000269779A JP2002083295A JP 2002083295 A JP2002083295 A JP 2002083295A JP 2000269779 A JP2000269779 A JP 2000269779A JP 2000269779 A JP2000269779 A JP 2000269779A JP 2002083295 A JP2002083295 A JP 2002083295A
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JP2000269779A
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Tsutomu Yamaguchi
力 山口
Yukio Okazaki
幸夫 岡崎
Hiroki Shudo
啓樹 首藤
Kenichi Saito
賢一 斎藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照合成功までに要する平均的な所要時間を短
縮する。 【解決手段】 照合手段3Bでは、各登録画像G1〜GN
ごとにその照合履歴を管理テーブル4Aで記憶し、画像
照合の際には、管理テーブル4Aから照合履歴を読み出
し、各登録画像のうち照合履歴から算出した所定の優先
順位の高いものから順に、対象画像と照合を行う。ま
た、初回取り込みの対象画像は、優先順位の最も高い登
録画像とのみ照合し、照合が失敗した場合は、新たな対
象画像を取り込むとともに、照合に用いる登録画像の数
を優先順位の高い方から1つ増やし、これら登録画像を
その優先順位の高いものから順に新たな対象画像と照合
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像照合方法およ
び装置に関し、特に照合対象から得られた画像と予め登
録されている複数の登録画像とを照合する画像照合方法
および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】指紋や鼻紋など対象の微細な凹凸形状を
検出して照合する画像照合装置では、その凹凸を対象画
像として取り込み、予め登録しておいたいくつかの登録
画像と比較することにより、対象の照合を行うものとな
っている。このような画像照合装置では、照合の際、取
り込んだ対象画像とすべての登録画像とをその登録順や
登録画像ファイル名順に順次比較照合し、またすべての
登録画像との照合に失敗した場合には、新たに取り込ん
だ対象画像とすべての登録画像とをその登録順に順次比
較照合を行う方法が考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像照合方法では、登録画像の登録順や登録
画像ファイル名順に順次対象画像と比較照合するため、
照合成功までに要する平均的な所要時間を短縮できず、
また照合精度を改善できないという問題点があった。本
発明はこのような課題を解決するためのものであり、照
合成功までに要する平均的な所要時間を短縮できる画像
照合方法および装置を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかる画像照合方法は、各登録画像
ごとに照合履歴を記憶手段で記憶し、画像照合の際に
は、記憶手段から照合履歴を読み出し、各登録画像のう
ち照合履歴から算出した所定の優先順位の高いものから
順に、対象画像と照合を行うようにしたものである。
【0005】画像取り込み手段による対象画像の初回取
り込み時については、優先順位の最も高い登録画像との
み照合するようにしてもよい。また、照合が失敗した場
合は、画像取り込み手段で新たな対象画像を取り込むと
ともに、照合に用いる登録画像の数を優先順位の高い方
から1つ増やし、これら登録画像をその優先順位の高い
ものから順に新たな対象画像と照合を行うようにしても
よい。優先順位については、照合履歴のうちその登録画
像が過去に照合成功した各照合について、その照合まで
の遡及照合回数に応じた重み係数を合計した値を用いる
ようにしてもよい。
【0006】本発明にかかる画像照合装置は、照合対象
から対象画像を取り込む画像取り込み手段と、上記の画
像照合方法を用いて、画像取り込み手段から取り込みん
だ対象画像と各登録画像とを比較することにより、照合
対象を照合する照合手段とを備えるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形
態にかかる画像照合方法が適用さられ画像照合装置を示
すブロック図である。以下では、画像照合装置のうち、
指紋の凹凸を示す画像と所定の登録画像とを比較照合し
て認証を行う指紋照合装置を例として説明する。この指
紋照合装置は、指紋の凹凸を取り込み画像として出力す
る画像取り込み部1、照合用の登録画像G1〜GN(Nは
2以上の整数)や過去の照合履歴を示す管理テーブル4
Aを記憶する記憶部4、および指紋照合装置全体を制御
する制御部3から構成されている。
【0008】制御部3は、プログラムで所定の演算処理
を行うCPUからなり、画像取り込み部1で取り込みん
だ画像2と登録画像記憶部5に格納されている登録画像
1〜GNとを照合し、その結果を照合結果6として出力
する照合手段3Bと、この照合手段3Bでの照合結果を
各登録画像ごとに管理テーブル4Aで管理する照合履歴
管理手段3Aとを有している。これら照合履歴管理手段
3Aおよび照合手段3Bは、プログラムで実現されてい
る。
【0009】次に、本発明の動作について説明する。ま
ず、図2,3を参照して、照合履歴管理手段3Aの動作
について説明する。照合履歴管理手段3Aでは、図2に
示すような管理テーブル4Aを用いて各登録画像ごとに
照合履歴を管理している。この管理テーブルでは、各登
録画像G1〜GNごとにMビット(Mは2以上の整数)の
照合履歴情報を管理している。図2では、M=7の場合
が例として示されており、ビットB1が最も古い照合結
果を示し、ビットB7が最も新しい照合結果を示してい
る。各ビット値のうち「1」は照合成功、「0」は照合
未成功(未照合を含む)を示している。照合履歴管理手
段3Aでは、例えば照合手段3Bでの照合処理が終了し
た時点で図3に示す照合履歴管理処理を実行する。図3
は照合履歴管理処理を示すフローチャートである。
【0010】まず、管理テーブル4Aの各登録画像のビ
ット列を右方向すなわちビットB1方向へ1ビット分だ
けシフトする(ステップ100)。これにより、シフト
前のB7〜B2が新たなB6〜B1となり、シフト前のB1
は消去(廃棄)される。次に、各登録画像のビットB7
へ照合未成功を示す「0」をセットし(ステップ10
1)、照合成功した登録画像例えばG1のビットB7のみ
へ照合成功を示す「1」をセットし(ステップ10
2)、一連の照合履歴管理処理を終了する。このよう
に、照合結果をビットを用いて管理するようにしたの
で、照合履歴管理処理をビット操作という極めて高速な
処理で実行することができ、後述する優先順位について
も高速かつ容易に算出できる。
【0011】次に、図4を参照して、照合手段3Bの動
作について説明する。図4は照合処理を示すフローチャ
ートである。指紋を照合する際、まず、管理テーブル4
Aから各登録画像G1〜GNの照合履歴を読み出し(ステ
ップ110)、各登録画像の優先順位を算出する(ステ
ップ111)。優先順位の算出方法については、次のよ
うな方法が考えられる。各登録画像ごとにその照合履歴
を示すビットB1〜B7のビット値と、その照合までの遡
及照合回数に応じた重み係数fとの積を集計し、すなわ
ち照合成功した各照合の重み係数を集計し、その集計値
の大小に基づき優先順位を決定する。
【0012】 優先順位=Σ{Bk・f(k)} 但し、k=1・・7 ここでいう遡及照合回数とは、各照合履歴が過去にどれ
だけ遡った照合であるかを示す値である。重み係数はこ
の遡及照合回数が小さく最近の照合結果ほど重み係数が
大きく、遡及照合回数が大きくより過去の照合結果ほど
重み係数が小さい。f(x)=ax(但し、aは0以外
の実数)とすると、過去から現在まで線形的に重み付け
され、比較的、高頻度(すなわち短い周期)で照合が行
われる場合に用いると効果的であり、aとして照合時間
間隔の逆数を用いてもよい。一方、照合時間間隔がある
程度大きい場合は、fとしてxのべき乗やexp(a
x)などの関数を用いてもよい。exp(ax)をテー
ラー展開するとxのべき乗になるので、exp(ax)
のみでもよい。
【0013】図4の照合処理では、続いて照合回数i=
1とし(ステップ112)、画像取り込み部1を制御し
て、照合対象である指紋を示すi回目の照合画像Zi
取り込み(ステップ113)、優先順位j=1とする
(ステップ114)。そして、照合画像Ziと優先順位
jの登録画像G(j=1)とを照合する(ステップ11
5)。照合の結果、両画像が一致していると判断された
場合は(ステップ116:YES)、照合成功と判定し
(ステップ117)、一連の照合処理を終了する。照合
については、階調度を持つ両画像をそれぞれ白黒に二値
化し、一方の画像に存在する全ての黒画素について、他
方の画像の同一位置にある画素が黒画素である割合いを
求め、その割合いすなわち一致率が所定のしきい値を満
足しているかどうかにより一致/不一致を判断してもよ
く、他の方法で両画像を照合してもよい。
【0014】また、両画像が一致していないと判断され
た場合は(ステップ116:NO)、現在の優先順位j
と照合回数iとを比較し、jがiまで達していない場合
は(ステップ118:NO)、優先順位j=j+1とし
て次の順位を選択し(ステップ119)、ステップ11
5へ戻って照合を繰り返す。jがiに達した場合は(ス
テップ118:YES)、照合回数iと登録画像数Nと
を比較し、iがNまで達していない場合は(ステップ1
20:NO)、照合回数i=i+1として次の照合回数
を選択し(ステップ121)、ステップ113へ移行し
て、置き換えた指から得た新たな照合画像による照合を
行う。iがNに達した場合は(ステップ120:YE
S)、照合失敗と判定し(ステップ122)、一連の照
合処理を終了する。
【0015】このように、各登録画像ごとに記憶してお
いた照合履歴から算出した優先順位の高いものから順
に、各登録画像と対象画像との照合を行うようにしたの
で、少ない照合回数で照合成功する確率が高くなり、照
合成功までに要する平均的な所要時間を短縮できる。ま
た、対象画像の初回取り込み時には、優先順位の最も高
い登録画像とのみ照合し、あるいは照合が失敗した場合
は、新たな対象画像を取り込むとともに、照合に用いる
登録画像の数を優先順位の高い方から1つ増やし、これ
ら登録画像をその優先順位の高いものから順に新たな対
象画像と照合を行うようにしたので、位置ずれや濃淡に
偏りがある対象画像をある程度排除することができ、照
合成功までに要する平均的な所要時間を短縮できるとと
もに、精度よく照合を行うことができる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、各登録
画像ごとに照合履歴を記憶手段で記憶し、画像照合の際
には、記憶手段から照合履歴を読み出し、各登録画像の
うち照合履歴から算出した所定の優先順位の高いものか
ら順に、対象画像と照合を行うようにしたので、少ない
照合回数で照合成功する確率が高くなり、照合成功まで
に要する平均的な所要時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態による画像照合方法が
適用される画像照合装置のブロック図である。
【図2】 管理テーブルの構成例である。
【図3】 照合履歴管理処理を示すフローチャートであ
る。
【図4】 照合処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…画像取り込み部、2…取り込み画像、3…制御部、
3A…照合履歴管理手段、3B…照合手段、4…記憶
部、5…照合結果、Z…照合画像、G1〜GN…登録画
像。
フロントページの続き (72)発明者 首藤 啓樹 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 斎藤 賢一 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5L096 KA09

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の登録画像と照合対象から得た対象
    画像と比較して前記照合対象を照合する画像照合方法に
    おいて、 各登録画像ごとに照合履歴を記憶手段で記憶し、 画像照合の際には、前記記憶手段から照合履歴を読み出
    し、 各登録画像のうち前記照合履歴から算出した所定の優先
    順位の高いものから順に、前記対象画像と照合を行うこ
    とを特徴とする画像照合方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の画像照合方法において、 前記画像取り込み手段による対象画像の初回取り込み時
    には、前記優先順位の最も高い登録画像とのみ照合する
    ことを特徴とする画像照合方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の画像照合方法において、 照合が失敗した場合は、前記画像取り込み手段で新たな
    対象画像を取り込むとともに、照合に用いる登録画像の
    数を前記優先順位の高い方から1つ増やし、これら登録
    画像をその優先順位の高いものから順に前記新たな対象
    画像と照合を行うことを特徴とする画像照合方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の画像照合方法において、 前記優先順位は、前記照合履歴のうちその登録画像が過
    去に照合成功した各照合について、その照合までの遡及
    照合回数に応じた重み係数を合計した値を用いることを
    特徴とする画像照合方法。
  5. 【請求項5】 複数の登録画像と照合対象から得た対象
    画像と比較して前記照合対象を照合する画像照合装置に
    おいて、 照合対象から対象画像を取り込む画像取り込み手段と、 請求項1〜5の画像照合方法を用いて、前記画像取り込
    み手段から取り込みんだ対象画像と前記各登録画像とを
    比較することにより、前記照合対象を照合する照合手段
    とを備えることを特徴とする画像照合装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004054327A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Mitsubishi Electric Corp 指紋照合装置
JP2006331091A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Toshiba Corp 人物検索装置、人物検索方法および入退場管理システム

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Effective date: 20040309