JP2002269562A - 画像照合処理装置および方法、画像照合システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像照合システムの照合性能や照合精度を同
時に向上させる。 【解決手段】 特徴点情報設定処理部ｎ１０は、ファイ
ル掌紋データの親特徴点の全特徴点範囲ｒ１を求め、そ
れを倍率ｂ１で縮小することによって得られる選択特徴
点座標範囲ｒ２を求め、その選択特徴点座標範囲ｒ２に
含まれる選択特徴点の特徴点情報を、ファイル特徴点情
報格納エリアｆ１に格納する。位置合わせ処理部ｎ２０
は、サーチ掌紋データの特徴点情報と、ファイル掌紋デ
ータの選択特徴点の特徴点情報とに基づいて、サーチ掌
紋データの座標とファイル掌紋データの座標との座標間
の位置合わせ処理を行い、対候補特徴点を絞り込む。掌
紋照合処理部ｎ３０は、位置合わせ処理部ｎ２０で対候
補特徴点として選択された対候補特徴点の照合を行う。
照合結果判定部ｎ４０は、掌紋照合処理部ｎ３０で得ら
れた照合結果を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指紋や掌紋等の画
像の照合を行う画像照合処理装置および方法に関し、特
に、それらの画像から得られる特徴点の特徴点情報を用
いて照合を行う画像照合処理装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】指紋等の画像の照合を行う画像照合処理
装置では、指紋センサ等で採取されたサーチ画像（第１
の画像）の複数の特徴点の特徴点情報、すなわちサーチ
特徴データと、データベースに登録されたファイル画像
（第２の画像）の複数の特徴点の特徴点情報、すなわち
ファイル特徴データとを比較することによって、指紋等
の画像の照合を行っている。特徴点とは、指紋を形状を
特徴づける隆線の端点や分岐点や隆線渦の中心点などで
あり、特徴点情報とは、それらの特徴点の位置、特徴点
における隆線方向（例えば、座標軸を基準とした隆線の
流れ方向の角度、）、隆線の集密度（それらの特徴点を
中心とした半径ｒ内に位置する特徴点の数）、隆線の曲
率（特徴点の周りにある隆線の曲がり具合）などであ
る。なお、これらの特徴点は、周辺の特徴点とともに、
マニューシャ集合体を形成する。マニューシャ集合体と
は、ある特徴点を中心とした規定範囲内の特徴点群の集
合体であり、ある特徴点を親特徴点と呼び、周辺の特徴
点を子特徴点と呼ぶ。各特徴点は、それぞれが周辺の子
特徴点を有する親特徴点となり得るし、他のマニューシ
ャ集合体の子特徴点ともなり得る。

【０００３】このマニューシャ集合体は、照合を行う前
に実行される特徴抽出過程によって作成される。この特
徴抽出過程においては、各特徴点にはそれぞれ固有の特
徴点番号が付与され、各特徴点毎に上述の集合体が形成
され、各集合体毎に、親特徴点の特徴点情報と、子特徴
点の特徴点情報と、親特徴点と子特徴点の親子関係を示
すリレーション情報とが作成される。リレーション情報
とは、親特徴点と、他の子特徴点との間を横切る隆線の
数に関する情報や子特徴点となる点の特徴点番号のこと
であり、隆線の数に関する情報には、隆線数や、リレー
ション種別などが含まれる。リレーション種別には、
「隆線数が規定範囲内にある」、「隆線数が過剰であ
る」、「隆線数が不明である」、「隆線無し」などの親
特徴点と子特徴点との間の隆線の状況が示されている。

【０００４】近年、このような画像照合処理装置では、
情報処理性能が向上したことによって、特徴点の数が少
ない指紋の画像データから特徴点の数が多い掌紋等の画
像データへと照合対象を拡大することが可能となってき
た。しかし、画像照合処理装置の照合性能は、照合に用
いられる特徴点の数、すなわち情報量に応じて低下する
ため、照合対象となるデータの情報量が多くなると画像
照合処理装置の照合性能は低下してしまうという問題が
あった。そのため、指紋より特徴点が多い掌紋の画像照
合処理装置では、それらの情報量を制限することを目的
として、掌紋の画像を幾つかの画像に部分分割し、ファ
イル掌紋データの特徴点の数、すなわち情報量を少なく
したうえで画像の照合を行う方式が従来から採用されて
いる。

【０００５】例えば、図８に示すように、掌紋の印象画
像ｄ１が、四指基底部画像ｄ１０と、小指球部画像ｄ２
０と、拇指球部画像ｄ３０とに分割されているとする
と、各分割画像（第２の画像）の特徴点の特徴点情報
は、前述の特徴抽出過程によって抽出され、ファイル特
徴データとして各画像ｄ１０、ｄ２０、ｄ３０毎にデー
タベースに登録される。

【０００６】このような画像照合処理装置は、犯罪現場
等に残された指紋や掌紋等の遺留部分と、過去に採取さ
れた指紋や掌紋との照合に用いられることが多い。しか
し、画像照合処理装置では、犯罪現場等に残された指紋
や掌紋等の遺留部分と図８に示す分割された部分とが必
ずしも一致せず、照合精度の低下を招くという問題があ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、指
紋や掌紋等の画像の照合を行う従来の画像照合処理装置
では、照合性能が情報量に応じて低下するため、照合に
使用する情報量が多くなると照合性能は低下してしまう
という問題があった。

【０００８】そのため、従来の画像照合処理装置では、
情報量を制限することを目的として、照合対象の画像を
部分分割し、情報量を少なくしたうえで照合を行う方式
が採用されている場合もある。しかし、この場合には、
犯罪現場等に残された指紋や掌紋等の遺留部分と、デー
タベースに登録されているそれらの部位分割された部分
とが必ずしも一致せず、照合精度の低下を招くという問
題があった。

【０００９】本発明は、照合性能や照合精度を同時に向
上させることができる画像照合処理装置および方法を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の画像照合処理装置では、第１の画像の複数
の特徴点の特徴点情報と、第２の画像の複数の特徴点の
特徴点情報とに基づいて前記第１の画像と前記第２の画
像との照合を行う画像照合処理装置において、前記第１
の画像の各特徴点の特徴点情報をサーチ特徴点情報格納
エリアに設定し、前記第２の画像の全ての特徴点の座標
上における全特徴点範囲を求め、該全特徴点範囲を所定
の倍率で縮小することによって得られる選択特徴点座標
範囲を求め、前記第２の画像の各特徴点のうち、該選択
特徴点座標範囲に含まれる各選択特徴点を決定し、該各
選択特徴点の特徴点情報をファイル特徴点情報格納エリ
アに設定する特徴点情報設定処理手段と、前記第１の画
像の各特徴点と前記各選択特徴点との位置合わせを、前
記サーチ特徴点情報格納エリアに設定された特徴点情報
群と前記ファイル特徴点情報格納エリアに設定された特
徴点情報群とを用いて行い、前記各選択特徴点の中か
ら、前記第１の画像の各特徴点に対応する選択特徴点で
ある対候補特徴点を絞り込む位置合わせ処理手段と、前
記第１の画像の各特徴点の特徴点情報と前記各対候補特
徴点の特徴点情報との照合を行って照合結果を出力する
照合処理手段と、該照合結果を判定する照合結果判定手
段とを備えることを特徴とする。

【００１１】本発明の画像照合処理装置では、第１の画
像との照合を行う第２の画像の特徴点の座標範囲を任意
を範囲に制限する特徴点情報設定処理手段と、第１の画
像の特徴点に対応する第２の画像の選択特徴点の中から
対候補特徴点を絞り込む位置合わせ処理手段とを備えて
いる。こうすることによって、本発明の画像照合処理装
置では、照合する第２の画像の特徴点の数を制限するこ
とができるうえ、照合する第２の画像の部位を第１の画
像の部位に合わせることができるため、照合性能と照合
精度とを同時に向上させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態の画像
照合処理装置を図面を参照して詳細に説明する。図１
は、本実施形態の画像照合処理装置である掌紋照合処理
装置ｎ１を備える画像照合システムの構成を示すブロッ
ク図である。本実施形態の画像照合処理装置は、掌紋の
画像を照合するための装置であるが、本発明の画像照合
処理装置はこれに限定されるものではなく、指紋等の様
々な画像の照合に適用することができるものである。

【００１３】図１に示すように、掌紋照合システム１
は、掌紋照合処理装置ｎ１と、ファイル掌紋データベー
スｎ２と、掌紋照合システムマネージメントサーバｎ３
とを備えている。ファイル掌紋データベースｎ２は、掌
紋照合システムマネージメントサーバｎ３に接続される
外部記憶装置上に構築されており、ファイル掌紋データ
を登録している。掌紋照合処理装置ｎ１は、通信バスｎ
４を介して掌紋照合システムマネージメントサーバｎ３
に接続されている。

【００１４】掌紋照合システムマネージメントサーバｎ
３は、ファイル掌紋データベースｎ２を管理し、前述の
特徴抽出過程を実行するサーバである。特徴抽出過程実
行後、掌紋照合システムマネージメントサーバｎ３は、
ファイル掌紋データベースｎ２のファイル掌紋データお
よび外部から入力されたサーチ掌紋データを通信バスｎ
４を介して掌紋照合処理装置ｎ１へ送信し、それらの照
合要求を行う。

【００１５】図２は、掌紋照合処理装置ｎ１の構成を示
すブロック図である。図２に示すように、掌紋照合処理
装置ｎ１は、特徴点情報設定処理部ｎ１０と、位置合わ
せ処理部ｎ２０と、掌紋照合処理部ｎ３０と、照合結果
判定部ｎ４０とを備えている。

【００１６】特徴点情報設定処理部ｎ１０は、掌紋照合
システムマネージメントサーバｎ３から送信されたサー
チ掌紋データおよびファイル掌紋データを入力する。特
徴点情報設定部ｎ１０は、入力されたサーチ掌紋データ
およびファイル掌紋データのそれぞれの特徴点情報を保
持するため、メモリ上にサーチ特徴点情報格納エリアｓ
１、ファイル特徴点情報格納エリアｆ１の領域を確保
し、それらの特徴点情報をサーチ特徴点情報格納エリア
ｓ１、ファイル特徴点情報格納エリアｆ１に設定する。

【００１７】ファイル掌紋データは、ファイルデータと
してファイル掌紋データベースｎ３にデータ保存される
データであるので、特徴点の数が多く、特徴点情報の情
報量が多くなっているのが一般的である。これに対し、
サーチ掌紋データは、ファイル掌紋データに対して照合
させるデータであり、データ保存されないデータである
ので、サーチ掌紋データの特徴点の数および特徴点情報
の情報量はともにファイル掌紋データよりも少なくなっ
ているのが一般的である。したがって、本実施形態の画
像照合処理装置では、サーチ掌紋データとファイル掌紋
データとの比較を行うために、ファイル掌紋データの特
徴点の中から、特徴点を何点か選択する必要がある（選
択された特徴点を選択特徴点とする。）。特徴点情報設
定処理部ｎ１０は、ファイル掌紋データの特徴点の中か
ら選択特徴点を決定する。

【００１８】図３は、ファイル掌紋データ等の掌紋デー
タの特徴点がプロットされた特徴点座標ｚ１を示す図で
ある。図３に示すように、特徴点座標ｚ１は、横軸をｘ
軸とし、縦軸をｙ軸とする座標系である。特徴点座標ｚ
１上には、ファイル掌紋データの全特徴点が、特徴点座
標ｚ１上にプロットされている。

【００１９】これらの全特徴点のｘ座標のうち、最大の
値をｘa（＝ｘc）とし、最小の値をｘb（＝ｘd）とす
る。また、これらの全特徴点のｙ座標のうち、最大の値
をｙa（＝ｙb）とし、最小の値をｙc（＝ｙd）とする。
特徴点情報設定処理部ｎ１０は、これらの座標に基づい
て、４点Ａ（ｘa、ｙa）、Ｂ（ｘb、ｙb）、Ｃ（ｘc、
ｙc）、Ｄ（ｘd、ｙd）を決定する。４点Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄで囲まれる長方形の座標範囲には、全特徴点が含まれ
るようになる。この座標範囲を全特徴点座標範囲ｒ１と
する。なお、ｗを全特徴点座標範囲ｒ１の幅とし、ｈを
全特徴点座標範囲ｒ１の高さとし、ｇ１を座標Ｂ（ｘ
b、ｙb）と座標Ｃ（ｘc、ｙc）とを結ぶ全特徴点座標範
囲ｒ１の対角線とし、ｇ２を座標Ａ（ｘa、ｙa）と座標
Ｄ（ｘd、ｙd）とを結ぶ全特徴点座標範囲ｒ１の対角線
とし、Ｏ（ｘo、ｙo）を、対角線ｇ１と対角線ｇ２との
交点とし、全特徴点座標範囲ｒ１の中点とする。全特徴
点座標範囲ｒ１の幅ｗ、全特徴点座標範囲ｒ１の高さｈ
はそれぞれ以下に示す式（１）、（２）で求められる。

【００２０】 ｗ＝（｜ｘa｜＋｜ｘb｜）…（１） ｈ＝（｜ｙa｜＋｜ｙc｜）…（２） また、中点Ｏのｘ座標値ｘo、ｙ座標値ｙoの値は幅ｗ及
び高さｈを用いて以下の式（３）、（４）で求められ
る。

【００２１】 ｘｏ＝ｘａ−ｗ／２…（３） ｙｏ＝ｙａ−ｈ／２…（４） 掌紋照合処理装置ｎ１では、全特徴点座標範囲ｒ１に含
まれるファイル掌紋データの全特徴点を用いてサーチ掌
紋データとの比較を行うのではなく、ファイル掌紋デー
タの全特徴点のうち、全特徴点座標範囲よりも範囲が制
限された選択特徴点座標範囲ｒ２に含まれる特徴点を用
いてサーチ掌紋データとの比較が行われる。

【００２２】選択特徴点座標範囲ｒ２は、４点Ａ’〜
Ｄ’で囲まれる長方形の座標範囲である。Ａ’（ｘ
a’、ｙa’）は、選択特徴点座標範囲ｒ２上の点のう
ち、ｘ座標の値とｙ座標の値とがともに最大となる点で
ある。Ｂ’（ｘb’、ｙb’）は、選択特徴点座標範囲ｒ
２上の点のうち、ｘ座標の値が最小で、ｙ座標の値が最
大となる点である。Ｃ’（ｘc’、ｙc’）は、選択特徴
点座標範囲ｒ２上の点のうち、ｘ座標の値が最大で、ｙ
座標の値が最小となる点である。Ｄ’（ｘd’、ｙd’）
は、選択特徴点座標範囲ｒ２上の点のうち、ｘ座標の
値、ｙ座標の値とが、ともに最小となる点である。

【００２３】なお、ｗ’を選択特徴点座標範囲ｒ２の幅
とし、ｈ’を選択特徴点座標範囲ｒ２の高さとする。ま
た、ｂ１を全特徴点座標範囲ｒ１に対する選択特徴点座
標範囲ｒ２の倍率とする。なお、ｂ１の範囲は、０＜ｂ
１≦１である。倍率ｂ１は、掌紋照合システムマネージ
メントサーバｎ３から掌紋照合処理装置ｎ１にもたらさ
れ、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、選択特徴点座標範
囲ｒ２の幅ｗ’、選択特徴点座標範囲の高さｈ’を以下
の（５）、（６）式を用いて求める。

【００２４】 ｗ’＝ｗ×ｂ１…（５） ｈ’＝ｈ×ｂ１…（６） また、選択特徴点座標範囲ｒ２の幅ｗ’、選択特徴点座
標範囲の高さｈ’と、Ｏ（ｘo、ｙo）とによって、４点
Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’の各座標の値ｘa’〜ｘd’、ｙ
a’〜ｙd’は以下の式（７）〜（１０）で求められる。

【００２５】 ｘa’＝ｘc’＝ｘo＋（ｗ’／２）…（７） ｘb’＝ｘd’＝ｘo−（ｗ’／２）…（８） ｙa’＝ｙb’＝ｙo＋（ｈ’／２）…（９） ｙc’＝ｙd’＝ｙo−（ｈ’／２）…（１０） 選択特徴点座標範囲ｒ２に含まれる特徴点数である選択
特徴点数ｊは、以下の式（１１）、（１２）の範囲を満
たす特徴点の数となる。

【００２６】 ｘb’（＝ｘd’）≦選択特徴点のｘ座標値≦ｘa’（＝ｘc’）…（１１） ｙc’（＝ｙd’）≦選択特徴点のｙ座標値≦ｙa’（＝ｙb’）…（１２） 特徴点情報設定処理部ｎ１０は、ファイル掌紋データの
全特徴点範囲ｒ１を求め、全特徴点範囲ｒ１を倍率ｂ１
で縮小することによって得られる選択特徴点座標範囲ｒ
２を求め、その選択特徴点座標範囲ｒ２に含まれる特徴
点を選択された特徴点すなわち選択特徴点とし、その選
択特徴点の特徴点情報を、ファイル特徴点情報格納エリ
アｆ１に設定する。

【００２７】位置合わせ処理部ｎ２０は、サーチ掌紋デ
ータの特徴点情報群と、ファイル掌紋データの選択特徴
点の特徴点情報群とに基づいて、サーチ掌紋データの座
標とファイル掌紋データの座標との座標間の位置合わせ
処理を行い、ファイル掌紋データの各特徴点の中から、
サーチ掌紋データの各特徴点に対応する対候補特徴点を
絞り込む。具体的には、位置合わせ処理部ｎ２０は、各
特徴点の位置から所定の範囲内の特徴点群をマニューシ
ャ集合体とし、サーチ掌紋データのマニューシャ集合体
とファイル掌紋データの集合体とを、座標の回転移動や
平行移動などで調整を行いながら重ね合わせた場合の各
特徴点間の距離誤差を求め、その距離誤差が規定範囲内
のものを対候補特徴点として選択する。

【００２８】掌紋照合処理部ｎ３０は、ファイル掌紋デ
ータの各特徴点の特徴点と位置合わせ処理部ｎ２０で選
択された対候補特徴点の特徴点情報との比較、すなわち
照合を行う。具体的には、掌紋照合処理部ｎ３０は、サ
ーチ掌紋データの特徴点と、対候補特徴点として選択し
たファイル掌紋データの特徴点とを重ね合わせた場合の
類似度を求め、類似度のスコアの分布をとる。そのスコ
アの分布が照合結果である。照合結果判定部ｎ４０は、
掌紋照合処理部ｎ３０で得られた照合結果に基づいて、
２つの画像の類似、非類似を判定する。

【００２９】図４は、サーチ掌紋データの特徴点情報が
設定されるサーチ特徴点情報格納エリアｓ１の構成を示
すブロック図である。図４に示すように、サーチ特徴点
情報格納エリアｓ１は、サーチ掌紋データが有する全て
の特徴点の数分のサーチ特徴点情報エリアｓ０ｉ（１≦
ｉ≦サーチ掌紋データの全特徴点の数）から成る。各サ
ーチ特徴点情報エリアｓ０ｉは、１つの親特徴点情報エ
リアｓ１０ｉと、親特徴点が有する子特徴点の数のリレ
ーション情報エリアｓ２ｉｋ（１≦ｋ≦子特徴点の数）
と、同数の子特徴点情報エリアｓ３ｉｋとから成る。親
特徴点情報エリアｓ１０ｉには、親特徴点の特徴点情報
が格納される。リレーション情報エリアｓ２ｉｋには、
親特徴点情報エリアｓ１０ｉに特徴点情報が格納されて
いる親特徴点とそれらに対応する子特徴点とのリレーシ
ョン情報が子特徴点の数ｋ個分だけ格納される。子特徴
点情報エリアｓ３ｉｋ（１≦ｋ≦子特徴点数）には、親
特徴点情報エリアｓ１０ｉに特徴点情報が格納される親
特徴点に対応する子特徴点の特徴点情報がそれぞれ格納
される。

【００３０】図５は、ファイル掌紋データの特徴点情報
が設定されるファイル特徴点情報格納エリアｆ１の構成
を示すブロック図である。図５に示すように、ファイル
特徴点情報格納エリアｆ１は、ファイル掌紋データの特
徴点のうち、特徴点情報設定処理部ｎ１０によって決定
された選択特徴点の数のファイル特徴点情報エリアｆ０
ｊ（１≦ｊ≦選択特徴点の数）から成る。各ファイル特
徴点情報エリアｆ０ｊは、１つの親特徴点情報エリアｆ
１０ｊと、親特徴点が有する子特徴点の数のリレーショ
ン情報エリアｆ２ｊｋ（１≦ｋ≦子特徴点の数）と、同
数の子特徴点情報エリアｆ３ｊｋとから成る。親特徴点
情報エリアｆ１０ｊには、親特徴点の特徴点情報が格納
される。リレーション情報エリアｆ２ｊｋには、親特徴
点情報エリアｆ１０ｊに特徴点情報が格納されている親
特徴点とそれに対応する子特徴点とのリレーション情報
が所定の子特徴点の数だけ格納される。子特徴点情報エ
リアｆ３ｊｋには、親特徴点情報エリアｓ１０ｉに特徴
点情報が格納される親特徴点に対応する子特徴点の特徴
点情報がそれぞれ格納される。

【００３１】次に、掌紋照合システム１の動作につい
て、図６、図７を参照して詳細に説明する。図６、図７
は、掌紋照合システム１の動作を示すフローチャートで
ある。図６に示すように、まず、掌紋照合システムマネ
ージメントサーバｎ３は、通信バスｎ４を介して掌紋照
合処理装置ｎ１へサーチ掌紋データの送信要求を行うと
ともにサーチ掌紋データを掌紋照合処理装置ｎ１へ出力
する（ステップＳ１００）。サーチ掌紋データの送信要
求およびサーチ掌紋データを受信した掌紋照合処理装置
ｎ１は、特徴点情報設定処理部ｎ１０を動作させる（ス
テップＳ１１０）。

【００３２】まず、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、サ
ーチ特徴点情報エリアｓ０ｉ（１≦ｉ≦サーチ掌紋デー
タの全特徴点数）毎に、サーチ掌紋データの全特徴点の
特徴点情報を親特徴点の特徴点情報として格納するため
の親特徴点情報エリアｓ１０ｉのメモリ領域を確保する
（ステップＳ１２０）。特徴点情報設定処理部ｎ１０
は、サーチ掌紋データの全ての特徴点の特徴点情報を読
み出して、親特徴点情報エリアｓ１０ｉに設定する（ス
テップＳ１３０）。

【００３３】また、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、サ
ーチ特徴点情報エリアｓ０ｉ（１≦ｉ≦サーチ掌紋デー
タの特徴点の数）毎に、親特徴点と子特徴点とのリレー
ション情報を子特徴点数分だけ格納するためのリレーシ
ョン情報エリアｓ２ｉｋ（１≦ｋ≦子特徴点数）のメモ
リ領域を確保する（ステップＳ１４０）。次に、特徴点
情報設定処理部ｎ１０は、サーチ掌紋データの各特徴点
毎に、リレーション情報を読み出して、リレーション情
報エリアｓ２ｉｋに設定する（ステップＳ１５０）。

【００３４】さらに、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、
サーチ特徴点情報エリアｓ０ｉ（１≦ｉ≦サーチ掌紋デ
ータの全ての特徴点数）毎に、親特徴点情報ｓ１０ｉ、
リレーション情報ｓ２ｉｋ（１≦ｋ≦子特徴点数）から
リレーションの妥当性を確認し、最終的に登録する子特
徴点を決定する（ステップＳ１６０）。リレーションの
妥当性を確認するということは、その子特徴点が、親特
徴点を中心とする一定距離範囲内に含まれるかどうかを
調べることである。

【００３５】そして、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、
子特徴点データを格納するための子特徴点情報エリアｓ
３ｉｋ（１≦ｋ≦子特徴点数）のメモリ領域を確保する
（ステップＳ１７０）。最後に、特徴点情報設定処理部
ｎ１０は、サーチ特徴点情報エリアｓ０ｉ（１≦ｉ≦サ
ーチ全特徴点数）毎に、子特徴点情報エリアｓ３ｉｋ
（１≦ｋ≦子特徴点数）に、子特徴点数ｋ個分の子特徴
点情報を設定する（ステップＳ１８０）。

【００３６】ステップＳ１００〜Ｓ１８０の動作が終了
すると、掌紋照合処理装置ｎ１は、掌紋照合システムマ
ネージメントサーバｎ３にサーチ掌紋データの送信要求
に対する応答を通信バスｎ４を介して返信する（ステッ
プＳ１９０）。

【００３７】掌紋照合処理装置ｎ１からのサーチ掌紋デ
ータの送信要求に対する応答を受信した掌紋照合システ
ムマネージメントサーバｎ３は、通信バスｎ４を介して
掌紋照合要求と合わせてファイル掌紋データを掌紋照合
処理装置ｎ１へ送信する（ステップＳ２００）。この
時、掌紋照合システムマネージメントサーバｎ３は、倍
率情報ｂ１（０＜ｂ１≦１）も合わせて送信する。

【００３８】ファイル掌紋データの送信要求と掌紋照合
要求とを受信した掌紋照合処理装置ｎ１は、特徴点情報
設定処理部ｎ１０を動作させる（ステップＳ２１０）。

【００３９】まず、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、フ
ァイル指紋データベースｎ２に登録されているファイル
掌紋データの全特徴点座標範囲ｒ１を決定するためにフ
ァイル掌紋データの特徴点の座標を全特徴点数分だけ読
み出す（ステップＳ２２０）。

【００４０】そして、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、
ｘ座標の値が最大となる座標値（ｘa（＝ｘc））および
最小となる座標値（ｘb（＝ｘd））と、ｙ座標値が最大
となる座標の値（ｙa（＝ｙb））および最小となる座標
の値（ｙb（＝ｙd））とを各々求める（ステップＳ２３
０）。

【００４１】そして、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、
ステップＳ２３０において求めたｘ座標の最大値、最小
値（ｘa（＝ｘc）、ｘb（＝ｘd））及びｙ座標の最大
値、最小値（ｙa（＝ｙb）、ｙc（＝ｙd））から４点Ａ
（ｘa、ｙa）、Ｂ（ｘb、ｙb）、Ｃ（ｘc、ｙc）、Ｄ
（ｘd、ｙd）の座標を決定する（ステップＳ２４０）。

【００４２】次に、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、点
Ａ〜Ｄを頂点とする長方形で囲まれる座標範囲を全特徴
点座標範囲ｒ１とし、全特徴点座標範囲ｒ１の幅ｗ、全
特徴点座標範囲ｒ１の高さｈを上述の式（１）、（２）
を用いて求め、点Ｂ（ｘb、ｙb）と点Ｃ（ｘc、ｙc）と
を結ぶ対角線ｇ１と、点Ａ（ｘa、ｙa）と点Ｄ（ｘd、
ｙd）とを結ぶ対角線ｇ２とが交わる交点である全特徴
点座標範囲ｒ１の中点Ｏ（ｘｏ、ｙｏ）の座標値を式
（３）、（４）を用いて求める（ステップＳ２５０）。

【００４３】次に、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、全
特徴点座標範囲ｒ１に対する選択特徴点座標範囲ｒ２の
倍率ｂ１を用いて、全特徴点座標範囲ｒ１の幅ｗおよび
高さｈから選択特徴点座標範囲ｒ２の幅ｗ’と高さｈ’
とをそれぞれ求め、式（５）、（６）を用いて選択特徴
点座標範囲ｒ２の幅ｗ’、選択特徴点座標範囲ｒ２の高
さｈ’を求め、中点Ｏ（ｘｏ、ｙｏ）を中心とし、幅を
ｗ’、高さをｈ’とする長方形の４つの各頂点Ａ’〜
Ｄ’を式（７）〜（１０）を用いて求める（ステップＳ
２６０）。特徴点情報設定処理部ｎ１０は、式（１
１）、（１２）に示す条件を満たす特徴点データを全特
徴点データの中から選択し、選択された特徴点の総数を
選択特徴点数ｊとする（ステップＳ２７０）。

【００４４】図７に示すように、選択特徴点数ｊが決定
した後、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、ファイル掌紋
データ内の選択特徴点データに関するファイル特徴点情
報エリアｆ０ｊ（１≦ｊ≦ファイル選択特徴点数）毎
に、親特徴点に関する特徴点情報を格納するための親特
徴点情報エリアｆ１０ｊのメモリ領域を確保する（ステ
ップＳ２８０）。次に、特徴点情報設定処理部ｎ１０
は、各親特徴点情報エリアｆ１０ｊに選択特徴点の特徴
点情報を設定する（ステップＳ２９０）。

【００４５】また、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、フ
ァイル特徴点情報エリアｆ０ｊ（１≦ｊ≦ファイル選択
特徴点数）毎に、親特徴点と子特徴点とのリレーション
情報を子特徴点数分だけ格納するためのリレーション情
報エリアｆ２ｊｋ（１≦ｋ≦子特徴点数）のメモリ領域
確保を行い（ステップＳ３００）、リレーション情報エ
リアｆ２ｊｋにそれぞれのリレーション情報を設定する
（ステップＳ３１０）。

【００４６】さらに、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、
ファイル特徴点情報エリアｆ０j（１≦ｊ≦ファイル選
択特徴点数）毎に、親特徴点情報ｆ１０ｊ、リレーショ
ン情報ｆ２ｊｋ（１≦ｋ≦子特徴点数）に格納された情
報から、各子特徴点のリレーションの妥当性を確認し
て、最終的に登録する子特徴点を決定し（ステップＳ３
２０）、子特徴点データを格納するための子特徴点情報
エリアｆ３ｊｋのメモリ領域を確保する（ステップＳ３
３０）。最後に、特徴点情報設定処理部ｎ１０は、ファ
イル特徴点情報ｆ０j（１≦ｊ≦ファイル選択特徴点
数）毎に、子特徴点数分の子特徴点情報を子特徴点情報
エリアｆ３jｋ（１≦ｋ≦子特徴点数）に設定し（ステ
ップＳ３４０）、位置合わせ処理部ｎ２０に制御を移
す。

【００４７】位置合わせ処理部ｎ２０は、サーチ特徴点
情報エリアｓ０ｉ（１≦ｉ≦サーチ掌紋データの全特徴
点数）の親特徴点情報エリアに格納されている親特徴点
情報と、ファイル特徴点情報エリアｆ０jの親特徴点情
報エリアｆ１０ｊ（１≦ｊ≦ファイル掌紋データの選択
特徴点数）に格納されている親特徴点情報とを用いて、
それらの位置合わせを行う（ステップＳ３５０）。

【００４８】さらに、位置合わせ処理部ｎ２０は、サー
チ特徴点情報エリアｓ０ｉ（１≦ｉ≦サーチ掌紋データ
の全特徴点数）の子特徴点情報エリアｓ３ｉｋに格納さ
れている子特徴点情報と、ファイル特徴点情報エリアｆ
０ｊの子特徴点情報エリアｆ３ｊｋ（１≦ｊ≦ファイル
掌紋データの選択特徴点数）に格納されている子特徴点
情報とを１つずつ位置合わせする（ステップＳ３６
０）。

【００４９】つまり、位置合わせ処理部ｎ２０では、総
計でサーチ掌紋データの全ての特徴点数ｉ×ファイル掌
紋データの選択特徴点数ｊ×サーチ掌紋データの子特徴
点数ｋ×ファイル掌紋データの子特徴点数ｋ回の位置あ
わせを行い、対特徴点候補を選択決定する（ステップＳ
３７０）。

【００５０】掌紋照合処理部ｎ３０は、位置合わせ処理
部ｎ２０において選択された対候補特徴点を用いて照合
を実行し、その照合結果を照合結果判定部ｎ４０へ照合
結果を送る（ステップＳ３８０）。照合結果判定部ｎ４
０は、照合結果を判定し、通信バスｎ４を介して掌紋照
合システムマネージメントサーバｎ３に対してファイル
掌紋ファイルデータの送信要求と掌紋照合要求とに対す
る応答として照合結果を送信する（ステップＳ３９
０）。

【００５１】以上述べたように、本実施形態の画像照合
処理装置である掌紋照合処理装置ｎ１では、サーチ掌紋
データとの照合を行うファイル掌紋データの特徴点の座
標範囲を任意を範囲に制限する特徴点情報設定処理部ｎ
１０と、ファイル掌紋データの選択特徴点の中からサー
チ掌紋データの特徴点に対応する対候補特徴点を絞り込
む位置合わせ処理部ｎ２０とを備えている。こうするこ
とによって、掌紋照合システム１では、照合するファイ
ル掌紋データの特徴点の数を制限することができるう
え、照合するサーチ掌紋データの部位をファイル掌紋デ
ータの部位に合わせることができるため、照合性能と照
合精度とを同時に向上させることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の画像照合処
理装置では、サーチ画像データとの照合を行うファイル
画像データの特徴点の座標範囲を任意を範囲に制限する
特徴点情報設定処理部と、ファイル特徴点データの選択
特徴点の中からさらにサーチ画像データの特徴点に対応
する対候補特徴点を絞り込む位置合わせ処理部とを備え
ている。こうすることによって、画像照合処理装置で
は、照合するファイル画像データの特徴点の数を制限す
ることができるうえ、照合するサーチ画像データの部位
をファイル画像データの部位に合わせることができるた
め、照合性能と照合精度とを同時に向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の画像照合処理装置を備え
る画像照合システムの構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態の画像照合処理装置である
掌紋照合処理装置の構成を示すブロック図である。

【図３】ファイル掌紋データ等の掌紋データの特徴点が
プロットされた特徴点座標を示す図である。

【図４】サーチ掌紋データの特徴点情報が設定されるサ
ーチ特徴点情報格納エリアの構成を示すブロック図であ
る。

【図５】ファイル掌紋データの特徴点情報が設定される
ファイル特徴点情報格納エリアの構成を示すブロック図
である。

【図６】掌紋照合システムの動作を示すフローチャート
である。

【図７】掌紋照合システムの動作を示すフローチャート
である。

【図８】掌紋の印象画像を示す図である。

【符号の説明】

１ 掌紋照合システム ｄ１ 印象画像 ｄ１０ 四指基底部画像 ｄ２０ 小指球部画像 ｄ３０ 拇指球部画像 ｎ１ 掌紋照合処理装置 ｎ２ ファイル指紋データベース ｎ３ 掌紋照合システムマネージメントサーバ ｎ４ 通信バス ｎ１０ 特徴点情報設定処理部 ｎ２０ 位置合わせ処理部 ｎ３０ 掌紋照合処理部 ｎ４０ 照合結果判定部 ｓ１、ｆ１ サーチ特徴点情報格納エリア ｓ０ｉ、ｆ０ｉ サーチ特徴点情報格納エリア ｓ１０ｉ、ｆ１０ｉ 親特徴点情報エリア ｓ２ｉｋ、ｆ２ｉｋ リレーション情報エリア ｓ３ｉｋ、ｆ３ｉｋ 子特徴点情報エリア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の画像の複数の特徴点の特徴点情報
   と、第２の画像の複数の特徴点の特徴点情報とに基づい
   て前記第１の画像と前記第２の画像との照合を行う画像
   照合処理装置において、 前記第１の画像の各特徴点の特徴点情報をサーチ特徴点
   情報格納エリアに設定し、前記第２の画像の全ての特徴
   点の座標上における全特徴点範囲を求め、該全特徴点範
   囲を所定の倍率で縮小することによって得られる選択特
   徴点座標範囲を求め、前記第２の画像の各特徴点のう
   ち、該選択特徴点座標範囲に含まれる各選択特徴点を決
   定し、該各選択特徴点の特徴点情報をファイル特徴点情
   報格納エリアに設定する特徴点情報設定処理手段と、 前記第１の画像の各特徴点と前記各選択特徴点との位置
   合わせを、前記サーチ特徴点情報格納エリアに設定され
   た特徴点情報群と前記ファイル特徴点情報格納エリアに
   設定された特徴点情報群とを用いて行い、前記各選択特
   徴点の中から、前記第１の画像の各特徴点に対応する選
   択特徴点である対候補特徴点を絞り込む位置合わせ処理
   手段と、 前記第１の画像の各特徴点の特徴点情報と前記各対候補
   特徴点の特徴点情報との照合を行って照合結果を出力す
   る照合処理手段と、 該照合結果を判定する照合結果判定手段とを備えること
   を特徴とする画像照合処理装置。
2. 【請求項２】 前記サーチ特徴点情報格納エリアおよび
   前記ファイル特徴点情報格納エリアに設定される特徴点
   情報群は、前記各選択特徴点の特徴点情報と、前記各選
   択特徴点から所定の距離の範囲内にある複数の子特徴点
   の特徴点情報と、前記各選択特徴点と前記各子特徴点と
   のリレーション情報とから構成される請求項１記載の画
   像照合処理装置。
3. 【請求項３】 第１の画像の複数の特徴点の特徴点情報
   と、第２の画像の複数の特徴点の特徴点情報とに基づい
   て前記第１の画像と前記第２の画像との照合を行う画像
   照合システムにおいて、 前記第２の画像の特徴点情報が登録されているデータベ
   ースと、 前記データベースを管理し、外部から入力された前記第
   １の画像の各特徴点の特徴点情報と、前記データベース
   に登録されている前記第２の画像の各特徴点の特徴点情
   報と、所定の倍率とを出力する照合システムマネージメ
   ントサーバと、 前記第１の画像の各特徴点の特徴点情報をサーチ特徴点
   情報格納エリアに設定し、前記第２の画像の全ての特徴
   点の座標上における全特徴点範囲を求め、該全特徴点範
   囲を所定の倍率で縮小することによって得られる選択特
   徴点座標範囲を求め、前記第２の画像の各特徴点のう
   ち、該選択特徴点座標範囲に含まれる各選択特徴点を決
   定し、該各選択特徴点の特徴点情報をファイル特徴点情
   報格納エリアに設定し、前記第１の画像の各特徴点と前
   記各選択特徴点との位置合わせを、前記サーチ特徴点情
   報格納エリアに設定された特徴点情報群と前記ファイル
   特徴点情報格納エリアに設定された特徴点情報群とを用
   いて行い、前記各選択特徴点の中から前記第１の画像の
   各特徴点に対応する選択特徴点である対候補特徴点を絞
   り込み、前記第１の画像の各特徴点の特徴点情報と前記
   各対候補特徴点の特徴点情報との照合を行って照合結果
   を出力し、該照合結果を判定する画像照合処理装置とを
   備えることを特徴とする画像照合システム。
4. 【請求項４】 前記サーチ特徴点情報格納エリアおよび
   前記ファイル特徴点情報格納エリアに設定される特徴点
   情報群は、前記各選択特徴点の特徴点情報と、前記各選
   択特徴点から所定の距離の範囲内にある複数の子特徴点
   の特徴点情報と、前記各選択特徴点と前記各子特徴点と
   のリレーション情報とから構成される請求項３記載の画
   像照合システム。
5. 【請求項５】 第１の画像の複数の特徴点の特徴点情報
   と、第２の画像の複数の特徴点の特徴点情報とに基づい
   て前記第１の画像と前記第２の画像との照合を行う画像
   照合処理方法において、 前記第１の画像の各特徴点の特徴点情報をサーチ特徴点
   情報格納エリアに設定するステップと、 前記第２の画像の全ての特徴点の座標上における全特徴
   点範囲を求めるステップと、 該全特徴点範囲を所定の倍率で縮小することによって得
   られる選択特徴点座標範囲を求めるステップと、 前記第２の画像の各特徴点のうち、該選択特徴点座標範
   囲に含まれる各選択特徴点を決定するステップと、 該各選択特徴点の特徴点情報をファイル特徴点情報格納
   エリアに設定するステップと、 前記第１の画像の各特徴点と前記各選択特徴点との位置
   合わせを、前記サーチ特徴点情報格納エリアに設定され
   た特徴点情報群と前記ファイル特徴点情報格納エリアに
   設定された特徴点情報群とを用いて行うステップと、 前記各選択特徴点の中から前記第１の画像の各特徴点に
   対応する選択特徴点である対候補特徴点を絞り込むステ
   ップと、 前記第１の画像の各特徴点の特徴点情報と前記各対候補
   特徴点の特徴点情報との照合を行って照合結果を出力す
   るステップと、 該照合結果を判定するステップとを有することを特徴と
   する画像照合処理方法。
6. 【請求項６】 前記サーチ特徴点情報格納エリアおよび
   前記ファイル特徴点情報格納エリアには、前記各選択特
   徴点の特徴点情報と、前記各選択特徴点から所定の距離
   の範囲内にある複数の子特徴点の特徴点情報と、前記各
   選択特徴点と前記各子特徴点とのリレーション情報とを
   設定する請求項５記載の画像照合処理方法。