JP2003050991A - Fingerprint image reader and fingerprint checking device - Google Patents

Fingerprint image reader and fingerprint checking device

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JP2003050991A
JP2003050991A JP2001236367A JP2001236367A JP2003050991A JP 2003050991 A JP2003050991 A JP 2003050991A JP 2001236367 A JP2001236367 A JP 2001236367A JP 2001236367 A JP2001236367 A JP 2001236367A JP 2003050991 A JP2003050991 A JP 2003050991A
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JP
Japan
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fingerprint
light
finger
fingerprint image
receiving surface
Prior art date
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Application number
JP2001236367A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Mizuno
敏之 水野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fingerprint checking device and a fingerprint image reader which eliminate the need for noise removal from a read fingerprint image through filter processing, are low-cost, and can shorten the processing time. SOLUTION: The light from a lighting part 1 is reflected by a finger mount surface 1A of a prism 1 and converged by a lens 2 on a CCD image pickup element 3. The CCD image pickup element 3 is arranged off the focus position of the lens 2 by shortening the distance between the lens 2 and the CCD image pickup element 3. Consequently, the reflected light impinging on a photodetection surface of the CCD image pickup element becomes out of focus and becomes a state just like high-frequency components of spatial frequency are cut and noise components due to sweat, fine dust, etc., are removed. A noise removing function by an optical path like this, therefore, eliminates the need to provide other noise removing means and high-frequency noise can easily be removed without requiring a new circuit nor program.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば各種認証用
に人の指紋画像を光学的に読み取る指紋画像読取装置及
び指紋照合装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fingerprint image reading device and a fingerprint collating device for optically reading a human fingerprint image for various authentications.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、指紋画像読取装置や指紋照合
装置において、指紋画像を読み取る指を透明な指載置部
の上に置き、この指載置部を透して前記指の表面に光を
照射し、その反射光をレンズを透してCCD等の検出素
子で読み取るようにしたものが知られている。ところ
で、このような光学的に指紋を読み取る指紋画像読取装
置や指紋照合装置では、汗や微細な塵埃粒、汗腺などは
指紋画像を読み取るたびに変化するので、指紋画像にと
ってノイズとなる。そして、これらのノイズは指紋照合
を行う際に照合性能を低下させる要因となるので除去す
る必要が有る。そこで、このようなノイズを除去するた
めの従来の手法としては、例えば特開平11−3453
32号の「指紋照合装置」に開示されるように、指紋画
像を読み取った後、画像処理フィルタでノイズを除去す
る方法があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a fingerprint image reading device or a fingerprint collation device, a finger for reading a fingerprint image is placed on a transparent finger rest, and the finger rest is penetrated to expose the surface of the finger. It is known to irradiate a laser beam, and transmit the reflected light through a lens to read it with a detection element such as a CCD. By the way, in such a fingerprint image reading apparatus or fingerprint collation apparatus that optically reads a fingerprint, sweat, fine dust particles, sweat glands, and the like change each time the fingerprint image is read, which causes noise in the fingerprint image. These noises are a factor that deteriorates the collation performance when performing fingerprint collation, and therefore need to be removed. Therefore, as a conventional method for removing such noise, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-3453
As disclosed in No. 32, "Fingerprint Matching Device", there is a method of removing noise with an image processing filter after reading a fingerprint image.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、ノイズ除去をするために新たなハードウエ
ア、もしくはマイコンで処理する場合には新たなプログ
ラムが必要となり、追加のコストが発生するという問題
があった。また、画像を読み取った後にノイズ除去処理
を行うので処理に時間がかかり、その結果、指紋の登録
や照合時間が長くなるという問題もあった。
However, in the above-mentioned prior art, a new program is required when processing is performed by new hardware or a microcomputer to remove noise, which causes an additional cost. was there. Further, since the noise removal processing is performed after the image is read, it takes a long time to perform the processing, and as a result, there is a problem that fingerprint registration and verification time becomes long.

【0004】そこで本発明の目的は、読み取った指紋画
像のフィルタ処理によるノイズ除去が不要となり、低コ
ストで処理時間を短縮できる指紋画像読取装置及び指紋
照合装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a fingerprint image reading device and a fingerprint collation device which do not require noise removal by filtering a read fingerprint image and can reduce processing time at low cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、指紋画像を読み取る指を載置する透明な指載
置部と、前記指載置部を透して前記指の表面に光を照射
する照明手段と、受光面に受光した光から指紋画像を検
出する検出素子と、前記照明手段から出射され、前記指
載置部に置かれた指の表面で反射した反射光を前記検出
素子の受光面に結像させる結像手段とを有し、前記結像
手段による反射光の結像位置を前記検出素子の受光面か
らずらすことにより、前記反射光に含まれる高周波成分
を除去するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has a transparent finger rest on which a finger for reading a fingerprint image is placed, and a transparent finger rest on the surface of the finger through the finger rest. Illuminating means for irradiating light, a detection element for detecting a fingerprint image from the light received on the light receiving surface, and reflected light emitted from the illuminating means and reflected by the surface of the finger placed on the finger rest is An image forming means for forming an image on the light receiving surface of the detecting element, and by shifting the image forming position of the reflected light by the image forming means from the light receiving surface of the detecting element, a high frequency component contained in the reflected light is removed. It is characterized by doing so.

【0006】また本発明は、指紋画像を読み取る指を載
置する透明な指載置部と、前記指載置部を透して前記指
の表面に光を照射する照明手段と、受光面に受光した光
から指紋画像を検出する検出素子と、前記照明手段から
出射され、前記指載置部に置かれた指の表面で反射した
反射光を前記検出素子の受光面に伝達する光伝達手段と
を有し、前記光伝達手段の出射端面と前記検出素子の受
光面とを離間させて前記受光面に入射する反射光の一部
を拡散させることにより、前記反射光に含まれる高周波
成分を除去するようにしたことを特徴とする。
According to the present invention, a transparent finger rest on which a finger for reading a fingerprint image is placed, an illuminating means for irradiating the surface of the finger with light through the finger rest, and a light receiving surface. A detection element for detecting a fingerprint image from the received light, and a light transmission means for transmitting the reflected light emitted from the illumination means and reflected on the surface of the finger placed on the finger rest to the light receiving surface of the detection element. And separating the light emitting surface of the light transmitting means and the light receiving surface of the detection element to diffuse a part of the reflected light incident on the light receiving surface, thereby changing the high frequency component contained in the reflected light. The feature is that it is removed.

【0007】また本発明は、指紋画像読取部によって読
み取った指紋画像に基づいて指紋の照合を行なう指紋照
合装置において、前記指紋画像読取部は、指紋画像を読
み取る指を載置する透明な指載置部と、前記指載置部を
透して前記指の表面に光を照射する照明手段と、受光面
に受光した光から指紋画像を検出する検出素子と、前記
照明手段から出射され、前記指載置部に置かれた指の表
面で反射した反射光を前記検出素子の受光面に結像させ
る結像手段とを有し、前記結像手段による反射光の結像
位置を前記検出素子の受光面からずらすことにより、前
記反射光に含まれる高周波成分を除去するようにしたこ
とを特徴とする。
Further, according to the present invention, in a fingerprint collation device for collating a fingerprint based on a fingerprint image read by the fingerprint image reading unit, the fingerprint image reading unit is a transparent finger mount on which a finger for reading the fingerprint image is placed. The placing part, an illuminating means for irradiating the surface of the finger with light through the finger placing part, a detection element for detecting a fingerprint image from the light received on the light receiving surface, and an illuminating means for emitting light. Image forming means for forming an image on the light-receiving surface of the detection element by the reflected light reflected by the surface of the finger placed on the finger rest, and the image forming position of the reflected light by the image forming means is detected by the detection element. It is characterized in that the high frequency component contained in the reflected light is removed by shifting from the light receiving surface.

【0008】また本発明は、指紋画像読取部によって読
み取った指紋画像に基づいて指紋の照合を行なう指紋照
合装置において、前記指紋画像読取部は、指紋画像を読
み取る指を載置する透明な指載置部と、前記指載置部を
透して前記指の表面に光を照射する照明手段と、受光面
に受光した光から指紋画像を検出する検出素子と、前記
照明手段から出射され、前記指載置部に置かれた指の表
面で反射した反射光を前記検出素子の受光面に伝達する
光伝達手段とを有し、前記光伝達手段の出射端面と前記
検出素子の受光面とを離間させて前記受光面に入射する
反射光の一部を拡散させることにより、前記反射光に含
まれる高周波成分を除去するようにしたことを特徴とす
る。
Further, the present invention is a fingerprint collation device for collating a fingerprint based on a fingerprint image read by the fingerprint image reading unit, wherein the fingerprint image reading unit is a transparent finger mount on which a finger for reading the fingerprint image is placed. The placing part, an illuminating means for irradiating the surface of the finger with light through the finger placing part, a detection element for detecting a fingerprint image from the light received on the light receiving surface, and an illuminating means for emitting light. A light transmitting means for transmitting the reflected light reflected by the surface of the finger placed on the finger rest to the light receiving surface of the detecting element, and the emitting end surface of the light transmitting means and the light receiving surface of the detecting element are provided. It is characterized in that a high frequency component included in the reflected light is removed by separating a part of the reflected light which is incident on the light receiving surface and diffused.

【0009】本発明の指紋画像読取装置では、結像手段
による反射光の結像位置を検出素子の受光面からずらす
ことにより、反射光に含まれる高周波成分を除去するよ
うにしたことから、特別なフィルタ等を用いることな
く、指紋画像のノイズ除去を行なうことが可能となる。
したがって、新たなハードウエアやソフトウエアを必要
とせず、高周波ノイズ除去を実現でき、低コストで高性
能の指紋画像読取装置を提供できる。また、ハードウエ
アやソフトウエアでノイズ除去をする場合に比べて処理
時間が短縮でき、高速処理を実現できる。
In the fingerprint image reading apparatus of the present invention, the image forming position of the reflected light by the image forming means is shifted from the light receiving surface of the detection element to remove the high frequency component contained in the reflected light. It is possible to remove noise from the fingerprint image without using a special filter or the like.
Therefore, it is possible to provide a high-performance fingerprint image reading device that can realize high-frequency noise removal without requiring new hardware or software, and can be manufactured at low cost. Further, the processing time can be shortened and high-speed processing can be realized as compared with the case where noise is removed by hardware or software.

【0010】また本発明の指紋画像読取装置では、光伝
達手段の出射端面と検出素子の受光面とを離間させて受
光面に入射する反射光の一部を拡散させることにより、
反射光に含まれる高周波成分を除去するようにしたこと
から、特別なフィルタ等を用いることなく、収差を発生
させるだけで、指紋画像のノイズ除去を行なうことが可
能となる。したがって、新たなハードウエアやソフトウ
エアを必要とせず、高周波ノイズ除去を実現でき、低コ
ストで高性能の指紋画像読取装置を提供できる。また、
ハードウエアやソフトウエアでノイズ除去をする場合に
比べて処理時間が短縮でき、高速処理を実現できる。
Further, in the fingerprint image reading apparatus of the present invention, the emitting end surface of the light transmitting means and the light receiving surface of the detection element are separated from each other to diffuse a part of the reflected light incident on the light receiving surface.
Since the high frequency component contained in the reflected light is removed, it is possible to remove the noise of the fingerprint image only by generating the aberration without using a special filter or the like. Therefore, it is possible to provide a high-performance fingerprint image reading device that can realize high-frequency noise removal without requiring new hardware or software, and can be manufactured at low cost. Also,
The processing time can be shortened and high-speed processing can be realized compared to the case where noise is removed by hardware or software.

【0011】また本発明の指紋照合装置では、結像手段
による反射光の結像位置を検出素子の受光面からずらす
ことにより、反射光に含まれる高周波成分を除去するよ
うにしたことから、特別なフィルタ等を用いることな
く、指紋画像のノイズ除去を行なうことが可能となる。
したがって、新たなハードウエアやソフトウエアを必要
とせず、高周波ノイズ除去を実現でき、低コストで高性
能の指紋照合装置を提供できる。また、ハードウエアや
ソフトウエアでノイズ除去をする場合に比べて処理時間
が短縮でき、高速処理を実現できる。
Further, in the fingerprint collating apparatus of the present invention, the image forming position of the reflected light by the image forming means is shifted from the light receiving surface of the detection element to remove the high frequency component contained in the reflected light. It is possible to remove noise from the fingerprint image without using a special filter or the like.
Therefore, it is possible to provide a high-performance fingerprint collation device at a low cost that can realize high-frequency noise removal without requiring new hardware or software. Further, the processing time can be shortened and high-speed processing can be realized as compared with the case where noise is removed by hardware or software.

【0012】また本発明の指紋照合装置では、光伝達手
段の出射端面と検出素子の受光面とを離間させて受光面
に入射する反射光の一部を拡散させることにより、反射
光に含まれる高周波成分を除去するようにしたことか
ら、特別なフィルタ等を用いることなく、収差を発生さ
せるだけで、指紋画像のノイズ除去を行なうことが可能
となる。したがって、新たなハードウエアやソフトウエ
アを必要とせず、高周波ノイズ除去を実現でき、低コス
トで高性能の指紋照合装置を提供できる。また、ハード
ウエアやソフトウエアでノイズ除去をする場合に比べて
処理時間が短縮でき、高速処理を実現できる。
Further, in the fingerprint collating apparatus of the present invention, the emitting end surface of the light transmitting means and the light receiving surface of the detecting element are separated from each other, and a part of the reflected light incident on the light receiving surface is diffused to be included in the reflected light. Since the high-frequency component is removed, it is possible to remove the noise from the fingerprint image only by generating aberration without using a special filter or the like. Therefore, it is possible to provide a high-performance fingerprint collation device at a low cost that can realize high-frequency noise removal without requiring new hardware or software. Further, the processing time can be shortened and high-speed processing can be realized as compared with the case where noise is removed by hardware or software.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明による指紋画像読取
装置及び指紋照合装置の実施の形態例について説明す
る。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適
な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付され
ているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に
本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に
限定されないものとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a fingerprint image reading device and a fingerprint collating device according to the present invention will be described below. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is not limited to the present invention in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.

【0014】図1は、本発明の第1の実施の形態による
指紋照合装置の概要を示すブロック図であり、図2は、
図1に示す指紋照合装置の外観を示す斜視図である。ま
た、図3は、図1に示す指紋照合装置の光路において読
取画像の結像位置をずらした状態を示すブロック図であ
る。以下、本発明の第1の実施の形態による指紋照合装
置の構成について詳細に説明する。図1に示すように、
本実施の形態による指紋照合装置は、指載置部としての
プリズム1と、結像手段としてのレンズ2と、検出素子
としてのCCD撮像素子3と、CCD駆動部4と、照明
手段としての照明部5と、CPU6と、認証部7と、メ
モリ8とを有する。
FIG. 1 is a block diagram showing the outline of a fingerprint collation apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the fingerprint matching device shown in FIG. 1. FIG. 3 is a block diagram showing a state in which the image forming position of the read image is shifted in the optical path of the fingerprint collation device shown in FIG. Hereinafter, the configuration of the fingerprint collation device according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. As shown in Figure 1,
The fingerprint collation device according to the present embodiment has a prism 1 as a finger placement unit, a lens 2 as an image forming unit, a CCD image pickup device 3 as a detection element, a CCD driving unit 4, and an illumination unit as an illumination unit. It has a unit 5, a CPU 6, an authentication unit 7, and a memory 8.

【0015】まず、図1及び図2を用いて各部の説明を
行う。プリズム1は、例えばガラス製の三角プリズムで
あり、約45度の傾斜面に指紋画像の読み取りを行なう
利用者の指9を載せるための指載置面1Aが設けられ、
この指載置面1Aを露出させた状態で装置筐体10に組
み込まれている。照明部5からプリズム1に入射した光
は、利用者の指9を載せた指載置面1Aで約90度反射
し、その反射光がレンズ2の方向に出射される。このプ
リズム1は、指紋の凹凸を光の強弱に変換するためのも
のであり、次にその原理について説明する。
First, each part will be described with reference to FIGS. The prism 1 is, for example, a glass triangular prism, and is provided with a finger placement surface 1A for placing a finger 9 of a user who reads a fingerprint image on an inclined surface of about 45 degrees.
The finger placement surface 1A is incorporated in the apparatus housing 10 in an exposed state. Light incident on the prism 1 from the illumination unit 5 is reflected by the finger placement surface 1A on which the user's finger 9 is placed by about 90 degrees, and the reflected light is emitted toward the lens 2. The prism 1 is for converting the unevenness of a fingerprint into the intensity of light, and the principle thereof will be described next.

【0016】まず、プリズム1の指載置面1A上に何も
置かれていない状態、つまり指載置面1Aの全体が空気
と接している状態では照明部5からの入射光のうち45
度前後の入射角でプリズム上面に当たった光は全反射の
条件を満たしているので、光は散乱することなく反射さ
れる。それに対し、プリズム1の指載置面1A上に指が
置かれた状態では、指紋の凸の部分はプリズム1に触
れ、それは指9の汗や油がプリズム1に触れていること
を意味し、ガラスとの屈折率の差が空気の場合と異なり
小さくなる。そのため全反射はほとんど起こらなくな
り、光は散乱するので、指紋の凸の部分は反射光量が減
り、その結果、CCD撮像素子3における結像光量も少
なくなる。このようにして、指紋の凹凸を光の強弱に変
換し、そのパターンをCCD撮像素子3で検出する。
First, when nothing is placed on the finger placement surface 1A of the prism 1, that is, when the entire finger placement surface 1A is in contact with air, 45 of the incident light from the illumination unit 5 is included.
Light incident on the upper surface of the prism at an incident angle of about 10 degrees satisfies the condition of total reflection, so that the light is reflected without being scattered. On the other hand, when the finger is placed on the finger placement surface 1A of the prism 1, the convex portion of the fingerprint touches the prism 1, which means that the sweat or oil of the finger 9 touches the prism 1. , The difference in refractive index with glass is smaller than that with air. Therefore, total reflection hardly occurs and light is scattered, so that the amount of reflected light is reduced in the convex portion of the fingerprint, and as a result, the amount of image formation light in the CCD image pickup device 3 is also reduced. In this way, the unevenness of the fingerprint is converted into light intensity and the pattern is detected by the CCD image pickup device 3.

【0017】レンズ2は、プリズム1で反射された光を
集光させ、CCD撮像素子3の受光面上に結像させるた
めのものである。このようなレンズ2では、通常は、図
1のA点(プリズム1の指載置面1A)の像がB点(C
CD撮像素子3の受光面)で歪みや収差が生じることな
く結像するのが理想的であり、それに近づくようにレン
ズ形状は設計される。また、CCD撮像素子3は光の強
弱を電気信号に変換するフォトダイオードによる撮像画
素を2次元マトリクス状に配列したものであり、2次元
のグレー階調の画像を提供するようになっている。CC
D駆動部4は、CCD撮像素子3を動作させるために必
要な信号を生成するためのものである。
The lens 2 collects the light reflected by the prism 1 and forms an image on the light receiving surface of the CCD image pickup device 3. In such a lens 2, the image at the point A (the finger placement surface 1A of the prism 1) in FIG.
Ideally, an image is formed on the light receiving surface of the CD image pickup device 3) without distortion or aberration, and the lens shape is designed so as to approach it. In addition, the CCD image pickup device 3 is formed by arranging image pickup pixels by a photodiode that converts the intensity of light into an electric signal in a two-dimensional matrix, and provides a two-dimensional gray gradation image. CC
The D drive unit 4 is for generating a signal necessary for operating the CCD image pickup device 3.

【0018】照明部5は、例えばLEDを複数個並べて
構成されており、CCD撮像素子3に指紋を結像させる
ための光源となるものである。CPU6は、たとえばワ
ンチップマイコンであり、この指紋照合装置全体を制御
するためのものである。認証部7は、例えば指紋照合用
カスタムLSIであり、CCD撮像素子3から送られて
くる指紋画像データを基に、登録指紋データの作成や指
紋照合を行い、同一か否かを判別したりするものであ
る。メモリ8は、例えば不揮発性メモリのフラッシュメ
モリであり、認証部7で作成された登録指紋データを保
存するものである。
The illumination unit 5 is composed of a plurality of LEDs arranged side by side, for example, and serves as a light source for focusing a fingerprint on the CCD image pickup device 3. The CPU 6 is, for example, a one-chip microcomputer, and controls the entire fingerprint collation device. The authentication unit 7 is, for example, a custom LSI for fingerprint collation, and creates registered fingerprint data or performs fingerprint collation based on the fingerprint image data sent from the CCD image sensor 3 to determine whether or not they are the same. It is a thing. The memory 8 is, for example, a non-volatile flash memory, and stores the registered fingerprint data created by the authentication unit 7.

【0019】次に、図3を用いて本例の指紋照合装置に
おけるノイズ除去方法について説明する。図1に示す状
態は、通常の指紋照合装置の結像状態を示している。プ
リズム1のA点からの光束はレンズ2により集光され、
CCD撮像素子3のB点という1点に収束する。これに
対し、図3に示す光路は、レンズ2とCCD撮像素子3
との距離が縮まっている点のみが異なるものである。こ
れにより、CCD撮像素子3はレンズ2の焦点位置から
ずれたことになり、プリズム1のA点からの光束は、図
1のB点のような点にはならず、図3のB’のように、
一定の広がった状態でCCD撮像素子3の受光面に当た
ることになる。つまり、ピントがボケた状態になってい
る。ここで、ピントがボケた状態というのは、空間周波
数の高周波成分がカットされた状態であり、それは汗や
微妙なゴミなどによるノイズ成分を除去した状態と同じ
である。したがって、このような光路によるノイズ除去
機能により、他のノイズ除去手段を施すことが不要とな
り、新たな回路やプログラムを必要とせずに高周波ノイ
ズを簡単に除去することが可能となる。
Next, a noise removing method in the fingerprint collation apparatus of this example will be described with reference to FIG. The state shown in FIG. 1 shows the image formation state of a normal fingerprint collation device. The light flux from point A of prism 1 is condensed by lens 2,
The CCD image pickup element 3 converges to one point B. On the other hand, the optical path shown in FIG.
The only difference is that the distance between and is shortened. As a result, the CCD image pickup device 3 is displaced from the focal position of the lens 2, and the light flux from the point A of the prism 1 does not become a point like the point B in FIG. like,
It will hit the light receiving surface of the CCD image pickup device 3 in a constant spread state. That is, the focus is out of focus. Here, the out-of-focus state is a state in which high-frequency components of the spatial frequency are cut, which is the same as the state in which noise components due to sweat, subtle dust, etc. are removed. Therefore, by the noise removing function by such an optical path, it is not necessary to provide any other noise removing means, and the high frequency noise can be easily removed without the need for a new circuit or program.

【0020】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図4は、本発明の第2の実施の形態による指
紋照合装置の指紋画像読取部の概要を示す側面図であ
り、図5は、図4に示す指紋画像読取部の光路において
光ファイバ束と光電変換素子とを離間させた状態を示す
ブロック図である。この指紋照合装置は、例えば特開平
6−300930号の「凹凸パターン入力装置」を本発
明に適用した例であり、指載置部からの反射光を伝送す
る光伝達手段として光ファイバ束を設けるとともに、検
出素子として複数の光電変換素子を用いたものである。
すなわち、本実施の形態による指紋照合装置は、照明手
段としての照明部11と、指載置部としての画像入力部
12と、光伝達手段としての光ファイバ束13と、検出
素子としての光電変換部14とを有するものである。な
お、照合、認証処理を行なうためのCPUやメモリ、認
証部等は省略している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a side view showing the outline of the fingerprint image reading unit of the fingerprint collation device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing an optical fiber bundle in the optical path of the fingerprint image reading unit shown in FIG. It is a block diagram which shows the state which separated the photoelectric conversion element. This fingerprint collation device is an example in which the "uneven pattern input device" of Japanese Patent Laid-Open No. 6-300930 is applied to the present invention, and an optical fiber bundle is provided as a light transmission means for transmitting the reflected light from the finger rest. In addition, a plurality of photoelectric conversion elements are used as detection elements.
That is, the fingerprint collation device according to the present embodiment has an illumination unit 11 as an illumination unit, an image input unit 12 as a finger placement unit, an optical fiber bundle 13 as a light transmission unit, and a photoelectric conversion unit as a detection element. And a section 14. It should be noted that a CPU, a memory, an authentication unit, etc. for performing collation and authentication processing are omitted.

【0021】まず、図4を用いて各部の説明を行う。照
明部11は例えばLED素子で構成されており、指紋画
像を読取るための光源となるものである。照明部11か
らの光は、光ファイバ束13の各光ファイバ13A、1
3B、13C内に入射した後、各光ファイバ13A、1
3B、13C内を透って指載置部12側の端面に伝わ
り、この端面で反射して光電変換部14に出射される。
なお、本例では照明部11からの光は、光ファイバ束1
3に90度の入射角で入射するので、反射することなく
各光ファイバ13A、13B、13C内へ光を供給する
ことができる。画像入力部12は、光ファイバ束13の
断面で構成された指載置部であり、照明部11の光を光
源として指9の画像を各光ファイバ13A、13B、1
3C毎に分割した状態で供給する。なお、本例では、各
光ファイバ13A、13B、13Cの保護等の目的によ
り、光ファイバ束13の端部に一体化した板状の画像取
込部12を設けているが、光ファイバ束13の断面をそ
のままもちいたものであっても構わない。
First, each part will be described with reference to FIG. The illumination unit 11 is composed of, for example, an LED element and serves as a light source for reading a fingerprint image. The light from the illuminating unit 11 is supplied to each of the optical fibers 13A and 1A of the optical fiber bundle 13.
After entering the optical fibers 3B and 13C, the respective optical fibers 13A and 1C
It is transmitted through the insides of 3B and 13C to the end face on the finger placement unit 12 side, reflected by this end face, and emitted to the photoelectric conversion unit 14.
In addition, in this example, the light from the illumination unit 11 is the optical fiber bundle 1
Since the light enters the optical fiber 3 at an incident angle of 90 degrees, it is possible to supply light into the respective optical fibers 13A, 13B, 13C without reflection. The image input unit 12 is a finger placement unit configured by the cross section of the optical fiber bundle 13, and uses the light of the illumination unit 11 as a light source to display the image of the finger 9 on each of the optical fibers 13A, 13B, and 1.
It is supplied in the state of being divided every 3C. In this example, for the purpose of protecting each of the optical fibers 13A, 13B, and 13C, an integrated plate-shaped image capturing section 12 is provided at the end of the optical fiber bundle 13, but the optical fiber bundle 13 is provided. It does not matter even if the section of is used as it is.

【0022】光ファイバ束13は例えばプラスチック製
の多数本の光ファイバ(図では3本のファイバ13A、
13B、13Cを代表して示している)を規則的に束に
して構成したものであり、指紋画像を取り込むのに十分
細い光ファイバが束となっている。画像入力部12に指
9が置かれると、照明部11からの光は、画像入力部1
2において指9の表面の凹凸で反射・散乱し、ファイバ
内で伝達されて光電変換部14に光量が減少することな
く供給される。つまり、画像入力部12上の指9の画像
を光ファイバ束13で光電変換部14まで劣化させずに
伝達できる。
The optical fiber bundle 13 is made of, for example, a large number of plastic optical fibers (three fibers 13A in the figure,
13B and 13C are shown as a representative), and optical fibers thin enough to capture a fingerprint image are bundled. When the finger 9 is placed on the image input unit 12, the light from the illumination unit 11 emits light.
At 2, the light is reflected / scattered by the unevenness of the surface of the finger 9, is transmitted in the fiber, and is supplied to the photoelectric conversion unit 14 without a decrease in the amount of light. That is, the image of the finger 9 on the image input unit 12 can be transmitted to the photoelectric conversion unit 14 through the optical fiber bundle 13 without deterioration.

【0023】光電変換部14は例えばフォトダイオード
等の光電変換素子14A、14B、14Cが2次元マト
リクス状に配列されたものであり、受光面に入射した光
の光量を電流量に変換することができる。なお、各光電
変換素子(図では3つの光電変換素子14A、14B、
14Cを代表して示している)が指紋画像の各画素に対
応している。そして、図4に示す構成では、光ファイバ
束13と光電変換部14とは互いに密着しており、1本
の光ファイバ13A、13B、13Cからの光量はそれ
ぞれに対面した各光電変換素子14A、14B、14C
に入射され、各画素分の光量が電流量に変換され、その
結果、指紋画像を再現することができる。
The photoelectric conversion unit 14 has photoelectric conversion elements 14A, 14B and 14C such as photodiodes arranged in a two-dimensional matrix, and can convert the amount of light incident on the light receiving surface into an amount of current. it can. Each photoelectric conversion element (in the figure, three photoelectric conversion elements 14A, 14B,
14C as a representative) corresponds to each pixel of the fingerprint image. In the configuration shown in FIG. 4, the optical fiber bundle 13 and the photoelectric conversion unit 14 are in close contact with each other, and the amount of light from one optical fiber 13A, 13B, 13C is the photoelectric conversion element 14A facing each, 14B, 14C
The light amount of each pixel is converted into a current amount, and as a result, a fingerprint image can be reproduced.

【0024】しかし、本実施の形態では、図5に示すよ
うに、光ファイバ束13の出射端面と光電変換部14の
受光面とを所定量だけ離間させて配置することにより、
各光電変換素子14A、14B、14Cに入射する光の
一部を拡散させて、一定の収差を発生させることによ
り、指紋画像のノイズ除去を行なう。すなわち、図4に
示す構成では、光ファイバ束13と光電変換素子14は
密着しているため、例えばファイバ13B内を伝わって
きた光は全て光電変換素子14Bに当たって電流に変換
され、解像度の高い画像が得られることになるが、その
ため画像を取り込む度に変動するノイズまで正確に伝達
されることになり、画像全体の再現性は悪くなる。その
ため照合性能の悪化を招く。
However, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, by arranging the emitting end face of the optical fiber bundle 13 and the light receiving face of the photoelectric conversion portion 14 at a predetermined distance,
Noise of the fingerprint image is removed by diffusing a part of the light incident on each of the photoelectric conversion elements 14A, 14B, and 14C to generate a certain aberration. That is, in the configuration shown in FIG. 4, since the optical fiber bundle 13 and the photoelectric conversion element 14 are in close contact with each other, for example, all the light transmitted through the fiber 13B hits the photoelectric conversion element 14B and is converted into a current, so that an image with high resolution is obtained. However, noise that fluctuates each time an image is captured is accurately transmitted, and the reproducibility of the entire image deteriorates. Therefore, the collation performance is deteriorated.

【0025】これに対し、図5に示す構成では、光ファ
イバ束13の出射端部と光電変換部14の受光面を密着
させずに一定の距離を持たせることにより、例えばファ
イバ13Bを伝わってきた光は光ファイバ束13と光電
変換部14との空間を伝達する間は拡散して伝わること
になり、光電変換素子14Bだけでなく、光電変換素子
13Aや光電変換素子14Cにもファイバ13Bの光の
一部が当たることになる。同様に、ファイバ13A及び
ファイバ13Cからの光の一部は光電変換素子13Bに
当たることになる。したがって、このような構成によ
り、高周波ノイズが除去され、汗やゴミによるノイズの
影響を低減することが可能となる。
On the other hand, in the configuration shown in FIG. 5, the light emitting end of the optical fiber bundle 13 and the light receiving surface of the photoelectric conversion unit 14 are not brought into close contact with each other, and a certain distance is maintained, so that the fiber 13B is transmitted. The light is diffused and transmitted while being transmitted through the space between the optical fiber bundle 13 and the photoelectric conversion unit 14, so that not only the photoelectric conversion element 14B but also the photoelectric conversion element 13A and the photoelectric conversion element 14C have the fiber 13B. A part of the light will hit. Similarly, part of the light from the fibers 13A and 13C will hit the photoelectric conversion element 13B. Therefore, with such a configuration, high-frequency noise can be removed, and the influence of noise due to sweat or dust can be reduced.

【0026】次に、本例で用いるCCDの詳細について
説明する。図6は、本例で用いるCCDの構成例を示す
説明図であり、図1に示したCCD撮像素子3の周辺構
成を示したものである。このCCD30は、2次元的に
配列されたフォトセンサ31に、ある一定時間電荷を蓄
積し、その電荷を垂直レジスタ32及び水平レジスタ3
3を用いて転送することで、外部にアナログ信号として
出力するデバイスである。そして、垂直レジスタ32を
制御するための信号(Vφ1〜Vφ4)、及び水平レジ
スタ33を制御するための信号(Hφ1〜Hφ2)を生
成するのがCCD駆動部4である。
Next, details of the CCD used in this example will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration example of the CCD used in this example, and shows the peripheral configuration of the CCD image pickup device 3 shown in FIG. The CCD 30 accumulates charges in a photosensor 31 arranged two-dimensionally for a certain period of time, and charges the charges in a vertical register 32 and a horizontal register 3.
It is a device that outputs as an analog signal to the outside by transferring using 3. The CCD drive unit 4 generates signals (Vφ1 to Vφ4) for controlling the vertical register 32 and signals (Hφ1 to Hφ2) for controlling the horizontal register 33.

【0027】図7及び図8は、このようなCCD30の
動作を示すフローチャートであり、図7はフォトセンサ
31の動作を示し、図8は各レジスタ32、33の動作
を示している。ここで、フォトセンサ31の動作と各レ
ジスタ32、33の動作とを分けて記載しているのは、
それぞれの動作が並行処理として独立しているからであ
るが、図7のステップS2と図8のステップS12は、
フォトセンサ31から垂直レジスタ32へ電荷を転送す
ることであり、同じ事象を示している。また、フォトセ
ンサ31がステップS1の動作を行っている間、レジス
タ32、33はステップS11の動作を行っている。
FIGS. 7 and 8 are flowcharts showing the operation of such a CCD 30, FIG. 7 shows the operation of the photosensor 31, and FIG. 8 shows the operation of the registers 32 and 33. Here, the operation of the photo sensor 31 and the operation of each of the registers 32 and 33 are described separately.
This is because the respective operations are independent as parallel processing, but step S2 of FIG. 7 and step S12 of FIG.
Transferring charge from the photosensor 31 to the vertical register 32, showing the same event. Further, while the photo sensor 31 is performing the operation of step S1, the registers 32 and 33 are performing the operation of step S11.

【0028】以下、図7及び図8を用いて動作説明を行
う。図7において、ステップS1では、フォトセンサ3
1に一定時間電荷を蓄積する。そして、ステップS2で
は、フォトセンサ31に蓄積された電荷を垂直レジスタ
32へ転送する。これにより、フォトセンサ31の電荷
はなくなる。また、図8において、ステップS11で
は、まず、図8で1番左側の垂直レジスタ32の電荷を
1画素ずつ水平レジスタ33へ転送していき、出力端子
Voutから認証部7へアナログ信号として出力する。
1番左側の垂直レジスタ32の電荷が全て転送された
ら、続いて左から2番目の垂直レジスタ32の電荷を1
画素ずつ同様に水平レジスタ33へ転送していき、出力
端子Voutから出力される。
The operation will be described below with reference to FIGS. 7 and 8. In FIG. 7, in step S1, the photo sensor 3
1 accumulates electric charge for a certain time. Then, in step S2, the charges accumulated in the photo sensor 31 are transferred to the vertical register 32. As a result, the charge of the photo sensor 31 disappears. Further, in step S11 in FIG. 8, first, the charges in the leftmost vertical register 32 in FIG. 8 are transferred pixel by pixel to the horizontal register 33, and output from the output terminal Vout to the authentication unit 7 as an analog signal. .
When all the charges in the leftmost vertical register 32 are transferred, the charges in the second vertical register 32 from the left are set to 1
The pixels are similarly transferred to the horizontal register 33 and output from the output terminal Vout.

【0029】これを全ての垂直レジスタ32に関して行
うことで、2次元に配列されたフォトセンサ31の電荷
が1次元のアナログ信号として出力されることになる。
そして、ステップS12において、フォトセンサ31か
ら電荷を受け取る。これは、ステップS2と同じ動作で
ある。CCD駆動部4がCCD30の各レジスタ32、
33へ信号を送りつづける限り、以上の動作を繰り返
し、出力端子Voutからはアナログ信号が出力される
ことになる。
By performing this for all the vertical registers 32, the charges of the photosensors 31 arranged two-dimensionally are output as a one-dimensional analog signal.
Then, in step S12, electric charge is received from the photo sensor 31. This is the same operation as step S2. The CCD drive unit 4 includes the registers 32 of the CCD 30,
As long as the signal is continuously sent to 33, the above operation is repeated and an analog signal is output from the output terminal Vout.

【0030】次に、本例における認証方法の具体的手順
について説明する。一般に指紋照合方式には、特徴点抽
出や方向コードマッチング、パターンマッチングなど様
々な方式があるが、最も多く用いられている特徴点抽出
方式について説明する。図9(A)(B)は、指紋の局
部的な具体例を示す説明図である。指紋には、図9
(A)に示すような隆線が途切れる点(端点)と、図9
(B)に示すような枝別れする点(分岐点)が点在す
る。これらの点を特徴点と呼び、その配置は一人一人異
なっていることが知られている。ゆえに点在する特徴点
の位置関係の一致度を定量的に評価することで同一指紋
か否かを判別することが可能となる。
Next, a specific procedure of the authentication method in this example will be described. Generally, there are various methods such as feature point extraction, direction code matching, and pattern matching in fingerprint collation methods, and the feature point extraction method that is most often used will be described. FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a specific example of a local fingerprint. Figure 9 shows the fingerprint.
The point (end point) where the ridge as shown in FIG.
There are dots (branch points) that branch off as shown in FIG. It is known that these points are called characteristic points, and the arrangement is different from person to person. Therefore, it is possible to determine whether or not the fingerprints are the same by quantitatively evaluating the degree of coincidence of the positional relationship between the characteristic points scattered.

【0031】次に、図10は指紋の登録動作を示すフロ
ーチャートであり、図11は指紋の照合動作を示すフロ
ーチャートである。まず、指紋の登録動作(図10)で
は、ステップS101で指紋画像取込(グレー階調画
像)を行い、ステップS102でグレー階調画像を2値
画像に変換する。そして、ステップS103では、2値
画像から特徴点を抽出する。次に、ステップS104で
は、抽出した特徴点の個数を計算し、予め設定された閾
値以上の個数があるか否かを判断する。ここで、閾値以
上の個数が有れば、ステップS105へ処理を移行し、
また、閾値以上の個数がなければ、ステップS101へ
処理を移行する。これは、ある個数以上の特徴点を比較
しないと同一指か否かを判別することができないので、
特徴点の数がその個数に満たない場合は登録できないよ
うにするためである。次に、ステップS105では、抽
出した特徴点の位置関係をデータ化し、登録データを作
成する。これにより、指紋の登録動作を終了する。
Next, FIG. 10 is a flow chart showing a fingerprint registration operation, and FIG. 11 is a flow chart showing a fingerprint collation operation. First, in the fingerprint registration operation (FIG. 10), the fingerprint image is captured (gray gradation image) in step S101, and the gray gradation image is converted into a binary image in step S102. Then, in step S103, feature points are extracted from the binary image. Next, in step S104, the number of extracted feature points is calculated, and it is determined whether or not there are more than a preset threshold value. Here, if there is a number equal to or larger than the threshold value, the process proceeds to step S105,
If there is not more than the threshold value, the process proceeds to step S101. This is because it is impossible to determine whether or not the fingers are the same unless a certain number or more of feature points are compared,
This is to prevent registration if the number of feature points is less than that number. Next, in step S105, the positional relationship of the extracted feature points is converted into data, and registration data is created. This completes the fingerprint registration operation.

【0032】次に、指紋の照合動作(図11)では、ス
テップS111で指紋画像取込(グレー階調画像)を行
い、ステップS112でグレー階調画像を2値画像に変
換する。そして、ステップS113では、2値画像から
特徴点を抽出する。次に、ステップS114では、抽出
した特徴点の位置関係をデータ化し、登録データと比較
し、一致している個数を計算する。そして、この一致個
数が予め設定された閾値を越えたか否かを判断し、越え
たら同一指紋と判定する(ステップS115)。また、
一致個数が予め設定された閾値以下の場合は異なる指紋
と判定する(ステップS116)。これにより、指紋の
照合動作を終了する。
Next, in the fingerprint collation operation (FIG. 11), the fingerprint image is captured (gray gradation image) in step S111, and the gray gradation image is converted into a binary image in step S112. Then, in step S113, feature points are extracted from the binary image. Next, in step S114, the positional relationship of the extracted feature points is converted into data, compared with registered data, and the number of coincidences is calculated. Then, it is determined whether or not the number of coincidences exceeds a preset threshold value, and if it exceeds, it is determined that they are the same fingerprint (step S115). Also,
If the number of matches is less than or equal to a preset threshold, it is determined that the fingerprints are different (step S116). This ends the fingerprint collation operation.

【0033】なお、以上は指から読み取った指紋画像を
予め登録した指紋画像と比較して照合、認証を行なう指
紋照合装置を中心に説明したが、本発明は指紋画像の照
合や認証の機能と分離した指紋画像読取装置としても適
用し得るものであり、このような指紋画像読取装置につ
いても本発明の範囲に含まれるものである。
Although the above description has been centered on the fingerprint collation device for collating and authenticating the fingerprint image read from the finger by comparing it with the fingerprint image registered in advance, the present invention has the function of collating and authenticating the fingerprint image. It can also be applied as a separated fingerprint image reading device, and such a fingerprint image reading device is also included in the scope of the present invention.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明の指紋画像読
取装置では、結像手段による反射光の結像位置を検出素
子の受光面からずらすことにより、反射光に含まれる高
周波成分を除去するようにしたことから、特別なフィル
タ等を用いることなく、指紋画像のノイズ除去を行なう
ことが可能となる。したがって、新たなハードウエアや
ソフトウエアを必要とせず、高周波ノイズ除去を実現で
き、低コストで高性能の指紋画像読取装置を提供でき
る。また、ハードウエアやソフトウエアでノイズ除去を
する場合に比べて処理時間が短縮でき、高速処理の指紋
画像読取装置を提供できる。
As described above, in the fingerprint image reading device of the present invention, the high-frequency component contained in the reflected light is removed by shifting the image forming position of the reflected light by the image forming means from the light receiving surface of the detection element. By doing so, it is possible to remove noise from the fingerprint image without using a special filter or the like. Therefore, it is possible to provide a high-performance fingerprint image reading device that can realize high-frequency noise removal without requiring new hardware or software, and can be manufactured at low cost. Further, the processing time can be shortened as compared with the case where noise is removed by hardware or software, and a high-speed fingerprint image reading device can be provided.

【0035】また本発明の指紋画像読取装置では、光伝
達手段の出射端面と検出素子の受光面とを離間させて受
光面に入射する反射光の一部を拡散させることにより、
反射光に含まれる高周波成分を除去するようにしたこと
から、特別なフィルタ等を用いることなく、収差を発生
させるだけで、指紋画像のノイズ除去を行なうことが可
能となる。したがって、新たなハードウエアやソフトウ
エアを必要とせず、高周波ノイズ除去を実現でき、低コ
ストで高性能の指紋画像読取装置を提供できる。また、
ハードウエアやソフトウエアでノイズ除去をする場合に
比べて処理時間が短縮でき、高速処理の指紋画像読取装
置を提供できる。
Further, in the fingerprint image reading apparatus of the present invention, the emitting end surface of the light transmitting means and the light receiving surface of the detecting element are separated from each other to diffuse a part of the reflected light incident on the light receiving surface.
Since the high frequency component contained in the reflected light is removed, it is possible to remove the noise of the fingerprint image only by generating the aberration without using a special filter or the like. Therefore, it is possible to provide a high-performance fingerprint image reading device that can realize high-frequency noise removal without requiring new hardware or software, and can be manufactured at low cost. Also,
A processing time can be shortened as compared with a case where noise is removed by hardware or software, and a high-speed processing fingerprint image reading device can be provided.

【0036】また本発明の指紋照合装置では、結像手段
による反射光の結像位置を検出素子の受光面からずらす
ことにより、反射光に含まれる高周波成分を除去するよ
うにしたことから、特別なフィルタ等を用いることな
く、指紋画像のノイズ除去を行なうことが可能となる。
したがって、新たなハードウエアやソフトウエアを必要
とせず、高周波ノイズ除去を実現でき、低コストで高性
能の指紋照合装置を提供できる。また、ハードウエアや
ソフトウエアでノイズ除去をする場合に比べて処理時間
が短縮でき、高速処理の指紋照合装置を提供できる。
In the fingerprint collating apparatus of the present invention, the high-frequency component contained in the reflected light is removed by shifting the image forming position of the reflected light by the image forming means from the light receiving surface of the detection element. It is possible to remove noise from the fingerprint image without using a special filter or the like.
Therefore, it is possible to provide a high-performance fingerprint collation device at a low cost that can realize high-frequency noise removal without requiring new hardware or software. In addition, the processing time can be shortened as compared with the case where noise is removed by hardware or software, and a high-speed fingerprint collation device can be provided.

【0037】また本発明の指紋照合装置では、光伝達手
段の出射端面と検出素子の受光面とを離間させて受光面
に入射する反射光の一部を拡散させることにより、反射
光に含まれる高周波成分を除去するようにしたことか
ら、特別なフィルタ等を用いることなく、収差を発生さ
せるだけで、指紋画像のノイズ除去を行なうことが可能
となる。したがって、新たなハードウエアやソフトウエ
アを必要とせず、高周波ノイズ除去を実現でき、低コス
トで高性能の指紋照合装置を提供できる。また、ハード
ウエアやソフトウエアでノイズ除去をする場合に比べて
処理時間が短縮でき、高速処理の指紋照合装置を提供で
きる。
Further, in the fingerprint collating apparatus of the present invention, the emitting end surface of the light transmitting means and the light receiving surface of the detecting element are separated from each other and a part of the reflected light incident on the light receiving surface is diffused so that the reflected light is included in the reflected light. Since the high-frequency component is removed, it is possible to remove the noise from the fingerprint image only by generating aberration without using a special filter or the like. Therefore, it is possible to provide a high-performance fingerprint collation device at a low cost that can realize high-frequency noise removal without requiring new hardware or software. In addition, the processing time can be shortened as compared with the case where noise is removed by hardware or software, and a high-speed fingerprint collation device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による指紋照合装置
の概要を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a fingerprint matching device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す指紋照合装置の外観を示す斜視図で
ある。
FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the fingerprint collation device shown in FIG.

【図3】図1に示す指紋照合装置の光路において読取画
像の結像位置をずらした状態を示すブロック図である。
3 is a block diagram showing a state in which an image forming position of a read image is shifted in the optical path of the fingerprint collation device shown in FIG.

【図4】本発明の第2の実施の形態による指紋照合装置
の指紋画像読取部の概要を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing an outline of a fingerprint image reading unit of the fingerprint collation device according to the second embodiment of the present invention.

【図5】図4に示す指紋画像読取部の光路において光フ
ァイバ束と光電変換素子とを離間させた状態を示すブロ
ック図である。
5 is a block diagram showing a state in which an optical fiber bundle and a photoelectric conversion element are separated from each other in the optical path of the fingerprint image reading unit shown in FIG.

【図6】図1に示す指紋照合装置で用いるCCDの構成
例を示す説明図である。
6 is an explanatory diagram showing a configuration example of a CCD used in the fingerprint collation device shown in FIG.

【図7】図6に示すCCDのフォトセンサの動作を示す
フローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the CCD photo sensor shown in FIG.

【図8】図6に示すCCDのレジスタの動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the CCD register shown in FIG.

【図9】指紋の局部的な具体例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of a local fingerprint.

【図10】図1に示す指紋照合装置の指紋登録動作を示
すフローチャートである。
10 is a flowchart showing a fingerprint registration operation of the fingerprint collation device shown in FIG.

【図11】図1に示す指紋照合装置の指紋照合動作を示
すフローチャートである。
11 is a flowchart showing a fingerprint matching operation of the fingerprint matching device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……プリズム、2……レンズ、3……CCD撮像部、
4……CCD駆動部、5……照明部、6……CPU、7
……認証部、8……メモリ、9……指、10……装置筐
体、11……照明部、12……画像入力部、13……光
ファイバ束、14……光電変換部。
1 ... Prism, 2 ... Lens, 3 ... CCD image pickup unit,
4 ... CCD drive unit, 5 ... illumination unit, 6 ... CPU, 7
...... Authentication unit, 8 ... Memory, 9 ... Finger, 10 ... Device casing, 11 ... Illumination unit, 12 ... Image input unit, 13 ... Optical fiber bundle, 14 ... Photoelectric conversion unit.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 指紋画像を読み取る指を載置する透明な
指載置部と、 前記指載置部を透して前記指の表面に光を照射する照明
手段と、 受光面に受光した光から指紋画像を検出する検出素子
と、 前記照明手段から出射され、前記指載置部に置かれた指
の表面で反射した反射光を前記検出素子の受光面に結像
させる結像手段とを有し、 前記結像手段による反射光の結像位置を前記検出素子の
受光面からずらすことにより、前記反射光に含まれる高
周波成分を除去するようにした、 ことを特徴とする指紋画像読取装置。
1. A transparent finger rest on which a finger for reading a fingerprint image is placed, an illuminating means for irradiating the surface of the finger with light through the finger rest, and light received on a light receiving surface. A detection element for detecting a fingerprint image from the detection means, and an image formation means for forming an image on the light receiving surface of the detection element of the reflected light emitted from the illumination means and reflected by the surface of the finger placed on the finger rest. A fingerprint image reading device, characterized in that a high-frequency component included in the reflected light is removed by shifting an image forming position of the reflected light by the image forming means from a light receiving surface of the detection element. .
【請求項2】 前記結像手段がレンズであることを特徴
とする請求項1記載の指紋画像読取装置。
2. The fingerprint image reading device according to claim 1, wherein the image forming unit is a lens.
【請求項3】 前記指載置部がプリズムによって形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の指紋画像読取
装置。
3. The fingerprint image reading device according to claim 1, wherein the finger rest is formed of a prism.
【請求項4】 指紋画像を読み取る指を載置する透明な
指載置部と、 前記指載置部を透して前記指の表面に光を照射する照明
手段と、 受光面に受光した光から指紋画像を検出する検出素子
と、 前記照明手段から出射され、前記指載置部に置かれた指
の表面で反射した反射光を前記検出素子の受光面に伝達
する光伝達手段とを有し、 前記光伝達手段の出射端面と前記検出素子の受光面とを
離間させて前記受光面に入射する反射光の一部を拡散さ
せることにより、前記反射光に含まれる高周波成分を除
去するようにした、 ことを特徴とする指紋画像読取装置。
4. A transparent finger rest on which a finger for reading a fingerprint image is placed, illumination means for illuminating the surface of the finger with light through the finger rest, and light received on a light receiving surface. A detection element for detecting a fingerprint image from the illuminating means, and a light transmission means for transmitting the reflected light emitted from the illuminating means and reflected by the surface of the finger placed on the finger rest to the light receiving surface of the detection element. Then, the high-frequency component contained in the reflected light is removed by separating the light emitting surface of the light transmitting unit and the light receiving surface of the detection element to diffuse a part of the reflected light incident on the light receiving surface. A fingerprint image reading device characterized by the above.
【請求項5】 前記光伝達手段が光ファイバ束であり、
前記検出素子が前記光ファイバに対応して設けられる複
数の光電変換素子であることを特徴とする請求項4記載
の指紋画像読取装置。
5. The light transmitting means is an optical fiber bundle,
The fingerprint image reading device according to claim 4, wherein the detection element is a plurality of photoelectric conversion elements provided corresponding to the optical fiber.
【請求項6】 指紋画像読取部によって読み取った指紋
画像に基づいて指紋の照合を行なう指紋照合装置におい
て、 前記指紋画像読取部は、 指紋画像を読み取る指を載置する透明な指載置部と、 前記指載置部を透して前記指の表面に光を照射する照明
手段と、 受光面に受光した光から指紋画像を検出する検出素子
と、 前記照明手段から出射され、前記指載置部に置かれた指
の表面で反射した反射光を前記検出素子の受光面に結像
させる結像手段とを有し、 前記結像手段による反射光の結像位置を前記検出素子の
受光面からずらすことにより、前記反射光に含まれる高
周波成分を除去するようにした、 ことを特徴とする指紋照合装置。
6. A fingerprint collation device for collating a fingerprint based on a fingerprint image read by the fingerprint image reading unit, wherein the fingerprint image reading unit includes a transparent finger placement unit for placing a finger for reading the fingerprint image. An illuminating means for irradiating the surface of the finger with light through the finger placing part; a detection element for detecting a fingerprint image from the light received on the light receiving surface; Image forming means for forming an image on the light receiving surface of the detecting element by the reflected light reflected by the surface of the finger placed on the part, and the image forming position of the reflected light by the image forming means is the light receiving surface of the detecting element. A fingerprint collation device characterized in that a high frequency component contained in the reflected light is removed by shifting the fingerprint collation.
【請求項7】 前記結像手段がレンズであることを特徴
とする請求項6記載の指紋照合装置。
7. The fingerprint collation apparatus according to claim 6, wherein the image forming unit is a lens.
【請求項8】 前記指載置部がプリズムによって形成さ
れていることを特徴とする請求項6記載の指紋照合装
置。
8. The fingerprint collation apparatus according to claim 6, wherein the finger rest is formed of a prism.
【請求項9】 指紋画像読取部によって読み取った指紋
画像に基づいて指紋の照合を行なう指紋照合装置におい
て、 前記指紋画像読取部は、 指紋画像を読み取る指を載置する透明な指載置部と、 前記指載置部を透して前記指の表面に光を照射する照明
手段と、 受光面に受光した光から指紋画像を検出する検出素子
と、 前記照明手段から出射され、前記指載置部に置かれた指
の表面で反射した反射光を前記検出素子の受光面に伝達
する光伝達手段とを有し、 前記光伝達手段の出射端面と前記検出素子の受光面とを
離間させて前記受光面に入射する反射光の一部を拡散さ
せることにより、前記反射光に含まれる高周波成分を除
去するようにした、 ことを特徴とする指紋照合装置。
9. A fingerprint collation device for collating a fingerprint based on a fingerprint image read by the fingerprint image reading unit, wherein the fingerprint image reading unit includes a transparent finger placement unit for placing a finger for reading the fingerprint image. An illuminating means for irradiating the surface of the finger with light through the finger placing part; a detection element for detecting a fingerprint image from the light received on the light receiving surface; A light transmitting means for transmitting the reflected light reflected by the surface of the finger placed on the portion to the light receiving surface of the detecting element, and separating the emitting end surface of the light transmitting means and the light receiving surface of the detecting element. A fingerprint collation device characterized in that a high frequency component contained in the reflected light is removed by diffusing a part of the reflected light incident on the light receiving surface.
【請求項10】 前記光伝達手段が光ファイバ束であ
り、前記検出素子が前記光ファイバに対応して設けられ
る複数の光電変換素子であることを特徴とする請求項9
記載の指紋照合装置。
10. The optical transmission means is an optical fiber bundle, and the detection element is a plurality of photoelectric conversion elements provided corresponding to the optical fibers.
The fingerprint matching device described.
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