JP2003067749A - Device and method for collating finger-print, and program for collating finger-print - Google Patents

Device and method for collating finger-print, and program for collating finger-print

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JP2003067749A
JP2003067749A JP2001258933A JP2001258933A JP2003067749A JP 2003067749 A JP2003067749 A JP 2003067749A JP 2001258933 A JP2001258933 A JP 2001258933A JP 2001258933 A JP2001258933 A JP 2001258933A JP 2003067749 A JP2003067749 A JP 2003067749A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance precision for finger-print collation, by specifying positions of a fingertip and an articulation to get out finger-print portions of a collating object. SOLUTION: Sobel conversion (S32), and Gauss conversion (S33) are applied to an input image, and a line power value is found in every sectionally sliced line thereof (S34), to prepare an input pattern power value distribution 103. The input pattern power value distribution 103 is observed in order from its head part, and a line position in a spot where the line power value LPj exceeds a prescribed value consecutively in two lines or more is determined as an assigned position (S35). Then, the input pattern power value distribution is DP-collated with a standard pattern power value distribution to judge a line position of the articulate (S36). Finger-print images are got out in spots of the fingertip position and the articulate line position (S39) to extract features thereof.

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、本人確認のための
指紋照合装置、指紋照合方法及び指紋照合を行うための
コンピュータプログラムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fingerprint collation device for identifying a person, a fingerprint collation method, and a computer program for performing fingerprint collation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報の電子化やネットワーク化の
急速な進行により、情報へのアクセス制御を行うための
セキュリティ技術への関心が高まっており、このような
セキュリティ技術の1つとして指紋照合による本人認証
を行うための製品が種々登場してきている。
2. Description of the Related Art In recent years, interest in security technology for controlling access to information has increased due to the rapid progress of computerization of information and networking, and fingerprint collation is one of such security technologies. A variety of products for performing personal authentication have been introduced.

【0003】指紋による本人認証のためには、まず指紋
画像を指紋センサにより入力し、その後、登録されてい
る指紋画像と入力された指紋画像を照合する必要があ
る。指紋の照合は、入力された指紋の紋様の特徴を抽出
し、その特徴と登録されている指紋の特徴を比較して行
われる。
In order to authenticate a person by using a fingerprint, it is necessary to first input a fingerprint image with a fingerprint sensor and then compare the registered fingerprint image with the input fingerprint image. The fingerprint verification is performed by extracting the features of the input fingerprint pattern and comparing the features with the registered features of the fingerprint.

【0004】入力センサには、主として指を置いて入力
する平面タイプと、指を引いて入力するスイープタイプ
がある。平面タイプ指紋センサのセンサ面が大きいとき
や、スイープタイプ指紋センサで入力するときは、指先
から第一関節以降まで指紋入力が可能である。入力の仕
方により、どの範囲の指紋が入力されるかは大きく変わ
ってくる。例えば、指先から第一関節ぎりぎりまでであ
ったり、第二関節近くまで入力されることもある。
The input sensor is mainly of a flat type for placing a finger on the input and a sweep type for pulling the finger to input. When the sensor surface of the flat type fingerprint sensor is large or when inputting with the sweep type fingerprint sensor, fingerprint input is possible from the fingertip to the first joint and beyond. The range of fingerprints to be input varies greatly depending on the input method. For example, the input may be from the fingertip to the very limit of the first joint, or even near the second joint.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
指紋照合装置等では、入力の仕方によって指紋の入力範
囲がばらつくにもかかわらず、入力された指紋をそのま
ま登録や照合に使用していたため、入力拒否や誤入力な
どが起こり、指紋認証の精度が悪いという問題があっ
た。指紋入力の精度を向上するためには、指先部分だけ
を指紋として切り出すのが望ましいが、そのためには関
節の位置を正しく認識する必要があり、従来の指紋照合
装置等では多くの人の多様な指紋について間違いなく関
節を認識することが難しかった。従って、関節の認識誤
りによる認証精度の低下という問題も発生していた。
However, in the conventional fingerprint collation device or the like, even though the input range of the fingerprint varies depending on the input method, the input fingerprint is used as it is for registration and collation. There was a problem that the accuracy of fingerprint authentication was poor due to rejection and incorrect input. In order to improve the accuracy of fingerprint input, it is desirable to cut out only the fingertip part as a fingerprint, but for that purpose it is necessary to correctly recognize the position of the joint, and conventional fingerprint collation devices, etc. It was difficult to recognize joints without fail regarding fingerprints. Therefore, there has been a problem that the authentication accuracy is lowered due to a joint recognition error.

【0006】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、指先と関節の位置を特定して照合
対象となる指紋部分を切り出すことにより、指紋照合装
置、指紋照合方法及び指紋照合プログラムの照合精度を
高めることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a fingerprint collation device, a fingerprint collation method, and a fingerprint collation method are provided by identifying the positions of fingertips and joints and cutting out a fingerprint portion to be collated. The purpose is to improve the matching accuracy of the fingerprint matching program.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の指紋照合装置は、指紋画像を入力
する指紋入力手段と、その指紋入力手段により入力され
た指紋画像から指紋照合に適した指紋領域を切り出す指
紋領域切出手段と、その指紋領域切出手段により切り出
された指紋領域について特徴量を演算して抽出する特徴
量抽出手段と、その特徴量抽出手段により抽出された特
徴量に基づいて指紋を識別する識別手段とを有すること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a fingerprint collation device according to a first aspect of the present invention is a fingerprint input device for inputting a fingerprint image, and a fingerprint image from the fingerprint image input by the fingerprint input device. Fingerprint area cutout means for cutting out a fingerprint area suitable for collation, feature quantity extraction means for calculating and extracting a feature quantity for the fingerprint area cut out by the fingerprint area cutout means, and the feature quantity extraction means And a discriminating means for discriminating the fingerprint based on the characteristic amount.

【0008】この構成の指紋照合装置では、入力された
指紋画像の全体について特徴量を抽出するのでなく、照
合対象となる指紋部分をあらかじめ切り出し、切り出さ
れた指紋部分から特徴を抽出するので、抽出される特徴
量が個人の入力の癖や入力時の状態によるばらつきに左
右されにくく、指紋認証精度を向上させることができ
る。
In the fingerprint collation device having this structure, the feature amount is not extracted for the entire input fingerprint image, but the fingerprint portion to be collated is cut out in advance and the feature is extracted from the cut fingerprint portion. It is possible to improve the fingerprint authentication accuracy because the feature amount to be generated is not easily influenced by the variation of the input habit of the individual or the state at the time of input.

【0009】請求項2に記載の指紋照合装置は、請求項
1に記載の指紋照合装置の構成に加え、前記指紋領域切
出手段は、前記指紋画像中の関節位置を識別する関節識
別手段を備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the fingerprint collating apparatus, in addition to the configuration of the fingerprint collating apparatus according to the first aspect, the fingerprint area cutting means includes joint identifying means for identifying a joint position in the fingerprint image. It is characterized by having.

【0010】この構成の指紋照合装置では、指紋を切り
出す際に関節位置を特定することにより、指先部分を取
り出して指紋照合の対象とすることができ、抽出される
特徴量が個人の入力の癖や入力時の状態によるばらつき
に左右されにくく、指紋認証精度を向上させることがで
きる。
In the fingerprint collating apparatus having this structure, the fingertip portion can be taken out for fingerprint collation by specifying the joint position when the fingerprint is cut out, and the extracted feature amount is the habit of personal input. The fingerprint authentication accuracy can be improved because it is not easily affected by variations due to the input and input conditions.

【0011】請求項3に記載の指紋照合装置は、請求項
1又は2に記載の指紋照合装置の構成に加え、前記指紋
領域切出手段は、前記指紋画像中の指先位置を識別する
指先識別手段を備えたことを特徴とする。
In the fingerprint collation device according to a third aspect, in addition to the configuration of the fingerprint collation device according to the first or second aspect, the fingerprint area cutout means identifies a fingertip position in the fingerprint image. It is characterized by having means.

【0012】この構成の指紋照合装置では、指先部分を
取り出すために指の先端位置を識別するので、平面セン
サ等で指をセンサの下の方に置いたために入力画像の上
部には指紋が入力されていないような場合にも、適切に
指紋照合の対象となる指先部分を切り出すことができ
る。
In the fingerprint collating apparatus having this structure, the tip position of the finger is identified in order to take out the fingertip portion. Therefore, since the finger is placed under the sensor with a flat sensor or the like, the fingerprint is input on the upper portion of the input image. Even if it has not been done, it is possible to appropriately cut out the fingertip portion that is the target of fingerprint collation.

【0013】請求項4に記載の指紋照合装置は、請求項
3に記載の指紋照合装置の構成に加え、前記指紋領域切
出手段は、前記関節識別手段が識別する関節位置と、前
記指先識別手段が識別する指先位置とに基づいて、前記
指紋領域を切り出すことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the fingerprint collating apparatus, in addition to the configuration of the fingerprint collating apparatus according to the third aspect, the fingerprint area cutting means includes the joint position identified by the joint identifying means and the fingertip identification. The fingerprint area is cut out based on the fingertip position identified by the means.

【0014】この構成の指紋照合装置では、指先位置と
関節位置の間を指紋領域として切り出すことにより、適
切に指紋照合の対象となる指先部分を切り出して指紋認
証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collating apparatus having this structure, the fingerprint area is cut out between the fingertip position and the joint position, so that the fingertip portion to be subjected to fingerprint collation can be cut out appropriately and the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0015】請求項5に記載の指紋照合装置は、請求項
2乃至4のいずれかに記載の指紋照合装置の構成に加
え、前記関節識別手段は、前記指紋画像の形状情報を抽
出する形状情報抽出手段を備え、その形状情報抽出手段
により抽出された形状情報と、予め設定された関節を含
む標準指紋の形状情報とを比較することにより前記関節
位置を識別することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the fingerprint collation device, in addition to the configuration of the fingerprint collation device according to any one of the second to fourth aspects, the joint identification means is shape information for extracting the shape information of the fingerprint image. The joint position is characterized by including extraction means, and comparing the shape information extracted by the shape information extraction means with the shape information of a standard fingerprint including a preset joint.

【0016】この構成の指紋照合装置では、多数の人か
ら抽出した指紋サンプルを平均する等して標準指紋の形
状情報を作成し、入力指紋の形状情報と比較して関節位
置を特定するため、関節識別の精度が高く、ひいては指
紋認証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collating apparatus having this structure, the fingerprint information extracted from a large number of people is averaged to form the shape information of the standard fingerprint, and the joint position is specified by comparing it with the shape information of the input fingerprint. The accuracy of joint identification is high, and thus the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0017】請求項6に記載の指紋照合装置は、請求項
5に記載の指紋照合装置の構成に加え、前記関節識別手
段は、DP照合法により前記形状情報と前記標準指紋の
形状情報とを比較することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the fingerprint collating apparatus, in addition to the configuration of the fingerprint collating apparatus according to the fifth aspect, the joint identifying means uses the DP collating method to obtain the shape information and the shape information of the standard fingerprint. It is characterized by comparing.

【0018】この構成の指紋照合装置では、スイープタ
イプの指紋センサで発生するような入力指紋の縦方向の
伸び縮みに対しても、安定して関節位置を特定すること
ができ、指紋認証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collation device having this structure, the joint position can be stably specified even with respect to the expansion and contraction of the input fingerprint in the vertical direction which occurs in the sweep type fingerprint sensor, and the fingerprint authentication accuracy is improved. Can be improved.

【0019】請求項7に記載の指紋照合装置は、請求項
2乃至6のいずれかに記載の指紋照合装置の構成に加
え、前記関節識別手段が識別する関節位置は、指の第一
関節の位置であることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the fingerprint collating apparatus, in addition to the configuration of the fingerprint collating apparatus according to any one of the second to sixth aspects, the joint position identified by the joint identifying means is the first joint of the finger. It is a position.

【0020】この構成の指紋照合装置では、指の第一関
節の位置を特定することにより、第一関節より上の部分
を指先部分として切り出し、これを対象として照合を行
うので、指紋認証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collating apparatus having this structure, the portion above the first joint is cut out as a fingertip portion by specifying the position of the first joint of the finger, and the collation is performed with this as a target. Can be improved.

【0021】請求項8に記載の指紋照合方法は、指紋画
像を入力する指紋入力工程と、その指紋入力工程におい
て入力された指紋画像から指紋照合に適した指紋領域を
切り出す指紋領域切出工程と、その指紋領域切出工程に
おいて切り出された指紋領域について特徴量を演算して
抽出する特徴量抽出工程と、その特徴量抽出工程におい
て抽出された特徴量に基づいて指紋を識別する識別工程
とを有することを特徴とする。
The fingerprint collation method according to claim 8 includes a fingerprint input step of inputting a fingerprint image, and a fingerprint area cutting step of cutting out a fingerprint area suitable for fingerprint collation from the fingerprint image input in the fingerprint input step. A feature amount extraction step of calculating and extracting a feature amount of the fingerprint area cut out in the fingerprint area cutting step, and an identification step of identifying a fingerprint based on the feature amount extracted in the feature amount extraction step. It is characterized by having.

【0022】この構成の指紋照合方法では、入力された
指紋画像の全体について特徴量を抽出するのでなく、照
合対象となる指紋部分をあらかじめ切り出し、切り出さ
れた指紋部分から特徴を抽出するので、抽出される特徴
量が個人の入力の癖や入力時の状態によるばらつきに左
右されにくく、指紋認証精度を向上させることができ
る。
In the fingerprint collation method of this structure, the feature amount is not extracted for the entire input fingerprint image, but the fingerprint portion to be collated is cut out in advance and the feature is extracted from the cut out fingerprint portion. It is possible to improve the fingerprint authentication accuracy because the feature amount to be generated is not easily influenced by the variation of the input habit of the individual or the state at the time of input.

【0023】請求項9に記載の指紋照合方法は、請求項
8に記載の指紋照合方法の構成に加え、前記指紋領域切
出工程は、前記指紋画像中の関節位置を識別する関節識
別工程を備えたことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the fingerprint collation method, in addition to the configuration of the fingerprint collation method according to the eighth aspect, the fingerprint area cutting step includes a joint identification step of identifying a joint position in the fingerprint image. It is characterized by having.

【0024】この構成の指紋照合方法では、指紋を切り
出す際に関節位置を特定することにより、指先部分を取
り出して指紋照合の対象とすることができ、抽出される
特徴量が個人の入力の癖や入力時の状態によるばらつき
に左右されにくく、指紋認証精度を向上させることがで
きる。
In the fingerprint collation method of this configuration, by specifying the joint position when cutting out the fingerprint, the fingertip portion can be taken out and can be the target of fingerprint collation, and the extracted feature amount is the habit of personal input. The fingerprint authentication accuracy can be improved because it is not easily affected by variations due to the input and input conditions.

【0025】請求項10に記載の指紋照合方法は、請求
項8又は9に記載の指紋照合方法の構成に加え、前記指
紋領域切出工程は、前記指紋画像中の指先位置を識別す
る指先識別工程を備えたことを特徴とする。
In the fingerprint collation method according to a tenth aspect, in addition to the configuration of the fingerprint collation method according to the eighth or ninth aspect, in the fingerprint area cutting step, a fingertip identification for identifying a fingertip position in the fingerprint image. It is characterized by having a process.

【0026】この構成の指紋照合方法では、指先部分を
取り出すために指の先端位置を識別するので、平面セン
サ等で指をセンサの下の方に置いたために入力画像の上
部には指紋が入力されていないような場合にも、適切に
指紋照合の対象となる指先部分を切り出すことができ
る。
In the fingerprint collation method of this structure, since the tip position of the finger is identified in order to take out the fingertip portion, the fingerprint is input to the upper part of the input image because the finger is placed below the sensor with a flat sensor or the like. Even if it has not been done, it is possible to appropriately cut out the fingertip portion that is the target of fingerprint collation.

【0027】請求項11に記載の指紋照合方法は、請求
項10に記載の指紋照合方法の構成に加え、前記指紋領
域切出工程は、前記関節識別工程が識別する関節位置
と、前記指先識別工程が識別する指先位置とに基づい
て、前記指紋領域を切り出すことを特徴とする。
In the fingerprint collation method according to claim 11, in addition to the configuration of the fingerprint collation method according to claim 10, the fingerprint area cutting step includes the joint position identified by the joint identification step and the fingertip identification. The fingerprint area is cut out based on the fingertip position identified by the process.

【0028】この構成の指紋照合方法では、指先位置と
関節位置の間を指紋領域として切り出すことにより、適
切に指紋照合の対象となる指先部分を切り出して指紋認
証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collation method of this configuration, by cutting out between the fingertip position and the joint position as a fingerprint area, it is possible to appropriately cut out the fingertip portion which is the target of fingerprint collation and improve the fingerprint authentication accuracy.

【0029】請求項12に記載の指紋照合方法は、請求
項9乃至11のいずれかに記載の指紋照合方法の構成に
加え、前記関節識別工程は、前記指紋画像の形状情報を
抽出する形状情報抽出工程を備え、その形状情報抽出工
程において抽出された形状情報と、予め設定された関節
を含む標準指紋の形状情報とを比較することにより前記
関節位置を識別することを特徴とする。
The fingerprint matching method according to claim 12 is the same as the fingerprint matching method according to any one of claims 9 to 11, and the joint identifying step includes shape information for extracting shape information of the fingerprint image. An extraction step is provided, and the joint position is identified by comparing the shape information extracted in the shape information extraction step with the shape information of a standard fingerprint including a preset joint.

【0030】この構成の指紋照合方法では、多数の人か
ら抽出した指紋サンプルを平均する等して標準指紋の形
状情報を作成し、入力指紋の形状情報と比較して関節位
置を特定するため、関節識別の精度が高く、ひいては指
紋認証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collation method of this structure, the fingerprint information extracted from a large number of people is averaged to form the shape information of the standard fingerprint, and the joint position is specified by comparing with the shape information of the input fingerprint. The accuracy of joint identification is high, and thus the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0031】請求項13に記載の指紋照合方法は、請求
項12に記載の指紋照合方法の構成に加え、前記関節識
別工程は、DP照合法により前記形状情報と前記標準指
紋の形状情報とを比較することを特徴とする。
A fingerprint collation method according to a thirteenth aspect is the same as the fingerprint collation method according to the twelfth aspect. In the joint identification step, the shape information and the standard fingerprint shape information are obtained by a DP collation method. It is characterized by comparing.

【0032】この構成の指紋照合方法では、スイープタ
イプの指紋センサで発生するような入力指紋の縦方向の
伸び縮みに対しても、安定して関節位置を特定すること
ができ、指紋認証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collation method of this configuration, the joint position can be stably specified even with respect to the expansion and contraction of the input fingerprint in the vertical direction which occurs in the sweep type fingerprint sensor, and the fingerprint authentication accuracy is improved. Can be improved.

【0033】請求項14に記載の指紋照合方法は、請求
項9乃至13のいずれかに記載の指紋照合方法の構成に
加え、前記関節識別工程が識別する関節位置は、指の第
一関節の位置であることを特徴とする。
The fingerprint matching method according to a fourteenth aspect is the same as the fingerprint matching method according to any one of the ninth to thirteenth aspects, wherein the joint position identified in the joint identifying step is the first joint of the finger. It is a position.

【0034】この構成の指紋照合方法では、指の第一関
節の位置を特定することにより、第一関節より上の部分
を指先部分として切り出し、これを対象として照合を行
うので、指紋認証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collation method of this configuration, by identifying the position of the first joint of the finger, the portion above the first joint is cut out as a fingertip portion and the collation is performed with this as the target, so that the fingerprint authentication accuracy is improved. Can be improved.

【0035】請求項15に記載の指紋照合プログラム
は、指紋画像を入力する指紋入力工程と、その指紋入力
工程において入力された指紋画像から指紋照合に適した
指紋領域を切り出す指紋領域切出工程と、その指紋領域
切出工程において切り出された指紋領域について特徴量
を演算して抽出する特徴量抽出工程と、その特徴量抽出
工程において抽出された特徴量に基づいて指紋を識別す
る識別工程とをコンピュータに実行させる。
A fingerprint collation program according to a fifteenth aspect includes a fingerprint input step of inputting a fingerprint image, and a fingerprint area cutting step of cutting out a fingerprint area suitable for fingerprint collation from the fingerprint image input in the fingerprint input step. A feature amount extraction step of calculating and extracting a feature amount of the fingerprint area cut out in the fingerprint area cutting step, and an identification step of identifying a fingerprint based on the feature amount extracted in the feature amount extraction step. Let the computer run.

【0036】この構成の指紋照合プログラムでは、入力
された指紋画像の全体について特徴量を抽出するのでな
く、照合対象となる指紋部分をあらかじめ切り出し、切
り出された指紋部分から特徴を抽出するので、抽出され
る特徴量が個人の入力の癖や入力時の状態によるばらつ
きに左右されにくく、指紋認証精度を向上させることが
できる。
In the fingerprint collation program with this configuration, the feature amount is not extracted for the entire input fingerprint image, but the fingerprint portion to be collated is cut out in advance and the feature is extracted from the cut fingerprint portion. It is possible to improve the fingerprint authentication accuracy because the feature amount to be generated is not easily influenced by the variation of the input habit of the individual or the state at the time of input.

【0037】請求項16に記載の指紋照合プログラム
は、請求項15に記載の指紋照合プログラムの構成に加
え、前記指紋領域切出工程は、前記指紋画像中の関節位
置を識別する関節識別工程を備えたことを特徴とする。
A fingerprint collation program according to a sixteenth aspect is the same as the fingerprint collation program according to the fifteenth aspect, and the fingerprint area cutting step includes a joint identification step for identifying a joint position in the fingerprint image. It is characterized by having.

【0038】この構成の指紋照合プログラムでは、指紋
を切り出す際に関節位置を特定することにより、指先部
分を取り出して指紋照合の対象とすることができ、抽出
される特徴量が個人の入力の癖や入力時の状態によるば
らつきに左右されにくく、指紋認証精度を向上させるこ
とができる。
In the fingerprint collation program with this configuration, by specifying the joint position when cutting out the fingerprint, the fingertip portion can be taken out and used as the target of fingerprint collation, and the extracted feature amount is the personal input habit. The fingerprint authentication accuracy can be improved because it is not easily affected by variations due to the input and input conditions.

【0039】請求項17に記載の指紋照合プログラム
は、請求項15又は16に記載の指紋照合プログラムの
構成に加え、前記指紋領域切出工程は、前記指紋画像中
の指先位置を識別する指先識別工程を備えたことを特徴
とする。
A fingerprint collation program according to a seventeenth aspect is the same as the fingerprint collation program according to the fifteenth or sixteenth aspect, and in the fingerprint area cutting step, a fingertip identification for identifying a fingertip position in the fingerprint image. It is characterized by having a process.

【0040】この構成の指紋照合プログラムでは、指先
部分を取り出すために指の先端位置を識別するので、平
面センサ等で指をセンサの下の方に置いたために入力画
像の上部には指紋が入力されていないような場合にも、
適切に指紋照合の対象となる指先部分を切り出すことが
できる。
In the fingerprint collation program with this configuration, the tip position of the finger is identified in order to take out the fingertip portion. Therefore, since the finger is placed under the sensor with a flat sensor or the like, the fingerprint is input at the upper part of the input image. Even if it seems not to be
It is possible to appropriately cut out the fingertip portion that is the target of fingerprint matching.

【0041】請求項18に記載の指紋照合プログラム
は、請求項17に記載の指紋照合プログラムの構成に加
え、前記指紋領域切出工程は、前記関節識別工程が識別
する関節位置と、前記指先識別工程が識別する指先位置
とに基づいて、前記指紋領域を切り出すことを特徴とす
る。
In the fingerprint collation program according to claim 18, in addition to the configuration of the fingerprint collation program according to claim 17, in the fingerprint area cutting step, the joint position identified by the joint identification step and the fingertip identification are performed. The fingerprint area is cut out based on the fingertip position identified by the process.

【0042】この構成の指紋照合プログラムでは、指先
位置と関節位置の間を指紋領域として切り出すことによ
り、適切に指紋照合の対象となる指先部分を切り出して
指紋認証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collation program with this configuration, the area between the fingertip position and the joint position is cut out as a fingerprint area, so that the fingertip portion targeted for fingerprint collation can be cut out appropriately and the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0043】請求項19に記載の指紋照合プログラム
は、請求項16乃至18のいずれかに記載の指紋照合プ
ログラムの構成に加え、前記関節識別工程は、前記指紋
画像の形状情報を抽出する形状情報抽出工程を備え、そ
の形状情報抽出工程において抽出された形状情報と、予
め設定された関節を含む標準指紋の形状情報とを比較す
ることにより前記関節位置を識別することを特徴とす
る。
A fingerprint collation program according to a nineteenth aspect is the same as the fingerprint collation program according to any one of the sixteenth to eighteenth aspects, and the joint identification step includes shape information for extracting shape information of the fingerprint image. An extraction step is provided, and the joint position is identified by comparing the shape information extracted in the shape information extraction step with the shape information of a standard fingerprint including a preset joint.

【0044】この構成の指紋照合プログラムでは、多数
の人から抽出した指紋サンプルを平均する等して標準指
紋の形状情報を作成し、入力指紋の形状情報と比較して
関節位置を特定するため、関節識別の精度が高く、ひい
ては指紋認証精度を向上させることができる。
In the fingerprint collation program having this configuration, the shape information of the standard fingerprint is created by averaging the fingerprint samples extracted from many people, and the joint position is specified by comparing with the shape information of the input fingerprint. The accuracy of joint identification is high, and thus the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0045】請求項20に記載の指紋照合プログラム
は、請求項19に記載の指紋照合プログラムの構成に加
え、前記関節識別工程は、DP照合法により前記形状情
報と前記標準指紋の形状情報とを比較することを特徴と
する。
The fingerprint collation program according to claim 20 is the same as the fingerprint collation program according to claim 19, and in the joint identification step, the shape information and the shape information of the standard fingerprint are obtained by a DP collation method. It is characterized by comparing.

【0046】この構成の指紋照合プログラムでは、スイ
ープタイプの指紋センサで発生するような入力指紋の縦
方向の伸び縮みに対しても、安定して関節位置を特定す
ることができ、指紋認証精度を向上させることができ
る。
In the fingerprint collation program with this configuration, the joint position can be stably specified even with respect to the expansion and contraction of the input fingerprint in the vertical direction, which occurs in the sweep type fingerprint sensor, and the fingerprint authentication accuracy is improved. Can be improved.

【0047】請求項21に記載の指紋照合プログラム
は、請求項16乃至20のいずれかに記載の指紋照合プ
ログラムの構成に加え、前記関節識別工程が識別する関
節位置は、指の第一関節の位置であることを特徴とす
る。
A fingerprint collation program according to a twenty-first aspect is the same as the fingerprint collation program according to any one of the sixteenth to the twentieth aspects, and the joint position identified by the joint identification step is the first joint of the finger. It is a position.

【0048】この構成の指紋照合プログラムでは、指の
第一関節の位置を特定することにより、第一関節より上
の部分を指先部分として切り出し、これを対象として照
合を行うので、指紋認証精度を向上させることができ
る。
In the fingerprint collation program of this configuration, the position above the first joint of the finger is specified, the portion above the first joint is cut out as the fingertip portion, and the collation is performed with this as the target. Can be improved.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】以下、本発明を指紋照合装置を搭
載した電子錠に適用した実施の形態について、図面に基
づいて説明する。本発明の指紋照合装置は、電子錠に限
らず、例えば指紋錠機能付きのPDA、FAX、本人確
認を指紋認証により行う携帯電話等、各種機器への応用
が可能である。図1に示すように、本実施形態の電子錠
100は、入力センサ7aを備えた指紋入力装置7と、
指紋登録スイッチ8aと、指紋消去スイッチ8bと、液
晶表示器10とを有し、ドア等に取り付けて、電磁ソレ
ノイド9(図2参照)で動くプランジャ9aにより錠を
かけるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an electronic lock equipped with a fingerprint collation device will be described below with reference to the drawings. The fingerprint collation device of the present invention is not limited to an electronic lock, but can be applied to various devices such as a PDA with a fingerprint lock function, a FAX, and a mobile phone that performs personal identification by fingerprint authentication. As shown in FIG. 1, the electronic lock 100 according to the present embodiment includes a fingerprint input device 7 including an input sensor 7a,
It has a fingerprint registration switch 8a, a fingerprint erasure switch 8b, and a liquid crystal display 10, which is attached to a door or the like and is locked by a plunger 9a which is moved by an electromagnetic solenoid 9 (see FIG. 2).

【0050】また、図2に示すように、本実施形態の電
子錠100は、CPU1を中心にした電子回路で構成さ
れ、RAM2、ROM3、EEP−ROM4、入力セン
サ7aと、指紋登録スイッチ8aと、指紋消去スイッチ
8bと、電磁ソレノイド9とをCPU1と結ぶ入出力
(I/O)ポート5と、液晶表示器10を制御する液晶
表示コントローラ(LCDC)6とからなっている。
As shown in FIG. 2, the electronic lock 100 of this embodiment is composed of an electronic circuit centering on the CPU 1, and includes a RAM 2, a ROM 3, an EEP-ROM 4, an input sensor 7a, and a fingerprint registration switch 8a. The fingerprint erasing switch 8b, an input / output (I / O) port 5 that connects the electromagnetic solenoid 9 to the CPU 1, and a liquid crystal display controller (LCDC) 6 that controls the liquid crystal display 10.

【0051】RAM2には、図3に示すように、指紋入
力装置7から入力された指紋画像を一時的に格納する入
力画像メモリ20、入力指紋画像から指紋照合に使用す
る部分を切り出して指紋領域として格納する指紋領域メ
モリ22、指紋領域から特徴抽出された特徴量を格納す
る入力特徴量メモリ21が設けられている。また、図4
に示すように、EEP−ROM4には、指紋登録スイッ
チ8aが押された場合に、入力指紋の特徴量を格納する
登録特徴量メモリ41が設けられている。登録特徴量メ
モリは、電源を切っても保管できるものであればよく、
EEP−ROMの他、フラッシュメモリを使用してもよ
い。また、ROM3には、図5乃至図9に示すフローチ
ャートの指紋入力プログラム、指紋照合プログラムのほ
か、各種プログラムが格納され、電子錠100の制御を
行うようになっている。
As shown in FIG. 3, in the RAM 2, an input image memory 20 for temporarily storing a fingerprint image input from the fingerprint input device 7, a portion used for fingerprint collation is cut out from the input fingerprint image, and a fingerprint area is cut out. There is provided a fingerprint area memory 22 for storing as, and an input feature quantity memory 21 for storing the feature quantity extracted from the fingerprint area. Also, FIG.
As shown in, the EEP-ROM 4 is provided with a registered feature amount memory 41 for storing the feature amount of the input fingerprint when the fingerprint registration switch 8a is pressed. The registered feature amount memory only needs to be stored even if the power is turned off.
A flash memory may be used instead of the EEP-ROM. In addition, the ROM 3 stores various programs in addition to the fingerprint input program and the fingerprint collation program shown in the flowcharts of FIGS. 5 to 9, and controls the electronic lock 100.

【0052】指紋入力装置7は、短冊状で指を引いて入
力するスイープタイプの入力センサ7aとA/Dコンバ
ータ(図示せず)で構成され、使用者が入力センサ7a
上に指を滑らせると、センサ上を移動する指の温度変化
を入力部分画像の形で出力し、RAM2内の入力画像メ
モリ20に格納する。尚、指紋入力装置7における入力
センサは、このようなスイープタイプの逐次入力センサ
に限らず、平面センサを用いてもよい。この場合は、平
面センサに置かれた指の紋様により形成される微小な静
電容量の変化を、画像の形で出力する。
The fingerprint input device 7 is composed of a strip-shaped input sensor 7a for inputting by pulling a finger and an A / D converter (not shown). The user inputs the sensor 7a.
When the finger is slid up, the temperature change of the finger moving on the sensor is output in the form of an input partial image and stored in the input image memory 20 in the RAM 2. The input sensor in the fingerprint input device 7 is not limited to such a sweep type sequential input sensor, and a flat sensor may be used. In this case, a minute change in capacitance formed by the pattern of a finger placed on the flat sensor is output in the form of an image.

【0053】次に、本実施形態の電子錠100の作用に
ついて、図5乃至図9のフローチャートに基づいて説明
する。フローチャートの各ステップについては、以下、
Sと略す。本実施形態の電子錠100は、指紋登録スイ
ッチ8aを押してから指紋入力装置7の入力センサ7a
上を指を滑らすことにより指紋が登録され、プランジャ
9aが出てロックされる。指紋登録スイッチ8aを押さ
ずに指紋入力装置7の入力センサ7a上を指を滑らす
と、指紋照合がなされ、登録されている指紋と同一であ
ればプランジャ9aが引っ込み、解錠される。また、指
紋消去スイッチ8bを押してから指紋入力装置7の入力
センサ7a上を指を滑らすと、液晶表示器10で確認表
示の後、再度指紋消去スイッチ8bを押すことにより、
登録されている同一指紋を消去する。
Next, the operation of the electronic lock 100 of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5 to 9. For each step of the flowchart,
Abbreviated as S. The electronic lock 100 according to the present embodiment is configured such that the fingerprint registration switch 8a is pressed and then the input sensor 7a of the fingerprint input device 7 is pressed.
The fingerprint is registered by sliding the finger up, and the plunger 9a is ejected and locked. When a finger is slid on the input sensor 7a of the fingerprint input device 7 without pressing the fingerprint registration switch 8a, fingerprint collation is performed, and if the fingerprint is the same as the registered fingerprint, the plunger 9a is retracted and unlocked. Further, when the finger is slid on the input sensor 7a of the fingerprint input device 7 after pressing the fingerprint erasing switch 8b, the confirmation display is displayed on the liquid crystal display 10, and then the fingerprint erasing switch 8b is pressed again.
Delete the registered same fingerprint.

【0054】図5は電子錠100の処理の全体を示した
フローチャートである。電源を投入すると、リセットさ
れ、RAM2内のメモリ等が初期化される(S10)。
まず、指紋登録スイッチ8a及び指紋消去スイッチ8b
のいずれかが押されていればこれを検出する(S1
1)。指紋登録スイッチ8aが押されていれば(S1
2:YES)、入力センサ7aから指紋が入力されるの
を待って、入力画像から照合する指紋部分を切り出し
(S13)、照合できるだけの指紋が入力されていれば
(S14:YES)、入力指紋画像の特徴を抽出し、R
AM2内に設けられた入力特徴量メモリ21に格納する
(S15)。そして、さらにEEP−ROM4内の登録
特徴量メモリ41に格納して登録する(S16)。指紋
入力処理及び特徴抽出処理についてはそれぞれ図6及び
図9のフローチャートに記載してあり、これらの詳細な
説明は後述する。
FIG. 5 is a flowchart showing the entire processing of the electronic lock 100. When the power is turned on, it is reset and the memory and the like in the RAM 2 are initialized (S10).
First, the fingerprint registration switch 8a and the fingerprint deletion switch 8b
If any of the buttons is pressed, this is detected (S1
1). If the fingerprint registration switch 8a is pressed (S1
2: YES), waiting for a fingerprint to be input from the input sensor 7a, cutting out a fingerprint portion to be collated from the input image (S13), and if enough fingerprints have been collated (S14: YES), the input fingerprint Extract image features and
It is stored in the input feature amount memory 21 provided in AM2 (S15). Then, it is further stored and registered in the registered feature amount memory 41 in the EEP-ROM 4 (S16). The fingerprint input process and the feature extraction process are described in the flowcharts of FIGS. 6 and 9, respectively, and a detailed description thereof will be given later.

【0055】指紋登録スイッチ8aでなく(S12:N
O)、指紋消去スイッチ8bが押されていれば(S1
7:YES)、入力センサ7aから指紋が入力されるの
を待って指紋入力処理を行い、入力画像から照合する指
紋部分を切り出して(S18)、照合できるだけの指紋
が入力されていれば(S19:YES)、切り出した指
紋画像の特徴を抽出し、抽出した特徴量と、EEP−R
OM4内の登録特徴量メモリ41に登録されている指紋
の特徴量と照合する指紋照合処理を行う(S20)。指
紋入力処理及び指紋照合処理についてはそれぞれ図6及
び図8のフローチャートに記載してあり、この詳細な説
明は後述する。照合の結果一致すれば(S21:YE
S)、EEP−ROM4の登録特徴量メモリ41から該
当する指紋の特徴量を削除して消去処理を行う(S2
2)。一致しなければ(S21:NO)、S11に戻っ
てスイッチの入力検出を行う。
Not the fingerprint registration switch 8a (S12: N
O), if the fingerprint erase switch 8b is pressed (S1
7: YES), fingerprint input processing is performed after waiting for a fingerprint to be input from the input sensor 7a, a fingerprint portion to be collated is cut out from the input image (S18), and if enough fingerprints have been collated (S19). : YES), the features of the cut out fingerprint image are extracted, and the extracted features and EEP-R
A fingerprint matching process is performed to match the fingerprint feature amount registered in the registered feature amount memory 41 in the OM 4 (S20). The fingerprint input process and the fingerprint collation process are described in the flowcharts of FIGS. 6 and 8, respectively, and the detailed description thereof will be described later. If they match as a result of collation (S21: YE
S), the feature amount of the corresponding fingerprint is deleted from the registered feature amount memory 41 of the EEP-ROM 4 and erase processing is performed (S2).
2). If they do not match (S21: NO), the process returns to S11 to detect the switch input.

【0056】スイッチの入力がない場合は(S17:N
O)、入力センサ7aから指紋が入力されるのを待って
指紋入力処理を行い、入力画像から照合する指紋部分を
切り出して(S23)、照合できるだけの指紋が入力さ
れていれば(S24:YES)、切り出した指紋画像の
特徴を抽出し、抽出した特徴量と、EEP−ROM4内
の登録特徴量メモリ41に登録されている指紋の特徴量
と照合する指紋照合処理を行う(S25)。指紋入力処
理及び指紋照合処理についてはそれぞれ図6及び図8の
フローチャートに記載してあり、この詳細な説明は後述
する。照合の結果、入力された指紋が登録されている指
紋と一致すると判定された場合には(S26:YE
S)、プランジャ9aを引いて解錠する(S27)。一
致判定がされなかった場合には(S26:NO)、S1
1に戻ってスイッチの入力検出を行う。
If there is no switch input (S17: N
O), waiting for a fingerprint to be input from the input sensor 7a, performing fingerprint input processing, cutting out a fingerprint portion to be collated from the input image (S23), and if fingerprints sufficient for collation have been input (S24: YES). ), The characteristic of the cut out fingerprint image is extracted, and the fingerprint collation processing is performed to collate the extracted characteristic amount with the characteristic amount of the fingerprint registered in the registered characteristic amount memory 41 in the EEP-ROM 4 (S25). The fingerprint input process and the fingerprint collation process are described in the flowcharts of FIGS. 6 and 8, respectively, and the detailed description thereof will be described later. As a result of the collation, when it is determined that the input fingerprint matches the registered fingerprint (S26: YE
S) and pull the plunger 9a to unlock (S27). If no match is determined (S26: NO), S1
Returning to 1, the switch input is detected.

【0057】図6は、図5に示すフローチャートのS1
3、S18、S23で行う指紋入力処理の詳細を示した
フローチャートである。使用者が入力センサ7aの上に
指を滑らせて指紋を入力すると、図10のセンサ指紋画
像100に示すような指紋画像が取得される(S3
1)。これをRAM2内に設けられた入力画像メモリ2
1に格納する。次に、この入力画像に対してSobel
変換を適用し紋様の部分を取り出す(S32)。Sob
el変換後の画像は図11のSobel変換指紋画像1
01のようになる。尚、Sobel変換は、画像のエッ
ジ部分を強調するために行うものであり、指紋画像の性
質に応じて、Sobel変換の代わりに画像微分処理を
してエッジ抽出を行うフィルタを適用するようにしても
よい。
FIG. 6 is a flowchart of S1 of the flowchart shown in FIG.
3 is a flowchart showing details of fingerprint input processing performed in S3, S18, and S23. When the user slides his / her finger on the input sensor 7a to input a fingerprint, a fingerprint image as shown in the sensor fingerprint image 100 of FIG. 10 is acquired (S3).
1). This is an input image memory 2 provided in the RAM 2.
Store in 1. Next, for this input image Sobel
The pattern is applied by applying the conversion (S32). Sob
The image after el conversion is the Sobel conversion fingerprint image 1 in FIG.
It looks like 01. It should be noted that the Sobel transform is performed in order to emphasize the edge portion of the image. Depending on the nature of the fingerprint image, an image differentiating process may be applied instead of the Sobel transform to apply a filter for edge extraction. Good.

【0058】次にその画像にGauss変換を適用し紋
様の部分を潰して広げる(S33)。Gauss変換後
の画像は図12のGauss変換指紋画像102のよう
になる。尚、Gauss変換の代わりに画像の平滑化を
行うフィルタを適用するようにしてもよい。次に、Ga
uss変換指紋画像102を輪切りにしたライン102
aごとのラインパワー値LPjを求め(S34)、これ
を図13に示すような入力紋様パワー値分布103に作
成する。ラインパワー値LPjは、各ライン毎に、入力
センサ7aの幅(本実施形態では280ドット)分の画
素値の二乗を合計して以下の数1のように求めたもので
ある。ラインパワー値LPjの算出方法の詳細について
は後述する。
Next, the Gauss transform is applied to the image to crush and widen the pattern portion (S33). The Gauss-converted image becomes the Gauss-converted fingerprint image 102 in FIG. A filter for smoothing the image may be applied instead of the Gauss transform. Next, Ga
Line 102 obtained by slicing the uss-converted fingerprint image 102
The line power value LPj for each a is obtained (S34), and this is created in the input pattern power value distribution 103 as shown in FIG. The line power value LPj is obtained by summing the squares of the pixel values of the width of the input sensor 7a (280 dots in this embodiment) for each line, as shown in the following Expression 1. Details of the calculation method of the line power value LPj will be described later.

【数1】 [Equation 1]

【0059】次に、入力紋様パワー値分布103を先頭
から見ていき、ラインパワー値LPjが2ライン以上続
けて所定値を越えた地点のライン位置を指先位置Lsと
判定する(S35)。平面センサで指が下の方に置かれ
ているような場合、入力画像の先頭からしばらくは指紋
ではないので、画素値が小さく、このためラインパワー
値LPjが低くなる。これを利用して一定のラインパワ
ー値LPjに達していない部分は入力されていない部分
であると判定するものである。本実施形態では、ばらつ
きがある場合にも確実に指先判定ができるように2ライ
ン以上続けて所定値を越えた場合を指先位置と判定して
いるが、1ラインでも所定値を越えた場合とするように
してもよい。この場合は、さらに処理を速くすることが
できる。そして、入力紋様パワー値分布103と、RO
M3に予め設定してある、図14に示すような標準紋様
パワー値分布104とをDP照合して関節のライン位置
を判定する(S36)。ここで、標準紋様パワー値分布
104は、多数の指紋(本実施形態では200名分)に
対して各々上記のS31からS34を適用して紋様パワ
ー値分布を作成し、これらの縦方向の長さを正規化した
上でそれぞれ加え合わせて平均化することにより、予め
作成し、ROM3に記憶させておくものである。
Next, looking at the input pattern power value distribution 103 from the beginning, the line position at the point where the line power value LPj exceeds the predetermined value for two or more lines in succession is determined as the fingertip position Ls (S35). When the finger is placed on the lower side of the flat sensor, the pixel value is small because it is not a fingerprint for a while from the beginning of the input image, and thus the line power value LPj is low. By utilizing this, it is determined that the part where the line power value LPj does not reach a certain level is the part that is not input. In the present embodiment, the fingertip position is determined when two or more lines continuously exceed the predetermined value so that the fingertip can be surely determined even when there is variation, but it is determined that even one line exceeds the predetermined value. You may do it. In this case, the processing can be further speeded up. Then, the input pattern power value distribution 103 and the RO
The line position of the joint is determined by DP collation with the standard pattern power value distribution 104 as shown in FIG. 14, which is preset in M3 (S36). Here, in the standard pattern power value distribution 104, the pattern power value distribution is created by applying the above S31 to S34 to a large number of fingerprints (for 200 persons in this embodiment), and the vertical length of these patterns is calculated. The values are normalized and then added to each other and averaged to be created in advance and stored in the ROM 3.

【0060】DP照合(動的計画法)はDP比較、DP
マッチング、ラバーマッチングともいわれ、若干変動し
たデータ列であってもスムースにマッチングができる特
徴をもつことから、広く用いられている。DP照合は基
準データとテストデータとの2つの系列をx-y平面上に
描き、実際のデータの距離差を加味した上で最も累積距
離の短くなるようなデータ系列の対応付けを選ぶアルゴ
リズムである。ここでは標準紋様パワー値分布104を
基準データ、入力紋様パワー値分布103をテストデー
タとして相互のマッチング度合いを得ている。基準デー
タとテストデータではそれぞれ入力速度変化や変化具合
が異なるが、DP照合によりそれらを加味しつつ最終的
に基準データとテストデータが最も近くなるような縦方
向の対応付けを検索し、最も近くなる縦方向対応のもと
でのマッチング度合いを距離値として出力する。さら
に、ここでのDP照合では、図15に示すように、DP
照合経路図105に始点フリー区間105aと終点フリ
ー区間105bを設けている。そして、終点フリー区間
105bの中で実際に終点となった位置を関節ライン位
置Leと判定する。尚、S35では指先位置の判定をラ
インパワー値LPjの値で行っているが、DP照合にお
いて始点フリー区間105a中に実際の始点となった位
置を指先位置と判定するようにしてもよい。
DP matching (dynamic programming) is DP comparison, DP
It is also called matching or rubber matching, and is widely used because it has the characteristic of being able to perform smooth matching even for slightly varying data strings. The DP collation is an algorithm that draws two series of reference data and test data on the xy plane and takes into account the distance difference of the actual data and selects the correspondence of the data series with the shortest cumulative distance. Here, the standard pattern power value distribution 104 is used as reference data, and the input pattern power value distribution 103 is used as test data to obtain mutual matching levels. Although the input data changes and changes in the reference data and the test data are different from each other, DP matching is used to search for the vertical correspondence that finally brings the reference data and test data closest to each other. The degree of matching under vertical correspondence is output as a distance value. Furthermore, in the DP collation here, as shown in FIG.
The collation route diagram 105 is provided with a start point free section 105a and an end point free section 105b. Then, the position that has actually become the end point in the end point free section 105b is determined as the joint line position Le. Although the fingertip position is determined by the value of the line power value LPj in S35, the position that is the actual start point in the start point free section 105a in DP matching may be determined as the fingertip position.

【0061】次に、指先位置Lsと関節ライン位置Le
の差を求めて指紋長を算出し(S37)、これが所定値
(本実施形態では300としている)未満であれば入力
された指紋は無効とする(S38:NO)。これによ
り、関節まで指紋を入力せずに終わってしまったような
ケースを除外し、再入力を促すことで、照合精度を高め
ることができる。そして、指先位置Lsと関節ライン位
置Leの地点で指紋画像を切り出し(S39)、図16
に示すような切り出し指紋画像106をRAM2内の指
紋領域メモリ22に格納し、特徴抽出処理に供する。
Next, the fingertip position Ls and the joint line position Le
The fingerprint length is calculated by calculating the difference (S37), and if it is less than the predetermined value (300 in this embodiment), the input fingerprint is invalidated (S38: NO). As a result, it is possible to improve collation accuracy by excluding a case in which the fingerprint has not been input up to the joint and ending re-inputting. Then, the fingerprint image is cut out at the points of the fingertip position Ls and the joint line position Le (S39), and FIG.
The cut-out fingerprint image 106 as shown in (1) is stored in the fingerprint area memory 22 in the RAM 2 and used for the feature extraction processing.

【0062】図7は、図6のS34で行うラインパワー
値LPjの算出処理の詳細を示したフローチャートであ
る。まず、ライン数jの値を初期化する(S51)。次
いで、幅位置iの値を初期化する(S52)。さらに、
ラインパワー値LPjの値を初期化する(S53)。次
に、現在のラインパワー値LPjに、現在位置の画素値
Pjiの二乗を加える(S54)。本実施形態では、2
56階調を採用しており、画素値は0から255の間の
値となる。そして、幅位置iの値を1インクリメントす
る(S55)。次に、幅位置iの値が幅位置iの最大値
に達したかどうかを見て(S56)、達していなければ
(S56:NO)、隣のドットの画素値を二乗してS5
4とS55を繰り返す。本実施形態では、幅は280ド
ットであり、iの最大値は280となる。iが最大値に
達したら(S56:YES)、ライン数jの値を1イン
クリメントする(S57)。そして、ライン数jの値が
ライン数jの最大値に達したかどうかを見て(S5
8)、達していなければ(S58:NO)、次のライン
に移って、ラインパワー値の算出を行う(S54からS
57までを繰り返す)。本実施形態では、ライン数は3
00乃至700ラインである。jが最大値に達したら
(S58:YES)、すべてのラインについてラインパ
ワー値LPjの算出が完了するので、処理を終了する。
FIG. 7 is a flow chart showing the details of the calculation processing of the line power value LPj performed in S34 of FIG. First, the value of the number of lines j is initialized (S51). Next, the value of the width position i is initialized (S52). further,
The value of the line power value LPj is initialized (S53). Next, the square of the pixel value Pji at the current position is added to the current line power value LPj (S54). In this embodiment, 2
56 gradations are adopted, and the pixel value is a value between 0 and 255. Then, the value of the width position i is incremented by 1 (S55). Next, it is checked whether or not the value of the width position i has reached the maximum value of the width position i (S56), and if it has not reached (S56: NO), the pixel value of the adjacent dot is squared to S5.
4 and S55 are repeated. In this embodiment, the width is 280 dots, and the maximum value of i is 280. When i reaches the maximum value (S56: YES), the value of the line number j is incremented by 1 (S57). Then, it is checked whether the value of the line number j has reached the maximum value of the line number j (S5
8) If not reached (S58: NO), move to the next line and calculate the line power value (S54 to S).
Repeat up to 57). In this embodiment, the number of lines is three.
00 to 700 lines. When j reaches the maximum value (S58: YES), the calculation of the line power value LPj is completed for all the lines, and the process is ended.

【0063】図8は、図5のS20及びS25で行う指
紋照合処理の詳細を示したフローチャートである。ま
ず、RAM2内の指紋領域メモリ22に格納されてい
る、指先位置Lsと関節ライン位置Leの地点で切り出
された切り出し指紋画像106の特徴抽出を行い(S9
1)、RAM2内に設けられた入力特徴量メモリ21に
格納する(S92)。特徴抽出処理の詳細については後
述する。次に、入力特徴量メモリ21に格納された特徴
量と、EEP−ROM4の登録特徴量メモリ41に格納
された登録指紋の特徴量との間でDP照合(動的計画
法)を行う(S93)。
FIG. 8 is a flow chart showing details of the fingerprint collation processing executed in S20 and S25 of FIG. First, the extracted fingerprint image 106 cut out at the fingertip position Ls and the joint line position Le stored in the fingerprint area memory 22 in the RAM 2 is extracted (S9).
1), it is stored in the input feature amount memory 21 provided in the RAM 2 (S92). Details of the feature extraction processing will be described later. Next, DP matching (dynamic programming) is performed between the feature amount stored in the input feature amount memory 21 and the feature amount of the registered fingerprint stored in the registered feature amount memory 41 of the EEP-ROM 4 (S93). ).

【0064】ここで行うDP照合では、特徴抽出処理で
得られたLPCケプストラム(詳細は後述)を指紋ライ
ンごとのスペクトルデータと見なし、入力特徴量メモリ
21に格納されたLPCケプストラムを指紋画像の縦方
向に並べたものをテストデータ、EEP−ROM4の登
録特徴量メモリ41に格納されたLPCケプストラムを
指紋画像の縦方向に並べたものを基準データとして相互
のマッチング度合いを得ている。基準データとテストデ
ータではそれぞれ入力速度変化や変化具合が異なるが、
DPマッチングによりそれらを加味しつつ最終的に基準
データとテストデータが最も近くなるような縦方向の対
応付けを検索し、最も近くなる縦方向対応のもとでのマ
ッチング度合いを距離値として出力する。距離値が小さ
くなれば双方のLPCケプストラム間の差異が小さいこ
とを、距離値が大きくなれば双方のLPCケプストラム
間の差異が大きいことを示す。
In the DP collation performed here, the LPC cepstrum (details will be described later) obtained by the feature extraction processing is regarded as spectrum data for each fingerprint line, and the LPC cepstrum stored in the input feature amount memory 21 is used as the vertical direction of the fingerprint image. The degree of mutual matching is obtained by using the test data arranged in the direction and the LPC cepstrum stored in the registered feature amount memory 41 of the EEP-ROM 4 arranged in the vertical direction of the fingerprint image as the reference data. The reference data and test data have different input speed changes and changes,
The DP matching is used to search for the vertical correspondence that finally brings the reference data and test data closest to each other, and the matching degree under the closest vertical correspondence is output as a distance value. . A smaller distance value indicates a smaller difference between both LPC cepstrums, and a larger distance value indicates a larger difference between both LPC cepstrum.

【0065】次いで、DP照合で得られた距離値をあら
かじめ設定してある閾値と比較し、距離値が閾値より小
さい場合には一致と判定し、距離値が閾値より大きい場
合には不一致と判定する(S94)。尚、指紋照合処理
については、以上説明した形態に限られるものではな
く、マニューシャ法やパタンマッチ法等周知の指紋照合
技術を利用して行うことができる。
Next, the distance value obtained by the DP collation is compared with a preset threshold value, and if the distance value is smaller than the threshold value, it is determined that they match, and if the distance value is greater than the threshold value, it is determined that they do not match. Yes (S94). The fingerprint collation processing is not limited to the above-described form, and can be performed using a known fingerprint collation technique such as minutiae method or pattern matching method.

【0066】図9は、図8のS91及び図5のS15で
行われる特徴抽出処理の詳細を示したフローチャートで
ある。特徴抽出処理は、特徴点抽出照合法(マニューシ
ャ法)や画像マッチング法(パタンマッチ法)等が周知
技術として知られているが、本実施形態では、指紋から
特徴点(マニューシャ)を抽出するのではなく、隆線の
情報そのものを利用して解析し、特徴量とする処理を行
っている。すなわち、指紋画像を横方向に切り出して、
横方向に指紋の位置を、縦方向に指紋の凹凸(濃淡)を
取ると、指紋の切り出し1ラインを波形信号と見ること
ができる。そして、この波形信号に対して音声データ処
理で一般的に行われるような周波数解析を行うことによ
り、パワースペクトルを得ることができる。
FIG. 9 is a flow chart showing details of the feature extraction processing performed in S91 of FIG. 8 and S15 of FIG. As the feature extraction processing, a feature point extraction matching method (minutiae method), an image matching method (pattern matching method), etc. are known as well-known techniques, but in the present embodiment, feature points (minutiae) are extracted from a fingerprint. Instead, the ridge information itself is used for analysis, and processing is performed as the feature amount. That is, cut out the fingerprint image in the horizontal direction,
By taking the fingerprint position in the horizontal direction and the unevenness (shading) of the fingerprint in the vertical direction, one line of the cut-out fingerprint can be regarded as a waveform signal. Then, a power spectrum can be obtained by performing frequency analysis on this waveform signal, which is generally performed in audio data processing.

【0067】具体的には、背景分離処理された指紋画像
の各ラインを1フレームとして、フレームごとに抽出処
理を行う。まず、前処理として、ハミング窓掛けを行い
(S100)、フレーム切り出しによる端部の影響を緩
和する。次いで、ハミング窓掛けによる補正処理がなさ
れたフレームデータを受取り、その自己相関関数を求め
る(S101)。さらに、得られた自己相関関数に基づ
いて、線形予測法(LPC:Liner Predictive Cordin
g)によるLPC係数を演算して求める(S102)。
線形予測法は、携帯電話等で音声の圧縮に使用されてい
る周知の技術であり、これを使用すると母音等の音声を
全極型の伝達関数で推定することができ、そのスペクト
ルからピーク周波数等が推定できるものである。そし
て、S102で得られたLPC係数を線形結合演算して
LPCケプストラムを求める(S103)。本実施形態
では、このようにして特徴量抽出過程で得られたLPC
ケプストラムが特徴量として入力特徴量メモリ21に保
存される(S92)。
Specifically, each line of the fingerprint image subjected to the background separation processing is set as one frame, and the extraction processing is performed for each frame. First, as a pre-process, a Hamming window is applied (S100) to reduce the influence of the frame cutout on the end portion. Next, the frame data corrected by the Hamming windowing is received, and its autocorrelation function is obtained (S101). Further, based on the obtained autocorrelation function, a linear prediction method (LPC: Liner Predictive Cordin
The LPC coefficient according to g) is calculated and obtained (S102).
The linear prediction method is a well-known technique used for voice compression in mobile phones, etc. When this is used, voices such as vowels can be estimated with an all-pole transfer function, and the peak frequency can be estimated from the spectrum. Etc. can be estimated. Then, the LPC coefficients obtained in S102 are linearly combined to obtain the LPC cepstrum (S103). In the present embodiment, the LPC obtained in the feature amount extraction process in this way
The cepstrum is stored in the input feature amount memory 21 as a feature amount (S92).

【0068】以上説明したように、本実施形態の指紋照
合装置によれば、ラインパワー値LPjを算出して指先
位置Lsと関節ライン位置Leを割り出し、その間を切
り出して切り出し指紋画像106を抽出し、これについ
て特徴抽出処理を行う。従って、指先から第一関節まで
の指紋の特徴量のみを登録したり照合に利用したりする
ことができ、指紋照合の精度を向上させることができ
る。
As described above, according to the fingerprint collating apparatus of the present embodiment, the line power value LPj is calculated, the fingertip position Ls and the joint line position Le are calculated, and the cut-out fingerprint image 106 is extracted by cutting between them. The feature extraction processing is performed for this. Therefore, only the fingerprint feature amount from the fingertip to the first joint can be registered and used for matching, and the accuracy of fingerprint matching can be improved.

【0069】尚、指紋の紋様分布を求めるパラメータと
して、本実施形態ではラインパワー値LPjを用いてい
るが、これの代わりにラン長を用いてもよい。この場
合、Gauss変換(S33)の後に2値化を行うステ
ップを挿入して、指紋の2値化画像を作成し、2値化し
た指紋画像を輪切りにしたライン毎に、画素値1(指紋
がある領域)が連続して現れる最大の長さを算出してパ
ラメータとすればよい。
Although the line power value LPj is used as the parameter for obtaining the fingerprint pattern distribution in the present embodiment, the run length may be used instead. In this case, a step of binarizing is inserted after the Gauss transform (S33) to create a binarized image of the fingerprint, and the pixel value of 1 (fingerprint is The maximum length in which a certain area) appears continuously can be calculated and used as a parameter.

【0070】[0070]

【発明の効果】上記説明から明らかなように、請求項1
に記載の指紋照合装置によれば、入力された指紋画像の
全体について特徴量を抽出するのでなく、照合対象とな
る指紋部分をあらかじめ切り出し、切り出された指紋部
分から特徴を抽出するので、抽出される特徴量が個人の
入力の癖や入力時の状態によるばらつきに左右されにく
く、指紋認証精度を向上させることができる。
As is apparent from the above description, claim 1
According to the fingerprint collation device described in (1), instead of extracting the feature amount for the entire input fingerprint image, the fingerprint portion to be collated is cut out in advance, and the feature is extracted from the cut out fingerprint portion. It is possible to improve the fingerprint authentication accuracy because the feature amount is not easily influenced by the individual's habit of inputting and the variation due to the state at the time of inputting.

【0071】請求項2に記載の指紋照合装置によれば、
請求項1に記載の指紋照合装置の効果に加え、指紋を切
り出す際に関節位置を特定することにより、指先部分を
取り出して指紋照合の対象とすることができ、抽出され
る特徴量が個人の入力の癖や入力時の状態によるばらつ
きに左右されにくく、指紋認証精度を向上させることが
できる。
According to the fingerprint collation device of the second aspect,
In addition to the effect of the fingerprint collation device according to claim 1, by specifying a joint position when cutting out a fingerprint, a fingertip portion can be taken out to be a target of fingerprint collation, and the extracted feature amount is an individual feature. The accuracy of fingerprint authentication can be improved because it is less affected by variations in input habits and input conditions.

【0072】請求項3に記載の指紋照合装置によれば、
請求項1又は2に記載の指紋照合装置の効果に加え、指
先部分を取り出すために指の先端位置を識別するので、
平面センサ等で指をセンサの下の方に置いたために入力
画像の上部には指紋が入力されていないような場合に
も、適切に指紋照合の対象となる指先部分を切り出すこ
とができる。
According to the fingerprint collation device of the third aspect,
In addition to the effect of the fingerprint collation device according to claim 1 or 2, since the tip position of the finger is identified in order to take out the fingertip portion,
Even when the fingerprint is not input to the upper portion of the input image because the finger is placed below the sensor with a flat sensor or the like, the fingertip portion that is the target of fingerprint matching can be appropriately cut out.

【0073】請求項4に記載の指紋照合装置によれば、
請求項3に記載の指紋照合装置の効果に加え、指先位置
と関節位置の間を指紋領域として切り出すことにより、
適切に指紋照合の対象となる指先部分を切り出して指紋
認証精度を向上させることができる。
According to the fingerprint collation device of the fourth aspect,
In addition to the effect of the fingerprint collation device according to claim 3, by cutting out between the fingertip position and the joint position as a fingerprint region,
It is possible to improve the fingerprint authentication accuracy by appropriately cutting out the fingertip portion that is the target of fingerprint collation.

【0074】請求項5に記載の指紋照合装置によれば、
請求項2乃至4のいずれかに記載の指紋照合装置の効果
に加え、多数の人から抽出した指紋サンプルを平均する
等して標準指紋の形状情報を作成し、入力指紋の形状情
報と比較して関節位置を特定するため、関節識別の精度
が高く、ひいては指紋認証精度を向上させることができ
る。
According to the fingerprint collation device of the fifth aspect,
In addition to the effect of the fingerprint collation device according to any one of claims 2 to 4, shape information of a standard fingerprint is created by averaging fingerprint samples extracted from a large number of people and compared with shape information of an input fingerprint. Since the joint position is specified by the joint, the joint identification accuracy is high, and the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0075】請求項6に記載の指紋照合装置によれば、
請求項5に記載の指紋照合装置の効果に加え、スイープ
タイプの指紋センサで発生するような入力指紋の縦方向
の伸び縮みに対しても、安定して関節位置を特定するこ
とができ、指紋認証精度を向上させることができる。
According to the fingerprint collation device of the sixth aspect,
In addition to the effect of the fingerprint collation device according to claim 5, the joint position can be stably specified even with respect to expansion and contraction in the vertical direction of the input fingerprint that occurs in the sweep type fingerprint sensor. The authentication accuracy can be improved.

【0076】請求項7に記載の指紋照合装置によれば、
請求項2乃至6のいずれかに記載の指紋照合装置の効果
に加え、指の第一関節の位置を特定することにより、第
一関節より上の部分を指先部分として切り出し、これを
対象として照合を行うので、指紋認証精度を向上させる
ことができる。
According to the fingerprint collation device of claim 7,
In addition to the effect of the fingerprint collation device according to any one of claims 2 to 6, by specifying the position of the first joint of the finger, a portion above the first joint is cut out as a fingertip portion and collated with this as a target. Therefore, the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0077】請求項8に記載の指紋照合方法によれば、
入力された指紋画像の全体について特徴量を抽出するの
でなく、照合対象となる指紋部分をあらかじめ切り出
し、切り出された指紋部分から特徴を抽出するので、抽
出される特徴量が個人の入力の癖や入力時の状態による
ばらつきに左右されにくく、指紋認証精度を向上させる
ことができる。
According to the fingerprint collation method described in claim 8,
The feature amount is not extracted for the entire input fingerprint image, but the fingerprint portion to be matched is cut out in advance and the feature is extracted from the cut fingerprint portion. It is unlikely to be affected by variations due to input conditions, and fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0078】請求項9に記載の指紋照合方法によれば、
請求項8に記載の指紋照合方法の効果に加え、指紋を切
り出す際に関節位置を特定することにより、指先部分を
取り出して指紋照合の対象とすることができ、抽出され
る特徴量が個人の入力の癖や入力時の状態によるばらつ
きに左右されにくく、指紋認証精度を向上させることが
できる。
According to the fingerprint collation method of claim 9,
In addition to the effect of the fingerprint collation method according to claim 8, by specifying the joint position when cutting out the fingerprint, the fingertip portion can be taken out and can be the target of fingerprint collation, and the extracted feature amount is the The accuracy of fingerprint authentication can be improved because it is less affected by variations in input habits and input conditions.

【0079】請求項10に記載の指紋照合方法によれ
ば、請求項8又は9に記載の指紋照合方法の効果に加
え、指先部分を取り出すために指の先端位置を識別する
ので、平面センサ等で指をセンサの下の方に置いたため
に入力画像の上部には指紋が入力されていないような場
合にも、適切に指紋照合の対象となる指先部分を切り出
すことができる。
According to the fingerprint collation method of the tenth aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation method of the eighth or ninth aspect, since the tip position of the finger is identified to take out the fingertip portion, a flat sensor or the like is used. Even when the fingerprint is not input to the upper part of the input image because the finger is placed under the sensor at, the fingertip portion which is the target of fingerprint collation can be appropriately cut out.

【0080】請求項11に記載の指紋照合方法によれ
ば、請求項10に記載の指紋照合方法の効果に加え、指
先位置と関節位置の間を指紋領域として切り出すことに
より、適切に指紋照合の対象となる指先部分を切り出し
て指紋認証精度を向上させることができる。
According to the fingerprint collation method of the eleventh aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation method of the tenth aspect, it is possible to appropriately perform the fingerprint collation by cutting out a portion between the fingertip position and the joint position as a fingerprint area. It is possible to improve the fingerprint authentication accuracy by cutting out the target fingertip portion.

【0081】請求項12に記載の指紋照合方法によれ
ば、請求項9乃至11のいずれかに記載の指紋照合方法
の効果に加え、多数の人から抽出した指紋サンプルを平
均する等して標準指紋の形状情報を作成し、入力指紋の
形状情報と比較して関節位置を特定するため、関節識別
の精度が高く、ひいては指紋認証精度を向上させること
ができる。
According to the fingerprint collation method of the twelfth aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation method of any of the ninth to eleventh aspects, a fingerprint sample extracted from a large number of persons is averaged to obtain a standard. Since the shape information of the fingerprint is created and the joint position is specified by comparing with the shape information of the input fingerprint, the accuracy of the joint identification is high and the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0082】請求項13に記載の指紋照合方法によれ
ば、請求項12に記載の指紋照合方法の効果に加え、ス
イープタイプの指紋センサで発生するような入力指紋の
縦方向の伸び縮みに対しても、安定して関節位置を特定
することができ、指紋認証精度を向上させることができ
る。
According to the fingerprint collation method of the thirteenth aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation method of the twelfth aspect, with respect to the expansion and contraction of the input fingerprint in the vertical direction which occurs in the sweep type fingerprint sensor. However, the joint position can be stably specified, and the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0083】請求項14に記載の指紋照合方法によれ
ば、請求項9乃至13のいずれかに記載の指紋照合方法
の効果に加え、指の第一関節の位置を特定することによ
り、第一関節より上の部分を指先部分として切り出し、
これを対象として照合を行うので、指紋認証精度を向上
させることができる。
According to the fingerprint collation method of the fourteenth aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation method of any one of the ninth to thirteenth aspects, the position of the first joint of the finger is specified. Cut out the part above the joint as the fingertip part,
Since the verification is performed with this as a target, the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0084】請求項15に記載の指紋照合プログラムに
よれば、入力された指紋画像の全体について特徴量を抽
出するのでなく、照合対象となる指紋部分をあらかじめ
切り出し、切り出された指紋部分から特徴を抽出するの
で、抽出される特徴量が個人の入力の癖や入力時の状態
によるばらつきに左右されにくく、指紋認証精度を向上
させることができる。
According to the fingerprint collation program of the fifteenth aspect, the feature amount is not extracted for the entire input fingerprint image, but the fingerprint portion to be collated is cut out in advance and the feature is extracted from the cut out fingerprint portion. Since it is extracted, the extracted feature amount is unlikely to be affected by variations in individual input habits and input states, and fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0085】請求項16に記載の指紋照合プログラムに
よれば、請求項15に記載の指紋照合プログラムの効果
に加え、指紋を切り出す際に関節位置を特定することに
より、指先部分を取り出して指紋照合の対象とすること
ができ、抽出される特徴量が個人の入力の癖や入力時の
状態によるばらつきに左右されにくく、指紋認証精度を
向上させることができる。
According to the fingerprint collation program of the sixteenth aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation program of the fifteenth aspect, by specifying the joint position when cutting out the fingerprint, the fingertip portion is taken out and the fingerprint collation is performed. It is possible to improve the fingerprint authentication accuracy because the extracted feature amount is unlikely to be affected by variations in the input habits of the individual and the state at the time of input.

【0086】請求項17に記載の指紋照合プログラムに
よれば、請求項15又は16に記載の指紋照合プログラ
ムの効果に加え、指先部分を取り出すために指の先端位
置を識別するので、平面センサ等で指をセンサの下の方
に置いたために入力画像の上部には指紋が入力されてい
ないような場合にも、適切に指紋照合の対象となる指先
部分を切り出すことができる。
According to the fingerprint collation program of the seventeenth aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation program of the fifteenth or sixteenth aspect, since the tip position of the finger is identified in order to take out the fingertip portion, a flat sensor or the like is used. Even when the fingerprint is not input to the upper part of the input image because the finger is placed under the sensor at, the fingertip portion which is the target of fingerprint collation can be appropriately cut out.

【0087】請求項18に記載の指紋照合プログラムに
よれば、請求項17に記載の指紋照合プログラムの効果
に加え、指先位置と関節位置の間を指紋領域として切り
出すことにより、適切に指紋照合の対象となる指先部分
を切り出して指紋認証精度を向上させることができる。
According to the fingerprint collation program of the eighteenth aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation program of the seventeenth aspect, by cutting out a space between the fingertip position and the joint position as a fingerprint area, the fingerprint collation program can be properly performed. It is possible to improve the fingerprint authentication accuracy by cutting out the target fingertip portion.

【0088】請求項19に記載の指紋照合プログラムに
よれば、請求項16乃至18のいずれかに記載の指紋照
合プログラムの効果に加え、多数の人から抽出した指紋
サンプルを平均する等して標準指紋の形状情報を作成
し、入力指紋の形状情報と比較して関節位置を特定する
ため、関節識別の精度が高く、ひいては指紋認証精度を
向上させることができる。
According to the fingerprint collation program described in claim 19, in addition to the effect of the fingerprint collation program according to any one of claims 16 to 18, the fingerprint samples extracted from a large number of people are averaged to obtain a standard. Since the shape information of the fingerprint is created and the joint position is specified by comparing with the shape information of the input fingerprint, the accuracy of the joint identification is high and the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0089】請求項20に記載の指紋照合プログラムに
よれば、請求項19に記載の指紋照合プログラムの効果
に加え、スイープタイプの指紋センサで発生するような
入力指紋の縦方向の伸び縮みに対しても、安定して関節
位置を特定することができ、指紋認証精度を向上させる
ことができる。
According to the fingerprint collation program of the twentieth aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation program of the nineteenth aspect, with respect to the expansion and contraction of the input fingerprint in the vertical direction which occurs in the sweep type fingerprint sensor. However, the joint position can be stably specified, and the fingerprint authentication accuracy can be improved.

【0090】請求項21に記載の指紋照合プログラムに
よれば、請求項16乃至20のいずれかに記載の指紋照
合プログラムの効果に加え、指の第一関節の位置を特定
することにより、第一関節より上の部分を指先部分とし
て切り出し、これを対象として照合を行うので、指紋認
証精度を向上させることができる。
According to the fingerprint collation program of the twenty-first aspect, in addition to the effect of the fingerprint collation program of any one of the sixteenth to twentieth aspects, the position of the first joint of the finger is specified. Since the portion above the joint is cut out as a fingertip portion and collation is performed with this as a target, the fingerprint authentication accuracy can be improved.

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

【図1】本実施形態の電子錠100の外観図である。FIG. 1 is an external view of an electronic lock 100 according to this embodiment.

【図2】本実施形態の電子錠100の構成を示したブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an electronic lock 100 of the present embodiment.

【図3】RAM2のメモリ構成図である。FIG. 3 is a memory configuration diagram of a RAM 2.

【図4】EEP−ROM4のメモリ構成図である。FIG. 4 is a memory configuration diagram of an EEP-ROM 4.

【図5】電子錠100の処理の流れの概略を示すフロー
チャートである。
5 is a flowchart showing an outline of a processing flow of the electronic lock 100. FIG.

【図6】指紋入力処理の詳細を示したフローチャートで
ある。
FIG. 6 is a flowchart showing details of fingerprint input processing.

【図7】ラインパワー値算出処理の詳細を示したフロー
チャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing details of line power value calculation processing.

【図8】指紋照合処理の詳細を示したフローチャートで
ある。
FIG. 8 is a flowchart showing details of fingerprint collation processing.

【図9】特徴抽出処理の詳細を示したフローチャートで
ある。
FIG. 9 is a flowchart showing details of feature extraction processing.

【図10】指紋の入力画像の例である。FIG. 10 is an example of an input image of a fingerprint.

【図11】Sobel変換後の指紋画像の例である。FIG. 11 is an example of a fingerprint image after Sobel conversion.

【図12】Gauss変換後の指紋画像の例である。FIG. 12 is an example of a fingerprint image after Gauss conversion.

【図13】入力指紋の紋様パワー値分布図である。FIG. 13 is a pattern power value distribution diagram of an input fingerprint.

【図14】標準指紋の紋様パワー値分布図である。FIG. 14 is a pattern power value distribution diagram of a standard fingerprint.

【図15】DP照合経路図である。FIG. 15 is a DP verification route diagram.

【図16】切り出された指紋画像の例である。FIG. 16 is an example of a cut out fingerprint image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CPU 2 RAM 3 ROM 4 EEP−ROM 7 指紋入力装置 7a 指紋センサ 8a 指紋登録スイッチ 8b 指紋消去スイッチ 20 入力画像メモリ 21 入力特徴量メモリ 22 指紋領域メモリ 41 登録特徴量メモリ 100 電子錠 1 CPU 2 RAM 3 ROM 4 EEP-ROM 7 Fingerprint input device 7a Fingerprint sensor 8a Fingerprint registration switch 8b Fingerprint erase switch 20 Input image memory 21 Input feature memory 22 Fingerprint area memory 41 Registered feature memory 100 electronic locks

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅崎 太造 岐阜県多治見市赤坂町八丁目176−118 (72)発明者 三吉野 健滋 名古屋市中川区尾頭橋四丁目13番7号 株 式会社ディー・ディー・エス内 Fターム(参考) 5B043 AA04 AA09 BA02 EA02 EA05 EA15 FA03 GA02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Taizo Umezaki             176-118, Akasaka-cho, Tajimi-shi, Gifu (72) Inventor Kenshi Miyoshino             4-13, Ogashirabashi, Nakagawa-ku, Nagoya             Ceremony company DDS F-term (reference) 5B043 AA04 AA09 BA02 EA02 EA05                       EA15 FA03 GA02

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 指紋画像を入力する指紋入力手段と、 その指紋入力手段により入力された指紋画像から指紋照
合に適した指紋領域を切り出す指紋領域切出手段と、 その指紋領域切出手段により切り出された指紋領域につ
いて特徴量を演算して抽出する特徴量抽出手段と、 その特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいて
指紋を識別する識別手段とを有することを特徴とする指
紋照合装置。
1. A fingerprint input means for inputting a fingerprint image, a fingerprint area cutout means for cutting out a fingerprint area suitable for fingerprint collation from the fingerprint image input by the fingerprint input means, and a fingerprint area cutout means for cutting out the fingerprint area. A fingerprint collation device, comprising: a feature amount extraction means for calculating and extracting a feature amount for the fingerprint region thus extracted, and an identification means for identifying a fingerprint based on the feature amount extracted by the feature amount extraction means. .
【請求項2】 前記指紋領域切出手段は、前記指紋画像
中の関節位置を識別する関節識別手段を備えたことを特
徴とする請求項1に記載の指紋照合装置。
2. The fingerprint collation apparatus according to claim 1, wherein the fingerprint area cutting means includes joint identification means for identifying a joint position in the fingerprint image.
【請求項3】 前記指紋領域切出手段は、前記指紋画像
中の指先位置を識別する指先識別手段を備えたことを特
徴とする請求項1又は2に記載の指紋照合装置。
3. The fingerprint collation device according to claim 1, wherein the fingerprint area cutting unit includes a fingertip identifying unit that identifies a fingertip position in the fingerprint image.
【請求項4】 前記指紋領域切出手段は、前記関節識別
手段が識別する関節位置と、前記指先識別手段が識別す
る指先位置とに基づいて、前記指紋領域を切り出すこと
を特徴とする請求項3に記載の指紋照合装置。
4. The fingerprint area cutout unit cuts out the fingerprint area based on a joint position identified by the joint identification unit and a fingertip position identified by the fingertip identification unit. 3. The fingerprint collation device according to item 3.
【請求項5】 前記関節識別手段は、前記指紋画像の形
状情報を抽出する形状情報抽出手段を備え、 その形状情報抽出手段により抽出された形状情報と、予
め設定された関節を含む標準指紋の形状情報とを比較す
ることにより前記関節位置を識別することを特徴とする
請求項2乃至4のいずれかに記載の指紋照合装置。
5. The joint identification means includes shape information extraction means for extracting shape information of the fingerprint image, and the shape information extracted by the shape information extraction means and a standard fingerprint including a preset joint are included. The fingerprint collation device according to claim 2, wherein the joint position is identified by comparing the joint position with shape information.
【請求項6】 前記関節識別手段は、DP照合法により
前記形状情報と前記標準指紋の形状情報とを比較するこ
とを特徴とする請求項5に記載の指紋照合装置。
6. The fingerprint collation apparatus according to claim 5, wherein the joint identification unit compares the shape information with the shape information of the standard fingerprint by a DP collation method.
【請求項7】 前記関節識別手段が識別する関節位置
は、指の第一関節の位置であることを特徴とする請求項
2乃至6のいずれかに記載の指紋照合装置。
7. The fingerprint collation apparatus according to claim 2, wherein the joint position identified by the joint identification means is the position of the first joint of the finger.
【請求項8】 指紋画像を入力する指紋入力工程と、 その指紋入力工程において入力された指紋画像から指紋
照合に適した指紋領域を切り出す指紋領域切出工程と、 その指紋領域切出工程において切り出された指紋領域に
ついて特徴量を演算して抽出する特徴量抽出工程と、 その特徴量抽出工程において抽出された特徴量に基づい
て指紋を識別する識別工程とを有することを特徴とする
指紋照合方法。
8. A fingerprint input step of inputting a fingerprint image, a fingerprint area cutout step of cutting out a fingerprint area suitable for fingerprint collation from the fingerprint image input in the fingerprint input step, and a fingerprint area cutout step of cutting out the fingerprint area. A fingerprint collation method comprising: a feature amount extraction step of calculating and extracting a feature amount of the fingerprint region that has been extracted; and an identification step of identifying a fingerprint based on the feature amount extracted in the feature amount extraction step. .
【請求項9】 前記指紋領域切出工程は、前記指紋画像
中の関節位置を識別する関節識別工程を備えたことを特
徴とする請求項8に記載の指紋照合方法。
9. The fingerprint collation method according to claim 8, wherein the fingerprint region cutting step includes a joint identification step of identifying a joint position in the fingerprint image.
【請求項10】 前記指紋領域切出工程は、前記指紋画
像中の指先位置を識別する指先識別工程を備えたことを
特徴とする請求項8又は9に記載の指紋照合方法。
10. The fingerprint collation method according to claim 8, wherein the fingerprint region cutting step includes a fingertip identification step of identifying a fingertip position in the fingerprint image.
【請求項11】 前記指紋領域切出工程は、前記関節識
別工程が識別する関節位置と、前記指先識別工程が識別
する指先位置とに基づいて、前記指紋領域を切り出すこ
とを特徴とする請求項10に記載の指紋照合方法。
11. The fingerprint area cutout step cuts out the fingerprint area based on a joint position identified by the joint identification step and a fingertip position identified by the fingertip identification step. 10. The fingerprint matching method described in 10.
【請求項12】 前記関節識別工程は、 前記指紋画像の形状情報を抽出する形状情報抽出工程を
備え、 その形状情報抽出工程において抽出された形状情報と、
予め設定された関節を含む標準指紋の形状情報とを比較
することにより前記関節位置を識別することを特徴とす
る請求項9乃至11のいずれかに記載の指紋照合方法。
12. The joint identification step includes a shape information extraction step of extracting shape information of the fingerprint image, and the shape information extracted in the shape information extraction step,
12. The fingerprint matching method according to claim 9, wherein the joint position is identified by comparing the shape information of a standard fingerprint including a preset joint.
【請求項13】 前記関節識別工程は、DP照合法によ
り前記形状情報と前記標準指紋の形状情報とを比較する
ことを特徴とする請求項12に記載の指紋照合方法。
13. The fingerprint matching method according to claim 12, wherein in the joint identifying step, the shape information and the shape information of the standard fingerprint are compared by a DP matching method.
【請求項14】 前記関節識別工程が識別する関節位置
は、指の第一関節の位置であることを特徴とする請求項
9乃至13のいずれかに記載の指紋照合方法。
14. The fingerprint collation method according to claim 9, wherein the joint position identified by the joint identification step is the position of the first joint of the finger.
【請求項15】 指紋画像を入力する指紋入力工程と、 その指紋入力工程において入力された指紋画像から指紋
照合に適した指紋領域を切り出す指紋領域切出工程と、 その指紋領域切出工程において切り出された指紋領域に
ついて特徴量を演算して抽出する特徴量抽出工程と、 その特徴量抽出工程において抽出された特徴量に基づい
て指紋を識別する識別工程とをコンピュータに実行させ
る指紋照合プログラム。
15. A fingerprint input step of inputting a fingerprint image, a fingerprint area cutout step of cutting out a fingerprint area suitable for fingerprint collation from the fingerprint image input in the fingerprint input step, and a fingerprint area cutout step of cutting out the fingerprint area. A fingerprint collation program that causes a computer to execute a characteristic amount extraction step of calculating and extracting a characteristic amount of a fingerprint area that has been extracted, and an identification step of identifying a fingerprint based on the characteristic amount extracted in the characteristic amount extraction step.
【請求項16】 前記指紋領域切出工程は、前記指紋画
像中の関節位置を識別する関節識別工程を備えたことを
特徴とする請求項15に記載の指紋照合プログラム。
16. The fingerprint collation program according to claim 15, wherein the fingerprint area cutting step includes a joint identification step of identifying a joint position in the fingerprint image.
【請求項17】 前記指紋領域切出工程は、前記指紋画
像中の指先位置を識別する指先識別工程を備えたことを
特徴とする請求項15又は16に記載の指紋照合プログ
ラム。
17. The fingerprint collation program according to claim 15, wherein the fingerprint area cutting step includes a fingertip identification step of identifying a fingertip position in the fingerprint image.
【請求項18】 前記指紋領域切出工程は、前記関節識
別工程が識別する関節位置と、前記指先識別工程が識別
する指先位置とに基づいて、前記指紋領域を切り出すこ
とを特徴とする請求項17に記載の指紋照合プログラ
ム。
18. The fingerprint area cutout step cuts out the fingerprint area based on a joint position identified by the joint identification step and a fingertip position identified by the fingertip identification step. 17. The fingerprint matching program described in 17.
【請求項19】 前記関節識別工程は、 前記指紋画像の形状情報を抽出する形状情報抽出工程を
備え、 その形状情報抽出工程において抽出された形状情報と、
予め設定された関節を含む標準指紋の形状情報とを比較
することにより前記関節位置を識別することを特徴とす
る請求項16乃至18のいずれかに記載の指紋照合プロ
グラム。
19. The joint identification step includes a shape information extraction step of extracting shape information of the fingerprint image, and the shape information extracted in the shape information extraction step,
19. The fingerprint collation program according to claim 16, wherein the joint position is identified by comparing shape information of a standard fingerprint including a preset joint.
【請求項20】 前記関節識別工程は、DP照合法によ
り前記形状情報と前記標準指紋の形状情報とを比較する
ことを特徴とする請求項19に記載の指紋照合プログラ
ム。
20. The fingerprint collation program according to claim 19, wherein the joint identification step compares the shape information with the shape information of the standard fingerprint by a DP collation method.
【請求項21】 前記関節識別工程が識別する関節位置
は、指の第一関節の位置であることを特徴とする請求項
16乃至20のいずれかに記載の指紋照合プログラム。
21. The fingerprint collation program according to claim 16, wherein the joint position identified by the joint identification step is the position of the first joint of the finger.
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