JP2003208603A - Fingerprint reading and collating system - Google Patents
Fingerprint reading and collating systemInfo
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- JP2003208603A JP2003208603A JP2002004156A JP2002004156A JP2003208603A JP 2003208603 A JP2003208603 A JP 2003208603A JP 2002004156 A JP2002004156 A JP 2002004156A JP 2002004156 A JP2002004156 A JP 2002004156A JP 2003208603 A JP2003208603 A JP 2003208603A
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- fingerprint
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に指紋を読
み取って誰の指紋であるかを判断する照合システムに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a collation system for optically reading a fingerprint to determine who the fingerprint is.
【0002】[0002]
【従来の技術】コンピュータなどの情報機器や通信機器
等へのアクセスに関するセキュリティーシステムとして
指紋の読取り、照合によって個人を認識するシステムが
普及しつつある。光学的な指紋読取り照合システムとし
て、特開平11−318863号公報に開示される装置
が知られている。この装置は指紋情報をCCD等の光電
気変換素子に光学的に直接結像させ、これを電気信号に
変換することで、当該画像の特徴を抽出し、その指紋が
誰のものであるかを判定するようにしている。2. Description of the Related Art As a security system for access to information equipment such as computers and communication equipment, a system for recognizing an individual by reading and collating fingerprints is becoming widespread. An apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-318863 is known as an optical fingerprint reading / verifying system. This device optically forms an image of fingerprint information directly on a photoelectric conversion element such as a CCD and converts it into an electrical signal to extract the characteristics of the image and determine who the fingerprint belongs to. I am trying to judge.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術にあ
っては、光電気変換素子に指紋の実像を結像して指紋情
報をそのまま光電気変換素子で電気信号に変換してい
る。この電気信号は指紋そのものであるため、この信号
を基にコンピュータで指紋を偽造したり、個人の指紋情
報がそのままの形で漏洩する可能性がある。In the above-mentioned prior art, a real image of a fingerprint is formed on a photoelectric conversion element and the fingerprint information is directly converted into an electric signal by the photoelectric conversion element. Since this electric signal is the fingerprint itself, there is a possibility that the computer forges the fingerprint based on this signal or the fingerprint information of the individual leaks in its original form.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る指紋読取り照合システムは、指紋の実像を
再生することが不可能で且つ指紋の特徴を含む光学情報
を作成する光学系と、この光学系からの前記光学情報を
受けて電気信号に変換する光電気変換素子と、前記電気
信号を数値演算することで特徴を抽出し、当該特徴をデ
ータベースと照合して誰の指紋であるかを判断する数値
演算部とから構成される。In order to solve the above-mentioned problems, a fingerprint reading and collating system according to the present invention comprises an optical system which cannot reproduce a real image of a fingerprint and creates optical information including a fingerprint feature. , A photoelectric conversion element that receives the optical information from the optical system and converts it into an electrical signal, and a feature is extracted by performing a numerical operation on the electrical signal, and the fingerprint of whom the feature is collated with a database. It is composed of a numerical operation unit for determining whether or not.
【0005】指紋の実像を再生することが不可能で且つ
指紋の特徴を含む光学情報を作成するには、例えばフー
リエ変換すればよい。具体的には前記光学系が結像レン
ズとしてロッドレンズアレイを含む場合には、このロッ
ドレンズアレイのピッチ、ロッドレンズアレイと指を置
く天板との距離、及びロッドレンズアレイと光電気変換
素子との距離を調整することで、光電気変換素子にフー
リエ変換像が入力されるようにできる。また、前記光学
情報を作成する光学系としては、指紋を照明する手段
と、指紋から反射される光の一部を制限する手段(例え
ばスリット)と、前記制限された指紋像を光電気変換素
子に結像する手段(例えばレンズアレイ)とから構成す
ることができる。In order to create optical information in which the real image of the fingerprint cannot be reproduced and which includes the features of the fingerprint, for example, Fourier transform may be performed. Specifically, when the optical system includes a rod lens array as an imaging lens, the pitch of the rod lens array, the distance between the rod lens array and the top plate on which the finger is placed, and the rod lens array and the photoelectric conversion element. By adjusting the distance between and, the Fourier transform image can be input to the photoelectric conversion element. As the optical system for creating the optical information, a means for illuminating a fingerprint, a means for limiting a part of light reflected from the fingerprint (for example, a slit), and a photoelectric conversion element for converting the limited fingerprint image. And a means for forming an image on (for example, a lens array).
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る指紋読取
り照合システムの内部構造を示す図、図2は図1のA方
向矢視図、図3はフーリエ変換を説明した図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an internal structure of a fingerprint reading / verifying system according to the present invention, FIG. 2 is a view as seen from the direction of arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram for explaining Fourier transform.
【0007】指紋読取り照合システムはボックス1内に
光学系2と光電気変換素子アレイ3が配置され、ボック
ス1外に数値演算部4を備える。数値演算部4はボック
ス1内に設けてもよい。In the fingerprint reading and collating system, an optical system 2 and a photoelectric conversion element array 3 are arranged in a box 1, and a numerical operation section 4 is provided outside the box 1. The numerical operation unit 4 may be provided in the box 1.
【0008】ボックス1の上面はプレート5で覆われ、
このプレート5にはスリット6が形成され、更にプレー
ト5に重ねて透明天板7が設けられている。この透明天
板7はスリット6からゴミが入らないようにするととも
に、指8にスリット6を通して光が当たるようにするた
めである。The upper surface of the box 1 is covered with a plate 5,
A slit 6 is formed in the plate 5, and a transparent top plate 7 is further provided so as to overlap the plate 5. This transparent top plate 7 is for preventing dust from entering through the slit 6 and for allowing light to strike the finger 8 through the slit 6.
【0009】前記光学系2は照明用LEDアレイ21、
照明用レンズ22、結像用ロッドレンズアレイ23およ
びスリット6から構成されている。アレイ21、23は
1次元状であり、照明用LEDアレイ21は図1におい
て紙面垂直方向に複数の照明用LEDを連ね、結像用ロ
ッドレンズアレイ23は紙面垂直方向に複数の結像用ロ
ッドレンズを連ねている。尚、光電気変換素子アレイ3
も紙面垂直方向に複数の光電気変換素子を連ねている。The optical system 2 includes an LED array 21 for illumination,
It is composed of an illumination lens 22, an imaging rod lens array 23, and a slit 6. The arrays 21 and 23 are one-dimensional, the illumination LED array 21 has a plurality of illumination LEDs arranged in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1, and the imaging rod lens array 23 has a plurality of imaging rods perpendicular to the paper surface. A series of lenses. Incidentally, the photoelectric conversion element array 3
Also has a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a direction perpendicular to the plane of the drawing.
【0010】また、本発明にあってはロッドレンズアレ
イ23を構成するレンズ素子の特性、とくに蛇行周期
(ピッチ)、ロッドレンズアレイ23と透明天板7との
距離、及びロッドレンズアレイ23と光電気変換素子ア
レイ3との距離を調整することで、光電気変換素子に指
紋像のフーリエ変換像が入力される構成としている。Further, in the present invention, the characteristics of the lens elements constituting the rod lens array 23, particularly the meandering period (pitch), the distance between the rod lens array 23 and the transparent top plate 7, the rod lens array 23 and the light The Fourier transform image of the fingerprint image is input to the photoelectric conversion element by adjusting the distance from the electric conversion element array 3.
【0011】以上において、透明天板7の上に指を置
き、照明用LEDアレイ21および照明用レンズ22を
介して照明すると、指紋は微細な凹凸形状をしており、
指紋の凸部が透明天板7に接触しているため、指紋凸部
の反射率が他の部分と異なり、明暗の指紋像が形成され
る。In the above, when a finger is placed on the transparent top plate 7 and illuminated through the LED array for illumination 21 and the illumination lens 22, the fingerprint has fine irregularities,
Since the convex portion of the fingerprint is in contact with the transparent top plate 7, the reflectance of the convex portion of the fingerprint is different from that of other portions, and a bright and dark fingerprint image is formed.
【0012】ところで、図示例ではロッドレンズアレイ
23を3本のロッドレンズで構成している。この場合図
3に示すように、左端のロッドレンズの視野23aはス
リット6によって制限されており、このため光電気変換
素子には横方向フーリエ変換像が形成され、横方向フー
リエ変換データd1が得られる。同様にして、視野23
b、23cに対応した、横方向フーリエ変換データd
2、d3が得られる。更に指をスキャンすることで視野
が限定されたフーリエ変換データが時系列データとして
得られる。In the illustrated example, the rod lens array 23 is composed of three rod lenses. In this case, as shown in FIG. 3, the visual field 23a of the rod lens at the left end is limited by the slit 6, so that a lateral Fourier transform image is formed on the photoelectric conversion element, and lateral Fourier transform data d1 is obtained. To be Similarly, the field of view 23
horizontal Fourier transform data d corresponding to b and 23c
2, d3 is obtained. Further, by scanning the finger, Fourier transform data with a limited field of view is obtained as time series data.
【0013】これら横方向フーリエ変換データd1、d
2、d3は位相情報を含んでいないため、光電気変換素
子で変換されたデータから、元の指紋を再生することは
できない。These lateral Fourier transform data d1 and d
Since 2 and d3 do not include phase information, the original fingerprint cannot be reproduced from the data converted by the photoelectric conversion element.
【0014】上記によって得られたフーリエ変換データ
を数値演算することで特徴を抽出し、当該特徴を予め個
人情報を登録してあるデータベースと照合して誰の指紋
であるかを判断することができる。A feature can be extracted by performing a numerical operation on the Fourier transform data obtained as described above, and the fingerprint can be judged by comparing the feature with a database in which personal information is registered in advance. .
【0015】図示例にあっては、結像用ロッドレンズア
レイ23を1次元状としたが、これを二次元状にするこ
とで、指をスキャンすることなく単に乗せるだけで判定
するようにしてもよい。In the illustrated example, the imaging rod lens array 23 has a one-dimensional shape. However, by making it into a two-dimensional shape, it is possible to make a determination by simply placing the finger without scanning. Good.
【0016】結像用レンズアレイはロッドレンズアレイ
に限られない。凸レンズを複数枚重ねたレンズアレイで
あってもよい。この場合、複数のレンズが平板上に形成
された平板レンズアレイが光学系の組立が容易であり、
とくに好ましい。指紋画像を再生することが不可能で且
つ指紋の特徴を含む光学情報の生成は必ずしも横方向フ
ーリエ変換による方法に限られない。指紋像を制限する
手段であるスリットの形状を変更したり、光電気変換素
子へ入射する前に画像変換用の光学素子挿入することに
より、種々の光学的な画像変換が可能になるのでこれを
利用してもよい。The image forming lens array is not limited to the rod lens array. It may be a lens array in which a plurality of convex lenses are stacked. In this case, a flat lens array in which a plurality of lenses are formed on a flat plate is easy to assemble the optical system,
Especially preferred. Generation of optical information that cannot reproduce a fingerprint image and includes fingerprint features is not necessarily limited to the method using the lateral Fourier transform. Various optical image conversions are possible by changing the shape of the slit, which is a means for limiting the fingerprint image, or by inserting an optical element for image conversion before entering the photoelectric conversion element. You may use it.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、指
紋像をそのまま光電気変換素子に結像させずに、位相情
報を含んでいないフーリエ変換されたデータを光電気変
換素子に入力させるようにしたので、当該データから指
紋を再生することはできない。その当該データは指紋の
特徴を含んでいるので、誰の指紋かを判定することはで
きる。したがって本発明によれば、個人の指紋情報がそ
のままの形で漏洩したり偽造されることがないAs described above, according to the present invention, Fourier-transformed data that does not include phase information is input to the photoelectric conversion element without directly forming the fingerprint image on the photoelectric conversion element. Therefore, the fingerprint cannot be reproduced from the data. Since the data includes the fingerprint feature, it is possible to determine who the fingerprint is. Therefore, according to the present invention, personal fingerprint information is not leaked or forged as it is.
【図1】本発明に係る指紋読取り照合システムの内部構
造を示す図FIG. 1 is a diagram showing an internal structure of a fingerprint reading / matching system according to the present invention.
【図2】図1のA方向矢視図FIG. 2 is a view in the direction of arrow A in FIG.
【図3】フーリエ変換を説明した図FIG. 3 is a diagram illustrating a Fourier transform.
1…ボックス、2…光学系、3…電気変換素子アレイ、
4…数値演算部、5…プレート、6…スリット、7…透
明天板、8…指、21…照明用LEDアレイ、22…照
明用レンズアレイ、23…結像用ロッドレンズアレイ、
23a、23b、23c…ロッドレンズの視野、d1,
d2,d3…横方向フーリエ変換データ。1 ... Box, 2 ... Optical system, 3 ... Electric conversion element array,
4 ... Numerical value calculation part, 5 ... Plate, 6 ... Slit, 7 ... Transparent top plate, 8 ... Finger, 21 ... Illumination LED array, 22 ... Illumination lens array, 23 ... Imaging rod lens array,
23a, 23b, 23c ... The field of view of the rod lens, d1,
d2, d3 ... Horizontal Fourier transform data.
フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 CC16 FF44 GG07 GG14 HH05 JJ02 JJ25 LL10 5B047 AA25 5B085 AA08 AE26 5L096 BA15 CA01 FA23 HA07 JA11Continued front page F term (reference) 2F065 AA49 CC16 FF44 GG07 GG14 HH05 JJ02 JJ25 LL10 5B047 AA25 5B085 AA08 AE26 5L096 BA15 CA01 FA23 HA07 JA11
Claims (4)
学情報で且つ指紋の特徴を含む光学情報を作成する光学
系と、この光学系からの光学情報を受けて電気信号に変
換する光電気変換素子と、前記電気信号を数値演算する
ことで特徴を抽出し、当該特徴をデータベースと照合し
て誰の指紋であるかを判断する数値演算部とからなる指
紋読取り照合システム。1. An optical system that creates optical information that cannot reproduce a real image of a fingerprint and that includes characteristics of the fingerprint, and light that receives the optical information from the optical system and converts it into an electrical signal. A fingerprint reading / collating system comprising an electrical conversion element and a numerical computation unit for extracting a feature by numerically computing the electrical signal and collating the feature with a database to determine the fingerprint of the fingerprint.
ムにおいて、前記光学系によって作成される光学情報は
フーリエ変換データであることを特徴とする指紋読取り
照合システム。2. The fingerprint reading and matching system according to claim 1, wherein the optical information created by the optical system is Fourier transform data.
ムにおいて、前記光学情報を作成する光学系が、指紋を
照明する手段と、指紋から反射される光の一部を制限す
る手段と、前記制限された指紋像を光電気変換素子に結
像する手段とからなることを特徴とする指紋読取り照合
システム。3. The fingerprint reading and collating system according to claim 1, wherein the optical system for creating the optical information includes means for illuminating the fingerprint, means for limiting a part of light reflected from the fingerprint, and A fingerprint reading and collating system comprising: a means for forming a limited fingerprint image on a photoelectric conversion element.
ムにおいて、前記指紋から反射される光の一部を制限す
る手段がスリットであり、前記制限された指紋像を光電
気変換素子に結像する手段がレンズアレイであることを
特徴とする指紋読取り照合システム。4. The fingerprint reading and matching system according to claim 3, wherein the means for limiting a part of the light reflected from the fingerprint is a slit, and the limited fingerprint image is formed on the photoelectric conversion element. A fingerprint reading and collating system, wherein the means for performing is a lens array.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002004156A JP2003208603A (en) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | Fingerprint reading and collating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002004156A JP2003208603A (en) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | Fingerprint reading and collating system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003208603A true JP2003208603A (en) | 2003-07-25 |
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ID=27643558
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JP2002004156A Withdrawn JP2003208603A (en) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | Fingerprint reading and collating system |
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JP (1) | JP2003208603A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006350886A (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Fujitsu Ltd | System, method, and program for personal authentication |
-
2002
- 2002-01-11 JP JP2002004156A patent/JP2003208603A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006350886A (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Fujitsu Ltd | System, method, and program for personal authentication |
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