JP2003346135A - 画像処理装置およびそれを用いた情報装置ならびに画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザが、撮像したい画像情報の属性に応じ
てモード変更を行う必要のない画像処理装置およびそれ
を用いた情報装置を提供する。 【解決手段】 撮像素子４６と、第１の被撮像体を照射
する指紋用光源部４１と、第２の被撮像体を照射するス
キャナ用光源部４２と、明滅を駆動する光源駆動部２１
と、光源駆動部２１および撮像素子４６を制御する制御
部２２と、画像情報の検出を行う信号検出部２３とを有
し、制御部２２は、指紋用光源部４１とスキャナ用光源
部４２とを交互に点灯させるように光源駆動部２１を制
御すると共に、点灯させた光源部の違いを示すカウンタ
情報を生成し、信号検出部２３は、撮像素子４６から出
力された画像情報を検知したとき、制御部２２で生成さ
れたカウンタ情報を参照する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指紋等の凹凸によ
って形成された画像か、文書等の濃淡によって形成され
た画像かを判別して処理を行う、画像処理装置およびそ
れを用いた情報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓ
ｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、お
よびパソコン（パーソナルコンピュータ）等の情報装置
の普及が急激に進んでいる。特に携帯電話装置におい
て、装置の小型化、軽量化、多機能化を背景として、Ｗ
ｅｂブラウザやインターネット対応のメーラ等を搭載し
たネットワーク対応型の携帯電話装置の普及が急速に進
んでおり、物品や株式の売買等のｅコマースや、金融機
関への入出金等の重要な処理もこのようなネットワーク
対応型の携帯電話装置上で行われるようになっている。

【０００３】その一方で、近年の情報装置、とりわけ携
帯電話装置は小型、軽量であり、操作も容易であること
から、紛失や盗難等によって、本来のユーザではない第
三者が、本人に成り代わって、いわゆる成りすましを行
って悪用する可能性が著しく強まってきている。

【０００４】このような第三者による成りすましを防止
するために、情報装置を使用する際、あらかじめ本人認
証を行う技術が提案されてきている。

【０００５】例えば、携帯電話装置にバイオメトリクス
を用いた認証方式の一つである指紋認証装置を搭載し、
スキャナ等の指紋読取部から入力されたユーザの指紋画
像から算出された特徴点等の識別情報と、あらかじめ内
蔵メモリに登録された識別情報とを照合し、ユーザの本
人認証を行うことで成りすましを防止する構成が示され
ている（例：特許第２９５３８１３号公報）。

【０００６】また、一方で、情報装置の多機能化の一例
として、スキャナを搭載することにより、文書や図形等
のインク等の濃淡で表わされた画像情報を取得する機能
を有する携帯電話装置に関する技術が提案されている
（例：特開２００１−２０３８３７号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これらの技術に鑑み
て、出願人は、指紋読取部として、全反射プリズム、お
よび、指紋用、文書用の２つの光源部を有する構成の光
学系を導入することによって、指紋画像の取得のみなら
ず、文書や図面等の画像情報の取得をも実現することが
できる携帯電話装置に関する技術を、特願２００１−２
７２３７７号において、すでに提案している。

【０００８】しかしながら、前述したような構成の携帯
電話装置の実現化に際しては、新たな課題が発生するこ
とが分かった。

【０００９】すなわち、指紋は、指先の皮膚の凹凸によ
って形成されたパターンであり、一方、文字や図形等
は、紙上にインク等の濃淡で形成されたパターンである
ので、これら属性の異なる画像情報を光学的に読み取る
には、その属性によって、異なる光路を用いる必要があ
り、それぞれに異なる光源部を用いる必要がある。この
ため、画像を取得する際に用いる光源部を、画像情報の
属性によって切り換えて使用する必要があり、この光源
部を切り換えるためのモード変更の操作が、ユーザにと
って必須の操作となっており、大きな負担となってい
た。

【００１０】本発明においては、上述したような課題に
鑑み、ユーザが撮像したい画像情報の属性に応じてモー
ド変更を行う必要がなく、装置側で、凹凸で表わされた
画像と濃淡で表わされた画像との違いを判別することの
できる画像処理装置およびそれを用いた情報装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、画像情報を撮像し、出力する撮像素子と、第１の被
撮像体を照射する第１の光源部と、第２の被撮像体を照
射する第２の光源部と、第１の光源部および第２の光源
部を点滅させる光源駆動部と、光源駆動部の駆動および
撮像素子の撮像を制御する制御部と、撮像素子から出力
された画像情報の検出を行う信号検出部とを有し、制御
部は、第１の光源部と第２の光源部とを交互に点灯させ
るように光源駆動部を制御すると共に、点灯側の光源部
に対応する情報を出力し、信号検出部は、撮像素子から
出力された画像情報を検出したとき、制御部から出力さ
れた点灯側の光源部に対応する情報を参照することによ
り、画像情報が撮像された際の、被撮像体を照射した光
源部に対応する情報を生成することを特徴としている。

【００１２】このような構成により、ユーザが、取得さ
れるべき画像情報の属性の違いによって光源部の切り換
え操作を行う必要がなく、画像処理装置側で画像情報の
属性を判定することが可能な画像処理装置を提供するこ
とができる。

【００１３】また、第１の被撮像体が、撮像される面に
凹凸を有する被撮像体であり、第２の被撮像体が、撮像
される面に濃淡を有する被撮像体であることにより、凹
凸を有する被撮像体、例えば指紋パターンと、濃淡を有
する被撮像体、例えば、文字や図形等のドキュメント情
報との属性の判別を行うことができる。このような画像
処理装置を用いれば、ユーザに光源部の切り換え操作等
の負担をかけることなく、指紋パターンとドキュメント
情報とを装置側で切り換えて、後の処理が可能な画像処
理装置を提供することが可能である。

【００１４】さらに、第１の被撮像体が、指紋パターン
であることにより、指紋パターンと、ドキュメント情報
を、ユーザの切り換え操作なしで扱うことのできる画像
処理装置を提供することができる。

【００１５】また、制御部は、被撮像体を照射した光源
部に対応する情報が検出された後は、被撮像体を照射し
た光源部のみを点灯するように、光源駆動部を制御する
ことにより、画像情報が検出された後に、その属性を判
定して、判定された属性の画像情報を継続して取得する
ことができ、無駄な消費電力を低減することが可能にな
る。

【００１６】また、撮像素子が、複数の画素から構成さ
れ、信号検出部が撮像素子からの画像情報の出力を検出
するまでは、制御部が、撮像素子を構成する複数の画素
のうちの一部の画素を用いて撮像を行うように、撮像素
子を制御することにより、撮像素子での消費電力も低減
させる構成が実現できる。

【００１７】さらに、制御部は、信号検出部が撮像素子
からの画像情報の出力を検出した後に、撮像素子が一部
の画素よりも多くの画素を用いて撮像を行うように、撮
像素子を制御するように構成すれば、さらに効率よく情
報の検出を行うことができる。

【００１８】また、被撮像体を照射した光源部に対応す
る情報が検出された後は、制御部が、被撮像体を照射し
た光源部の点灯周期を、被撮像体を照射した光源部に対
応する情報が生成される以前の点灯周期よりも短くする
ように光源駆動部を制御することにより、画像情報が検
出される前の点灯周期を長くして、消費電力を低減した
構成を実現することができる。

【００１９】また、撮像される面に凹凸を有する第１の
被撮像体と、撮像される面に濃淡を有する第２の被撮像
体の画像情報を撮像し、出力する撮像素子と、撮像素子
の撮像を制御する制御部と、撮像素子から出力された画
像情報の画素毎の変化の割合を検出して出力する輪郭抽
出フィルタ手段を備えた信号検出部とを有し、信号検出
部は、輪郭抽出フィルタ手段からの出力のうち、出力が
所定範囲内の画素の割合によって画像情報の属性の判別
を行うことにより、簡易な構成によって、画像情報の属
性を判別することが可能となる。

【００２０】次に、本発明の情報装置は、第１の被撮像
体を撮像した画像情報が入力される第１のアプリケーシ
ョン実行部と、第２の被撮像体を撮像した画像情報が入
力される第２のアプリケーション実行部と、撮像素子、
信号検出部、第１のアプリケーション実行部および第２
のアプリケーション実行部に接続され、撮像素子から出
力された画像情報を、信号検出部からの出力に応じて、
第１のアプリケーション実行部または第２のアプリケー
ション実行部に振り分けて出力する選択部と、本発明の
画像処理装置を備えたことを特徴とする。

【００２１】これにより、ユーザが入力する情報の属性
をあらかじめ入力する操作の必要がない情報装置が実現
できる。特に、第１の被撮像体が、指紋パターンであ
り、第２の被撮像体が文書等のドキュメント情報である
場合、ユーザに負担の少ない、かつ指紋を用いた高精度
な本人認証を行うことができ、ドキュメント情報も取り
扱うことのできる情報装置が得られる。

【００２２】また、本発明の画像処理方法は、指紋パタ
ーンの画像情報と、濃淡で表わされた画像情報との属性
を判別する画像処理方法であって、複数の画素によって
構成された画像情報を、輪郭抽出フィルタによって輪郭
抽出して、画素毎の絶対値を算出するステップと、画素
毎の絶対値が、第１の所定範囲内にある画素数をカウン
トするステップと、第１の所定範囲内にある画素数が、
画像情報を構成する全画素数に対して占める割合を算出
するステップと、割合が第２の所定範囲内か否かを判定
するステップとを有し、割合が第２の所定範囲内か否か
によって、属性を判別することを特徴としている。

【００２３】これにより、簡易な方法で、画像情報の属
性判別を行うことが可能である。

【００２４】さらに、輪郭抽出フィルタが１次元のデジ
タルフィルタであり、第１の所定範囲が、最大出力の３
０％以上１００％未満であり、第２の所定範囲が、全画
素数の５％以上１００％未満であるときに、画像情報
が、濃淡で表わされた画像情報であると判別することに
より、より高い精度で画像情報の属性判別を行うことが
可能である。

【００２５】また、輪郭抽出フィルタが１次元のデジタ
ルフィルタであり、第１の所定範囲が、最大出力の１５
％以上３０％未満であり、第２の所定範囲が、全画素数
の５％以上１００％未満であるときに、画像情報が、指
紋パターンの画像情報であると判別することにより、よ
り高い精度で画像情報の属性判別を行うことが可能であ
る。

【００２６】また、本発明の画像処理方法を、コンピュ
ータに実行させるプログラムや、プログラムを記録した
記憶媒体を用いても、本発明の画像処理方法と同様の効
果を奏する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００２８】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態として、画像処理装置を例に説明する。図
１は、本実施の形態の画像処理装置の構成を示すブロッ
ク部である。

【００２９】図１において、本実施の形態の画像処理装
置２０は、光学系５３を用いて、指または文書等の原稿
を当接面５７に当接させて、その画像をＣＭＯＳセンサ
やＣＣＤセンサ等の撮像素子４６で撮像する構成であ
る。なお、本発明は、撮像素子４６の方式やデバイスの
種類、さらに画素数を限定するものではない。

【００３０】この光学系５３の構成について、詳細に説
明する。図２は、本実施の形態の画像処理装置２０にお
ける、光学系５３の機能について、説明する概略図であ
る。

【００３１】光学系５３は、図２に示すような、撮像素
子４６の表面に対して４５°の角度をなす面をもったプ
リズムをその構成中に含んでいる。

【００３２】このプリズムの斜面を、当接面５７として
用い、ユーザは、指５８を当接面５７に押し当てる。こ
のとき、第１の光源部である指紋用光源部４１によっ
て、当接面５７が照射され、指紋の凸部、すなわち当接
面５７と接する部分では、光が拡散し、凹部、すなわち
当接面５７と離間した部分では、当接面５７において全
反射する。このとき、凹部での全反射光が、撮像素子４
６に入射するので、凹部が明るく、凸部が暗く撮像さ
れ、指紋の凹凸の様子を指紋画像として撮像することが
できる。

【００３３】また、この当接面５７にインク等の濃淡で
表わされた、文字や図形等の原稿を当接させることによ
って、その画像をも撮像素子４６で撮像することが可能
である。この場合は、第２の光源部、すなわちスキャナ
用光源部４２で当接面５７を照射することにより、原稿
のうち、黒い部分では光が吸収され、白い部分では光が
散乱されて、散乱された光が撮像素子４６に入射する。
これによって、原稿の濃淡を撮像素子４６において、画
像情報として取得することが可能である。

【００３４】再び図１に戻って、本実施の形態の画像処
理装置２０において、指紋用光源部４１とスキャナ用光
源部４２は、それぞれ光源駆動部２１に接続されてい
る。光源駆動部２１は、制御部２２に接続され、この制
御部２２からの指示に応じて、指紋用光源部４１および
スキャナ用光源部４２を明滅させる。

【００３５】制御部２２は、さらに、撮像素子４６とも
接続され、撮像素子４６の電子シャッター速度の調整
や、撮像するタイミングの指示も行う。

【００３６】撮像素子４６は、その出力を、信号検出部
２３および選択・合成部２４に送るように構成されてい
る。信号検出部２３は、制御部２２、画像の選択および
合成を行う選択・合成部２４とも接続されており、撮像
素子４６から出力された情報が、指紋等の凹凸で表わさ
れた画像なのか、文字、図形等の濃淡で表わされた画像
なのかを判定して、その判定結果のフラッグ情報を選択
・合成部２４へ出力する。

【００３７】選択・合成部２４は、撮像素子４６、信号
検出部２３、認証部２５、原稿読取部２６に接続されて
おり、撮像素子４６から出力された情報を、信号検出部
２３から出力されたフラッグ情報にもとづいて、指紋等
の凹凸で表わされた画像なのか、文字、図形等の濃淡で
表わされた画像情報なのかを振り分ける機能を有する。
具体的には、凹凸で表わされた指紋画像であれば、認証
部２５へ送り、濃淡で表わされた画像情報であれば、原
稿読取部２６へ送る。

【００３８】さらに、撮像素子４６のセンシング領域が
小さい場合には、一回の撮像で得られた部分画像を合成
して全体の画像を形成する機能を選択・合成部２４が有
する構成であってもよい。図３にこのような選択・合成
部２４の機能の一例を示す。図３のＣで表わされた画像
は、撮像素子４６の例として、縦×横が１６×２５６画
素であるＣＭＯＳセンサの一度の撮像によって取得され
た、ユーザの指紋画像の一部を表わす画像である。この
ような複数の画像を、選択・合成部２４において、図３
のＤに示したように合成し、ユーザの指紋画像の全体を
表わす画像として認証部２５へ出力する。

【００３９】なお、本発明の画像処理装置においては、
このような撮像素子４６の画素数やその撮像方式等をな
んら限定するものではなく、例えば、より大きな画素数
を備えたＣＣＤやＣＭＯＳセンサを用いれば、このよう
な合成処理が不要であることはいうまでもない。

【００４０】再び図１に戻って、本実施の形態の画像処
理装置２０の認証部２５では、指紋情報を用いた本人認
証を行い、原稿読取部２６では、画像情報に対してＯＣ
Ｒ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅｃｏｇ
ｎｉｔｉｏｎ）等の原稿読取処理を行う。

【００４１】以上述べたような、画像処理装置２０の動
作について、次に説明する。

【００４２】まず、制御部２２が光源駆動部２１を点灯
制御する。この点灯制御について、図４と図５を用いて
説明する。図４、図５は、本発明の画像処理装置の制御
部が光源駆動部を制御する方法を説明するためのタイム
チャートである。

【００４３】まず、制御部２２が、パルスを発生して、
そのパルスに応じて、図４に示すように、指紋用光源部
４１およびスキャナ用光源部４２を交互に点灯するよう
に制御を行う。

【００４４】ここでは、パルス間隔を４ｍｓとした。さ
らに、光源の点灯時間は、０．４〜１ｍｓ程度が望まし
い。なお、指紋用光源部４１およびスキャナ用光源部４
２の光源としては、ＬＥＤを用いる。なお、本発明はこ
のパルス間隔、点灯時間、さらに光源の種類を限定する
ものではない。

【００４５】また、制御部２２は、パルスを発生する毎
にカウンタを回す処理を行う。例えば、０または１のみ
からなるカウンタや、整数を加算するカウンタ等を用い
る。

【００４６】このとき、信号検出部２３は、制御部２２
から前述のカウンタ情報を得て、例えば、カウンタ情報
が奇数の場合には、指紋用光源部４１が点灯していると
判定し、カウンタ情報が偶数の場合には、スキャナ用光
源部４２が点灯していると判定する。なお、奇数偶数を
逆にした構成であってもよい。

【００４７】例えば、図４における、Ｇで示したタイミ
ングで、撮像素子４６からの出力信号を信号検出部２３
が検出した場合には、前述のカウンタ情報を参照して、
Ｇで示したタイミング（センサ出力があったタイミン
グ）のときに点灯していた光源を判定する。図４（ａ）
の場合には、信号検出部２３は、タイミングＧでは指紋
用光源部４１が点灯していたと判定して、以後は、指紋
用光源部４１のみを継続して点灯させる（Ｅ領域）。

【００４８】一方、図４（ｂ）に示したような、Ｇで示
したタイミングのときに、点灯していた光源がスキャナ
用光源部４２であったと信号検出部２３で判定された場
合には、以後、スキャナ用光源部４２のみを継続して点
灯させればよい（Ｆ領域）。

【００４９】図１に戻って、信号検出部２３は、このよ
うに判別した判別結果、すなわち画像情報が撮像された
際に点灯していた光源部に対応させた情報を生成し、フ
ラッグ情報として、選択・合成部２４へ送る。選択・合
成部２４では、信号検出部２３からのフラッグ情報の出
力を参照して、撮像素子４６からの情報を、必要があれ
ば合成した上で、指紋画像であれば、認証部２５へ送
り、原稿の画像情報であれば、原稿読取部２６へ送るよ
うに振り分ける。

【００５０】以上のように制御を行うことによって、画
像処理装置２０のユーザが、わざわざ入力される情報が
原稿なのか、指紋なのかという選択を行う必要がなく、
画像処理装置２０が判断を行うので、ユーザに負担をか
けない装置構成が実現できる。

【００５１】なお、図４において、パルス間隔を一定で
あるとして説明を行ったが、例えば、センサからの出力
があるまでの間（図中では、Ｇで表わされるタイミング
より以前）のパルス間隔Ｈを、センサ出力があった以後
のパルス間隔より広くしておく（例えば、４０〜４００
ｍｓ程度にする）ことにより、消費電力を低減させた構
成を実現することができる。

【００５２】また、センサ出力のあった以後について、
光源をパルス点灯させず、継続的に点灯させる構成であ
ってもよい。但し、パルス点灯を行った場合の方が、低
消費電力化を実現でき、また、光源部に大きな電流を流
すことが可能で、かつ発熱を抑制することが可能であ
る。

【００５３】さらに、図５に示したように、感知対象が
指紋であるか原稿であるかを判定する際に、センサ出力
がある前（Ｇで示したタイミングより以前）の、パルス
間隔Ｉを、センサ出力があった後のパルス間隔Ｊよりも
広くする一方で、センサ出力がある前（Ｇで示したタイ
ミングより以前）の読み取りの際に、撮像素子４６を構
成する画素のうち、一部の画素を用い、センサ出力があ
った後（Ｇで示したタイミングより以後）の読み取りの
際に、さらに多くの画素を用いて読み取りを行う構成に
すれば、さらに、消費電力を低減した構成を実現するこ
とができる。

【００５４】図５に示した構成においては、センサから
の画像情報の出力が検知されなくなった場合（図中Ｋで
示したタイミング）以降は、センサ出力がある以前のパ
ルス間隔Ｉと同条件に戻る構成を示している。なお、本
実施の形態では、撮像素子４６として、２５６画素×１
６ラインのＣＭＯＳセンサを用いたが、センサ出力があ
る以前の読み取りは、１６ラインのうち４〜８ラインで
行うのが望ましい。また、１ラインの途中で読み取りを
中断する構成であってもよい。

【００５５】また、本実施の形態においては、信号検出
部２３が、制御部２２の発生するカウンタ情報を参照
し、点灯している光源部を判定して、対応する情報を生
成する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、例
えば、点灯している光源部を示すフラッグ情報（凹凸：
０、濃淡：１等）を制御部２２で作成して、信号検出部
２３に送信し、信号検出部２３はこのフラッグ情報にも
とづいて、点灯している光源部を判定し、対応する情報
を生成する構成であってもよい。

【００５６】（第２の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態においては、信号検出部２３が、制御部２２で作
成されるカウンタ情報を参照したり、信号検出部２３か
ら出力されるフラッグ情報を受け取ったりして、撮像素
子４６から出力があったときに点灯している光源部を判
定し、撮像された情報の元の属性を判別する構成を示し
たが、本発明はこれに限定されない。

【００５７】本実施の形態では、信号検出部２３に輪郭
抽出フィルタを備え、撮像素子４６からの出力を輪郭抽
出することにより、その出力によって撮像された情報の
属性を判別する構成を示す。

【００５８】図６にその輪郭抽出フィルタによる処理の
一例を示す。図６（ａ）に示したのが、撮像素子４６か
らの画素毎の出力であり、これを輪郭抽出フィルタでフ
ィルタリングした結果を図６（ｂ）に示す。ここでは、
輪郭抽出フィルタは、１次元のデジタルフィルタ、その
係数が、（−１，０，１）のものを用いた。なお、本発
明は輪郭抽出フィルタの種類を限定するものではない。

【００５９】図６に示したように、センサである撮像素
子４６からの出力が変化する部分に対応して、輪郭抽出
して画素毎の変化率を算出した結果にピークが現れる。
このピークが大きければ大きいほど、画素毎の出力の変
化率が大きいということであり、これを利用して、画像
情報の属性を判断する。

【００６０】指紋画像は、その出力の画素毎の変化率が
小さいので、輪郭抽出した結果は、ピークの絶対値の小
さい、なだらかな曲線になる。逆にドキュメント情報、
特に文字についての画像情報は、白黒のコントラストが
強く、すなわち出力の画素毎の変化率が大きいので、輪
郭抽出した結果も、ピークが鋭く、そのピークの絶対値
も大きくなる。これを利用して、図６（ｂ）に示したよ
うに、出力が所定の範囲以内の画素数（図中でのＰとＱ
を加えた数）をカウントする。

【００６１】実験による一例では、輪郭抽出した出力の
最大値（レンジ）が１２８の場合、輪郭抽出した値が２
０以上４０未満の範囲にある画素の数が、２５６画素中
１００画素以上２５６画素未満であれば、指紋情報であ
ると判別でき、一方、輪郭抽出した値が４０以上１２８
未満の範囲にある画素の数が、２５６画素中１２０画素
以上２５６画素未満であれば、文字情報であると判別で
きる。

【００６２】但し、上記条件はあくまで一例であって、
画素数の判断基準となる出力範囲の閾値は、原稿のコン
トラスト、濃度等の質によって異なるので、輪郭抽出し
たピークの絶対値について、閾値を設けて判別を行って
もよい。

【００６３】（第３の実施の形態）次に、本発明の画像
処理方法について、フローチャートを用いて説明する。

【００６４】図７は、本発明の画像処理方法の処理フロ
ーを示したフローチャートである。

【００６５】まず、画像情報が入力されて、その画像情
報の出力が複数の画素毎に得られる（ステップＳ１）。
この画像は、本発明の第１の実施の形態に示したよう
な、光学式のセンサで取得されたものであってもよい
し、静電容量式のセンサ等で取得された情報であっても
よい。

【００６６】次に、画像情報が検出されたか否かを判断
して（ステップＳ２）、検出された場合には、ステップ
Ｓ３に進み、検出されなかった場合には、ステップＳ１
に戻る。

【００６７】次に、画素毎の出力の変化率を、例えば１
次元のデジタルフィルタ等の輪郭抽出フィルタリングを
行って画素毎に算出する（ステップＳ３）。

【００６８】１次元のデジタルフィルタとしては、例え
ば、その係数が、（−１，０，１）のものを用いること
ができる。なお、本発明の画像処理方法はデジタルフィ
ルタの種類を限定するものではない。

【００６９】次に、その出力が、所定の閾値の範囲内に
ある画素数Ｎをカウントして（ステップＳ４）、ステッ
プＳ５へ進む。

【００７０】次に、画素数Ｎの、画像情報の全画素数に
占める割合を算出して、その割合が所定の範囲か否かを
判別する（ステップＳ５）。この処理にもとづいて、文
字や図形等の濃淡で表わされた情報であると判別されれ
ば、文字、図形情報であるとしての処理を行い（ステッ
プＳ６）、一方、ステップＳ５において、凹凸で表わさ
れた画像であると判別されれば、指紋画像としての処理
を行う（ステップＳ７）。

【００７１】実験による一例では、輪郭抽出フィルタと
して１次元のデジタルフィルタを用いた場合、その出力
が、最大出力の３０％以上１００％未満である画素の割
合が全画素中の５％以上１００％未満であれば、濃淡で
表わされた画像であると判別できる。

【００７２】また、輪郭抽出フィルタからの出力が、最
大出力の１５％以上３０％未満である画素の割合が全画
素中の５％以上１００％未満であれば、凹凸で表わされ
た画像であると判別することができる。

【００７３】このようにして、画像情報が、凹凸で表わ
された被撮像体を撮像したものか、濃淡で表わされた被
撮像体を撮像したものか、という属性を決定することの
できる画像処理方法を提供できる。

【００７４】また、前述した輪郭抽出フィルタに代え
て、周波数解析手段による周波数解析を行った結果を用
いて、画像情報の属性を決定することも可能である。

【００７５】この場合の処理フローを図８に示す。

【００７６】この場合も、ステップＳ１およびステップ
Ｓ２の処理は、上述したものと同じなので、説明は省略
する。

【００７７】続くステップにおいては、画素毎の画像情
報を、例えばＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒ
ａｎｓｆｏｒｍ）等の手法を用いた周波数解析手段を用
いて周波数解析し、周波数成分に対しての分布を算出す
る（ステップＳ８）。

【００７８】次に、所定の周波数領域の、全領域に対す
る割合Ｍをカウントして（ステップＳ９）、ステップＳ
１０へ進む。

【００７９】次に、割合Ｍが所定の範囲内にあるか否か
を判別する（ステップＳ１０）。この処理にもとづい
て、文字や図形等の濃淡で表わされた情報であると判別
されれば、文字、図形情報であるとしての処理を行い
（ステップＳ１１）、凹凸で表わされた画像であると判
別されれば、指紋パターンとしての処理を行う（ステッ
プＳ１２）。

【００８０】このようにして、画像情報の属性を決定す
ることのできる画像処理方法を提供することができる。

【００８１】実験によれば、高周波成分にあるノイズ成
分が多いものについては、指紋画像であると判別でき、
ノイズ成分の少ないものについては、文字等の濃淡で表
わされた画像情報であると判別することができる。

【００８２】なお、上記２つの画像処理方法について
は、各ステップをコンピュータに実行させるようにプロ
グラミングされた画像処理プログラム、およびその画像
処理プログラムを、フロッピー（登録商標）ディスク
や、ハードディスク等の磁気記録媒体や、ＣＤやＤＶＤ
などの光学記録または光磁気記録媒体、さらには、半導
体メモリ等の記録媒体等に記録したものについても、本
発明の概念に含まれることはいうまでもない。

【００８３】なお、本発明の周波数解析の方法は、前述
したＦＦＴに限定されるものではない。例えば、ＤＦＴ
（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏ
ｒｍ）を用いてもよいし、ケプストラム解析等の手法を
用いてもよいことはいうまでもない。

【００８４】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態においては、本発明の第１の実施の形態お
よび第２の実施の形態で説明した画像処理装置を具備し
た情報装置の例として、携帯電話装置をあげて、その構
成について説明する。

【００８５】図９は、本実施の形態の携帯電話装置の構
成を示すブロック図である。

【００８６】本実施の形態の携帯電話装置５０は、プリ
ズムを含む光学系５３、ＬＥＤ等で構成された、指紋用
光源部４１およびスキャナ用光源部４２、ＣＣＤやＣＭ
ＯＳ等の撮像素子４６、さらに光源駆動部２１、制御部
２２、信号検出部２３、選択・合成部２４、認証部２５
を有する構成であり、これらの機能、動作等は、本発明
の第１の実施の形態および第２の実施の形態に説明した
ものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

【００８７】本実施の形態における、携帯電話装置５０
においては、選択・合成部２４からの出力がそれぞれ、
凹凸で表わされた指紋パターンを撮像した指紋画像、ま
たは、濃淡で表わされた文書等のドキュメント情報を撮
像した画像情報の二種類に分けられる。そして、指紋画
像である場合には、図中Ａで示した経路でその指紋画像
が、認証部２５に送られる。認証部２５では、公知の方
法、例えば特徴点抽出法や、周波数解析法等によって指
紋画像から算出された識別情報と、指紋情報蓄積部２８
に格納された、あらかじめ登録された特徴量や周波数分
布等の識別情報との照合を行い、本人認証を行う。

【００８８】そして、本人であると認証された結果が、
様々なアプリケーションの実行やモード選択を行う、ア
プリケーション実行部４５に送られる。アプリケーショ
ン実行部４５では、セキュリティ保護され、起動が制限
されていたアプリケーションが起動されたり、特定され
たユーザに応じたアプリケーションが起動したり、初期
設定等が読み込まれたりする。

【００８９】この場合、認証部２５で本人であると認証
されなかった場合には、ユーザに再入力を促すメッセー
ジ（例えば、「認証できませんでした。再度指を置いて
ください」等）をキャラクタジェネレータ３３で作成す
るか、あらかじめ作成されたメッセージを、表示信号切
換部３２を介して、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔ
ａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕ
ｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）等の表示部６でユーザに対して表
示する。これによって、ユーザは再入力を行うように促
される。

【００９０】また、一方で、選択・合成部２４で、元の
画像の属性が文字や形状である、つまりインク等の濃淡
で表わされた画像情報であると判別された場合には、図
中Ｂで示した経路で、原稿読取部４７において、画像か
らテキスト情報を取り出すＯＣＲ部等による処理が行わ
れ、続いて、アプリケーション実行部４５中にある、他
の装置に送信を行う、ＦＡＸ送信部等に情報が送られ、
各アプリケーションが実行され、その結果が、表示信号
切換部３２を介して表示部６へ表示される。

【００９１】このような構成により、指紋パターンを用
いた本人認証機能を有する携帯電話装置を提供できるの
で、携帯電話装置を用いる際に、アクセス制限されたコ
ンテンツへのアクセスや、起動を制限されたアプリケー
ションの立ち上げ、キーロック等を解除する場合等に、
指紋パターンを用いた確実性の高い本人認証を行うこと
ができ、高いセキュリティ保護の可能な携帯電話装置を
構成することが可能となる。

【００９２】また、本実施の形態の携帯電話装置によれ
ば、読み取りを行う情報源の属性が、指紋等の凹凸で表
わされた情報なのか、文字や図形等のインクの濃淡で表
わされた情報なのかを信号検出部で判別することが可能
なので、ユーザは情報源の属性による切り換え操作等を
行わずとも、自動的に指紋を用いた本人認証や、スキャ
ン動作、ＦＡＸ動作、ＯＣＲ動作等が行える。

【００９３】なお、本発明の全ての実施の形態において
は、光学系を一体型のプリズムを用いた構成であるとし
て説明を行ったが、本発明はこのような構成に限定され
ない。例えば、濃淡で表わされた文字や、図形等の原稿
と、凹凸で表わされた指紋とがそれぞれ異なる当接面か
ら撮像される、一体型の光学素子を用いた構成であって
もよいし、それぞれ独立した光学系より撮像される構成
であってもよい。さらに、本発明は、プリズムを用いた
構成にも限定されず、文字や図形等を照射するスキャナ
用光源部と、指紋を照射する指紋用光源部とが独立して
設けられた構成のものは、全て含まれることはいうまで
もない。

【００９４】なお、本発明の全ての実施の形態において
は、携帯電話装置を例として説明したが、本発明の情報
装置は携帯電話装置に限定されず、例えばＰＤＡやパソ
コン等の情報機器をも含むことはいうまでもない。

【００９５】

【発明の効果】本発明の画像処理装置によれば、ユーザ
が、取得されるべき画像情報の属性の違いによって光源
部の切り換え操作を行う必要がなく、画像処理装置側で
画像情報の属性を判定することが可能な画像処理装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における、画像処理
装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の第１の実施の形態の画像処理装置にお
ける、光学系の機能について、説明する概略図

【図３】本発明の第１の実施の形態の画像処理装置にお
ける、選択・合成部の合成機能について説明する図

【図４】本発明の第１の実施の形態の画像処理装置の制
御部が光源駆動部を制御する方法を説明するためのタイ
ムチャート

【図５】本発明の第１の実施の形態の画像処理装置の制
御部が光源駆動部を制御する方法を説明するためのタイ
ムチャート

【図６】本発明の第２の実施の形態における、信号検出
部の輪郭抽出フィルタによる処理の一例を説明する図

【図７】本発明の第３の実施の形態における画像処理方
法の処理を示したフローチャート

【図８】本発明の第３の実施の形態における画像処理方
法の別の処理を示したフローチャート

【図９】本発明の第４の実施の形態における携帯電話装
置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

６ 表示部 ２０ 画像処理装置 ２１ 光源駆動部 ２２ 制御部 ２３ 信号検出部 ２４ 選択・合成部 ２５ 認証部 ２６，４７ 原稿読取部 ２８ 指紋情報蓄積部 ３２ 表示信号切換部 ３３ キャラクタジェネレータ ４１ 指紋用光源部 ４２ スキャナ用光源部 ４５ アプリケーション実行部 ４６ 撮像素子 ５０ 携帯電話装置 ５３ 光学系 ５７ 当接面 ５８ 指

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 千尋 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 佐野 みさ 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 松山 好幸 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 飯田 亮介 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 井出 稚恵 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 椎名 幸子 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B047 AA25 AB02 BB04 BC04 BC12 CA19 CB17 CB22 DC09 5C022 AA05 AA12 AB15 AB17 AC42 AC51 CA07 5L096 AA06 BA15 CA14 DA02 FA06 FA23 GA28 GA55

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報を撮像し、出力する撮像素子
   と、 第１の被撮像体を照射する第１の光源部と、 第２の被撮像体を照射する第２の光源部と、 前記第１の光源部および前記第２の光源部を点滅させる
   光源駆動部と、 前記光源駆動部の駆動および前記撮像素子の撮像を制御
   する制御部と、 前記撮像素子から出力された画像情報の検出を行う信号
   検出部とを有し、 前記制御部は、前記第１の光源部と前記第２の光源部と
   を交互に点灯させるように前記光源駆動部を制御すると
   共に、点灯側の光源部に対応する情報を出力し、 前記信号検出部は、前記撮像素子から出力された画像情
   報を検出したとき、前記制御部から出力された前記点灯
   側の光源部に対応する情報を参照することにより、前記
   画像情報が撮像された際の、被撮像体を照射した光源部
   に対応する情報を生成することを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記第１の被撮像体が、撮像される面に
   凹凸を有する被撮像体であり、前記第２の被撮像体が、
   撮像される面に濃淡を有する被撮像体であることを特徴
   とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記第１の被撮像体が、指紋パターンで
   あることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記制御部は、前記被撮像体を照射した
   光源部に対応する情報が検出された後は、前記被撮像体
   を照射した光源部のみを点灯するように、前記光源駆動
   部を制御することを特徴とする請求項１から請求項３ま
   でのいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記撮像素子が、複数の画素から構成さ
   れ、 前記信号検出部が前記撮像素子からの画像情報の出力を
   検出するまでは、前記制御部が、前記撮像素子を構成す
   る画素のうちの一部の画素を用いて撮像を行うように、
   前記撮像素子を制御することを特徴とする請求項１から
   請求項４までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記制御部は、前記信号検出部が前記撮
   像素子からの画像情報の出力を検出した後に、前記撮像
   素子が前記一部の画素よりも多くの画素を用いて撮像を
   行うように制御することを特徴とする請求項５に記載の
   画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記被撮像体を照射した光源部に対応す
   る情報が検出された後は、前記制御部が、前記被撮像体
   を照射した光源部の点灯周期を、前記被撮像体を照射し
   た光源部に対応する情報が生成される以前の点灯周期よ
   りも短くするように前記光源駆動部を制御することを特
   徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記
   載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 撮像される面に凹凸を有する第１の被撮
   像体と、撮像される面に濃淡を有する第２の被撮像体の
   画像情報を撮像し、出力する撮像素子と、 前記撮像素子の撮像を制御する制御部と、 前記撮像素子から出力された情報の画素毎の変化の割合
   を検出して出力する輪郭抽出フィルタ手段を備えた信号
   検出部とを有し、 前記信号検出部は、前記輪郭抽出フィルタ手段からの出
   力のうち、出力が所定範囲内の画素の割合によって、前
   記画像情報の属性の判別を行うことを特徴とする画像処
   理装置。
9. 【請求項９】 前記第１の被撮像体を撮像した画像情報
   が入力される第１のアプリケーション実行部と、 前記第２の被撮像体を撮像した画像情報が入力される第
   ２のアプリケーション実行部と、 前記撮像素子、前記信号検出部、前記第１のアプリケー
   ション実行部および前記第２のアプリケーション実行部
   に接続され、前記撮像素子から出力された画像情報を、
   前記信号検出部からの出力に応じて、前記第１のアプリ
   ケーション実行部または前記第２のアプリケーション実
   行部に振り分けて出力する選択部と、 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の画像
   処理装置を備えたことを特徴とする情報装置。
10. 【請求項１０】 指紋パターンの画像情報と、濃淡で表
    わされた画像情報との属性を判別する画像処理方法であ
    って、 複数の画素によって構成された画像情報を、輪郭抽出フ
    ィルタによって輪郭抽出して、画素毎の絶対値を算出す
    るステップと、 前記画素毎の絶対値が、第１の所定範囲内にある画素数
    をカウントするステップと、 前記第１の所定範囲内にある画素数が、前記画像情報を
    構成する全画素数に対して占める割合を算出するステッ
    プと、 前記割合が、第２の所定範囲内か否かを判定するステッ
    プとを有し、 前記割合が前記第２の所定範囲内か否かによって、前記
    属性を判別することを特徴とする画像処理方法。
11. 【請求項１１】 前記輪郭抽出フィルタが１次元のデジ
    タルフィルタであり、 前記第１の所定範囲が、最大出力の３０％以上１００％
    未満であり、 前記第２の所定範囲が、全画素数の５％以上１００％未
    満であるときに、 前記画像情報を前記濃淡で表わされた画像情報であると
    判別することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理
    方法。
12. 【請求項１２】 前記輪郭抽出フィルタが１次元のデジ
    タルフィルタであり、 前記第１の所定範囲が、最大出力の１５％以上３０％未
    満であり、 前記第２の所定範囲が、全画素数の５％以上１００％未
    満であるときに、 前記指紋パターンの画像情報であると判別することを特
    徴とする請求項１０に記載の画像処理方法。
13. 【請求項１３】 コンピュータに、請求項１０から請求
    項１２までのいずれか１項に記載の画像処理方法を実行
    させるプログラム。