JP2004326830A - Image processing apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus for improving image processing properties. <P>SOLUTION: The image processing apparatus includes means for registering one or more addresses of holes having a size within a predetermined range during execution of registering processing for a binary registered image and a binary test image. When a hole is detected in the test image within a predetermined range from the address position of a registered hole during collating processing of the registered image and test image, the hole is judged to be concordant. It is a necessary condition for judgment of concordance with regard to the registered image and test image that, when all registered holes are examined for concordance, the number of concordant holes exceeds a predetermined ratio to the total number of registered holes. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ディジタル化された画像(指紋、印影、図形、文字など)の解析や認識等のための画像処理を画像処理装置(すなわち、電子計算機、電子交換機、通信制御装置、ICカード、画像認識装置、画像照合装置、画像検査装置などにおけるハードウェア及び/又はソフトウェア)により行う場合、性能向上(照合精度向上、処理量削減,データ量削減)のための画像処理の手段を1つ以上備える画像処理装置に関するものである。   The present invention provides an image processing apparatus (that is, an electronic computer, an electronic exchange, a communication control apparatus, an IC card, an image processing apparatus) for analyzing and recognizing digitized images (fingerprints, imprints, figures, characters, etc.). When performed by hardware and / or software in a recognition device, an image matching device, an image inspection device, etc., one or more image processing means for improving performance (improving matching accuracy, reducing processing amount, reducing data amount) are provided. The present invention relates to an image processing device.

本発明の対象とする画像の例として、画像が指紋の場合を説明する。指紋は、指の隆線の紋様である。なお、谷線(隆線と隆線の間)は隆線で定まるので、隆線の代わりに谷線の描く紋様を指紋として用いてもよい。指紋として扱う線を指紋線と呼ぶ。本人確認のための指紋の入力装置は、撮像装置(例えば、CCD(電荷結合素子)カメラ)から入力する方式として、プリズム方式(例えば、非特許文献1参照)、及びホログラム方式(例えば、非特許文献2参照)などがある。   As an example of an image targeted by the present invention, a case where the image is a fingerprint will be described. A fingerprint is a pattern of ridges on a finger. Since the valley line (between the ridges) is determined by the ridge, a pattern drawn by the valley may be used as a fingerprint instead of the ridge. A line treated as a fingerprint is called a fingerprint line. The fingerprint input device for personal identification includes a prism method (for example, see Non-Patent Document 1) and a hologram method (for example, non-patent method) as a method of inputting from an imaging device (for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera). Reference 2).

撮像装置から入力されたアナログ情報の指紋画像は、A/D(アナログ/ディジタル)変換器により、ディジタル化された指紋の濃淡画像に変換される。この指紋の濃淡画像は、画像メモリの画素のアドレスである座標(X,Y)と、画像メモリの各画素アドレスの構成要素である画素の輝度により表される。X軸、Y軸の設定方法は任意である。指紋の凹凸を直接に二値画像に変換して、指紋画像としてもよい。   A fingerprint image of analog information input from the imaging device is converted into a digitized gray-scale image of the fingerprint by an A / D (analog / digital) converter. The grayscale image of the fingerprint is represented by coordinates (X, Y), which are the addresses of the pixels in the image memory, and the luminance of the pixels, which are components of each pixel address in the image memory. The setting method of the X axis and the Y axis is arbitrary. The fingerprint unevenness may be directly converted into a binary image to obtain a fingerprint image.

指紋の濃淡画像は、平滑化や隆線の方向などにより補正を行える。指紋の特徴を表す特徴点としては、端点、分岐点、交差点がある。ディジタル化された指紋の濃淡画像の特徴点は、指紋画像を二値化し、更に細線化して、特徴点を表す画素の範囲(例えば、特徴点を中心とする3×3個の画素集合)のパターンと同じパターンが細線化画像に存在することにより検出できる(例えば、非特許文献3参照)。   The density image of the fingerprint can be corrected by smoothing or the direction of the ridge. The characteristic points representing the characteristics of the fingerprint include an end point, a branch point, and an intersection. The feature points of the digitized fingerprint grayscale image are obtained by binarizing the fingerprint image and further thinning the image to obtain a range of pixels representing the feature points (for example, a set of 3 × 3 pixels centered on the feature points). This can be detected by the presence of the same pattern as the pattern in the thinned image (for example, see Non-Patent Document 3).

指紋の照合において、あらかじめ照合のための情報をメモリに登録しておく指紋を登録指紋(登録画像または登録指紋画像)、登録指紋との一致性を照合する指紋を検査指紋(検査画像または検査指紋画像)と呼ぶ。登録指紋と検査指紋の照合方式として、特徴点を用いる方式、隆線の方向を用いる方式、及び登録指紋と検査指紋の原画像同士のパターンマッチングによる方式などが知られている。細線化画像同士のパターンマッチングによる方式として、特許文献1には、登録指紋の細線化画像と検査指紋の細線化画像の重ね合わせによる照合方式が記述されている。   In fingerprint matching, a fingerprint in which information for matching is registered in a memory in advance is a registered fingerprint (registered image or registered fingerprint image), and a fingerprint to be compared with the registered fingerprint is a test fingerprint (test image or test fingerprint). Image). As a method of comparing a registered fingerprint and a test fingerprint, a method using a feature point, a method using the direction of a ridge, and a method using pattern matching between original images of a registered fingerprint and a test fingerprint are known. As a method based on pattern matching between thinned images, Patent Literature 1 describes a collation method by superimposing a thinned image of a registered fingerprint and a thinned image of a test fingerprint.

平滑化は、指紋画像の雑音の影響を減らすための処理であり、例えば、任意の画素の近傍画素の値を用いる局所加重平均フィルタがあり、非特許文献4などに述べられている。   Smoothing is a process for reducing the influence of noise in a fingerprint image. For example, there is a local weighted average filter that uses values of neighboring pixels of an arbitrary pixel, and is described in Non-Patent Document 4 and the like.

二値画像の細線化は、線の対象とする種類の画素について、大部分(大部分とは、半分以上から全部までの意味とし、理想的には全部)の線幅を1画素とすることであり、対象とする種類の画素は、黒画素又は白画素のいずれか一方を選択できるが、黒画素として以後記述する。濃淡画像を二値化して、二値画像の細線化を行う方式として、黒画素の集合内で、外側にある黒画素を、黒画素の連結性(4連結又は8連結)を保持して順次に削除して行くヒルディッチ(Hilditch)の細線化方式などがある(例えば、非特許文献5、6、7参照)。非特許文献8においても濃淡画像又は二値画像の細線化方式が述べられている。   Thinning of a binary image is to set the line width of most (mostly, from half or more to all, ideally all) lines of pixels of the type to be lined to one pixel In this case, either a black pixel or a white pixel can be selected as a target type of pixel. As a method of binarizing a gray-scale image and thinning the binary image, a black pixel on the outside in a set of black pixels is sequentially stored while maintaining the connectivity (4 or 8 connections) of the black pixels. (See, for example, Non-Patent Documents 5, 6, and 7). Non-Patent Document 8 also describes a method for thinning a grayscale image or a binary image.

濃淡画像を二値化して、二値画像にする方式は、例えば非特許文献9などに述べられている。二値化の方法として、P一タイル法が知られており、これは、二値化した後の対象画素(黒画素と白画素のいずれか一方)の全体の画素数に対する割合が、あらかじめ定めた値と等しくなるように、二値化のしきい値を定める方法であるが(例えば、非特許文献10参照)、この方法は、画像を部分領域に分割して二値化する場合には直接に適用できない。   A method of binarizing a grayscale image into a binary image is described in, for example, Non-Patent Document 9. As a binarization method, a P-tile method is known, in which a ratio of a binarized target pixel (either a black pixel or a white pixel) to the total number of pixels is determined in advance. Is a method of determining a threshold value for binarization so as to be equal to the threshold value (for example, see Non-Patent Document 10). Not directly applicable.

指紋の入力では、検査指紋と登録指紋で、位置ずれ(回転および平行移動)が生じるので、検査指紋と登録指紋の照合では、両指紋についての位置合わせが必要となる。位置合わせ方式(回転と平行移動)としては、隆線方向を用いる方式、代表特徴点と周辺特徴点による方式、平行移動のみを可能な範囲について試行錯誤し、最も一致数の多い場合を最終設定位置とする方式などが知られている。位置合わせのときに必要な座標変換や幾何学的変換の公式は、例えば、非特許文献11に述べられている。   In the input of the fingerprint, a positional shift (rotation and translation) occurs between the test fingerprint and the registered fingerprint. Therefore, in the collation of the test fingerprint and the registered fingerprint, it is necessary to align the positions of both fingerprints. As the alignment method (rotation and translation), a method using the ridge direction, a method using representative feature points and peripheral feature points, trial and error for the range where only translation is possible, and final setting when the number of matches is the largest A method for determining the position is known. Formulas for coordinate transformation and geometric transformation necessary for alignment are described in Non-Patent Document 11, for example.

照合のときの位置合わせにおいて、指紋画像の近似的中心点を求めることが有用である。特許文献2では、隆線の勾配が急な方向を逐次に探索して中心点を求める方式が述べられている。非特許文献12においては、長方形の各辺の平行線との交点数を用いて、逐次に中心位置に接近する方式が述べられている。非特許文献13においては、走査線ごとに通過する隆線数を計数して線数の分布を求めている。   It is useful to find an approximate center point of the fingerprint image in the alignment at the time of collation. Patent Literature 2 describes a method in which a direction in which a gradient of a ridge line is steep is sequentially searched to obtain a center point. Non-Patent Document 12 describes a method of sequentially approaching the center position by using the number of intersections of each side of a rectangle with parallel lines. In Non-Patent Document 13, the distribution of the number of lines is obtained by counting the number of ridges passing for each scanning line.

非特許文献14では、登録指紋の細線化画像(又は細め処理を行った画像)から取得した黒画素と検査指紋の二値画像(又は細め処理を行った画像)の照合による方式を提案しており、その方式では、二値画像同士で照合を行う方式よりも処理量及びメモリ量が削減されている。   Non-Patent Document 14 proposes a method in which a black pixel obtained from a thinned image of a registered fingerprint (or an image subjected to a thinning process) and a binary image of a test fingerprint (or an image subjected to a thinning process) are collated. In this method, the amount of processing and the amount of memory are reduced as compared with the method of comparing two binary images.

登録情報のメモリヘの保存では、記憶量をできるだけ少なくする必要がある。本発明では、細め処理された二値画像(線図形)を登録情報として記憶する必要がある。線図形の記憶方法として、非特許文献15が知られているが、指紋のような複雑な場合への適用は困難である。   In storing the registration information in the memory, it is necessary to reduce the storage amount as much as possible. In the present invention, it is necessary to store the thinned binary image (line figure) as registration information. Non-Patent Document 15 is known as a method of storing a line figure, but it is difficult to apply the method to a complicated case such as a fingerprint.

特開昭63−132386号公報、「指紋照合方法」.JP-A-63-132386, "Fingerprint collation method". 特公昭58−55548号公報、「図形中心位置決定方法」.Japanese Patent Publication No. 58-55548, "Method of determining center position of figure". 清水ほか著「プリズムを用いた指紋情報検出方法−全反射法と光路分離法の比較−」、電子通信学会論文誌、Vol.J68−D、No.3、pp.414−415(1985年).Shimizu et al., "Fingerprint Information Detection Method Using Prism-Comparison between Total Reflection Method and Optical Path Separation Method", IEICE Transactions, Vol. J68-D, No. 3, pp. 414-415 (1985). 井垣ほか著「ホログラフィック指紋センサを用いた個人照合装置」、電子情報通信学会技術研究報告、PRU87−31、pp.27−33、(1987年).Igaki et al., "Personal collation device using holographic fingerprint sensor", IEICE Technical Report, PRU87-31, pp. 139-143. 27-33, (1987). 笹川ほか著「低品質画像への対応能力を高めた個人確認用指紋照合装置」、電子情報通信学会論文誌,Vol.J72−D−ll,No.5,pp.707−714(1990年).Sasakawa et al., "Fingerprint Verification Device for Personal Confirmation with Enhanced Capability to Handle Low-Quality Images," IEICE Transactions, Vol. J72-D-ll, No. 5, pp. 707-714 (1990). 高木・下田(監修)「画像解析ハンドブック」、pp.538−548、東京大学出版会(1991年).Takagi and Shimoda (supervised) "Image Analysis Handbook", pp. 538-548, The University of Tokyo Press (1991). 田村(監修)「コンピュータ画像処理入門」、総研出版、pp.80−83(1985年).Tamura (supervised) "Introduction to Computer Image Processing", Soken Publishing, pp. 80-83 (1985). 田村著「多面的画像処理とそのソフトウェア・システムに関する研究」、電子技術総合研究所研究報告,pp.25−64、835号(1984年2月)Tamura, "Study on Multi-faceted Image Processing and its Software System", Research Report of The Institute of Electronics, Technology, pp. No. 25-64, 835 (February 1984) 森ほか著「画像認識の基礎[1]」、pp.65−71、オーム社(1986年).Mori et al., "Basics of Image Recognition [1]", pp. 65-71, Ohmsha (1986). 小林著「画像の細線化と特徴点抽出」、信学技報、PRU90−149、pp.33−38(1991年).Kobayashi, "Image thinning and feature point extraction", IEICE Technical Report, PRU90-149, pp. 33-38 (1991). 森ほか著「画像認識の基礎[1]」、PP.37−47、オーム社(1986年).Mori et al., "Basics of Image Recognition [1]", PP. 37-47, Ohmsha (1986). 高木・下田(監修)「画像解析ハンドブック(東京大学出版会、1991年発行)」の503ページの記述.Description on page 503 of "Image Analysis Handbook (published by The University of Tokyo, 1991)" by Takagi and Shimoda (supervised). プラストックほか著、郡山訳「コンピュータグラフィックス」、pp.84−88、マグロウヒルブック(1987年).Plastock et al., Translated by Koriyama, "Computer Graphics", pp. 84-88, McGraw-Hill Book (1987). 伊藤ほか著「中心点に着目した指紋画像の一分類法」、信学技報、PRU89−79、pp.15−22(1989年).Ito et al., "A Classification Method of Fingerprint Images Focusing on the Center Point", IEICE Technical Report, PRU89-79, pp. 139-157. 15-22 (1989). 「指紋照合における基準点抽出に関する一検討」、昭和62年電子情報通信学会情報・システム部門全国大会、No.125."A Study on Reference Point Extraction in Fingerprint Verification", 1987 IEICE Information and System Division National Convention, No. 125. 小林著「指紋画像の照合方式の考察」、信学技報、PRU91−45、電子情報通信学会、pp.25−30(1991年7月).Kobayashi, "Consideration of Fingerprint Image Matching Method," IEICE Technical Report, PRU91-45, IEICE, pp. 25-30 (July 1991). フリーマンのチェーン符号による方法(例えば安居院・中嶋著「画像情報処理」、pp.113−114、森北出版(1991年).A method using Freeman's chain code (for example, "Image Information Processing" written by Yasui-in and Nakajima, pp. 113-114, Morikita Publishing (1991).

画像の解析や認識の性能を向上するために、処理量の削減、認識精度の向上、及び登録情報量の削減を図る。
例えば、従来、指紋画像の照合で、処理量の大きい処理は、指紋線の復元、細線化、及び照合の位置合わせである。画像の特徴点(端点、分岐点、交差点)による照合方式では、指紋線の復元のための処理量が大きく、かつ特徴点が不明確な場合や特徴点数が少ない場合の照合が困難である。登録指紋と検査指紋の原画像同士のパターンマッチングによる照合方式では、押捺時の指紋の隆線の幅には、指の圧力や乾燥状態により変動があるために、誤識別が発生しやすく、しかも、登録情報の格納のための記憶量が大きくなる。
In order to improve the performance of image analysis and recognition, the amount of processing is reduced, the accuracy of recognition is improved, and the amount of registered information is reduced.
For example, conventionally, in the collation of fingerprint images, the processing with a large processing amount is restoration of a fingerprint line, thinning, and alignment of the collation. In the matching method using the feature points (end points, branch points, intersections) of the image, it is difficult to perform the matching when the amount of processing for restoring the fingerprint line is large and the feature points are unclear or the number of feature points is small. In the matching method based on pattern matching between the original image of the registered fingerprint and the original image of the inspection fingerprint, the width of the ridge of the fingerprint at the time of imprinting fluctuates due to the pressure and dryness of the finger, so that erroneous identification is likely to occur. Therefore, the storage amount for storing the registration information increases.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の構成にあっては、二値画像である登録画像と検査画像について、登録画像に対する登録処理手段の実行中に、規定範囲の大きさのホールのアドレスを1つ以上登録する手段を備え、登録画像と検査画像の照合処理手段の実行中に、登録されたホールのアドレスの位置からの規定範囲について、検査画像にホールが存在するときに該ホールは一致とし、登録されたすべてのホールについて調べて、一致したホールが登録されたホールの総数に対して規定比率以上あることを、登録画像と検査画像が一致と判定するために必要な条件とする手段を備えることを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problem, in the configuration according to the first aspect, the registration image and the inspection image, which are binary images, have a hole of a specified range during the execution of the registration processing unit for the registration image. Means for registering one or more addresses, and when the registered image and the inspection image match processing means are being executed, when a hole exists in the inspection image within a specified range from the address position of the registered hole, Is a match, and all the registered holes are checked.The conditions necessary for judging that the registered image and the inspection image match are that the matched hole has a specified ratio or more to the total number of registered holes. It is characterized by having means for performing.

また、請求項2に記載の構成にあっては、二値画像である登録画像と検査画像について、登録処理手段の実行中に、規定範囲の大きさのホールの存在しない部分である非ホールのアドレスを1つ以上登録する手段を備え、登録画像と検査画像の照合処理手段の実行中に、登録された非ホールのアドレスからの規定範囲について、検査画像に非ホールが存在しないときに該非ホールは一致とし、登録されたすべての非ホールについて調べて一致した非ホールが登録された非ホールの総数に対して規定比率以上あることを、登録画像と検査画像が一致と判定するために必要な条件とする手段を備えることを特徴としている。   In the configuration according to the second aspect of the present invention, the registered image and the inspection image, which are binary images, are not included in the non-hole portion, which is a portion where a hole of a specified range does not exist, during execution of the registration processing means. Means for registering one or more addresses, and, during execution of the registered image and inspection image collation processing means, for a specified range from the registered non-hole address, when there is no non-hole in the inspection image, the non-hole It is necessary to determine whether the registered image and the inspection image match by checking all registered non-holes and determining that the matched non-holes are equal to or greater than the specified ratio with respect to the total number of registered non-holes. It is characterized by having means for setting conditions.

また、請求項3に記載の構成にあっては、黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とし、各画素アドレスは、X座標とY座標で表される二値画像について、黒画素と白画素の画素種類のいずれか一方を対象画素種類とし、位置は任意であって規定の画素数と形状を有する画素集合、画素集合の一部分から構成される部分的画素集合の種別を定め、かつ画素集合は代表画素と非代表画素から成っており、二値画像を画素集合の集合体とみなし、各Y座標上のおのおのの画素集合の代表画素のX座標について、各画素集合に対象画素種類が存在するかどうかをチェックして対象画素種類が存在するときにだけ代表画素のX座標、代表画素が黒画素か白画素かの区分ビット、非代表画素の個々の画素における黒画素と白画素の区分ビット、及び部分的画素集合の種別データにより、二値画像を記憶する手段を備えることを特徴としている。   Further, in the configuration according to the third aspect, the black pixel and the white pixel are the components of the pixel of the image, and each pixel address is defined as the black pixel and the black pixel in the binary image represented by the X coordinate and the Y coordinate. Any one of the pixel types of white pixels is set as a target pixel type, the position is arbitrary, a pixel set having a specified number of pixels and a shape, a type of a partial pixel set formed by a part of the pixel set, and The pixel set is composed of a representative pixel and a non-representative pixel, and the binary image is regarded as a set of pixel sets. Is checked, and only when the target pixel type exists, the X coordinate of the representative pixel, the division bit of whether the representative pixel is a black pixel or a white pixel, the black pixel and the white pixel of each non-representative pixel Bits and parts of The classification data of the pixel set is characterized in that it comprises means for storing the binary image.

また、請求項4に記載の構成にあっては、黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とする二値画像の2つの画像について、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手段において、位置合わせにおける移動範囲で、少なくとも1つの方向の移動区間を複数の部分区間に分離することにより、部分位置合わせ区間を構成し、最初からm番目(mは正定数)までの部分位置合わせ区間における一致の度合いの最大値が、規定条件外であるときは、以後の部分位置合わせ区間における照合処理は実行せずに、照合は不一致と判定する手段を備えることを特徴としている。   Further, in the configuration according to claim 4, for two images of a binary image in which a black pixel and a white pixel are constituent elements of the image pixels, a matching processing unit for checking the coincidence after the two images are aligned. , A moving section in at least one direction is divided into a plurality of sub-sections in a moving range in the positioning to form a partial positioning section, and the m-th (m is a positive constant) partial positioning from the beginning When the maximum value of the degree of coincidence in the section is out of the prescribed condition, the matching processing is not performed in the subsequent partial positioning section, and the matching is determined to be a mismatch.

また、請求項5に記載の構成にあっては、黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とする2つの二値画像について、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手段において、位置合わせにおける移動範囲で、少なくとも1つの方向の移動の区間を複数の部分区間に分割して部分位置合わせ区間を構成し、分割された部分位置合わせ区間ごとに順次に照合処理を行って最終判定が最初に一致と判定できたときに、残った部分位置合わせ区間における照合は行わずに、両画像は一致と判定する手段を備えることを特徴としている。   Further, in the configuration according to claim 5, for two binary images having a black pixel and a white pixel as constituent elements of the image, the matching processing means for checking the coincidence after alignment of the two images, In the movement range in the positioning, a section of movement in at least one direction is divided into a plurality of partial sections to form a partial positioning section, and a collation process is sequentially performed for each of the divided partial positioning sections to make a final determination. When the first image is determined to be a match, the matching is not performed in the remaining partial registration section, and the two images are provided with means for determining a match.

また、請求項6に記載の構成にあっては、黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とする2つの二値画像について、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手段において、位置合わせにおける移動範囲で、少なくとも1つの方向の移動の区間を複数の部分区間に分割して部分位置合わせ区間を構成し、各部分位置合わせ区間内の1つの移動位置についての照合で、一方の画像の対象画素の集合を連続に分離して順次に他方の画像の対象画素との一致性を調べる場合に、各分離された対象画素集合のチェック終了ごとに、該分離された対象画素集合ごとの一致度チェック条件により途中までの一致の度合いを判定し、不一致であるときは、該移動位置での照合は不一致であると判定し、該移動位置についての残りの部分についての照合を放棄する手段を備えることを特徴としている。   Further, in the configuration according to claim 6, for two binary images having a black pixel and a white pixel as components of an image pixel, the matching processing means for checking the coincidence after aligning the two images, In the movement range in the positioning, at least one movement section in one direction is divided into a plurality of partial sections to form a partial positioning section, and one of the moving positions in each of the partial positioning sections is compared with one of the moving positions. When the set of target pixels of an image is successively separated and sequentially checked for consistency with the target pixel of the other image, each time the check of each separated target pixel set is completed, each of the separated target pixel sets is checked. The degree of matching up to the middle is determined according to the matching degree check condition of, and if they do not match, the matching at the moving position is determined to be mismatching, and the matching of the rest of the moving position is checked. It is characterized in that it comprises means to abandon.

また、請求項7に記載の構成にあっては、二値画像である登録画像と検査画像に対して、登録画像に細め処理を行った画像から登録情報を作成する手段と、検査画像の黒画素数の全体画素数に対する比率を黒画素比率規定条件内に設定する手段と、登録情報と検査画像の一致の度合いが一致度規定条件内であるかどうかを判定する手段と、登録情報と検査画像の不一致の度合いが不一致度規定条件内であるかどうかを判定する手段を備え、照合における一致性の判定として、一致の度合いが一致度規定条件内にあり、かつ不一致の度合いが不一致度規定条件内にあることを、登録画像と検査画像の一致性判定で合格するために必要な条件とする手段を備えることを特徴としている。   Further, in the configuration according to the seventh aspect, for the registered image and the inspection image that are binary images, a unit that creates registration information from an image obtained by performing a narrowing process on the registered image, Means for setting the ratio of the number of pixels to the total number of pixels within a black pixel ratio prescribed condition; means for determining whether the degree of coincidence between the registration information and the inspection image is within the coincidence prescribed condition; Means for determining whether or not the degree of image mismatch is within the degree-of-mismatch-determining condition, and determining the degree of coincidence in the collation, the degree of matching is within the degree-of-match-determining condition, and the degree of mismatch is determined by the degree of mismatch A feature is provided that means that the condition is satisfied is a condition necessary to pass in the determination of the coincidence between the registered image and the inspection image.

また、請求項8に記載の構成にあっては、二値画像である検査画像と登録画像について、検査画像の黒画素と登録画像の黒画素を比較する照合処理手段の実行中に、登録画像の任意のアドレスAが黒画素であり、検査画像のアドレスAは白画素のときに、検査画像のアドレスAの近傍の規定範囲のアドレスを調べて黒画素があるときは、登録画像のアドレスAの黒画素は検査画像の黒画素と近似的に一致と判定し、かつ、以後の該検査画像と該登録画像の照合において、検査画像の近似的に一致と判定した黒画素が、登録画像のアドレスA以外の黒画素と重複して一致と判定することを排除する手段を備えることを特徴としている。   Further, in the configuration according to the eighth aspect, for the inspection image and the registered image that are binary images, the registered image is compared with the registered image during execution of the matching processing unit that compares the black pixel of the inspection image with the black pixel of the registered image. Is a black pixel, the address A of the inspection image is a white pixel, and an address in a specified range near the address A of the inspection image is checked. Are determined to be approximately the same as the black pixels of the inspection image, and in the subsequent comparison of the inspection image with the registered image, the black pixels that are determined to be approximately the same as the inspection image are determined as the black pixels of the registered image. It is characterized in that it comprises means for eliminating the determination of coincidence with a black pixel other than the address A.

また、請求項9に記載の構成にあっては、複数の画像を入力して保持する手段を備え、任意の2つの画像の照合を行う手段を備え、入力された複数の画像について、規定の組み合わせで順次に2つを選択して一方を登録画像、他方を検査画像として照合を行って一致の度合いを記憶して行き,最も一致の度合いが良好と判定できたときの登録画像を、入力された複数の画像の内の登録画像として選択する手段を備えることを特徴としている。   Further, in the configuration according to the ninth aspect, there is provided a means for inputting and holding a plurality of images, a means for collating arbitrary two images, The two are selected sequentially in combination, one is registered as the registered image, the other is checked as the inspection image, the degree of coincidence is stored, and the registered image when the degree of coincidence is determined to be good is input. It is characterized by comprising means for selecting as a registered image from among the plurality of images that have been set.

また、請求項10に記載の構成にあっては、任意数N個(N≧2)の登録画像の中から、1つの検査画像と一致する1つの登録画像を発見するための照合処理を実行する場合に、登録画像と検査画像の位置合わせ区間については、元の位置合わせ区間はすべての分割範囲の和集合であるように分離し、1つの検査画像とN個の登録画像の照合を、位置合わせの各分割範囲について行うことを、1つの検査画像と一致する1つの登録画像が発見できるまで順次に行う手段を備えることを特徴としている。   In the configuration according to the tenth aspect, a matching process is performed to find one registered image that matches one inspection image from an arbitrary number N (N ≧ 2) of registered images. In this case, for the registration section between the registered image and the inspection image, the original registration section is separated so as to be a union of all divided ranges, and the comparison between one inspection image and the N registered images is performed. It is characterized in that a means is provided for sequentially performing the alignment for each divided range until one registered image matching one inspection image is found.

また、請求項11に記載の構成にあっては、2つの二値画像について、登録画像に対する登録処理手段の実行中に、登録画像の登録情報と、該登録画像の輝度を反転した画像である反転登録画像の登録情報を登録しておく手段を備え、次に、照合処理手段の実行中に、検査画像と登録画像による登録情報とを照合し、該検査画像の輝度を反転した画像である反転検査画像と、反転登録画像による登録情報とを照合し、これら2つの照合結果が、共に合格であることを、登録画像と検査画像は一致であると判定するために必要な条件とする手段を備えることを特徴としている。   In the configuration according to the eleventh aspect, for two binary images, the registration information of the registered image and the image whose luminance is inverted are registered during execution of the registration processing unit for the registered image. Means for registering the registration information of the inverted registration image, and then comparing the inspection image with the registration information based on the registration image during execution of the matching processing means, and inverting the brightness of the inspection image. Means for comparing the reversal inspection image with the registration information based on the reversal registration image, and determining that both of the two comparison results are acceptable, as a condition necessary for determining that the registration image and the inspection image match. It is characterized by having.

〔作用〕
画像処理の性能向上のための画像の品質向上は、黒画素集合中の白画素集合によるホールまたは無ホールの存在位置によるチェックの手段(請求項1、請求項2を参照)、二値化された画像の歪補正の手段(請求項8を参照)、黒画素の比率の一定化と一致の度合い及び不一致の度合いを照合の条件とすることによる手段(請求項7を参照)、入力された1つ以上の画像の相互の照合により得られる最良の画像を登録する手段(請求項9を参照)、を選択的に利用することより解決する。
[Action]
Image quality improvement for improving image processing performance is performed by means of a check (refer to claims 1 and 2) based on the existence position of holes or no holes by a set of white pixels in a set of black pixels. Means for correcting the image distortion (see claim 8), means for making the ratio of black pixels constant and using the degree of coincidence and the degree of non-coincidence as conditions for matching (see claim 7), The problem is solved by selectively using a means for registering the best image obtained by mutually comparing one or more images (see claim 9).

画像処理の性能向上のための照合の処理量の削減は、部分位置合わせ区間を最初からm個(m≧1,mはあらかじめ定めた定数)まで照合して、その間の最大の一致の度合いが規定値以下のときは、不一致と判定する手段(請求項4を参照)、照合の一致性の判定を部分位置合わせ区間ごとに順次に行い、一致と判定できたときには全体でも一致と判定し、以後の部分位置合わせ区間については照合は行わない手段(請求項5を参照)、照合の一致性の判定を部分位置合わせ区間ごとに順次に行い、部分位置合わせ区間内の途中で一致の度合いが規定以上でないと判定できたときには、その部分位置合わせ区間内の残りの部分についての照合は行わないで次の部分位置合わせ区間の処理に行く手段(請求項6を参照)、1つの検査画像と一致する1つの登録画像を任意数の登録画像の中から発見する処理を行う場合の照合処理量を削減するために位置合わせ区間を分割範囲に分割して照合を行うことを各登録画像との照合に順次に適用する手段(請求項10を参照)、を必要に応じて選択的に用いることにより、解決する。画像処理の性能向上のための登録データ量の削減は、部分的画素集合の種別データを画素集合形状識別子として記憶する手段(請求項3を参照)、を選択的に利用することにより解決する。   In order to improve the performance of image processing, the amount of collation processing is reduced by collating up to m partial registration sections (m ≧ 1, m is a predetermined constant) from the beginning, and determining the maximum degree of matching between them. When the value is equal to or less than the specified value, a means for determining a mismatch (see claim 4), determination of matching of the collation is sequentially performed for each partial positioning section, and if a match is determined, the whole is determined to be a match. Means that does not perform collation for the subsequent partial alignment sections (see claim 5), the determination of matching consistency is sequentially performed for each partial alignment section, and the degree of matching is determined in the middle of the partial alignment section. If it can be determined that the value is not more than the specified value, means for performing the processing of the next partial alignment section without performing the collation for the remaining part in the partial alignment section (see claim 6), and one inspection image and Match In order to reduce the amount of collation processing when performing a process of finding one registered image from an arbitrary number of registered images, the collation with each registered image is performed by dividing the alignment section into division ranges and performing collation. The problem is solved by selectively using means (see claim 10) that are sequentially applied to the device as needed. The reduction in the amount of registered data for improving the performance of image processing can be solved by selectively using means (see claim 3) for storing type data of a partial pixel set as a pixel set shape identifier.

画像処理の性能向上のために照合で不一致の度合い(不一致部分率)の計算を不要としたい場合には、反転画像の情報も反転登録情報とし、照合時には反転登録画像登録情報と反転検査画像との照合も行う手段により解決する(請求項11を参照)。   If it is not necessary to calculate the degree of mismatch (unmatched portion ratio) in the collation to improve the performance of the image processing, the information of the inverted image is also used as the inversion registration information. (See Claim 11).

本発明では、請求項と実施の形態で述べた1つ以上の手段を選択して適用することにより、画像処理の性能を向上できる効果がある。
請求項1、請求項2とその実施の形態で記述した照合手段では、指紋のときに汗腺に相当する部分のチェックまで行うので、より厳密な照合ができるという効果がある。
請求項3とその実施の形態で記述した二値画像の記憶に係わる手段では、選択した画素集合よりも小さい部分画素集合のデータに対象画素種類が存在しない場合に、登録データ量を減らすことができる効果がある。
According to the present invention, there is an effect that the performance of image processing can be improved by selecting and applying one or more means described in the claims and the embodiments.
According to the matching means described in the first and second aspects and the embodiments thereof, since a part corresponding to a sweat gland is checked at the time of a fingerprint, there is an effect that more precise matching can be performed.
In the means relating to storage of a binary image described in claim 3 and the embodiment, when the target pixel type does not exist in the data of the partial pixel set smaller than the selected pixel set, the registered data amount can be reduced. There is an effect that can be done.

請求項4とその実施の形態で記述した照合に係わる手段では、最初からm番目(m=1,2,…)までの部分位置合わせ区間について照合した段階で、全体の位置合わせ区間の照合が不一致であると判定できる場合があるので、照合の処理量を削減できる効果がある。
請求項5とその実施の形態で記述した照合に係わる手段では、部分位置合わせ区間を単位とする照合で、全体での照合も一致と判定できる場合があるので、照合の処理量を削減できる効果がある。
In the means relating to the matching described in claim 4 and the embodiment, at the stage where the matching from the beginning to the m-th (m = 1, 2,...) Partial matching section is performed, the matching of the entire positioning section is performed. In some cases, it can be determined that they do not match, so that there is an effect that the processing amount of collation can be reduced.
In the means relating to the collation described in claim 5 and the embodiment, the collation can be determined to be the same as the whole collation in the collation in units of the partial alignment section, so that the amount of collation processing can be reduced. There is.

請求項6とその実施の形態で記述した照合に係わる手段では、部分位置合わせ区間内での1つの移動位置についての不一致判定を、登録情報の黒画素集合の途中までの照合で放棄できる場合があり、かつこのチェックは黒画素集合の分割の境界だけで行えばよいのでチェックによるオーバヘッドもなく、照合の処理量を削減できる効果がある。
請求項7において示した手段を実行する装置では、入力される濃淡画像の変動に対して、検査画像の黒画素の比率を一定化できるので、照合の判定の確実性を高める効果がある。
According to the means relating to the matching described in claim 6 and the embodiment, in some cases, it is possible to abandon the discrepancy determination for one moving position in the partial alignment section by checking up to the middle of the black pixel set of the registration information. In addition, since this check need only be performed at the boundary of the division of the black pixel set, there is no overhead due to the check, and there is an effect that the processing amount of the collation can be reduced.
In the apparatus for executing the means described in claim 7, the ratio of the black pixels of the inspection image can be made constant with respect to the fluctuation of the input grayscale image, so that there is an effect of increasing the certainty of the collation determination.

請求項8とその実施の形態で記述した照合手段では、画像の歪による変動に対して、登録画像の黒画素の近傍の情報もチェックするので、画像の線の歪変動に対処できる効果がある。
請求項9とその実施の形態で記述した登録処理に係わる手段では、複数の入力画像の内から、登録画像としたときに最良の画像を選択できるので、照合のときの一致性を向上できる効果がある。
According to the collation means described in claim 8 and the embodiment, information on the vicinity of black pixels of the registered image is also checked against the fluctuation due to the distortion of the image, so that there is an effect that the distortion of the line of the image can be dealt with. .
According to the means relating to the registration processing described in claim 9 and the embodiment, the best image can be selected as a registered image from a plurality of input images, so that the coincidence at the time of matching can be improved. There is.

請求項10とその実施の形態で記述した照合処理に係わる手段では、位置合わせの移動範囲を分割範囲に分割して照合を行うことを、各登録画像との照合に順次に適用することにより、1つの検査画像と一致する1つの登録画像を、任意数の登録画像の中から発見する処理を行う照合処理量を、削減できる効果がある。
請求項11において示した手段を選択する場合では、不一致部分率の計算を省略できる効果がある。
In the means relating to the collation processing described in claim 10 and the embodiment, by performing the collation by dividing the moving range of the alignment into the divided ranges, by sequentially applying the collation to each registered image, This has the effect of reducing the amount of collation processing for finding one registered image that matches one inspection image from an arbitrary number of registered images.
In the case where the means described in claim 11 is selected, there is an effect that the calculation of the unmatched portion ratio can be omitted.

実施の形態として、画像が指紋(指紋画像と呼ぶことがある)である場合を述べる。図1は、指紋の識別システムの一構成例である。画像入力装置2から入力された指紋は、画像処理装置1において処理される。画像処理装置1は、ディジタル化された指紋の濃淡画像、二値画像、及び各種の処理を行った画像を必要時に格納するための画像メモリ4、1つ以上のCPUである中央処理装置5、及びプログラム、データ、データの集合であるファイルなどの情報の記憶のためのメモリ6を備えている。メモリ6に特性の異なる記憶装置(例えば、半導体メモリと磁気ディスク)が混在する場合には、それらの相互間における情報の移動は、必要に応じてハードウェアやソフトウェアで行うものとする。   As an embodiment, a case where an image is a fingerprint (sometimes called a fingerprint image) will be described. FIG. 1 is a configuration example of a fingerprint identification system. The fingerprint input from the image input device 2 is processed in the image processing device 1. The image processing device 1 includes an image memory 4 for storing digitized fingerprint grayscale images, binary images, and images subjected to various types of processing when necessary, a central processing unit 5 that is one or more CPUs, And a memory 6 for storing information such as programs, data, and files that are sets of data. When memory devices having different characteristics (for example, a semiconductor memory and a magnetic disk) coexist in the memory 6, information transfer between them is performed by hardware or software as necessary.

画像メモリ4とメモリ6は、格納情報による区分であり、同じ記憶装置で実現してもよい。画像入力装置2は、撮像装置7を備えている。A/D変換器3は、アナログ情報をディジタル情報に変換する(ここで、直接にディジタル画像が得られる種類の画像入力装置を用いる場合は、A/D変換器は不要である)。ディジタル化された指紋の濃淡画像である指紋画像を格納する画像メモリ4における画素アドレスは、X座標とY座標により(X,Y)と表す。画素アドレス(X,Y)を、画素(X,Y)、もしくは、単に、(X,Y)と表すことがある。1つの画像を格納する画像メモリ4の部分を画面と呼ぶ。画像メモリ4は、1つ以上の画面を持つことができる。画素アドレスを、単に、アドレスと呼ぶことがある。   The image memory 4 and the memory 6 are sections based on stored information, and may be realized by the same storage device. The image input device 2 includes an imaging device 7. The A / D converter 3 converts analog information into digital information (here, if an image input device of a type that can directly obtain a digital image is used, the A / D converter is unnecessary). A pixel address in the image memory 4 for storing a fingerprint image which is a grayscale image of a digitized fingerprint is represented by (X, Y) by an X coordinate and a Y coordinate. The pixel address (X, Y) may be represented as a pixel (X, Y) or simply (X, Y). The part of the image memory 4 that stores one image is called a screen. The image memory 4 can have one or more screens. The pixel address may be simply referred to as an address.

画像メモリ4の各画面は、画素で構成され、その全部の画素アドレスの範囲を0≦X≦Xh、0≦Y≦Yhとすると、この画素アドレスの範囲内で更に指定された処理範囲が処理の対象となる。画素アドレスや画素数を含む計算により、画素アドレスや画素数に小数点以下の数が発生する場合には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、又は切り上げのいずれかにより処理する。画素の値は輝度で表わされる。輝度のどの部分が隆線となるかは、画像入力装置2の処理方式と画像処理装置1における画像の処理とに依存し、いずれの場合でも隆線に対応する輝度の特性を画像処理装置1に事前に設定しておくことにより処理が可能である。   Each screen of the image memory 4 is composed of pixels. If the entire pixel address range is 0 ≦ X ≦ Xh and 0 ≦ Y ≦ Yh, the processing range further specified within this pixel address range is processed. Subject to. When a calculation including the pixel address and the number of pixels causes a decimal part to occur in the pixel address and the number of pixels, the processing is performed by rounding down, rounding off, or rounding up the decimal part. Pixel values are represented by luminance. Which part of the luminance becomes a ridge depends on the processing method of the image input device 2 and the processing of the image in the image processing device 1, and in any case, the characteristic of the luminance corresponding to the ridge is determined by the image processing device 1. The processing can be performed by setting in advance.

1つ以上の画素の集合を画素集合と呼ぶ。指紋の識別において、画像処理装置1のメモリ6に登録するために画像入力装置2から入力される指紋の画像を登録指紋(登録画像または登録指紋画像)、検査のために画像入力装置2から入力される指紋の画像を検査指紋(検査画像または検査指紋画像)と呼ぶ。黒画素と白画素に二値化された画像において、指紋線としては、黒画素と白画素のいずれか一方を対象画素の種類として選定でき、それらの内のいずれかが隆線と谷線にそれぞれ対応していればよい。本実施の形態では、黒画素を指紋線として扱う。   A set of one or more pixels is called a pixel set. In identifying a fingerprint, a fingerprint image input from the image input device 2 for registration in the memory 6 of the image processing device 1 is input as a registered fingerprint (registered image or registered fingerprint image), and input from the image input device 2 for inspection. The fingerprint image to be inspected is called an inspection fingerprint (inspection image or inspection fingerprint image). In an image binarized into black pixels and white pixels, as a fingerprint line, either a black pixel or a white pixel can be selected as a target pixel type, and one of them can be a ridge line and a valley line. It is only necessary to correspond to each. In the present embodiment, a black pixel is treated as a fingerprint line.

細線化は、大部分の線幅が1画素となるようにする処理のことであるが、本実施の形態では、元の二値画像の黒画素による画像に含まれるように黒画素集合の線幅を部分的又は全体的に細めることを細め処理と呼び、細め処理の結果得られる画像を細め画像と呼ぶ。したがって、細線化は、本実施の形態における細め処理の1つの形態である。なお、線幅は、任意の線の縁の点を定めたときに、その線内を通って他の縁に達する最小距離(画素数)と定義する。したがって、線幅は、線の縁の位置ごとに定まる。   Thinning is a process in which most of the line width is set to one pixel. In the present embodiment, however, a line of a black pixel set is included in an image formed by black pixels of an original binary image. Reducing the width partially or entirely is referred to as a narrowing process, and an image obtained as a result of the narrowing process is referred to as a narrowing image. Therefore, thinning is one form of thinning processing in the present embodiment. Note that the line width is defined as the minimum distance (the number of pixels) that reaches the other edge through the line when a point at the edge of an arbitrary line is determined. Therefore, the line width is determined for each line edge position.

図2(a)は、画像メモリ4に格納される画像のデータの状況を示している。画像10の画面には、画像入力装置2から入力された画像から得られてディジタル化された画像(二値画像又は濃淡画像)を格納する。画像11の画面には、例えば入力時の画像を格納しておき、画像10の処理に利用できる。処理手段の選定により、画像11が不要な場合もあり、その場合には、画像メモリ4は、画像10だけでよい。画像メモリ4からメモリ6に画像を転写してメモリ6で画像処理を行ってもよい。図2(b)は、メモリ6に格納されるデータ等の状況を示しており、プログラム及びデータ12には、本実施の形態を実現するためのプログラム及びデータを格納し、登録情報13には、登録指紋画像の登録情報をファイルに格納して保存する。   FIG. 2A shows the state of image data stored in the image memory 4. On the screen of the image 10, a digitized image (binary image or grayscale image) obtained from the image input from the image input device 2 is stored. For example, an image at the time of input is stored on the screen of the image 11 and can be used for processing of the image 10. Depending on the selection of the processing means, the image 11 may not be necessary. In that case, the image memory 4 only needs to be the image 10. An image may be transferred from the image memory 4 to the memory 6 and image processing may be performed in the memory 6. FIG. 2B shows the situation of data and the like stored in the memory 6. The program and data 12 store a program and data for realizing the present embodiment, and the registration information 13 contains Then, the registration information of the registered fingerprint image is stored and saved in a file.

画像の画素には、輝度があり、輝度に対応した値を定めておく。画素アドレス(X,Y)における輝度をf(X,Y)で表す。画像入力方式に依存して、画像メモリ4に設定された濃淡画像を二値化して得られる場合と、画像メモリ4に直接に二値画像が設定される場合とがある。   The pixels of the image have luminance, and a value corresponding to the luminance is determined. The luminance at the pixel address (X, Y) is represented by f (X, Y). Depending on the image input method, there are a case where the grayscale image set in the image memory 4 is obtained by binarization, and a case where the binary image is directly set in the image memory 4.

濃淡画像は、画素の輝度が複数存在する画像であり、その輝度の変動範囲は任意の濃淡画像を本発明の対象とすることができるが、説明の便宜上、本実施の形態では、数値例を記述する場合には、輝度は0から255までとし、輝度0が最も輝度が低い状態(黒)であり、輝度255が最も輝度が高い状態(白)であり、黒と白の輝度の中間値も連続して存在しえるとする。   A grayscale image is an image in which a plurality of pixel brightnesses exist, and the range of variation in the brightness can be an arbitrary grayscale image. For convenience of explanation, in the present embodiment, numerical examples will be described. In the case of description, luminance is from 0 to 255, luminance 0 is the state with the lowest luminance (black), luminance 255 is the state with the highest luminance (white), and an intermediate value between the luminance of black and white. Can exist continuously.

二値画像は、黒画素と白画素のみで表わされるが、黒画素と白画素のそれぞれの輝度に対応した値を定めておくものとする。黒画素が輝度の高い部分であるか低い部分であるかは、対象とする画像とその入力方法などにより定まるものであり、いずれの場合に対応させてもよい。本実施の形態では、輝度の値を考慮する必要のある場合(例えば、輝度に関連した数値例の記述)には、二値画像では、黒画素の輝度は0、白画素の輝度は255の場合を例として記述する。   A binary image is represented only by black pixels and white pixels, but it is assumed that values corresponding to the respective luminances of the black pixels and white pixels are determined. Whether a black pixel is a high-luminance portion or a low-luminance portion is determined by a target image and an input method thereof, and may correspond to any case. In the present embodiment, when it is necessary to consider a luminance value (for example, description of a numerical example related to luminance), in a binary image, the luminance of a black pixel is 0 and the luminance of a white pixel is 255. The case is described as an example.

画像メモリ4に格納する画像の論理的な原点及び座標軸は、物理的な画像メモリ4の画素の位置と独立に定めることができる。X軸とY軸の設定は自由であるが、説明の便宜上、X方向は左から右(すなわち、Xの増加方向)に水平方向、Y方向は上から下(すなわち、Yの増加方向)に垂直方向とする。
1つ以上の画素の集合を画素集合と呼ぶ。図3(a)は3×3画素(すなわち、3×3個の画素)による画素集合(3×3画素集合)の例であり、図3(b)は4×4画素による画素集合(4×4画素集合)の例、図3(c)は4×3画素による画素集合(4×3画素集合)の例である。
図3(a)において、画素{Pl,P3,P5,P7}をP0の4近傍画素と呼び、画素{P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8}をP0の8近傍画素と呼ぶ。
The logical origin and coordinate axis of the image stored in the image memory 4 can be determined independently of the physical pixel positions of the image memory 4. The X axis and the Y axis can be freely set, but for convenience of explanation, the X direction is horizontal from left to right (that is, the direction of increasing X), and the Y direction is top to bottom (that is, the direction of increasing Y). Vertical direction.
A set of one or more pixels is called a pixel set. FIG. 3A is an example of a pixel set (3 × 3 pixel set) including 3 × 3 pixels (that is, 3 × 3 pixels), and FIG. 3B is a pixel set (4 × 4 pixels) (4 × 4 pixels). FIG. 3C is an example of a pixel set of 4 × 3 pixels (4 × 3 pixel set).
In FIG. 3A, a pixel {P1, P3, P5, P7} is called a 4-neighbor pixel of P0, and a pixel {P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8} is an 8-neighbor pixel of P0. Call.

本発明の実施の形態で、除算は、分母が0でないときにだけ行うこととする。主な用語と記法の定義を次に示す。ただし、これらの記法の一部は、実施の形態に現れない場合もある。
[m]:任意の数mの小数点以下切り捨てを表す。
||:任意の2つの数のそのままの値による連結を表す。例えば、1||0||1=101である。
〜:任意の2つの数(または記号)について、a〜bは、aからbまでの意味とし、かつ、a,bは共に該範囲に含まれることとする。
f(X,Y):画素のアドレス(X,Y)における輝度である。
In the embodiment of the present invention, division is performed only when the denominator is not 0. The definitions of the main terms and notations are shown below. However, some of these notations may not appear in the embodiments.
[M]: represents an arbitrary number m rounded down to the decimal point.
||: Represents the concatenation of two arbitrary numbers as they are. For example, 1 || 0 || 1 = 101.
~: For any two numbers (or symbols), a to b have the meaning from a to b, and a and b are both included in the range.
f (X, Y): luminance at a pixel address (X, Y).

FA:指紋領域である。指紋境界は、指紋領域内として扱う。
(XC,YC):指紋の近似的中心点のアドレスである。
(XRC,YRC):登録指紋の近似的中心点のアドレスである。
(XTC,YTC):検査指紋の近似的中心点のアドレスである。
Rth:登録指紋画像(濃淡画像又は二値画像)から得られる登録指紋二値画像(第1画像)に、少なくとも細め処理を行うことにより得られた登録指紋変更画像である。
FA: Fingerprint area. The fingerprint boundary is treated as within the fingerprint area.
(XC, YC): The address of the approximate center point of the fingerprint.
(XRC, YRC): Address of approximate center point of registered fingerprint.
(XTC, YTC): The address of the approximate center point of the test fingerprint.
Rth: a registered fingerprint changed image obtained by performing at least a narrowing process on a registered fingerprint binary image (first image) obtained from a registered fingerprint image (shade image or binary image).

Tth:検査指紋画像(濃淡画像又は二値画像)から得られる検査指紋二値画像(第2画像)に、少なくとも黒画素の比率の調整または細め処理を行った検査指紋変更画像である。
RA:登録指紋変更画像Rthにおける指紋領域内にある全部の黒画素のアドレス(X,Y)の集合である。RAは、RT(0)、RB(0)、及び非使用指紋領域内黒画素の和集合である。
Tth: a test fingerprint changed image obtained by subjecting a test fingerprint binary image (second image) obtained from a test fingerprint image (shade image or binary image) to at least adjustment or thinning of the ratio of black pixels.
RA: A set of addresses (X, Y) of all black pixels in the fingerprint area in the registered fingerprint changed image Rth. RA is the union of RT (0), RB (0), and black pixels in the unused fingerprint area.

RT(0):RT(0)は、RAの部分集合である。RT(0)は,RAの小領域として、1つ以上の任意の数の分離した画素集合の領域を指定できる。
RT(0)をサブテンプレートと呼ぶ。サブテンプレートを抽出する画像の部分をサブテンプレート部分と呼ぶことがある。サブテンプレートは、画像の位置合わせに用いる(図4参照)。
RT (0): RT (0) is a subset of RA. RT (0) can designate an area of one or more arbitrary number of separated pixel sets as a small area of RA.
RT (0) is called a sub-template. The part of the image from which the sub-template is extracted may be called a sub-template part. The sub-template is used for image alignment (see FIG. 4).

RB(0):RB(0)は、RAの部分集合であり、1つ以上の任意の数の分離した画素集合の領域を指定できる。RB(0)を非サブテンプレートと呼ぶ。非サブテンプレートを抽出する画像の部分を非サブテンプレート部分と呼ぶことがある。非サブテンプレートは、画像の位置合わせに用いない。RT(0)とRB(0)は重複しないように設定する(図4参照)。 RB (0): RB (0) is a subset of RA and can specify an area of one or more arbitrary number of separated pixel sets. RB (0) is called a non-sub template. The part of the image from which the non-sub-template is extracted may be referred to as a non-sub-template part. Non-sub-templates are not used for image registration. RT (0) and RB (0) are set so as not to overlap (see FIG. 4).

RT(S):登録指紋変更画像の座標軸を、任意に定めた点を中心にS度回転させたときのサブテンプレートRT(0)の黒画素のアドレス(X,Y)の集合である。
RT(S,H,V):登録指紋変更画像の座標軸を、任意の点(例えば、登録指紋の近似的中心点)を中心にS度回転後、水平移動H、垂直移動Vを行った後の座標軸におけるサブテンプレートRT(0)のアドレスの集合である。RT(0,0,0)=RT(0)、RT(S,0,0)=RT(S)である。(なお、移動位置を指定するS,H,Vの一組の値により、登録指紋変更画像を座標変換により移動した1つのパターンが定まる。)
RT (S): A set of addresses (X, Y) of black pixels of the sub template RT (0) when the coordinate axis of the registered fingerprint changed image is rotated S degrees around an arbitrarily determined point.
RT (S, H, V): after rotating the coordinate axis of the registered fingerprint changed image by S degrees around an arbitrary point (for example, an approximate center point of the registered fingerprint), and after performing horizontal movement H and vertical movement V Is a set of addresses of the sub-template RT (0) on the coordinate axes of. RT (0,0,0) = RT (0) and RT (S, 0,0) = RT (S). (Note that a set of values of S, H, and V that specify the movement position determines one pattern in which the registered fingerprint changed image has been moved by coordinate transformation.)

RB(S,H,V):登録指紋変更画像の座標軸を、任意の点(例えば、登録指紋の近似的中心点)を中心にS度回転後、水平移動H、垂直移動Vを行った後の座標軸における非サブテンプレートRB(0)のアドレスの集合である。RB(0,0,0)=RB(0)、RB(S,0,0)=RB(S)である。
Nlm:サブテンプレート一致黒画素数であり、登録指紋変更画像のサブテンプレートの黒画素と検査指紋変更画像の黒画素とで一致した黒画素数を表す。
RB (S, H, V): after rotating the coordinate axis of the registered fingerprint changed image by S degrees around an arbitrary point (for example, an approximate center point of the registered fingerprint), and after performing horizontal movement H and vertical movement V Is a set of addresses of the non-sub-template RB (0) on the coordinate axes of. RB (0,0,0) = RB (0) and RB (S, 0,0) = RB (S).
Nlm: The number of black pixels matching the sub-template, and represents the number of black pixels matched between the black pixels of the sub-template of the registered fingerprint changed image and the black pixels of the test fingerprint changed image.

Nlc:サブテンプレート総黒画素数であり、登録指紋変更画像のサブテンプレートの総黒画素数を表す。
N2m:非サブテンプレート一致黒画素数であり、登録指紋変更画像の非サブテンプレートの黒画素と検査指紋変更画像の黒画素とで一致した黒画素数を表す。
N2c:非サブテンプレート総黒画素数であり、登録指紋変更画像の非サブテンプレートの総黒画素数を表す。
Nm:Nlm又はN2mを表す。カウンタNmは、Nmの計算のための計数器の値である。
Nc:Nlc又はN2cを表す。カウンタNcは、Ncの計算のための計数器の値である。
Nlc: The total number of black pixels of the sub-template, which represents the total number of black pixels of the sub-template of the registered fingerprint changed image.
N2m: the number of black pixels matching the non-sub-template, and represents the number of black pixels that match the black pixels of the non-sub-template of the registered fingerprint changed image and the black pixels of the test fingerprint changed image.
N2c: Non-sub-template total black pixel number, which indicates the total black pixel number of the non-sub-template of the registered fingerprint changed image.
Nm: represents Nlm or N2m. The counter Nm is a counter value for calculating Nm.
Nc: represents Nlc or N2c. The counter Nc is a counter value for calculating Nc.

部分領域:画像を複数の部分に分割したときの個々の領域である。
区間[a,b]:任意の値a,bについて、aからbまでの両端を含む区間を表す。
位置合わせ区間:2つの画像の位置合わせのために画像を移動する範囲(各方向別の移動区間の集合)を表し、{回転移動区間,水平移動区間,垂直移動区間}で構成される。
Partial area: An individual area when an image is divided into a plurality of parts.
Section [a, b]: Represents a section including both ends from a to b for arbitrary values a and b.
Positioning section: represents a range (a set of moving sections for each direction) in which images are moved for positioning two images, and is composed of {rotating moving section, horizontal moving section, vertical moving section}.

部分位置合わせ区間:位置合わせ区間を1つ以上の部分集合に分けたときの個々の位置合わせ区間である。全体の位置合わせ区間は、1つ以上の部分位置合わせ区間の和集合である。
移動位置:1組の{回転移動位置,水平移動位置、垂直移動位置}で表される位置である。
登録指紋(登録画像):登録指紋画像、または登録指紋変更画像。
検査指紋(検査画像):検査指紋画像、または検査指紋変更画像。
しきい値:評価値としきい値の大小の比較により何らかの判定を行うための定数値。評価値ごとにしきい値の定め方は異なる。
Partial positioning section: An individual positioning section when the positioning section is divided into one or more subsets. The entire registration section is a union of one or more partial registration sections.
Movement position: A position represented by one set of {rotational movement position, horizontal movement position, vertical movement position}.
Registered fingerprint (registered image): Registered fingerprint image or registered fingerprint change image.
Inspection fingerprint (inspection image): Inspection fingerprint image or inspection fingerprint change image.
Threshold: a constant value for making some judgment by comparing the evaluation value with the threshold. How to determine the threshold value differs for each evaluation value.

図4は、画像メモリ4における画像10において、指紋境界により定まる指紋領域と、サブテンプレートRT(0)を抽出する部分及び非サブテンプレートRB(0)を抽出する部分の関係の例を表している。例1〜例3は、サブテンプレート部分と非サブテンプレート部分の例である。   FIG. 4 shows an example of a relationship between a fingerprint area defined by a fingerprint boundary and a part for extracting the sub-template RT (0) and a part for extracting the non-sub-template RB (0) in the image 10 in the image memory 4. . Examples 1 to 3 are examples of a sub-template portion and a non-sub-template portion.

指紋画像の処理を行うための手段を以下に述べる。なお、各手段の手順におけるステップで、その次に行う処理の記述がない場合は、直後のステップに進むものとする。各手段で用いる定数は、画像処理装置1及び画像入力装置2における種々の条件を考慮して、静的または動的に適切な値を設定することとする。各ステップとそれらが連動した処理の実現は、処理の内容が同じであれば、変形可能である。   The means for processing a fingerprint image will be described below. If there is no description of a process to be performed next in a step in the procedure of each unit, the process proceeds to the immediately following step. As for the constants used in each means, appropriate values are statically or dynamically set in consideration of various conditions in the image processing apparatus 1 and the image input apparatus 2. The realization of each step and the processing in which they are linked can be modified as long as the contents of the processing are the same.

(1)画像入力装置から画像メモリヘの入力確定契機の設定手段
画像入力装置2から画像メモリ4に入力される画像10は、撮像装置7の対象物(すなわち、対象が指紋の場合には、画像入力装置2に入力する指)の移動により変化するため、画像メモリ4の画像10を確定する契機を定める必要がある。このための処理の方法には、
(a)画像入力装置2から画像処理装置1に対して、信号により画像の確定契機を通知する方法、
(b)利用者が、画像処理装置1に画像の確定契機を指示する方法、又は、
(c)画像処理装置1が、画像の確定契機を、画像メモリ4の画像10の状態を調べて定める方法、
がある。ここでは、(c)の方法の例を示す。
(1) Setting means for input confirmation trigger from the image input device to the image memory The image 10 input from the image input device 2 to the image memory 4 is a target object of the imaging device 7 (that is, if the target is a fingerprint, the image Since it changes with the movement of the finger (input to the input device 2), it is necessary to determine an opportunity to determine the image 10 in the image memory 4. Processing methods for this include:
(A) a method of notifying the image processing apparatus 1 of an image decision trigger by a signal from the image input apparatus 2;
(B) a method in which a user instructs the image processing apparatus 1 to determine an opportunity to fix an image, or
(C) a method in which the image processing apparatus 1 determines an image decision trigger by examining the state of the image 10 in the image memory 4;
There is. Here, an example of the method (c) will be described.

指紋の濃淡画像が正しく入力された状態では、輝度平均値は、一定の範囲の値になり、かつこの状態が連続するときに安定した画像が得られる。このことを利用して、入力を確定する画像の品質を高めるために、画像のあらかじめ定めた画素集合(例えば、画像の全領域、又は1つ以上の部分領域)について輝度平均値を求めて、該輝度平均値が規定条件内にあるときに、該画像は有効な画像であると判定し、このことを連続して規定回数以上確認できたときに最後に仮に固定した画像メモリ4の画像を確定する。
以上のことに基づく画像入力確定契機の設定手段の例を手順INに示す。
In a state in which the gray-scale image of the fingerprint is correctly input, the average luminance value is within a certain range, and a stable image can be obtained when this state continues. By taking advantage of this, in order to improve the quality of the image for which the input is determined, a luminance average value is determined for a predetermined pixel set of the image (for example, the entire region of the image or one or more partial regions), When the average luminance value is within the specified condition, the image is determined to be a valid image, and when this is continuously confirmed a specified number of times or more, the image of the temporarily fixed image memory 4 is finally determined. Determine.
An example of the setting means of the image input final opportunity based on the above is shown in a procedure IN.

(手順lN)
ステップIN1:
カウンタFaを0に初期化する。
ステップIN2:
画像入力処理を開始し、画像メモリの画像を仮に固定する。
ステップIN3:
画像の規定領域内について規定領域輝度平均値Eavを求め、この規定領域輝度平均値が規定条件内であれば有効な画像であると判定してステップIN4に行き、規定条件外であれば無効な画像であると判定してステップIN1に行く。ここで、
規定領域輝度平均値Eav=(規定領域内の画素の輝度の和)/(規定領域内の全画素数)であり、
Eavの規定条件は、EL≦Eav≦EHである。
EL,EHは定数であり、対象とする画像が入力された場合の輝度の変動範囲を考慮して定める。
(Procedure 1N)
Step IN1:
The counter Fa is initialized to 0.
Step IN2:
The image input process is started, and the image in the image memory is temporarily fixed.
Step IN3:
A specified area average brightness value Eav is obtained for the specified area of the image. If the specified area average brightness value is within the specified conditions, it is determined that the image is a valid image, and the process goes to step IN4. It is determined that the image is an image, and the procedure goes to step IN1. here,
The defined area average brightness value Eav = (sum of the brightness of the pixels in the defined area) / (the total number of pixels in the defined area)
The specified condition of Eav is EL ≦ Eav ≦ EH.
EL and EH are constants, and are determined in consideration of a fluctuation range of luminance when a target image is input.

なお、規定領域が複数あるときは、個々の規定領域について規定領域輝度平均値が規定条件内であるかどうかを調べて、有効な規定領域数がしきい値以上であるときに有効な画像であると判定する。
ステップIN4:
Faに1を加算する。
ステップIN5:
Faは規定値Fatかどうかを調べ、規定値であれば、ステップIN6に行く。規定値未満であれば、ステップIN2に行く。定数Fatの値は、入力される画像が安定するまでの最短の回数を考慮して設定する。
When there are a plurality of specified regions, it is checked whether or not the average value of the specified regions is within the specified conditions for each specified region. It is determined that there is.
Step IN4:
Add 1 to Fa.
Step IN5:
It is checked whether Fa is the specified value Fat. If it is the specified value, the process proceeds to step IN6. If it is less than the specified value, go to step IN2. The value of the constant Fat is set in consideration of the shortest number of times until the input image is stabilized.

ステップIN6:
画像メモリの画像を確定する。(手順IN終り)
図5は、画像の入力と有効性を連続して確認して、画像を確定する手順INの流れ図の概略である。
Step IN6:
Determine the image in the image memory. (End of procedure IN)
FIG. 5 is an outline of a flowchart of a procedure IN for continuously confirming input and validity of an image and determining an image.

(2)画像変換手段
画像入力装置2から画像処理装置1に入力される画像について、処理対象とする画素数は、認識精度を落とさない範囲で、少ないほうが性能の向上を図れる。
例えば、画像メモリの画素数が、処理対象とする画素数よりも大きい場合(数値例としては、画像メモリ4の画素数が、640×480画素(X=0〜639,Y=0〜479)であり、処理対象とする画素数が256×240画素(X=0〜255,Y=0〜239)であるような場合)には、画像を画像メモリ4に入力してから入力対象とする画像の範囲を調べ、画像の部分集合を抽出して仮画像とし、更に、仮画像から必要な処理対象とする画素数に合った小画像を抽出して、小画像を新たに通常の処理対象の画像とする。このための画像変換手段の例を、手順ETに示す。
(2) Image Conversion Means For an image input from the image input device 2 to the image processing device 1, the smaller the number of pixels to be processed, the better the performance of the image can be improved as long as the recognition accuracy is not reduced.
For example, when the number of pixels in the image memory is larger than the number of pixels to be processed (as a numerical example, the number of pixels in the image memory 4 is 640 × 480 pixels (X = 0 to 639, Y = 0 to 479)) If the number of pixels to be processed is 256 × 240 pixels (X = 0 to 255, Y = 0 to 239), the image is input to the image memory 4 and then input. The range of the image is examined, a subset of the image is extracted as a temporary image, and a small image corresponding to the required number of pixels to be processed is extracted from the temporary image, and the small image is newly added to the normal processing target. Image. An example of the image conversion means for this is shown in Procedure ET.

(画像変換手順ET)
ステップET1(小画像のX方向の範囲抽出):
ステップETla〜ステップETldを実行する。
ステップETla(黒画素の存在する仮画像左端のX座票を決定):
KaをX方向の増加幅とする(例えば、Ka=1)。
u=0,Ka,2Ka,3Ka,…,の順に、仮画像左端が見つかるまで、次の処理を進める。
(Image conversion procedure ET)
Step ET1 (extraction of the small image in the X direction):
Steps ETla to ETld are executed.
Step ETla (determines the X-coordinate at the left end of the provisional image where black pixels exist):
Let Ka be the increase width in the X direction (for example, Ka = 1).
The following processing is performed in the order of u = 0, Ka, 2Ka, 3Ka,... until the left end of the temporary image is found.

X=u,のときのY方向で抽出したY座標(Y=0,Ja,2Ja,…)の輝度の合計値GA(u)を求め、黒画素相当の輝度の存在を最初に確認できたときのuを仮画像左端のX座標とする。例えば、画像入力のない状態では、画像はすべて高い輝度を有する場合とすると、JaをY方向の増加幅(例えば、Ja=1)とし、ここで、GA(u)<GAであることを確認できたとき、このときのuを仮画像左端のX座標とする。
(ここで、確実性を増すために、更に、GA(u+Ka)<GAである条件を追加してもよい。)定数GAは、二値化したときに黒画素があることのしきい値であり、Y方向で抽出した画素の輝度の合計値が、黒画素が含まれていると見なせる最小の値に近い値となるように、輝度を考慮して定める。
The total value GA (u) of the luminance of the Y coordinate (Y = 0, Ja, 2Ja,...) Extracted in the Y direction when X = u was obtained, and the existence of the luminance equivalent to the black pixel could be confirmed first. Let u be the X coordinate of the left end of the temporary image. For example, if no image is input and all the images have high luminance, Ja is set to an increasing amount in the Y direction (for example, Ja = 1), and it is confirmed that GA (u) <GA. When it is completed, u at this time is set as the X coordinate of the left end of the temporary image.
(Here, in order to increase the certainty, a condition that GA (u + Ka) <GA may be further added.) The constant GA is a threshold value indicating that there is a black pixel when binarized. The luminance is determined in consideration of the luminance so that the total value of the luminance of the pixels extracted in the Y direction is close to the minimum value that can be regarded as including the black pixel.

ステップET1b(黒画素の存在する仮画像右端のX座標を決定):
v=Xh,Xh−Ka,Xh−2Ka,Xh−3Ka,…,の順に、仮画像右端が見つかるまで、次の処理を進める。
Step ET1b (determines the X coordinate of the right end of the temporary image where the black pixel exists):
The following processing is performed in the order of v = Xh, Xh-Ka, Xh-2Ka, Xh-3Ka,... until the right end of the temporary image is found.

X=v,のときのY方向で抽出したY座標(Y=0,Ja,2Ja,…)の輝度の合計値GA(v)を求め、黒画素相当の輝度の存在を最初に確認できたときのvを仮画像右端のX座標とする。例えばJaをY方向の増加幅(例えば、Ja=1)とし、GA(v)<GAであることを確認できたときに、そのときのvの値を仮画像右端のX座標とする。
(ここで、確実性を増すために、更に、GA(v−Ka)<GAである条件を追加してもよい。)
The total value GA (v) of the luminance of the Y coordinate (Y = 0, Ja, 2Ja,...) Extracted in the Y direction when X = v was obtained, and the existence of the luminance equivalent to the black pixel could be confirmed first. Let v be the X coordinate of the right end of the temporary image. For example, Ja is set to an increase width in the Y direction (for example, Ja = 1), and when it is confirmed that GA (v) <GA, the value of v at that time is set as the X coordinate of the right end of the temporary image.
(Here, in order to increase the certainty, a condition that GA (v−Ka) <GA may be further added.)

ステップETlc(仮画像の左端と右端に対する中点のX座標のWxを決定):
仮画像の左端と右端に対する中点のX座標のWxを、次の式により決定する。
Wx=(u+v)/2
Step ETlc (determine the Wx of the X coordinate of the middle point with respect to the left and right ends of the temporary image):
The Wx of the X coordinate of the middle point with respect to the left end and the right end of the temporary image is determined by the following equation.
Wx = (u + v) / 2

ステップET1d(小画像を抽出するための開始X座標を決定)
小画像の開始X座標Xaを、
Xa=Wx−XL/2
により定める。XLは、小画像のX方向の画素数である。ここで、小画像領域の大きさを一定化するために、Xa<0のときは、Xa=0とし、Xa+XL−1>Xhのときは、Xa=Xh−XLとする。
Step ET1d (determines the start X coordinate for extracting a small image)
The starting X coordinate Xa of the small image is
Xa = Wx-XL / 2
Determined by XL is the number of pixels in the X direction of the small image. Here, in order to make the size of the small image area constant, when Xa <0, Xa = 0, and when Xa + XL-1> Xh, Xa = Xh-XL.

ステップET2(小画像のY方向の範囲抽出):
ここでは、ステップET2a〜ステップET2dで、ステップET1と同様な処理をY方向に対して行い、小画像のY座標範囲を求める。
ステップET2a(黒画素の存在する仮画像上端のY座標を決定):
KbをY方向の増加幅とする(例えば、Kb=1)。
u=0,Kb,2Kb,3Kb,…,の順に、仮画像上端が見つかるまで、次の処理を進める。
Step ET2 (extraction of range of small image in Y direction):
Here, in steps ET2a to ET2d, the same processing as in step ET1 is performed in the Y direction to obtain the Y coordinate range of the small image.
Step ET2a (determines the Y coordinate of the upper end of the provisional image where the black pixel exists):
Let Kb be the increase width in the Y direction (for example, Kb = 1).
The following processing is performed in the order of u = 0, Kb, 2Kb, 3Kb,... until the upper end of the temporary image is found.

Y=u,のときのX方向で抽出したX座標(Y=0,Jb,2Jb,…)の輝度の合計値GB(u)を求め、黒画素相当の輝度の存在を最初に確認できたときのuを仮画像左端のX座標とする。例えば、JbをY方向の増加幅(例えば、Ja=1)とし、GB(u)<GBであることを確認できたとき、このときのuを仮画像上端のY座標とする。
(ここで、確実性を増すために、更に、GB(u+Kb)<GBであることを条件として追加してもよい。)ここで、GBは、黒画素があることのしきい値であり、X方向で抽出した画素の輝度の合計値が、黒画素が含まれていると見なせる最小の値に近い値となるように、輝度を考慮して定める。
The total value GB (u) of the luminance of the X coordinate (Y = 0, Jb, 2Jb,...) Extracted in the X direction when Y = u was obtained, and the existence of the luminance equivalent to the black pixel could be confirmed first. Let u be the X coordinate of the left end of the temporary image. For example, Jb is set to an increase width in the Y direction (for example, Ja = 1), and when it is confirmed that GB (u) <GB, u at this time is set as the Y coordinate of the upper end of the temporary image.
(Here, in order to increase certainty, it may be further added on condition that GB (u + Kb) <GB.) Here, GB is a threshold value for the presence of a black pixel, The luminance is determined in consideration of the luminance so that the total luminance value of the pixels extracted in the X direction is close to the minimum value that can be regarded as including a black pixel.

ステップET2b(黒画素の存在する仮画像下端のY座標を決定):
v=Yh,Yh−Kb,Yh−2Kb,Yh−3Kb,…,の順に、仮画像下端が見つかるまで、次の処理を進める。
Step ET2b (determines the Y coordinate of the lower end of the provisional image where the black pixel exists):
The following processing proceeds in the order of v = Yh, Yh-Kb, Yh-2Kb, Yh-3Kb,... until the lower end of the temporary image is found.

Y=v,のときのX方向で抽出したX座標(X=0,Jb,2Jb,…)の輝度の合計値GB(v)を求め、黒画素相当の輝度の存在を最初に確認できたときのuを仮画像下端のX座標とする。例えば、JbをY方向の増加幅(例えば、Ja=1)とし、GB(v)<GBであることを確認できたときに、そのときのvの値を仮画像下端のY座標とする。
(ここで、確実性を増すために、更に、GB(v−Kb)<GBである条件を追加してもよい。)
The total value GB (v) of the luminance of the X coordinate (X = 0, Jb, 2Jb,...) Extracted in the X direction when Y = v was obtained, and the existence of the luminance equivalent to the black pixel was first confirmed. Let u be the X coordinate of the lower end of the temporary image. For example, Jb is set to increase in the Y direction (for example, Ja = 1), and when it is confirmed that GB (v) <GB, the value of v at that time is set as the Y coordinate of the lower end of the temporary image.
(Here, in order to increase the certainty, a condition that GB (v−Kb) <GB may be further added.)

ステップET2c(仮画像の上端と下端に対する中点のY座標のWyを決定):
仮画像の上端と下端に対する中点のY座標のWyを、次の式により決定する。
Wy=(u+v)/2
ステップET2d(小画像を抽出するための開始Y座標を決定):
小画像の開始Y座標Ybを、
Yb=Wy−YL/2
により定める。YLは、小画像のY方向の画素数である。ここで、小画像領域の大きさを一定化するために、Yb<0のときは、Yb=0とし、Yb+YL−1>Yhのときは、Yb=Yh−YLとする。
Step ET2c (determines the Wy of the Y coordinate of the middle point with respect to the upper and lower ends of the temporary image):
The Wy of the Y coordinate of the middle point with respect to the upper and lower ends of the temporary image is determined by the following equation.
Wy = (u + v) / 2
Step ET2d (determining a start Y coordinate for extracting a small image):
The starting Y coordinate Yb of the small image is
Yb = Wy−YL / 2
Determined by YL is the number of pixels in the Y direction of the small image. Here, in order to make the size of the small image area constant, when Yb <0, Yb = 0, and when Yb + YL-1> Yh, Yb = Yh-YL.

ステップET3(処理対象画素を抽出):
X=Xa+XL−1まで、かつ、Y=Ybから
Y=Yb+YL−1まで
の範囲を処理対象の小画像とする。
ステップET4(小画像を、通常の画像とする):
小画像の範囲を、通常の画像として扱うための変換を必要に応じて行う。
例えば、原点の設定、画像の設定場所等の変換である。(ステップET終り)
Step ET3 (extract processing target pixels):
The range from X = Xa + XL-1 and from Y = Yb to Y = Yb + YL-1 is set as a small image to be processed.
Step ET4 (a small image is made a normal image):
Conversion for treating the range of the small image as a normal image is performed as needed.
For example, the setting of the origin, the conversion of the setting location of the image, and the like. (End of step ET)

図6は画像の処理範囲の変換の説明図の一例であり、画像メモリに設定された画像と、仮画像、小画像の例を示している。なお、手順ETにおいて、X方向またはY方向の一方のみを実行し、他方は固定の範囲とすることも可能である。画像メモリの画像をそのまま処理対象の画像とする場合には、手順ETによる変換は不要である。   FIG. 6 is an example of an explanatory diagram of conversion of the processing range of an image, and shows an example of an image set in an image memory, a temporary image, and a small image. In the procedure ET, only one of the X direction and the Y direction may be executed, and the other may be set to a fixed range. When the image in the image memory is used as the image to be processed as it is, the conversion by the procedure ET is unnecessary.

(3)平滑化手段
平滑化は、指紋画像の雑音の影響を減らすための処理である。平滑化の処理は、公知の方法を用いることができる。例えば、おのおのの画素の近傍画素の値を用いる局所加重平均フィルタなどを用いることができる。
画像メモリ4に直接に二値画像を入力できる場合には、平滑化は省略できる。二値画像を平滑化したときには、画像は濃淡画像となるので、再度、二値化を行う必要がある。
(3) Smoothing means Smoothing is processing for reducing the influence of noise on a fingerprint image. A known method can be used for the smoothing process. For example, a local weighted average filter using the value of a pixel in the vicinity of each pixel can be used.
If a binary image can be directly input to the image memory 4, smoothing can be omitted. When the binary image is smoothed, the image becomes a grayscale image, so it is necessary to perform the binarization again.

(4)二値化手段と背景分離手段
二値化は、濃淡画像を二値画像に変換する処理である。背景分離は、画像メモリ4における画像10の指紋画像の有効な範囲を明確化する処理である。二値化と背景分離を行う手順の例を手順Bに述べる。手順Bの入力情報は、入力画像情報である。手順Bの出力情報は、出力画像の二値画像、及び指紋境界情報である。画像メモリ4に直接に二値画像を入力できる種類の画像入力装置を用いる場合には、二値化(ステップB1)は省略して、背景分離だけを実行する。その反対に、二値化だけ必要であって、背景分離が不要な場合は、ステップB1のみを実行すればよい。
(4) Binarization unit and background separation unit Binarization is a process of converting a grayscale image into a binary image. The background separation is a process for clarifying the effective range of the fingerprint image of the image 10 in the image memory 4. An example of a procedure for performing binarization and background separation is described in Procedure B. The input information in the procedure B is input image information. The output information of the procedure B is a binary image of the output image and fingerprint boundary information. When an image input device of a type that can directly input a binary image to the image memory 4 is used, the binarization (step B1) is omitted and only background separation is performed. Conversely, when only binarization is required and background separation is not required, only step B1 may be executed.

(手順B)
Kを部分領域のX方向の長さを表す定数とする。
部分領域のY方向の長さは、部分領域のX方向の長さと異なってもよいが、以下では簡単のために等しい場合を記述する。
L=(Xh+1)/K
とする。ここでは、Lが整数となるようにKを選択する。一般的には、部分領域の長さを、部分領域ごとに可変とすることが可能である。次に、
(Procedure B)
Let K be a constant representing the length of the partial region in the X direction.
The length of the partial region in the Y direction may be different from the length of the partial region in the X direction, but the case where the length is equal will be described below for simplicity.
L = (Xh + 1) / K
And Here, K is selected such that L is an integer. Generally, the length of the partial area can be made variable for each partial area. next,

Kmax=((Xh+1)/K)−1
とする。画像10について、部分領域を一意に識別するための部分領域アドレスを各部分領域の先頭の画素アドレスとする。任意の画素アドレス(X,Y)は、部分領域アドレスJ(M,N)では、M=[X/K]、かつN=[Y/K]である。したがって、部分領域アドレスJ(M,N)に対応する画素アドレス(X,Y)は、
X=K・M,(M=0,1,2,…,Kmax)
Y=K・N,(N=0,1,2,…,Kmax)
により求まる。
Kmax = ((Xh + 1) / K) -1
And For the image 10, a partial area address for uniquely identifying the partial area is set as a head pixel address of each partial area. The arbitrary pixel address (X, Y) is M = [X / K] and N = [Y / K] in the partial area address J (M, N). Therefore, the pixel address (X, Y) corresponding to the partial area address J (M, N) is
X = KM, (M = 0, 1, 2,..., Kmax)
Y = K · N, (N = 0, 1, 2,..., Kmax)
Is determined by

ステップB1(二値化):
ステップB1a:
M=0,1,2,…,Kmax
N=0,1,2,…,Kmax
について、以下の処理を行う。各部分領域J(M,N)ごとに、個々の部分領域ごとに、部分領域内のすべての画素の輝度平均値Bav(M,N)を、
Bav(M,N)=(部分領域内の画素の輝度の和)/(部分領域内の画素数)
により求める。ここで、
X=K・M(M=0〜Kmax)
Y=K・N(N=0〜Kmax)
における(M,N)は、画像10の範囲を対象とする。
Step B1 (binarization):
Step B1a:
M = 0, 1, 2,..., Kmax
N = 0, 1, 2,..., Kmax
, The following processing is performed. For each partial area J (M, N), for each individual partial area, the average luminance value Bav (M, N) of all pixels in the partial area is calculated as follows:
Bav (M, N) = (sum of luminance of pixels in partial area) / (number of pixels in partial area)
Ask by here,
X = KM (M = 0 to Kmax)
Y = K · N (N = 0 to Kmax)
In (M, N) covers the range of the image 10.

すなわち、画像の範囲が、
0≦X≦Xh
0≦Y≦Yh
のときは、
M=0〜[Xh/K]
N=0〜〔Yh/K]
の範囲を対象とする。このとき、
画像10の部分領域の総数=([Xh/K]+1)・([Yh/K〕+1)となる。また、
全体の画像の輝度平均値=(全体の画像の輝度の和)/(全体の画像の画素数)である。
That is, the range of the image is
0 ≦ X ≦ Xh
0 ≦ Y ≦ Yh
When
M = 0 to [Xh / K]
N = 0 to [Yh / K]
Target range. At this time,
The total number of partial regions of the image 10 = ([Xh / K] +1) · ([Yh / K] +1). Also,
Average luminance value of entire image = (sum of luminance of entire image) / (number of pixels of entire image).

ステップBlb:
部分領域の境界により生じる不連続性を減らすために、部分領域相互間の変換を行う。すなわち、
M=1〜([Xh/K]−1)
N=1〜([Yh/K]−1)
について、
Cav(M,N)=(A0・Bav(M,N)+A1・Bav(M+1,N)+A2・Bav(M+1,N−1)+A3・Bav(M,N−1)+A4・Bav(M−1,N−1)+A5・Bav(M−1,N)+A6・Bav(M−1,N+1)+A7・Bav(M,N+1)+A8・Bav(M+1,N+1))/(A0+A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8)とする。
Step Blb:
In order to reduce discontinuities caused by sub-region boundaries, conversion between sub-regions is performed. That is,
M = 1 to ([Xh / K] -1)
N = 1 to ([Yh / K] -1)
about,
Cav (M, N) = (A0 · Bav (M, N) + A1 · Bav (M + 1, N) + A2 · Bav (M + 1, N−1) + A3 · Bav (M, N−1) + A4 · Bav (M− (1, N-1) + A5.Bav (M-1, N) + A6.Bav (M-1, N + 1) + A7.Bav (M, N + 1) + A8.Bav (M + 1, N + 1)) / (A0 + A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + A6 + A7 + A8).

A0,Al,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8は定数であり、部分領域の相互の関係を考慮して定める。例えば、
A0=Al=A2=A3=A4=A5=A6=A7=A8=1とすることができる。
各(M,N)についてのCav(M,N)は、メモリの作業域に格納しておく。
次に、
M=1〜([Xh/K]−1)
N=1〜([Yh/K]−1)について、
Bav(M,N)=Cav(M,N)とすることにより、各部分領域の輝度平均値Bav(M,N)を、部分領域(M,N)の相互の関係により、変更することができる。
A0, Al, A2, A3, A4, A5, A6, A7, and A8 are constants and are determined in consideration of the mutual relationship between partial regions. For example,
A0 = Al = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 = 1.
Cav (M, N) for each (M, N) is stored in the work area of the memory.
next,
M = 1 to ([Xh / K] -1)
For N = 1 to ([Yh / K] -1),
By setting Bav (M, N) = Cav (M, N), it is possible to change the average luminance value Bav (M, N) of each partial region due to the mutual relationship between the partial regions (M, N). it can.

図7は、部分領域(M,N)とその部分領域の輝度平均値Bav(M,N)との関係の一例である。ここで、部分領域の相互の関係による部分領域輝度平均値の変更方法は、上記の方法に限定されない。例えば、相互関係として用いる部分領域の数を増加したり、減少したり、又は、上述のCav(M,N)の式を変形したりすることが可能である。   FIG. 7 is an example of the relationship between the partial area (M, N) and the average luminance value Bav (M, N) of the partial area. Here, the method of changing the average brightness value of the partial areas based on the mutual relationship between the partial areas is not limited to the above method. For example, it is possible to increase or decrease the number of partial regions used as a correlation, or to modify the above-described expression of Cav (M, N).

ステップB1c:
(a)各部分領域について、Bav(X,Y)を求めた部分領域の画素(X,Y)の輝度f(X,Y)について、二値化のしきい値Tを、
T:部分領域輝度平均値+D+Da
ここで、Dは部分領域輝度平均値の補正のための定数である(例えば、D=0とする)。Daは変数(初期値は例えば、Da=0)であり、後述する。
Step B1c:
(A) For each partial area, a threshold value T for binarization is set for the luminance f (X, Y) of the pixel (X, Y) of the partial area for which Bav (X, Y) has been obtained.
T: partial area luminance average value + D + Da
Here, D is a constant for correcting the partial area luminance average value (for example, D = 0). Da is a variable (the initial value is, for example, Da = 0) and will be described later.

このときの部分領域(M,N)についての(X,Y),すなわち,
K・M≦X≦K・(M+1)−1
K・N≦Y≦K・(N+1)−1
の範囲の(X,Y)について輝度f(X,Y)が、
f(X,Y)≧Tのとき、(X,Y)を白画素に設定する(ただし、白と黒を反転するときは黒画素に設定する)。
f(X,Y)<Tのとき、(X,Y)を黒画素に設定する(ただし、白と黒を反転するときは白画素に設定する)。
(X, Y) for the partial area (M, N) at this time, ie,
KM <X <K <(M + 1) -1
K · N ≦ Y ≦ K · (N + 1) -1
The luminance f (X, Y) for (X, Y) in the range
When f (X, Y) ≧ T, (X, Y) is set to a white pixel (however, when white and black are inverted, a black pixel is set).
When f (X, Y) <T, (X, Y) is set to a black pixel (however, when white and black are inverted, white pixels are set).

以上が、部分領域輝度平均値をしきい値の要素とする二値化の手段である。部分領域内に輝度が高い画素がかなりの数で存在し、かつ、輝度変化が少ない部分領域では、輝度平均値が高い値となるために、二値化した結果として、その部分領域内の多くの画素が黒画素になることがある。この対策として、輝度平均値が高く、かつ輝度変化が微少な部分領域は、上述の二値化しきい値でなく、あらかじめ定めた規定のしきい値で二値化する。このための具体的な手順を以下に示す。   The above is the binarization means using the average value of the partial area luminance as the threshold element. In a partial area where a large number of high-luminance pixels exist in a partial area, and in a partial area where a change in luminance is small, the luminance average value becomes a high value. May become black pixels. As a countermeasure, a partial region having a high average luminance value and a small change in luminance is binarized not by the above-described binarization threshold value but by a predetermined threshold. The specific procedure for this is shown below.

原画像(濃淡画像)の各部分領域ごとに、
Bav(・,・)≦Bm
のときは、前述の輝度平均値をしきい値とする二値化を行う。
Bav(・,・)>Bm
(Bmは輝度平均値が高い値かどうかを判定するための値であり、例えば、輝度の180〜255を輝度が高いとみなす場合には、Bm=180)のときは、任意の1つの部分領域内の各画素について、
G=|(部分領域の輝度平均値)−(部分領域内の各画素の輝度)|
のGの値の最大値をGmaxとして、その値を求め、その結果、Gmax≦Bsmallの場合(Bsmallは、輝度変化幅の上限である。例えば、0〜9までの輝度変化を輝度変化が微少と見なすときは、Bsma11=10とする。)、その部分領域の画素は輝度変化が少ないと見なせるので、その部分領域は規定の二値化しきい値T=Bg(例えば、Bgは、全体の画像の輝度平均値、又は固定の値)で二値化する。
この手順を原画像のすべての部分領域について、反復する。図8は、輝度が微少変動な部分領域における二値化処理の概略の流れ図の一例である。
For each partial area of the original image (shade image),
Bav (・, ・) ≦ Bm
In the case of, binarization is performed using the above-mentioned average luminance value as a threshold value.
Bav (・, ・)> Bm
(Bm is a value for determining whether or not the luminance average value is high. For example, when luminance 180 to 255 is regarded as high luminance, Bm = 180). For each pixel in the region,
G = | (average luminance value of partial area) − (luminance of each pixel in partial area) |
The maximum value of G is determined as Gmax, and as a result, when Gmax ≦ Bsmall (Bsmall is the upper limit of the luminance change width. For example, the luminance change from 0 to 9 is very small. Is assumed to be Bsma11 = 10), the pixels in the partial area can be regarded as having little change in luminance, so that the partial area has a specified binarization threshold T = Bg (for example, Bg is the entire image). , Or a fixed value).
This procedure is repeated for all partial areas of the original image. FIG. 8 is an example of a schematic flowchart of a binarization process in a partial region in which the luminance slightly changes.

次の処理として、画像の入力時の状況により、画像の輝度状態が異なるので、部分領域の黒画素についての全画素に対する比率を求め、規定範囲外のときは、Daの値を変更して、再度、二値化する処理を、規定回数(1回以上)反復する。二値化のしきい値を最適化する手順は、次のとおりである。全有効部分領域黒画素比率Rbwを、
Rbw=(すべての部分領域内の黒画素数)/(すべての部分領域内の総画素数)
とする。
As the next process, the luminance state of the image differs depending on the situation at the time of input of the image. Therefore, the ratio of the black pixels in the partial area to all the pixels is obtained. When the ratio is outside the specified range, the value of Da is changed. The binarization process is repeated a specified number of times (one or more times). The procedure for optimizing the binarization threshold is as follows. The total effective partial area black pixel ratio Rbw is
Rbw = (number of black pixels in all partial areas) / (total number of pixels in all partial areas)
And

Rbw1≦Rbw≦Rbw2
のときは、黒画素比率が正常なため、二値化を終了できる。
Rbw>Rbw2
のときは、黒画素数を減らすために、Tを減少させる。すなわち、Daを(Da−Da1)で置き換える。
Rbw<Rbw1
のときは、黒画素数を増加するために、Tを増加させる。すなわち、Daを(Da+Da1)で置き換える。
Rbw1 ≦ Rbw ≦ Rbw2
In the case of, since the black pixel ratio is normal, the binarization can be completed.
Rbw> Rbw2
In the case of, T is reduced to reduce the number of black pixels. That is, Da is replaced with (Da-Da1).
Rbw <Rbw1
In the case of, T is increased to increase the number of black pixels. That is, Da is replaced with (Da + Da1).

Rbw1とRbw2は、黒画素比率の一定化のための定数であり、例えば、黒画素比率を40%〜45%の間の値にしたいときは、Rbw1=0.40,Rbw2=0.45とする。ここで、Da1は、二値化のしきい値の増減のための定数である(例えば、Da1=1)。二値化で、黒画素の比率を求め、規定範囲外のときは、二値化のしきい値Tの値を変更して二値化する処理を規定回数反復する。規定回数反復しても黒画素の比率が規定範囲外のときは、例えば、処理を打ち切って、画像入力の最初から処理を行う。   Rbw1 and Rbw2 are constants for stabilizing the black pixel ratio. For example, when the black pixel ratio is desired to be a value between 40% and 45%, Rbw1 = 0.40 and Rbw2 = 0.45. I do. Here, Da1 is a constant for increasing or decreasing the threshold value for binarization (for example, Da1 = 1). In the binarization, the ratio of black pixels is obtained. When the ratio is out of the specified range, the process of changing the value of the threshold value T for binarization and binarizing is repeated a specified number of times. If the ratio of black pixels is out of the specified range even after the specified number of repetitions, for example, the processing is terminated and the processing is performed from the beginning of image input.

ここで、Da1は、黒画素比率が規定範囲になるための処理時間を短縮し、かつ黒画素比率が規定範囲内になる確率を高めるために、異なる値を複数利用することができる。図9は、部分領域に分割された二値画像について、二値化の黒画素比率を一定化するための処理の一例であり、Daを変化させるための定数群として、Da1,Da2,Da3,(例えば、Da1=3,Da2=2,Da3=1)を用いている。Dai,(i=1,2,…)は、任意の個数の定数で構成することができ、適当にこの定数群の個数と値を設定することにより、Rbwの値が規定範囲に収束する可能性と収束速度を向上できる。なお、図9におけるAlp,A2p,A3p,Alm,A2m,A3mは、処理の選択のために処理途中で動的に変更されるパラメータである。   Here, a plurality of different values of Da1 can be used to shorten the processing time for the black pixel ratio to fall within the specified range and to increase the probability that the black pixel ratio falls within the specified range. FIG. 9 is an example of a process for stabilizing the black pixel ratio of the binarization of the binary image divided into the partial areas. As a constant group for changing Da, Da1, Da2, Da3, (For example, Da1 = 3, Da2 = 2, Da3 = 1). Dai, (i = 1, 2,...) Can be composed of an arbitrary number of constants, and by appropriately setting the number and value of this constant group, the value of Rbw can converge to a specified range. And convergence speed can be improved. Note that Alp, A2p, A3p, Alm, A2m, and A3m in FIG. 9 are parameters that are dynamically changed during processing for selection of processing.

ステップB2(有効部分領域の表示):
ステップB1の結果により得られた二値画像に対して、部分領域輝度平均値を再度求める。次に、
部分領域アドレスIMN=([X/K],[Y/K])
(部分領域アドレスは,各部分領域の先頭アドレスである)
X=K・M,(M=0,1,2,…,Kmax)
Y=K・N,(N=0,1,2,…,Kmax)
について、部分領域輝度平均処理手段により求めた輝度平均値Bav(X,Y)により、各部分領域ごとに、有効か無効かを判定する。
Step B2 (display of effective partial area):
An average partial area luminance value is obtained again for the binary image obtained as a result of step B1. next,
Partial area address IMN = ([X / K], [Y / K])
(The partial area address is the start address of each partial area.)
X = KM, (M = 0, 1, 2,..., Kmax)
Y = K · N, (N = 0, 1, 2,..., Kmax)
For each of the partial areas, it is determined whether the partial area is valid or invalid based on the average luminance value Bav (X, Y) obtained by the partial area average luminance processing means.

すなわち,BL≦Bav(X,Y)≦BH
であるときに、その部分領域が有効部分領域であると判定し、有効部分領域テーブルY(M,N)に有効表示を設定する。
Y(M,N)={1:有効部分領域のとき。0:無効部分領域のとき。}
ここで、BL及びBHは、有効部分領域と無効部分領域を区分するための定数である。
That is, BL ≦ Bav (X, Y) ≦ BH
, It is determined that the partial area is an effective partial area, and an effective display is set in the effective partial area table Y (M, N).
Y (M, N) = {1: When the area is an effective partial area. 0: In the case of an invalid partial area. }
Here, BL and BH are constants for distinguishing an effective partial area from an invalid partial area.

ステップB3(有効部分領域の数の検査):
Y(M,N)により、YT=有効部分領域の数を計数し、YT≧YC(YCは、例えば、部分領域総数×しきい比率定数値とする。)であるときは、ステップB4に行く。YT<YCであるときは、有効部分領域数不足と見なして、本手順を異常で終了する。
Step B3 (inspection of the number of valid partial areas):
According to Y (M, N), YT = the number of effective partial areas is counted, and if YT ≧ YC (YC is, for example, the total number of partial areas × threshold ratio constant value), the procedure goes to step B4. . If YT <YC, it is considered that the number of effective partial areas is insufficient, and this procedure ends abnormally.

ステップB4(部分領域単位の指紋境界の左端):
部分領域指紋境界情報を{(NT,ML,MR),NT=0〜Kmax}で表す。各N=NTの値について、ML≦M≦MRが部分領域単位の指紋領域である。
このステップでは、部分領域単位に、指紋境界の左端MLを求める。N=0から開始して、N=NT,(NT=0〜Kmax)について、次の処理を行う。左端(M=0)からMの増加方向について、順次に有効部分領域テーブルGの要素G(M,N)における1(有効部分領域表示)を探索し、1がKc個以上(Kcは、部分領域の指紋境界を判定するための、1以上の定数)連続する部分の最初のMの値MLをそのときのNについての指紋領域の左端とする。M=0〜Kmaxで1(有効領域表示)が連続してKc個以上発見できないときは、そのNの値は、すべてのMについて非指紋領域であり、非指紋領域のNTでは、ML=MR=−1とする。
Step B4 (left end of fingerprint boundary in partial area units):
The partial area fingerprint boundary information is represented by {(NT, ML, MR), NT = 0 to Kmax}. For each value of N = NT, ML ≦ M ≦ MR is a fingerprint area in partial area units.
In this step, the left end ML of the fingerprint boundary is obtained for each partial area. Starting from N = 0, the following processing is performed for N = NT, (NT = 0 to Kmax). In the increasing direction of M from the left end (M = 0), 1 (effective partial area display) in the element G (M, N) of the effective partial area table G is sequentially searched, and 1 is Kc or more (Kc is a partial The value ML of the first M of a continuous portion for determining the fingerprint boundary of the region (one or more constants) is defined as the left end of the fingerprint region for N at that time. If Mc = 0 to Kmax and 1 (effective area display) cannot be continuously found for Kc or more, the value of N is the non-fingerprint area for all M, and ML = MR for the non-fingerprint area NT. = -1.

ステップB5(部分領域ごとの指紋境界の右端)
このステップでは、部分領域単位に、指紋境界の右端MRを求める。N=0から開始して、N=NT、(NT=0〜Kmax)について、ステップB4で左端が設定されていないN(すなわち、ML=−1のときのN)は飛ばして、右端(M=Kmax)からMの減少方向について、順次に有効部分領域テーブルGの要素G(M,N)における1(有効部分領域表示)を探索し、1がKc個以上(Kcは定数)連続する部分の最初のMの値MRをそのときのNについての指紋領域の右端とする。以上により、部分領域指紋境界情報{(NT,ML,MR),NT=0〜Kmax}が求まる。
Step B5 (right end of fingerprint boundary for each partial area)
In this step, the right end MR of the fingerprint boundary is obtained for each partial area. Starting from N = 0, for N = NT and (NT = 0 to Kmax), N for which the left end is not set in step B4 (that is, N when ML = −1) is skipped and the right end (M = Kmax), in the decreasing direction of M, sequentially search for 1 (effective partial area display) in the element G (M, N) of the effective partial area table G, and 1 is Kc or more (Kc is a constant) continuous part Is the right end of the fingerprint area for N at that time. As described above, the partial area fingerprint boundary information {(NT, ML, MR), NT = 0 to Kmax} is obtained.

ステップB6(各画素ごとの指紋境界情報):
部分領域指紋境界情報{(NT,ML,MR),NT=0〜Kmax}から、画素ごとの指紋境界情報を求める。画素ごとの指紋境界情報を{(YT,XL,XR),YT=0〜Yh}で表し、これは、各YTの値について、XL≦X≦XRが指紋領域の意味である。
Step B6 (fingerprint boundary information for each pixel):
From the partial area fingerprint boundary information {(NT, ML, MR), NT = 0 to Kmax}, fingerprint boundary information for each pixel is obtained. Fingerprint boundary information for each pixel is represented by {(YT, XL, XR), YT = 0 to Yh}, and for each YT value, XL ≦ X ≦ XR means the fingerprint area.

部分領域指紋境界情報により、N=0〜Kmaxにおいて、
K・N≦Y≦K・N+KmaxのY=YTについて、
XL=K・ML
XR=K・MR
として、各画素ごとの指紋境界情報{(YT,XL,XR),YT=0〜Yh}を求める。(手順B終り)
According to the partial area fingerprint boundary information, when N = 0 to Kmax,
For Y = YT of K · N ≦ Y ≦ K · N + Kmax,
XL = KML
XR = K ・ MR
To obtain fingerprint boundary information {(YT, XL, XR), YT = 0 to Yh} for each pixel. (End of procedure B)

図10は、指紋の有効部分領域テーブルの一例である。なお、以後、単に指紋境界情報というときには、各画素ごとの指紋境界情報{(YT,XL,XR),YT=0〜Yh}を意味する。また、背景分離については、ステップB2〜B6の代替として、簡単には、画像全体を指紋領域として扱う手段も可能である。   FIG. 10 is an example of an effective partial area table of a fingerprint. Hereinafter, when simply referred to as fingerprint boundary information, it means fingerprint boundary information {(YT, XL, XR), YT = 0 to Yh} for each pixel. As for the background separation, as an alternative to the steps B2 to B6, a means for simply treating the entire image as a fingerprint area is also possible.

(5)近似的中心点を求める手段
指紋画像の近似的中心点では、画像10の中心(〔Xh/2],[Yh/2])又はその近くの点を近似的中心点(XC,YC)と見なす手段がある。
また、このほかの任意の公知の近似的中心点を求める手段を用いてもよい。
(5) Means for Calculating Approximate Center Point In the approximate center point of the fingerprint image, a point near the center ([Xh / 2], [Yh / 2]) of the image 10 or a point near the center (XC, YC) is determined. ).
Further, any other known means for obtaining an approximate center point may be used.

(6)細線化手段
細線化は、画像の大部分の線幅を1画素にする処理のことである。細線化手段には、任意の細線化方法(例えば、従来の技術で述べたごとき公知の細線化方法)を用いてよい。
(6) Thinning means Thinning is a process for reducing the line width of most of an image to one pixel. Any thinning method (for example, a known thinning method as described in the related art) may be used as the thinning means.

(7)細め処理手段
細め処理は、画像の大部分の線幅を規定の線幅以下にすることである。細め処理は、二値化の段階で黒画素の全画素に対する比率(又は白画素の全画素に対する比率、又は黒画素と白画素の比率)を一定化することによって近似的に実現できるので、これも細め処理手段の1つと見なす。
(7) Thinning processing means The thinning processing is to reduce the line width of most of the image to a specified line width or less. The narrowing process can be approximately realized by making the ratio of black pixels to all pixels (or the ratio of white pixels to all pixels, or the ratio of black pixels to white pixels) constant in the binarization stage. Is also regarded as one of the narrowing processing means.

更に、二値画像の線幅を細めるのには、次の方法がある。
1画素以上の黒画素の集合を画像の線として扱う。線幅指定値の保持方法は任意であり、細め処理手段の入力情報とすることも、細め処理手段の中で保持することも可能である。線幅指定値は、1つの細め処理手段の中で1つ以上保持してもよい。本実施の形態では、細め処理の手段を、線幅指定値に応じて、使い分けることができる。線幅指定値に依存した細め処理手段の例を以下に示す。
Further, there are the following methods for reducing the line width of the binary image.
A set of one or more black pixels is treated as an image line. The holding method of the line width designation value is arbitrary, and can be used as input information of the thinning processing means or can be held in the thinning processing means. One or more line width designation values may be held in one narrowing processing unit. In the present embodiment, the thinning processing means can be selectively used according to the specified line width value. An example of the thinning processing means depending on the line width designation value will be described below.

(a)大部分の線幅を1画素とするための細め処理(線幅指定値が1画素)
二値画像の線幅を細める手段(又は濃淡画像を二値化し、かつ線幅を細める手段)であり、公知の方法(例えば、大部分の線幅を1画素とすることのできる細線化方法)を用いることができる。また、濃淡画像を直接に二値化及び細線化する方法もある。
(A) Narrowing processing to make most line widths one pixel (line width specified value is one pixel)
This is a means for reducing the line width of a binary image (or a means for binarizing a grayscale image and reducing the line width), and a known method (for example, a thinning method capable of setting most of the line width to one pixel). ) Can be used. There is also a method of directly binarizing and thinning a grayscale image.

(b)大部分の線について線幅指定値以下に細めるための細め処理(線幅指定値が任意の数値)
公知の方法を基にして実現できる。例えば、次のごとき手段がある。
i)画像を構成する線(本実施の形態では指紋線である黒画素に相当)の外側から線の要素を1画素ずつ削除する1画面分の処理を、大部分の線幅が1画素になるまで反復する細線化方法の場合、細線化の処理では、
{(元の二値画像の最大の線幅)−(線幅指定値)}/(1画面分の処理で各線幅ごとに削除される画素数の概算値)
となるように反復回数を定めておけばよい。
(B) Thinning processing for narrowing most of the lines below the specified line width (the specified line width is an arbitrary number)
It can be realized based on a known method. For example, there are the following means.
i) The processing for one screen, in which line elements are deleted one pixel at a time from the outside of a line (corresponding to a black pixel which is a fingerprint line in the present embodiment) constituting an image, is reduced to a line width of most of one pixel. In the case of a thinning method that repeats until the thinning process,
{(Maximum line width of original binary image)-(Line width specified value)} / (Approximate number of pixels deleted for each line width in processing for one screen)
The number of repetitions may be determined so that

ii)画像を構成する線の要素の中心から黒画素を残す細線化方法の場合
任意の直線と画像の線が交わる部分の線分上の黒画素について、該線分の中心を含む線幅指定値以下の画素を残す(線分幅が線幅指定値以上の場合は線分の中点を中心として線幅指定値分の黒画素を残し、線分幅が線幅指定値未満の線分上の黒画素はすべて残す)ことにより実現できる。
ii) In the case of the thinning method in which a black pixel is left from the center of a line element constituting an image: For a black pixel on a line segment where an arbitrary straight line and a line of the image intersect, a line width specification including the center of the line segment is specified. Pixels less than or equal to the value are left (if the line width is equal to or greater than the line width specified value, black pixels corresponding to the line width specified value are left around the midpoint of the line segment, and line segments whose line width is less than the line width specified value) All the upper black pixels are left).

本実施の形態では、登録指紋画像と検査指紋画像について、細め処理を行う場合の線幅指定値は任意に指定できるが、入力される画像の線の品質や特性、細め処理の線幅指定値に対する性能、画像処理装置1に要求される性能などから定める必要がある。登録指紋画像と検査指紋画像のそれぞれの細め処理における線幅指定値の差を大きくすれば、両画像の位置ずれには強くなるが、差を大きくしすぎると、照合精度の低下が生じることがある。登録指紋の細め画像の線幅は小さい方が、黒画素数が少なくなるため、登録情報に必要なメモリ量を小さくできる。これらのことを勘案すると、例えば、次のいずれかの指定が有効な場合がある。   In the present embodiment, the line width specification value when performing the thinning process can be arbitrarily specified for the registered fingerprint image and the inspection fingerprint image, but the line quality and characteristics of the input image, the line width specification value for the thinning process And the performance required for the image processing apparatus 1. Increasing the difference between the line width designation values in the thinning processing of the registered fingerprint image and the test fingerprint image increases the displacement between the two images, but if the difference is too large, the collation accuracy may decrease. is there. The smaller the line width of the thinned image of the registered fingerprint, the smaller the number of black pixels, so that the amount of memory required for the registered information can be reduced. Considering these, for example, one of the following designations may be effective.

(a)登録指紋画像の細め処理では線幅指定値を1画素とし、検査指紋画像の細め処理では線幅指定値をもとのままとする場合を含めて、2画素以上の適当な値とする。
(b)登録指紋画像の細め処理の線幅指定値を、検査指紋画像の細め処理の線幅指定値よりも小さい値とする条件で、適当に選択する。
(c)登録指紋画像の細め処理では線幅指定値を1画素とし、検査指紋画像の線幅は、二値化のときの黒画素の比率で調整する。(以下の例では、この場合を主として記述する。)
(A) In the thinning processing of the registered fingerprint image, the line width designation value is set to one pixel, and in the thinning processing of the inspection fingerprint image, an appropriate value of two pixels or more is included, including the case where the line width designation value remains unchanged. I do.
(B) An appropriate selection is made under the condition that the line width designation value for the thinning process of the registered fingerprint image is smaller than the line width designation value for the thinning process of the inspection fingerprint image.
(C) In the thinning process of the registered fingerprint image, the line width designation value is set to one pixel, and the line width of the inspection fingerprint image is adjusted by the ratio of the black pixels at the time of binarization. (The following example mainly describes this case.)

(8)登録画像の登録情報の登録処理手段
指紋情報の登録処理は、登録指紋として画像メモリ4の画像10に入力されて、細め処理までの処理がなされた結果である画像10にある登録指紋変更画像RthからサブテンプレートRT(0)及び非サブテンプレートRB(0)を抽出し、それぞれのファイルに格納する処理である。指紋情報の登録処理を行う手順を、手順Rに示す。手順Rの入力情報は、登録指紋のサブテンプレート及び非サブテンプレートのファイル名、登録指紋変更画像Rth、登録指紋の指紋境界情報、及び登録指紋の近似的中心点(XRC,YRC)である。手順Rの出力情報は、サブテンプレートRT(0)のファイル、及び非サブテンプレートRB(0)のファイルである。
(8) Registration processing means for registration information of a registration image The registration processing of the fingerprint information is performed by inputting the registration fingerprint into the image 10 of the image memory 4 and registering the registration fingerprint in the image 10 which is the result of the processing up to the thinning processing. This is a process of extracting the sub-template RT (0) and the non-sub-template RB (0) from the changed image Rth and storing them in respective files. The procedure for registering fingerprint information is shown in Procedure R. The input information of the procedure R is the file names of the sub-template and non-sub-template of the registered fingerprint, the registered fingerprint changed image Rth, the fingerprint boundary information of the registered fingerprint, and the approximate center point (XRC, YRC) of the registered fingerprint. The output information of the procedure R is a file of the sub-template RT (0) and a file of the non-sub-template RB (0).

(手順R)
ステップR1(サブテンプレートRT(0)の作成):
登録指紋変更画像Rthから、指紋領域内にあり、かつサブテンプレートRT(0)の範囲にある黒画素アドレスを抽出して、サブテンプレートRT(0)のファイルを作成する。RT(0)の格納ファイルには、登録指紋近似的中心点(XRC,YRC)も格納する。
(Procedure R)
Step R1 (creation of sub-template RT (0)):
From the registered fingerprint change image Rth, a black pixel address in the fingerprint area and within the range of the sub-template RT (0) is extracted, and a file of the sub-template RT (0) is created. The stored file of RT (0) also stores the registered fingerprint approximate center point (XRC, YRC).

ステップR2(非サブテンプレートRB(0)の作成):
登録指紋変更画像Rthから、サブテンプレートRT(0)外かつ指紋領域FA内にある黒画素アドレスを抽出して、非サブテンプレートRB(0)のファイルを作成する。
なお、サブテンプレート及び非サブテンプレートの各ファイルのデータの格納形式は任意である。例えば、データ圧縮してファイルに格納し、利用時にデータ伸長を行ってもよい。
Step R2 (creation of non-sub-template RB (0)):
A black pixel address outside the sub-template RT (0) and within the fingerprint area FA is extracted from the registered fingerprint changed image Rth, and a file of the non-sub-template RB (0) is created.
The storage format of the data of each file of the sub-template and the non-sub-template is arbitrary. For example, data may be compressed and stored in a file, and data may be expanded when used.

ステッフR3:
ステップR3a(汗腺ホールのファイルRSaの作成):
汗腺ホールのチェックを行うことを選択する場合には、本ステップを実行する。登録指紋で、あらかじめ定めた領域について、一定以上の大きさの汗腺によるホール(隆線が黒画素となるようにした二値画像では白画素集合によるホール)があるアドレスを、ホール探索手段により、規定個数求めて、その中心アドレスを汗腺ホールのファイルに記録する。
Step R3:
Step R3a (creating file RSa of sweat gland hall):
If the user selects to check the sweat gland hole, this step is executed. In the registered fingerprint, for a predetermined area, an address having a hole due to a sweat gland having a certain size or more (a hole formed by a set of white pixels in a binary image in which ridges are black pixels) is determined by a hole search unit. The specified number is obtained, and the center address is recorded in the sweat gland hole file.

ステップR3b(非汗腺ホールのファイルRSbの作成):
非汗腺ホールのチェックを行うことを選択する場合には、本ステップを実行する。登録指紋で、あらかじめ定めた領域について、一定以上の大きさの汗腺がないアドレスを、非ホール探索手段により、規定個数求めて、その中心アドレスを非汗腺ホールのファイルに記録する。(手順R終り)
Step R3b (creation of file RSb of non-sweat gland hole):
If the user selects to check the non-sweat gland hole, this step is executed. The non-hole search means obtains a prescribed number of addresses having no sweat glands of a predetermined size or more in a predetermined area in the registered fingerprint, and records the center address in a non-sweat gland hole file. (End of procedure R)

(9)ホール探索手段(手順WS)
ホールの一例を図11(a)に示す。例えば、ホールは次の手順WHにより検出できる。
(手順WH)
ステップWH1:
画像のホールを探索する候補アドレスについて、順次に調べ、任意の白画素アドレスAを選択する。候補アドレスは、例えば、全部の画素、n個(n=2,3,4等)おきの画素などの選択が可能である。
(9) Hall search means (procedure WS)
FIG. 11A shows an example of the hole. For example, a hole can be detected by the following procedure WH.
(Procedure WH)
Step WH1:
The candidate addresses for searching for holes in the image are sequentially examined, and an arbitrary white pixel address A is selected. As the candidate address, for example, it is possible to select all pixels, every n pixels (n = 2, 3, 4, etc.).

ステップWH2:
アドレスAの白画素に連結した周辺の画素に、規定の数の連結した白画素集合AAが存在するかどうかを調べ、存在しないときは手順WHを最初から再実行し、存在するときはステップWH3に行く。
ステップWH3:
白画素集合AAの周辺が連結した黒画素により囲まれているかどうかを調べ、囲まれていないときは、手順WHを最初から再実行し、囲まれているときは白画素アドレスAをホールのアドレスとする。
ステップWH4:
本手順WHを、探索対象とするすべての候補アドレスについて反復する。(手順WH終り)
Step WH2:
It is checked whether or not a specified number of connected white pixel sets AA exist in the peripheral pixels connected to the white pixel at the address A. If not, the procedure WH is executed again from the beginning. go to.
Step WH3:
It is checked whether or not the periphery of the white pixel set AA is surrounded by the connected black pixels. If not, the procedure WH is executed again from the beginning. And
Step WH4:
This procedure WH is repeated for all candidate addresses to be searched. (End of procedure WH)

(10)非ホール探索手段(手順NWH)
非ホールの一例を図11(b)に示す。非ホールは、例えば次の手順NWHにより検出できる。
(手順NWH)
ステップNWH1:
画像の非ホールを探索する候補のアドレスについて、順次に調べ、任意の黒画素アドレスBを選択する。候補アドレスは、例えば、全部の画素、n個(n=2,3,4等)おきの画素などの選択が可能である。
(10) Non-hole search means (procedure NWH)
An example of a non-hole is shown in FIG. A non-hole can be detected, for example, by the following procedure NWH.
(Procedure NWH)
Step NWH1:
The candidate addresses for searching for non-holes in the image are sequentially examined, and an arbitrary black pixel address B is selected. As the candidate address, for example, it is possible to select all pixels, every n pixels (n = 2, 3, 4, etc.).

ステップNWH2:
アドレスBの黒画素に連結した周辺の画素に、規定の数の連結した黒画素集合BBが存在するかどうかを調べ、存在しないときは手順NWHを最初から再実行し、存在するときは、黒画素アドレスBを非ホールのアドレスとする。
ステップNWH3:
本手順NWHを、探索対象とするすべての候補のアドレスについて反復する。
(手順NWH終り)
Step NWH2:
It is checked whether or not a specified number of connected black pixel sets BB exist in peripheral pixels connected to the black pixel at the address B. If not, the procedure NWH is re-executed from the beginning. The pixel address B is a non-hole address.
Step NWH3:
This procedure NWH is repeated for all candidate addresses to be searched.
(End of procedure NWH)

(11)画像データの記憶手段
各黒画素のアドレス(X,Y)をそのままファイルに格納する場合、必要な格納記憶量は、次のようになる。
格納記憶量=黒画素数・(X座標の単位記憶量+Y座標の単位記憶量)
登録指紋画像は、サブテンプレート及び非サブテンプレートのそれぞれについてファイルに記憶する必要がある。二値画像の黒画素アドレスをそのまま記憶する場合よりも格納データ量を少なくするために、処理量を大きく増加することなく、データ量を圧縮してファイルに記憶する手段の例を次に示す。
(11) Image Data Storage Means When the address (X, Y) of each black pixel is stored in a file as it is, the required storage storage amount is as follows.
Storage storage amount = number of black pixels / (unit storage amount of X coordinate + unit storage amount of Y coordinate)
The registered fingerprint image needs to be stored in a file for each of the sub-template and the non-sub-template. An example of means for compressing the amount of data and storing it in a file without greatly increasing the processing amount in order to reduce the amount of stored data as compared with the case where the black pixel address of the binary image is stored as it is will be described below.

画素集合が、4×4画素の場合を述べる。任意の代表画素P0について、4×4画素集合が図3(b)に示されている。P0〜P15は、各画素の黒画素と白画素の区分をビットで表示して、Q=P15||P14||P13||…||P7||P6||P5||P4||P3||P2||Pl||P0により(||は連結を表す)、各周辺画素の黒画素と白画素の状態を2バイトの画素集合コードQ,(16進数で0000〜FFFF)で表示できる。次に、代表画素P0=(X0,Y0)との相対位置による画素アドレス(X,Y)を図3(b)により次に示す。   A case where the pixel set is 4 × 4 pixels will be described. A set of 4 × 4 pixels is shown in FIG. 3B for an arbitrary representative pixel P0. P0 to P15 indicate the division of black pixels and white pixels of each pixel by bits, and Q = P15 || P14 || P13 || ... || P7 || P6 || P5 || P4 || P3 | By | P2 || Pl || P0 (|| represents connection), the state of black and white pixels of each peripheral pixel can be displayed by a 2-byte pixel set code Q (0000 to FFFF in hexadecimal). Next, a pixel address (X, Y) based on a relative position with respect to the representative pixel P0 = (X0, Y0) is shown below with reference to FIG.

P1:X=X0−1,Y=Y0
P2:X=X0−2,Y=Y0
P3:X=X0−3,Y=Y0
P4:X=X0, Y=Y0−1
P5:X=X0−1,Y=Y0−1
P6:X=X0−2,Y=Y0−1
P7:X=X0−3,Y=Y0−1
P8:X=X0, Y=Y0−2
P9:X=X0−1,Y=Y0−2
P10:X=X0−2,Y=Y0−2
P11:X=X0−3,Y=Y0−2
P12:X=X0, Y=Y0−3
P13:X=X0−1,Y=Y0−3
P14:X=X0−2,Y=Y0−3
P15:X=X0−3,Y=Y0−3
P1: X = X0-1, Y = Y0
P2: X = X0-2, Y = Y0
P3: X = X0-3, Y = Y0
P4: X = X0, Y = Y0-1
P5: X = X0-1, Y = Y0-1
P6: X = X0-2, Y = Y0-1
P7: X = X0-3, Y = Y0-1
P8: X = X0, Y = Y0-2
P9: X = X0-1, Y = Y0-2
P10: X = X0-2, Y = Y0-2
P11: X = X0-3, Y = Y0-2
P12: X = X0, Y = Y0-3
P13: X = X0-1, Y = Y0-3
P14: X = X0-2, Y = Y0-3
P15: X = X0-3, Y = Y0-3

登録指紋画像データの圧縮処理は、登録指紋画像データの(X,Y)座標である(X=0〜Xh,Y=0〜Yh)を次の形式に変換する処理である。指紋有効領域内について、4つおきの各Y座標ごとに4つおきの各X座標を代表画素とし、4×4画素集合の範囲に黒画素が存在するかどうかをチェックし、黒画素が存在するときにだけ、代表画素X座標と画素集合コードを記憶する。   The compression process of the registered fingerprint image data is a process of converting (X = 0 to Xh, Y = 0 to Yh), which is the (X, Y) coordinates of the registered fingerprint image data, into the following format. For every four Y-coordinates in the fingerprint effective area, every fourth X-coordinate is used as a representative pixel, and it is checked whether or not there is a black pixel in the range of a 4 × 4 pixel set. Only when this is done, the representative pixel X coordinate and the pixel set code are stored.

Xアドレス部分は、4画素おきに指定されるために、下2ビットは、画素集合形状識別子として使用できる。これを利用して、画素集合コードは、半分(下半分、上半分、または左半分)がすべて白画素のとき、それぞれ残り半分(前述の順序に対応して、上半分、下半分、右半分)の1バイトで、部分的画素集合として表す。   Since the X address portion is specified every four pixels, the lower two bits can be used as a pixel set shape identifier. Utilizing this, the pixel set code, when the half (lower half, upper half, or left half) is all white pixels, respectively, the other half (upper half, lower half, right half, corresponding to the order described above) ) Is expressed as a partial pixel set.

(a)画素集合形状識別子がビット表示で「11」のとき
画素集合コードは2バイトで表す。
(すなわち、Pl5||Pl4||…||Pl||P0)。
(b)画素集合形状識別子がビット表示で「10」のとき
画素集合コードは上半分の1バイトで表す。
(すなわち、Pl5||P14||P13||P12||Pl0||P9||P8)。
(A) When the pixel set shape identifier is “11” in bit representation The pixel set code is represented by 2 bytes.
(That is, P15 || P14 ||... | Pl || P0).
(B) When the pixel set shape identifier is “10” in bit representation The pixel set code is represented by the upper half 1 byte.
(That is, P15 || P14 || P13 || P12 || P10 || P9 || P8).

(c)画素集合形状識別子がビット表示で「01」のとき
画素集合コードは下半分の1バイトで表す。
(すなわち、P7||P6||P5||P4||P3||P2||Pl||P0)。
(d)画素集合形状識別子がビット表示で「00」のとき
画素集合コードは右半分の1バイトで表す。
(すなわち、P13||P12||P9||P8||P5||P4||P1||P0)。
(C) When the pixel set shape identifier is “01” in bit representation The pixel set code is represented by the lower half 1 byte.
(That is, P7 || P6 || P5 || P4 || P3 || P2 || P1 || P0).
(D) When the pixel set shape identifier is “00” in bit representation The pixel set code is represented by one byte in the right half.
(That is, P13 || P12 || P9 || P8 || P5 || P4 || P1 || P0).

ここで、画素集合コードが1バイトのとき、省略部分の画素はすべて白画素である。画素集合コードが1バイトの場合に、画素集合形状識別子用の2ビットを含むXアドレス部分を、真のXアドレスにするには、画素集合形状識別子フラグ用のビット部分を0にすることにより実現できる。
すなわち、圧縮時は、細線化画像データの(X,Y)座標(すなわち、X=0〜Xh,Y=0〜Yh)を次の形式に変換する。4つおきの各Y座標ごとに4つおきの各X座標を代表画素とし、4×4画素集合の範囲に黒画素が存在するかどうかをチェックし、黒画素が存在するときにだけ、代表画素X座標と画素集合コードを記憶する。このとき、二値画像を記憶する手段の例を手順Gに示す。
Here, when the pixel set code is 1 byte, all of the omitted pixels are white pixels. In the case where the pixel set code is 1 byte, the X address portion including 2 bits for the pixel set shape identifier can be set to a true X address by setting the bit portion for the pixel set shape identifier flag to 0. it can.
That is, at the time of compression, the (X, Y) coordinates (that is, X = 0 to Xh, Y = 0 to Yh) of the thinned image data are converted into the following format. For every fourth Y coordinate, every fourth X coordinate is used as a representative pixel, and it is checked whether or not a black pixel exists in the range of the 4 × 4 pixel set. The pixel X coordinate and the pixel set code are stored. At this time, an example of means for storing the binary image is shown in Procedure G.

(手順G)
ステップG1:
Xアドレス部分により、4×4画素集合を順次に選択する。
全画素(P15〜P0)がすべて白画素かどうかを調べる。すべて白画素のとき、この4×4画素集合は飛ばして、次の4×4画素集合に行き、ステップG1を最初から実行する。すべて白画素ではないとき、ステップG2に行く。
ステップG2:
上半分(P15〜P8)がすべて白画素かどうかを調べる。上半分がすべて白画素ではないとき、ステップG3に行く。上半分がすべて白画素のとき、下半分(P7〜P0)を1バイトの画素集合コードで表す。Xアドレス部分の下2ビットをビットパターンの「01」とする。
(Procedure G)
Step G1:
A set of 4 × 4 pixels is sequentially selected by the X address portion.
It is checked whether all the pixels (P15 to P0) are all white pixels. When all the pixels are white pixels, this 4 × 4 pixel set is skipped, and the process proceeds to the next 4 × 4 pixel set, and Step G1 is executed from the beginning. If all pixels are not white pixels, the process goes to Step G2.
Step G2:
It is checked whether all the upper halves (P15 to P8) are white pixels. If the upper half is not all white pixels, go to step G3. When the upper half is all white pixels, the lower half (P7 to P0) is represented by a 1-byte pixel set code. The lower 2 bits of the X address portion are set to a bit pattern “01”.

ステップG3:
下半分(P7〜P0)がすべて白画素かどうかを調べる。下半分(P7〜P0)がすべて白画素でないとき、ステップG4に行く。下半分(P7〜P0)がすべて白画素のとき、上半分(P15〜P8)を1バイトの画素集合コードで表す。Xアドレス部分の下2ビットをビットパターンの「10」とする。
ステップG4:
左半分(P15,P14,P11,P10,P7,P6,P3,P2)がすべて白画素かどうかを調べる。左半分がすべて白画素でないとき、ステップG5に行く。左半分がすべて白画素のとき、右半分(P13||P12||P9||P8||P5||P4||Pl||P0)を1バイトの画素集合コードで表す。Xアドレス部分の下2ビットをビットパターンの「00」とする。
Step G3:
It is checked whether the lower half (P7 to P0) is all white pixels. If all the lower halves (P7 to P0) are not white pixels, go to step G4. When the lower half (P7 to P0) is all white pixels, the upper half (P15 to P8) is represented by a 1-byte pixel set code. The lower two bits of the X address portion are set to the bit pattern “10”.
Step G4:
It is checked whether all the left halves (P15, P14, P11, P10, P7, P6, P3, P2) are white pixels. If the left half is not all white pixels, go to step G5. When the left half is all white pixels, the right half (P13 || P12 || P9 || P8 || P5 || P4 || P1 || P0) is represented by a 1-byte pixel set code. The lower two bits of the X address portion are set to the bit pattern “00”.

ステップG5:
4×4画素集合を2バイトの画素集合コードで表す。Xアドレス部分の下2ビットはそのまま(ピットパターンの「11」)とする。
ステップG6:
この1つの画素集合コードとXアドレスに対する処理を終了する。
ステッフG7:
各Xアドレスごとに、すべての4×4画素集合について、ステップG1〜G6を反復する。
Step G5:
The 4 × 4 pixel set is represented by a 2-byte pixel set code. The lower two bits of the X address portion are left as is ("11" of the pit pattern).
Step G6:
The processing for the one pixel set code and the X address ends.
Step G7:
Steps G1 to G6 are repeated for all 4 × 4 pixel sets for each X address.

ステッフG8:
二値画像のファイル格納形式を、
Y座標=Ys,格納Xアドレス部分の組数,
{(代表画素AsのXアドレス部分(画素集合形状識別子の2ビットを含む),画素集合コード),
(代表画素BsのXアドレス部分(画素集合形状識別子の2ビットを含む),画素集合コード),
…}
Step G8:
The file storage format of the binary image is
Y coordinate = Ys, number of sets of stored X address parts,
{(X address portion of representative pixel As (including 2 bits of pixel set shape identifier), pixel set code),
(X address portion of representative pixel Bs (including 2 bits of pixel set shape identifier), pixel set code),
…}

Y座標=3+4j,格納xアドレス部分の組数,
{(代表画素AjのXアドレス部分(画素集合形状識別子の2ビットを含む),画素集合コード),
(代表画素BjのXアドレス部分(画素集合形状識別子の2ビットを含む),画素集合コード),
…}
Y coordinate = 3 + 4j, number of sets of storage x address part,
{(X address portion of representative pixel Aj (including 2 bits of pixel set shape identifier), pixel set code),
(X address portion of representative pixel Bj (including 2 bits of pixel set shape identifier), pixel set code),
…}

Y=Ye=格納Xアドレス部分の組数
{(代表画素Ahのxアドレス部分(画素集合形状識別子の2ビットを含む),画素集合コード),
(代表画素BhのXアドレス部分(画素集合形状識別子の2ビットを含む),画素集合コード),
…},{終了表示記号}
として、二値画像を記憶する。(手順G終り)
Y = Ye = stored number of sets of X address portions {(x address portion of representative pixel Ah (including 2 bits of pixel set shape identifier), pixel set code),
(X address portion of representative pixel Bh (including 2 bits of pixel set shape identifier), pixel set code),
…}, {End display symbol}
As a binary image. (End of procedure G)

ここで、格納Xアドレス部分の組数は、そのときのY座標に対応して格納される画素集合コード数を表している。格納Xアドレス部分の組数が0のY座標などは設定しないで詰める。画素がすべて白画素の4×4画素集合は記録しない。画素集合コードは、1バイトの場合と2バイトの場合があり、Xアドレス部分の下2ビットで区別する。なお、格納Xアドレス部分の組数の代わりに、各Y座標値ごとに(代表画素Xアドレス部分、画素集合コード)の組の終了記号を付加してもよい。   Here, the number of sets in the storage X address portion indicates the number of pixel set codes stored corresponding to the Y coordinate at that time. Packing is performed without setting the Y coordinate or the like where the number of sets of the storage X address portion is 0. A 4 × 4 pixel set of all white pixels is not recorded. The pixel set code may be one byte or two bytes, and is distinguished by the lower two bits of the X address portion. Instead of the number of sets of the stored X address portion, an end symbol of the set of (representative pixel X address portion, pixel set code) may be added for each Y coordinate value.

図12(a)は、4×4画素集合の小領域に画像メモリを分割した場合の例である。図12(b)は、4×4画素集合の上半分の例である。図12(c)は、4×4画素集合の下半分の例である。図12(d)は、4×4画素集合の右半分の例である。なお、画像メモリを小領域に分割するときの小領域の大きさは、4×4画素集合の場合を述べたが、任意に設定でき、そのときの小領域内の分割方法も任意に設定してよい。
また、手順Gにより圧縮された二値画像データの形式をもとの(X,Y)形式に戻すには、手順Gの逆の処理を行えばよい。
FIG. 12A shows an example in which the image memory is divided into small areas of a 4 × 4 pixel set. FIG. 12B is an example of the upper half of a 4 × 4 pixel set. FIG. 12C is an example of the lower half of a 4 × 4 pixel set. FIG. 12D shows an example of the right half of a 4 × 4 pixel set. Although the size of the small area when dividing the image memory into small areas is described in the case of a 4 × 4 pixel set, it can be set arbitrarily, and the division method in the small area at that time is also set arbitrarily. May be.
Further, in order to return the format of the binary image data compressed in the procedure G to the original (X, Y) format, a process reverse to the procedure G may be performed.

(12)登録画像と検査画像の照合処理手段
照合処理は、検査指紋変更画像の黒画素集合のおのおのの黒画素と、登録指紋変更画像に関する登録情報としてメモリ6に格納されている黒画素集合のおのおのの黒画素との一致性を調べる処理である。
登録指紋変更画像と検査指紋変更画像の位置合わせのための座標軸の回転及び平行移動による座標変換は、いずれか一方の画像について行えばよいが、本実施の形態では、登録指紋変更画像の方が、細め処理の線幅指定値が小さいために、黒画素数が少なくなることを想定して、登録指紋変更画像を移動して検査指紋変更画像に合わせる。照合処理の概要を次に述べる。
(12) Matching Processing Means of Registered Image and Inspection Image The matching process is performed on each black pixel set of the black pixel set of the test fingerprint changed image and the black pixel set stored in the memory 6 as registration information on the registered fingerprint changed image. This is a process of checking the coincidence with each black pixel.
The coordinate conversion by rotation and translation of the coordinate axes for aligning the registered fingerprint changed image and the test fingerprint changed image may be performed on either one of the images, but in the present embodiment, the registered fingerprint changed image is more preferable. Assuming that the number of black pixels is reduced because the line width designation value of the thinning process is small, the registered fingerprint changed image is moved to match the test fingerprint changed image. The outline of the matching process will be described below.

(a)サブテンプレートの照合
サブテンプレートの照合は、登録指紋のサブテンプレートRT(0)について、登録指紋変更画像の黒画素と検査指紋変更画像の黒画素とが最も良く一致する位置を求める処理である。すなわち、まず、登録指紋変更画像のサブテンプレートRT(0)について、登録指紋の近似的中心点を検査指紋の近似的中心点と一致させたときのサブテンプレートRT(0,H,V)を、登録指紋変更画像の座標軸の平行移動により求める。次に、中心近傍で、サブテンプレートRT(0,H,V)の座標軸を、回転、及び上下左右に平行移動したときに、検査指紋変更画像と、黒画素が最も多く一致するときの登録指紋変更画像のサブテンプレートRT(S,H,V)の変換角度Sと平行移動量(水平移動量H,垂直移動量V)を求める(S,H,Vは整数)。
(A) Matching of Sub-Template Matching of the sub-template is a process of finding a position where the black pixel of the registered fingerprint changed image and the black pixel of the test fingerprint changed image best match with respect to the registered fingerprint sub-template RT (0). is there. That is, first, with respect to the sub-template RT (0) of the registered fingerprint changed image, the sub-template RT (0, H, V) when the approximate center point of the registered fingerprint is matched with the approximate center point of the test fingerprint is: It is obtained by parallel movement of the coordinate axis of the registered fingerprint change image. Next, in the vicinity of the center, when the coordinate axis of the sub-template RT (0, H, V) is rotated and translated up, down, left, and right, the registered fingerprint when the test fingerprint changed image and the black pixel most coincide. The conversion angle S and the amount of parallel movement (the amount of horizontal movement H, the amount of vertical movement V) of the sub-template RT (S, H, V) of the changed image are obtained (S, H, and V are integers).

(b)非サブテンプレートの照合と、テンプレートの照合
非サブテンプレートの照合は、サブテンプレートの照合で得られた登録指紋変更画像のRT(S,H,V)のS,H,Vにより、登録指紋変更画像のRB(0)の黒画素アドレスの座標変換を行って、黒画素アドレスを求め、検査指紋変更画像の黒画素アドレスとの一致性を調べ、登録指紋変更画像と検査指紋変更画像の一致性に関する情報を出力する処理である。すなわち、まず、サブテンプレートの照合により得られた登録指紋変更画像のサブテンプレートの座標軸の角度回転量S,水平移動量H,及び垂直移動量Vを用いて、登録指紋の非サブテンプレートRB(0)の黒画素の座標変換を行ってRB(S,H,V)を得る。次に、登録指紋変更画像のRB(S,H,V)の黒画素と、検査指紋変更画像の黒画素の一致性を調べる。この結果により、登録指紋変更画像と検査指紋変更画像のテンプレート全体の一致率が求まる。
(B) Collation of non-sub-template and collation of template The collation of non-sub-template is registered by S, H, V of RT (S, H, V) of the registered fingerprint change image obtained by collation of the sub-template. The coordinate conversion of the black pixel address of the RB (0) of the fingerprint changed image is performed to determine the black pixel address, the consistency with the black pixel address of the test fingerprint changed image is checked, and the registered fingerprint changed image and the test fingerprint changed image are checked. This is a process of outputting information on the matching. That is, first, the non-sub-template RB (0) of the registered fingerprint is used by using the angular rotation amount S, the horizontal movement amount H, and the vertical movement amount V of the coordinate axes of the sub-template of the registered fingerprint changed image obtained by the collation of the sub-template. ) Is performed to obtain RB (S, H, V). Next, the matching between the black pixels of the RB (S, H, V) of the registered fingerprint changed image and the black pixels of the test fingerprint changed image is checked. From this result, the matching rate of the entire template between the registered fingerprint changed image and the test fingerprint changed image is obtained.

(c)不一致部分の黒画素数のチェックを行う。
(d)汗腺によるチェックを行うことを選択しているときには、そのチェックを実施する。
(e)以上の結果により、登録指紋と検査指紋の一致性を最終判定する。
以上の照合処理の概要に基づき、照合処理を行う手順を手順Cに示す。手順Cの入力情報は、登録指紋変更画像のサブテンプレート及び非サブテンプレート、検査指紋変更画像、及び検査指紋の近似的中心点である。手順Cの出力情報は、照合結果である。
(C) Check the number of black pixels in the mismatched portion.
(D) If the user has selected to perform a check using sweat glands, the check is performed.
(E) Based on the above results, the final match between the registered fingerprint and the test fingerprint is determined.
The procedure for performing the collation processing based on the outline of the collation processing described above is shown in Procedure C. The input information in the procedure C is the sub-template and non-sub-template of the registered fingerprint change image, the test fingerprint change image, and the approximate center point of the test fingerprint. The output information of the procedure C is a collation result.

(手順C)
ステップC0:
照合のときの登録画像情報の移動の最大総範囲を、回転角度方向が区間[Smin,Smax]、水平方向が区間[Hmin,Hmax]、垂直方向が[Vmin,Vmax]であるとする。少なくとも1つの移動方向の区間を1つ以上の部分区間に分割して、
Smin={Smin(Is):Is=1,2,・・・,Js}
Smax={Smax(Is):Is=1,2,・・・,Js}
Hmin={Hmin(Ih):Ih=1,2,・・・,Jh}
Hmax={Hmax(Ih):Ih=1,2,・・・,Jh}
Vmin={Vmin(Iv):Iv=1,2,・・・,Jv}
Vmax={Vmax(Iv):Iv=1,2,・・・,Jv}
とする。
(Procedure C)
Step C0:
It is assumed that the maximum total range of movement of the registered image information at the time of comparison is a section [Smin, Smax] in the rotation angle direction, a section [Hmin, Hmax] in the horizontal direction, and [Vmin, Vmax] in the vertical direction. At least one section in the moving direction is divided into one or more subsections,
Smin = {Smin (Is): Is = 1, 2,..., Js}
Smax = {Smax (Is): Is = 1, 2,..., Js}
Hmin = {Hmin (Ih): Ih = 1, 2,..., Jh}
Hmax = {Hmax (Ih): Ih = 1, 2,..., Jh}
Vmin = {Vmin (Iv): Iv = 1, 2,..., Jv}
Vmax = {Vmax (Iv): Iv = 1, 2,..., Jv}
And

ここで、
区間[Smin,Smax],区間[Smin(1),Smax(1)],区間[Smin(2),Smax(2)],・・・,及び区間[Smin(Js),Smax(Js)]の和集合である。
区間[Hmin,Hmax],区間[Hmin(1),Hmax(1)],区間[Hmin(2),Hmax(2)],・・・,及び区間[Hmin(Jh),Hmax(Jh)]の和集合である。
区間[Vmin,Vmax],区間[Vmin(1),Vmax(1)],区間[Vmin(2),Vmax(2)],・・・,及び区間[Vmin(Jv),Vmax(Jv)]の和集合である。
here,
Section [Smin, Smax], Section [Smin (1), Smax (1)], Section [Smin (2), Smax (2)], ..., and Section [Smin (Js), Smax (Js)] Is the union of
Section [Hmin, Hmax], section [Hmin (1), Hmax (1)], section [Hmin (2), Hmax (2)], ..., and section [Hmin (Jh), Hmax (Jh)] Is the union of
Section [Vmin, Vmax], Section [Vmin (1), Vmax (1)], Section [Vmin (2), Vmax (2)], ..., and Section [Vmin (Jv), Vmax (Jv)] Is the union of

以後、ステップC1から、
{区間[Smin(1),Smax(1)]、区間[Smin(2),Smax(2)]、・・・、区間[Smin(Js),Smax(Js)]}、
{区間[Hmin(1),Hmx(1)]、区間[Hmin(2),Hmax(2)]、・・・、区間[Hmin(Jh),Hmax(Jh)〕}、及び、
{区間[Vmin(1),Vmax(1)]、区間[Vmin(2),Vmax(2)]、・・・、区間[Vmin(Jv),Vmax(Jv)]}のすべてについて、選択した部分位置合わせ区間を順次実行して行き、任意の位置合わせ区間において、一致と判定できたとき、または、以後の照合は放棄して不一致と判定できるときに、照合処理を終了する。
Thereafter, from step C1,
{Section [Smin (1), Smax (1)], section [Smin (2), Smax (2)], ..., section [Smin (Js), Smax (Js)]},
{Section [Hmin (1), Hmax (1)], section [Hmin (2), Hmax (2)], ..., section [Hmin (Jh), Hmax (Jh)]}, and
All sections {Vmin (1), Vmax (1)], section [Vmin (2), Vmax (2)],..., Section [Vmin (Jv), Vmax (Jv)]} were selected. The partial registration sections are sequentially executed, and the matching processing is terminated when it can be determined that there is a match in an arbitrary registration section, or when it is possible to discard the subsequent matching and determine that there is no matching.

ステップC1(サブテンプレートの照合):
ステップCla〜ステップCldを実行する。
ステップCla:
サブテンプレートRT(0)をファイルからメモリ6に格納する。次に、サブテンプレートRT(0),S=Smin(Is)〜Smax(Is),(Sの増加刻み幅Ks)、H=Hmin(Ih)〜Hmax(Ih),(Hの増加刻み幅Kh)、及びV=Vmin(Iv)〜Vmax(Iv),(Vの増加刻み幅Kv)を用い、登録情報黒画素探索増加刻み幅Kr=Kra,(Kra≧1)として、後述の画像一致性チェック補助手順(手順W)を実行する。
この結果、S,H,Vをそれぞれ、Smin(Js)〜Smax(Js),Hmin(Jh)〜Hmax(Jh),Vmin(Jv)〜Vmax(Jv)について、増加の刻み幅Ks,Kh,Kvで変更し、準最適なS,H,Vの値であるSa,Ha,Vaを求める。
Step C1 (sub template matching):
Steps Cla to Cld are executed.
Step Cla:
The sub template RT (0) is stored in the memory 6 from the file. Next, the sub-templates RT (0), S = Smin (Is) to Smax (Is), (S increment increment Ks), H = Hmin (Ih) to Hmax (Ih), (H increment increment Kh ), And V = Vmin (Iv) to Vmax (Iv), (the increment Kv of V), and the registration information black pixel search increment increment Kr = Kra, (Kra ≧ 1), and the image coincidence described later. The check assist procedure (procedure W) is executed.
As a result, the increments Ks, Kh, and V are set for S, H, and V for Smin (Js) to Smax (Js), Hmin (Jh) to Hmax (Jh), and Vmin (Jv) to Vmax (Jv), respectively. The value is changed by Kv, and Sa, Ha, and Va, which are sub-optimal values of S, H, and V, are obtained.

ステップC1b:
S,H,Vについて、それぞれの移動範囲として、
S:(Sa−Dsb)〜(Sa+Dsb),増加刻み幅Ksb
H:(Ha−Dhb)〜(Ha+Dhb),増加刻み幅Khb
V:(Va−Dvb)〜(Va+Dvb),増加刻み幅Kvb
を用い、登録情報黒画素探索増加刻み幅Kr=Krb,(Krb≧1)として、手順Wを実行し、準最適な{S,H,V}の値である{Sb,Hb,Vb}を求める。
ここで、Dsb,Dhb,Dvbは、移動範囲を定めるための定数である(備考C(1)参照)。
Step C1b:
For S, H, and V, as respective moving ranges,
S: (Sa−Dsb) to (Sa + Dsb), increasing step size Ksb
H: (Ha−Dhb) to (Ha + Dhb), increment increment Khb
V: (Va−Dvb) to (Va + Dvb), increment increment Kvb
, The procedure W is executed with the registration information black pixel search increment step Kr = Krb, (Krb ≧ 1), and {Sb, Hb, Vb} which is the suboptimal value of {S, H, V} is obtained. Ask.
Here, Dsb, Dhb, and Dvb are constants for determining the movement range (see note C (1)).

ステップClc:
S,H,Vをそれぞれ、
S:(Sb−Dsc)〜(Sb+Dsc),増加刻み幅Ksb
H:(Hb−Dhc)〜(Hb+Dhc),増加刻み幅Khb
V:(Vb−Dvc)〜(Vb+Dvc),増加刻み幅Kvb
を用い、登録情報黒画素探索増加刻み幅Kr=Krc,(Krc≧1)として、手順Wを実行し、準最適な{S,H,V}の値である{Sc,Hc,Vc}を求める。
ここで、Dsc,Dhc,Dvcは、移動範囲を定めるための定数である。
Step Clc:
S, H, V respectively
S: (Sb−Dsc) to (Sb + Dsc), increasing step size Ksb
H: (Hb−Dhc) to (Hb + Dhc), increment Khb
V: (Vb−Dvc) to (Vb + Dvc), increment increment Kvb
, The procedure W is executed with the registration information black pixel search increment step Kr = Krc, (Krc ≧ 1), and {Sc, Hc, Vc} which is a sub-optimal value of {S, H, V} is obtained. Ask.
Here, Dsc, Dhc, and Dvc are constants for determining the moving range.

ステップC1d:
S,H,Vをそれぞれ,
S=Sc,Dsd=0,増加刻み幅Ksd=0
H=Hc,Dhd=0,増加刻み幅Khd=0
V=Vc,Dvd=0,増加刻み幅Kvd=0
により、登録情報黒画素探索増加刻み幅Kr=Krd,(Krd=1)として、手順Wを実行し、最適な{S,H,V}の値を求める。ここで、Dsd,Dhd,Dvdは、移動範囲を定めるための定数である。この結果、サブテンプレート一致率T1が最大となる最適な{S,H,V}の各値と、サブテンプレート一致率T1=Nlm/Nlcを得る。
Step C1d:
S, H, V
S = Sc, Dsd = 0, increment step Ksd = 0
H = Hc, Dhd = 0, increment increment Khd = 0
V = Vc, Dvd = 0, increment Kvd = 0
As a result, the procedure W is executed with the registration information black pixel search increment step Kr = Krd, (Krd = 1), and the optimal {S, H, V} values are obtained. Here, Dsd, Dhd, and Dvd are constants for determining the moving range. As a result, optimal values of {S, H, V} that maximize the sub-template coincidence rate T1, and the sub-template coincidence rate T1 = Nlm / Nlc are obtained.

次に、あらかじめ定めた定数Tk1について、
T1≧Tk1
であれば登録指紋と検査指紋はサブテンプレートの照合で一致と判定して、ステップC2に行き、
T1<Tk1
であれば、実行中の部分位置合わせ区間では登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、次の部分位置合わせ区間の処理をステップC1の最初から実行する。実行する部分位置合わせ区間がないときは、登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順Cを終了する。
Next, for a predetermined constant Tk1,
T1 ≧ Tk1
If so, the registered fingerprint and the test fingerprint are determined to match by matching the sub-template, and the process goes to step C2,
T1 <Tk1
If so, it is determined that the registered fingerprint and the test fingerprint do not match in the currently executing partial registration section, and the processing of the next partial registration section is executed from the beginning of step C1. When there is no partial registration section to be executed, it is determined that the registered fingerprint and the test fingerprint do not match, and the procedure C is terminated.

また、Tm1を1〜m番目までの部分位置合わせ区間におけるT1の最大値とするとき、Tm1<Tmk1(j)であるときは、この部分位置合わせ区間の以後の処理、及び残った部分位置合わせ区間についての照合処理は実行しても一致となる可能性が低いために実行せず、登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順Cを終了する。
ここで、Tmk1(j),(j=1,2,…,m)は、上記の判定が可能なように、あらかじめ定めた定数である。
When Tm1 is the maximum value of T1 in the first to m-th partial positioning sections, and when Tm1 <Tmk1 (j), the subsequent processing of this partial positioning section and the remaining partial positioning The matching process for the section is not executed because it is unlikely to be a match even if it is executed, and the registered fingerprint and the test fingerprint are determined to be mismatched, and the procedure C ends.
Here, Tmk1 (j), (j = 1, 2,..., M) are predetermined constants so that the above determination can be made.

ステップC2(非サブテンプレートの照合、およびテンプレートの照合):
非サブテンプレートRB(0),及びステップC1により得られた最適な{S,H,V}を入力情報として、画像一致性チェック補助手順(手順W)を実行する。この結果、N2m,N2cを得て、ステップC1の結果も用いて、テンプレート一致率T2=(Nlm+N2m)/(Nlc+N2c)を得る。
Step C2 (collation of non-sub-template and collation of template):
The image matching check assisting procedure (procedure W) is executed using the non-sub-template RB (0) and the optimal {S, H, V} obtained in step C1 as input information. As a result, N2m and N2c are obtained, and the template matching rate T2 = (Nlm + N2m) / (Nlc + N2c) is obtained using the result of step C1.

T2≧Tk2
であれば、登録指紋と検査指紋は一致と判定してステップC3に行き、
T2<Tk2
であれば、実行中の部分位置合わせ区間では登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、次の区間の処理を最初から実行する。実行する部分位置合わせ区間がないときは、登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順Cを終了する。
T2 ≧ Tk2
If so, it is determined that the registered fingerprint and the test fingerprint match, and the process goes to step C3.
T2 <Tk2
If so, it is determined that the registered fingerprint and the test fingerprint do not match in the partial registration section being executed, and the processing of the next section is executed from the beginning. When there is no partial registration section to be executed, it is determined that the registered fingerprint and the test fingerprint do not match, and the procedure C is terminated.

ステップC3(不一致部分の照合):
登録指紋の黒画素と検査指紋の黒画素の、不一致性について調べて、検査指紋変更画像の不一致部分の黒画素が多すぎる場合を除く必要がある。このため、登録指紋変更画像の線幅に検査指紋二値画像の線幅を合わせたときの不一致部分の黒画素の比率を近似的に求めて判定するために、ステップC3a〜ステップC3bの処理を行う。
Step C3 (collation of mismatched part):
It is necessary to examine the mismatch between the black pixel of the registered fingerprint and the black pixel of the test fingerprint to eliminate the case where the number of black pixels in the mismatched portion of the test fingerprint changed image is too large. Therefore, in order to approximately determine and determine the ratio of the black pixels of the mismatched portion when the line width of the test fingerprint binary image is matched with the line width of the registered fingerprint changed image, the processing of steps C3a to C3b is performed. Do.

ステップC3a:
RT(0)及びRB(0)の範囲から、{S,H,V}の変換後の登録指紋変更画像の照合対象領域の近似的な範囲を求める。座標(X,Y)から変換後の範囲の座標(X’,Y’)は、手順Wと同様に、次式で行う。
X’=(X−XRC)・cos(S)+(Y−YRC)・sin(S)+XTC−H
Y’=−(X−XRC)・sin(S)+(Y−YRC)・cos(S)+YTC−V
ここで、cos(・)、sin(・)は三角関数を表す。
Step C3a:
From the range of RT (0) and RB (0), an approximate range of the matching target area of the registered fingerprint changed image after {S, H, V} conversion is obtained. The coordinates (X ′, Y ′) of the range after the conversion from the coordinates (X, Y) are calculated by the following equation, similarly to the procedure W.
X ′ = (X−XRC) · cos (S) + (Y−YRC) · sin (S) + XTC−H
Y ′ = − (X−XRC) · sin (S) + (Y−YRC) · cos (S) + YTC−V
Here, cos (•) and sin (•) represent trigonometric functions.

ステップC3b:
座標変換後の照合対象領域(すなわち、RT(S,H,V)とRB(S,H,V)の和集合)の検査指紋変更画像の黒画素数Tnwを計数する。すなわち、
Tnw=検査指紋変更画像の座標変換後の照合対象領域の総黒画素数
である。このとき、検査指紋変更画像の線幅をwとすると、これを登録指紋変更画像の線幅(線幅λ)にした場合の総黒画素数Tncは、近似的に、
Tnc=Tnw/(w/λ)
である。
Step C3b:
The number of black pixels Tnw of the test fingerprint changed image in the matching target area after coordinate transformation (that is, the union of RT (S, H, V) and RB (S, H, V)) is counted. That is,
Tnw = the total number of black pixels in the verification target area after the coordinate conversion of the test fingerprint changed image. At this time, assuming that the line width of the inspection fingerprint changed image is w, the total number of black pixels Tnc when this is set to the line width (line width λ) of the registered fingerprint changed image is approximately:
Tnc = Tnw / (w / λ)
It is.

ここで、登録指紋変更画像の線幅が細線化により1画素となっているときは、検査指紋変更画像も細線化して検査指紋変更画像の照合対象領域の黒画素数Tnwを求めてもよく、その場合は、W=λ=1である。また、
Nlm+N2m=登録指紋変更画像と検査指紋変更画像の座標変換後の照合対象領域内の一致黒画素数
Nlc+N2c=登録指紋変更画像の座標変換後の照合対象領域内の総黒画素数は、すでに求まっている。
Here, when the line width of the registered fingerprint changed image is one pixel due to thinning, the test fingerprint changed image may also be thinned to obtain the number of black pixels Tnw of the verification target area of the test fingerprint changed image, In that case, W = λ = 1. Also,
Nlm + N2m = the number of matching black pixels in the matching target area after coordinate conversion of the registered fingerprint changed image and the test fingerprint changed image Nlc + N2c = the total number of black pixels in the matching target area after coordinate conversion of the registered fingerprint changed image has already been obtained I have.

このとき、黒画素の不一致の度合いとして、例えば、不一致部分率を、
Tz=(Tnc−Nlm−N2m)/(Nlc+N2c)
とし、
|Tz|≦Tkc
の場合、登録指紋と検査指紋は不一致部分率について合格と判定し、そうでないときは不一致と判定する。
At this time, as the degree of mismatch of black pixels, for example,
Tz = (Tnc−Nlm−N2m) / (Nlc + N2c)
age,
| Tz | ≦ Tkc
In the case of, the registered fingerprint and the test fingerprint are determined to be acceptable with respect to the unmatched portion ratio, and otherwise, are determined to be mismatched.

不一致黒画素の許容率を表す定数であり、小さいほど厳しい条件となる。(通常はTz≧0であるので、Tz≧0のときとTz<0のときとで、それぞれ異なるTkcの値を用いて、Tz<0のときを、Tz≧0のときよりも厳しくしてもよい。)
不一致のときは、実行中の部分位置合わせ区間では登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、次の部分位置合わせ区間の処理をステップC1の最初から実行する。実行する部分位置合わせ区間がないときは、登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順Cを終了する。
This is a constant indicating the allowable ratio of mismatched black pixels. (Since Tz ≧ 0 is usually used, different values of Tkc are used for Tz ≧ 0 and Tz <0, respectively, so that Tz <0 is more strict than Tz ≧ 0. May be.)
If they do not match, it is determined that the registered fingerprint and the test fingerprint do not match in the currently executing partial registration section, and the processing of the next partial registration section is executed from the beginning of step C1. When there is no partial registration section to be executed, it is determined that the registered fingerprint and the test fingerprint do not match, and the procedure C is terminated.

ステップC4(汗腺の部分照合):
照合精度の向上のため、選択的に、本ステップC4のステップC4aとステップC4bの少なくとも一方を追加することができる。
ステップC4a(汗腺によるホールのチェック):
ホールのアドレスを最適な{S,H,V}で変換したアドレスについて、検査指紋変更画像のそれらのアドレスに汗腺(指紋の隆線部分が二値化で黒画素となる画像では1つ以上の白画素により構成される穴となる)があるかどうかをチェックする。このときのチェックする白画素集合の大きさは、パラメータ定数とする。次に、
T4a=(ホールアドレス一致数)/(登録ホールアドレス総数)
を求めて、
T4a≧Tk4a
であるとき、汗腺のホールのチェックは合格とする。
Step C4 (partial matching of sweat glands):
In order to improve the matching accuracy, at least one of Step C4a and Step C4b of Step C4 can be selectively added.
Step C4a (check of holes by sweat glands):
For addresses obtained by converting the addresses of the holes by the optimum {S, H, V}, sweat glands (one or more in the image in which the ridge portion of the fingerprint becomes a black pixel by binarization) Check if there is a hole composed of white pixels). The size of the white pixel set to be checked at this time is a parameter constant. next,
T4a = (number of matching hole addresses) / (total number of registered hole addresses)
In search of
T4a ≧ Tk4a
If, the sweat gland hole check passes.

ステップC4(非ホールのチェック):
非ホールアドレスを最適な{S,H,V}で変換したアドレスについて、検査指紋変更画像のそれらのアドレスに汗腺がないことをチェックする。このときのチェックする白画素集合の大きさは、パラメータ定数とする。次に、
T4b=(非ホールアドレス一致数)/(登録非ホールアドレス総数)
を求めて、
T4b≧Tk4b
であるとき、非ホールのチェックは合格とする。ここで、Tk4bは、しきい値の定数である。
Step C4 (check for non-hole):
For the addresses obtained by converting the non-hole addresses with the optimum {S, H, V}, it is checked that there are no sweat glands at those addresses in the test fingerprint changed image. The size of the white pixel set to be checked at this time is a parameter constant. next,
T4b = (number of non-hole address matches) / (total number of registered non-hole addresses)
In search of
T4b ≧ Tk4b
, The non-hole check passes. Here, Tk4b is a constant of the threshold value.

ステップC5(最終判定):
実行した部分位置合わせ区間について、サブテンプレート一致率、テンプレート一致率、不一致部分率、汗腺チェックのうちの、選択して実行したすべてについて合格のとき、登録指紋と検査指紋は一致と判定し、手順Cを終了する。不合格であれば、実行中の部分位置合わせ区間では登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、次の部分位置合わせ区間の処理をステップC1の最初から実行する。実行する部分位置合わせ区間がないときは、登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順Cを終了する。(手順C終り)
Step C5 (final judgment):
If all of the selected and executed sub-template matching rates, template matching rates, non-matching rate, and sweat gland checks are passed for the executed partial alignment section, the registered fingerprint and the test fingerprint are determined to match, and the procedure is performed. Terminate C. If not, the registered fingerprint and the test fingerprint are determined to be mismatched in the currently executing partial registration section, and the processing of the next partial registration section is executed from the beginning of step C1. When there is no partial registration section to be executed, it is determined that the registered fingerprint and the test fingerprint do not match, and the procedure C is terminated. (End of procedure C)

図13は手順Cに基づく照合処理の概略の流れ図の一例である。なお、図13は、回転角度方向Sの区間だけを分割して部分位置合わせ区間を構成する例を記述している。
図14は、照合処理における不一致部分のチェックの説明図の一例であり、検査指紋変更画像の線幅を登録指紋変更画像の線幅と一致させたときの一致部分と不一致部分の関係を説明している。
FIG. 13 is an example of a schematic flowchart of the collation processing based on the procedure C. FIG. 13 illustrates an example in which only the section in the rotation angle direction S is divided to form a partial positioning section.
FIG. 14 is an example of an explanatory diagram for checking a mismatched portion in the matching process, and illustrates a relationship between a matched portion and a mismatched portion when the line width of the test fingerprint changed image matches the line width of the registered fingerprint changed image. ing.

備考C(1):ステップClaにおける第1の移動刻み幅である増加刻み幅(Ks,Kh,Kv)の各値を粗い値として比較的大きい範囲を調べ、ステップClaで得られた{S,H,V}の準最適値を含む比較的小さい範囲をステップClbにおける第2の移動刻み幅である増加刻み幅(Ksb,Khb,Kvb)の各値を細かい値として調べることにより、位置合わせにおける移動の範囲を大きくしたときに、すべてに細かい増加刻み幅を用いる場合よりも処理量の削減を図ることができる。   Remarks C (1): A relatively large range is examined by using the values of the increment increments (Ks, Kh, Kv), which are the first movement increments in step Cla, as coarse values, and the ΔS, obtained in step Cla is obtained. In a relatively small range including the sub-optimal values of H and V}, the values of the increment increments (Ksb, Khb, Kvb), which are the second movement increments in step Clb, are examined as fine values, thereby making it possible to perform positioning. When the range of movement is increased, the processing amount can be reduced as compared with the case where a fine increment is used for all of the movement ranges.

手順CのステップC1(3段階の多段階化)において、第1,2段階では移動の各値の増加刻み幅を1よりも大きくすることができ、第2、第3段階では前段階で定まったS,H,Vの準最適値を基点として、前段の線幅等により定まる範囲で照合を行えばよく、かつ第1、第2段階では登録情報の黒画素を、登録情報黒画素探索増加刻み幅Krを2以上とすることにより一定個数飛び越して用いる飛び越しにより、登録指紋の黒画素数を限定できるため、照合の処理量(位置合わせ探索回数にほぼ比例)を削減できる。各移動範囲の最大値と最小値(Smin,Smax,Hmin,Hmax,Vmin,Vmax)は指紋入力時の指の最大許容移動範囲などにより定めておく。ステップCldは、ステップC1でのT1の確定のためにある。   In step C1 of procedure C (three-stage multi-stage), the increment of each value of movement can be made larger than 1 in the first and second stages, and is determined in the previous stage in the second and third stages. Based on the sub-optimal values of S, H, and V, the matching may be performed within a range determined by the line width or the like in the preceding stage. In the first and second stages, the black pixels of the registration information are searched for. By setting the step width Kr to 2 or more, the number of black pixels of the registered fingerprint can be limited by skipping by a certain number, so that the processing amount of collation (substantially proportional to the number of alignment search) can be reduced. The maximum value and the minimum value (Smin, Smax, Hmin, Hmax, Vmin, Vmax) of each moving range are determined based on the maximum allowable moving range of the finger at the time of fingerprint input. Step Cld is for determining T1 in step C1.

ここで、次の性質がある。移動範囲は大きいほど探索回数が大きくなる。増加刻み幅は小さいほど探索回数が大きくなる。途中段階での増加刻み幅は、各段階の直前段階、及び直後段階の増加刻み幅を考慮して定める。最後の段階以外は、飛び越し探索が可能である。移動範囲、増加刻み幅、及び飛び越し探索の設定が不適当であると、誤認識が生じ易くなる。
ステップC3bでは、検査指紋変更画像の線幅を登録指紋変更画像の線幅に近似して、不一致部分率を求めたが、登鋒指紋変更画像の線幅を検査指紋変更画像の線幅に近似して、不一致部分率を求めることも可能である。
Here, there are the following properties. The number of searches increases as the moving range increases. The smaller the increment size, the greater the number of searches. The increment step width in the middle stage is determined in consideration of the increment step width immediately before and immediately after each step. Except for the last stage, jump search is possible. Inappropriate settings of the moving range, the increment, and the jump search, erroneous recognition is likely to occur.
In step C3b, the line width of the test fingerprint changed image was approximated to the line width of the registered fingerprint changed image to determine the unmatched portion ratio, but the line width of the ascending fingerprint changed image was approximated to the line width of the test fingerprint changed image. Then, it is also possible to obtain the unmatched portion rate.

(13)画像一致性チェック補助手順
画像一致性チェック補助手順(手順W)の処理概要は次のとおりである。登録指紋についてのサブテンプレートRT(0)又は非サブテンプレートRB(0)の各画素アドレス(XR,YR)について、登録指紋(XR,YR)の近似的中心点(XRC,YRC)を、検査指紋(XT,YT)の近似的中心点(XTC,YTC)と一致させるように平行移動する。次に、登録指紋の座標軸を回転し、変換後の黒画素アドレス(XR@,YR@)が、検査指紋変更画像の指紋領域内で黒画素かどうかを調べ、平行移動も行う。
(13) Image Matching Check Auxiliary Procedure The process outline of the image matching check auxiliary procedure (procedure W) is as follows. For each pixel address (XR, YR) of the sub-template RT (0) or the non-sub-template RB (0) for the registered fingerprint, the approximate center point (XRC, YRC) of the registered fingerprint (XR, YR) is determined. The translation is performed so as to coincide with the approximate center point (XTC, YTC) of (XT, YT). Next, the coordinate axis of the registered fingerprint is rotated, and it is checked whether the converted black pixel address (XR #, YR #) is a black pixel in the fingerprint area of the test fingerprint changed image, and is also translated.

RT(S,H,V)の場合は、S,H,Vの各値における一致率T1が最大となるときのS,H,V,及びT1,Nlm,Nlcを求める。RB(S,H,V)については、S,H,Vがそれぞれただ1つの場合である。なお、T1とT2,NlmとN2m,NlcとN2cは、手順Wでは、ほぼ同様に扱えるため、T、Nm、Ncと呼ぶ。   In the case of RT (S, H, V), S, H, V, and T1, Nlm, Nlc at which the matching rate T1 at each value of S, H, V is maximized are obtained. For RB (S, H, V), there is only one S, H, V. Note that T1 and T2, Nlm and N2m, and Nlc and N2c are referred to as T, Nm, and Nc, respectively, because they can be handled in substantially the same manner in the procedure W.

手順Wの入力情報は、登録指紋変更画像の指定部分(RT(0)又はRB(0)のいずれか一方)の黒画素アドレス集合、座標軸の角度変換量S(最小値,最大値,増加刻み幅)、登録指紋変更画像の座標軸の水平移動量H(最小値,最大値,増加刻み幅),登録指紋の座標軸の垂直移動量V(最小値,最大値,増加刻み幅)、検査指紋変更画像、及び登録指紋黒画素飛び越し探索の飛び越し数J等である。ここで、移動範囲は、全体区間または部分区間である。   The input information of the procedure W includes a set of black pixel addresses of a designated portion (either RT (0) or RB (0)) of the registered fingerprint changed image, an angle conversion amount S of the coordinate axis (minimum value, maximum value, increment in increments). Width), the horizontal movement amount H (minimum value, maximum value, increment) of the coordinate axis of the registered fingerprint change image, the vertical movement amount V (minimum value, maximum value, increase increment) of the coordinate axis of the registered fingerprint, the inspection fingerprint change The number of jumps J in the image and the registered fingerprint black pixel skip search. Here, the movement range is an entire section or a partial section.

登録情報黒画素探索増加刻み幅Krは、登録指紋変更画像黒画素と検査指紋変更黒画素の照合のときに、登録指紋変更画像黒画素を探索する増分を指定するものであり、例えばKr=1のときは、すべての登録指紋変更画像黒画素が探索され、Kr=2のときは、1つおきに登録指紋変更画像黒画素が探索される。
手順Wの出力情報は、入力情報について、登録指紋の最適座標軸回転角度S、最適座標軸水平移動量H、最適座標軸垂直移動量V、指定領域(RT(0)又はRB(0)のいずれか一方)の登録指紋変更画像と検査指紋変更画像の一致黒画素数Nm,指定領域の登録指紋変更画像の総黒画素数Nc,及び一致率Tである。
The registration information black pixel search increment increment Kr specifies an increment for searching for a registered fingerprint changed image black pixel when matching a registered fingerprint changed image black pixel with a test fingerprint changed black pixel. For example, Kr = 1 When Kr = 2, all the registered fingerprint changed image black pixels are searched for, and when Kr = 2, every other registered fingerprint changed image black pixel is searched.
The output information of the procedure W is, for the input information, one of the optimal coordinate axis rotation angle S, the optimal coordinate axis horizontal movement amount H, the optimal coordinate axis vertical movement amount V, and the designated area (RT (0) or RB (0)) of the registered fingerprint. ), The number of matching black pixels Nm of the registered fingerprint changed image and the test fingerprint changed image, the total number of black pixels Nc of the registered fingerprint changed image in the designated area, and the matching rate T.

図15は、照合処理における画像一致性チェック補助手順(手順W)の概略の流れ図の一例である。手順Wの処理手順の一例を次に示す。
(手順W)
ステップW1(角度Sの選択):
角度Sを入力情報により、指定された区間について、Sの最小値から最大値まで、Sの増加刻み幅で順に選択し、ステップW2へ行く。(すなわち、Sの最小値がSmin(Is)、最大値がSmax(Is)、増加刻み幅がKsのときは、S=Smin(Is),Smin(Is)+Ks,…,Smax(Is)まで変化させる。)
FIG. 15 is an example of a schematic flowchart of an image consistency check assisting procedure (procedure W) in the matching processing. An example of the procedure of the procedure W is shown below.
(Procedure W)
Step W1 (selection of angle S):
The angle S is sequentially selected from the minimum value to the maximum value of S in increments of S in the section specified by the input information, and the procedure goes to step W2. (That is, when the minimum value of S is Smin (Is), the maximum value is Smax (Is), and the increment is Ks, up to S = Smin (Is), Smin (Is) + Ks,..., Smax (Is) Change it.)

ステップW2(角度Sによる座標変換):
入力された登録指紋変更画像の黒画素集合(RT(0)又はRB(0)のいずれか一方)について、登録情報黒画素探索増加刻み幅Krにより探索される対象の黒画素アドレス(XR,YR)に対して、
(a)S=0のとき
XR@=XR−XRC+XTC
YR@=YR−YRC+YTC
とする。
Step W2 (coordinate conversion by angle S):
With respect to the black pixel set (either RT (0) or RB (0)) of the input registered fingerprint changed image, the target black pixel address (XR, YR) to be searched by the registered information black pixel search increment Kr. ),
(A) When S = 0 XR @ = XR−XRC + XTC
YR @ = YR−YRC + YTC
And

(b)S≠0のとき
入力された登録指紋変更画像の黒画素集合(RT(0)又はRB(0)のいずれか一方)についてのすべての黒画素アドレス(XR,YR)に対して、登録指紋の近似的中心点(XRC,YRC)を検査指紋の近似的中心点(XTC,YTC)に合わせる平行移動の後に、(XTC,YTC)を中心とする角度Sの座標軸回転を行う。このことは、
XR@=(XR−XRC)・cos(S)+(YR−YRC)・sin(S)+XTC
YR@=−(XR−XRC)・sin(S)+(YR−YRC)・cos(S)+YTC
により行える。これにより、H=V=0のときの新登録指紋のすべての黒画素アドレス(XR@,YR@)の集合を求める。
(B) When S ≠ 0 For all black pixel addresses (XR, YR) for the black pixel set (either RT (0) or RB (0)) of the input registered fingerprint changed image, After the parallel movement for adjusting the approximate center point (XRC, YRC) of the registered fingerprint to the approximate center point (XTC, YTC) of the test fingerprint, the coordinate axis rotation of the angle S about (XTC, YTC) is performed. This means
XR @ = (XR−XRC) · cos (S) + (YR−YRC) · sin (S) + XTC
YR @ = − (XR−XRC) · sin (S) + (YR−YRC) · cos (S) + YTC
Can be performed. Thereby, a set of all black pixel addresses (XR @, YR @) of the newly registered fingerprint when H = V = 0 is obtained.

以上により、登録指紋の近似的中心(XRC,YRC)を中心に登録指紋の座標軸をS度回転し、かつ水平移動量H=垂直移動量V=0としたときの新登録指紋のすべての黒画素アドレス(XR@,YR@)の集合が求まる。   As described above, when the coordinate axis of the registered fingerprint is rotated by S degrees around the approximate center (XRC, YRC) of the registered fingerprint, and all the blacks of the new registered fingerprint when the horizontal movement amount H = the vertical movement amount V = 0 are set, A set of pixel addresses (XR #, YR #) is obtained.

ステップW3(一致率Tの計算):
ステップW3a:
一致黒画素数カウンタNm及び登録指紋変更画像総黒画素数カウンタNcを、それぞれ0に初期設定する。
ステップW3b:
(XR@,YR@)の集合の各アドレスについて、検査指紋変更画像を調べ、
(a)指紋領域内の黒画素であれば、一致黒画素数カウンタNmに1を加算し、かつ登録指紋黒画素数カウンタNcにも1を加算する。
(b)指紋領域内の白画素又は指紋領域外(黒画素でも白画素でもない扱い)であれば、登録指紋黒画素数カウンタNcに1を加算する。
ここで、サブテンプレートの照合処理では、このときの{S,H,V}についての照合の途中放棄が可能かどうかを調べる。
Step W3 (calculation of coincidence rate T):
Step W3a:
The coincident black pixel number counter Nm and the registered fingerprint changed image total black pixel number counter Nc are each initialized to zero.
Step W3b:
For each address of the set of (XR @, YR @), check the test fingerprint change image,
(A) If the pixel is a black pixel in the fingerprint area, 1 is added to the coincident black pixel number counter Nm, and 1 is also added to the registered fingerprint black pixel number counter Nc.
(B) If it is a white pixel in the fingerprint area or outside the fingerprint area (not a black pixel or white pixel), add 1 to the registered fingerprint black pixel number counter Nc.
Here, in the collation processing of the sub-template, it is checked whether or not the collation of {S, H, V} at this time can be abandoned.

すなわち、調べる登録指紋情報は黒画素アドレスの集合であるから、これを探索順にk個の連続区間に区分し、区間i(i=1,2,…,k)の終了ごとに、
カウンタNc=Nci
となったとして、このときのNmをNmi,(i=1,2,…,k)とすると、S,H,Vの値により定まるパターンの途中までの一致の度合いは、Nmi/Nciであるから、定数{Tci;i=1,2,…,k}について、
Nmi/Nci<Tci,(i=1,2,…,k)
(Tci及びkは定数。備考W(1)参照。)の場合は、以後のチェックをしても見込みないので、そのときのS,H,Vは、途中放棄して、次のS,H,Vの値に行くために、ステップW4に行く。
That is, since the registered fingerprint information to be examined is a set of black pixel addresses, it is divided into k continuous sections in the search order, and every time a section i (i = 1, 2,..., K) ends,
Counter Nc = Nci
Assuming that Nm at this time is Nmi, (i = 1, 2,..., K), the degree of matching up to the middle of the pattern determined by the values of S, H, and V is Nmi / Nci. From the constant {Tci; i = 1, 2,..., K},
Nmi / Nci <Tci, (i = 1, 2,..., K)
(Tci and k are constants; see Remarks W (1).) Since subsequent checks are not expected, S, H, and V at that time are discarded halfway and the next S, H , V to go to step W4.

次の処理(照合時の近傍画素探索)を選択的に行うことができる。(この近傍画素探索の処理は、サブテンプレートRTの各段階ごとに、また、非サブテンプレートRBについて、それぞれ選択して適用可能である。)
任意の画像内アドレス(Aとする)の登録指紋変更画像の黒画素が検査指紋変更画像のアドレスAで黒画素のとき、完全一致と呼ぶ。
The next process (search for neighboring pixels at the time of matching) can be selectively performed. (This neighborhood pixel search processing can be selectively applied to each stage of the sub-template RT and to the non-sub-template RB.)
When the black pixel of the registered fingerprint change image at an arbitrary address (A) in the image is a black pixel at the address A of the test fingerprint change image, it is called a perfect match.

任意の画像内アドレス(Aとする)の登録指紋変更画像の黒画素が検査指紋変更画像の同じアドレスAでは白画素のときに、検査指紋変更画像のアドレスAの近傍アドレスを調べて、黒画素があるときは、アドレスAの登録指紋変更画像の黒画素は、検査指紋変更画像の黒画素と一致(完全一致と区別する必要があるときは、近傍一致と呼ぶ)と判定する。このとき、登録指紋変更画像の黒画素が照合のときに、検査指紋変更画像の同じアドレスの近傍一致の黒画素を2度以上は参照しないようにし、かつ、検査指紋変更画像の同じアドレスの完全一致の黒画素を2度以上は参照しないようにする。このために、次の操作を行う。   When the black pixel of the registered fingerprint change image at an arbitrary image address (referred to as A) is a white pixel at the same address A of the test fingerprint change image, an address near the address A of the test fingerprint change image is checked. If there is, the black pixel of the registered fingerprint changed image at the address A is determined to be the same as the black pixel of the test fingerprint changed image (when it is necessary to distinguish it from a perfect match, it is called a neighborhood match). At this time, when the black pixel of the registered fingerprint changed image is collated, the black pixel of the same address in the test fingerprint changed image is not referred to twice or more, and the same address of the test fingerprint changed image is completely checked. The matching black pixel is not referred to more than once. For this purpose, the following operation is performed.

検査指紋変更画像をメモリの作業域に退避しておく。完全一致または近傍一致によって、登録指紋変更画像の黒画素と一致と判定した検査指紋変更画像の黒画素は、画像メモリの画素値を黒画素と白画素の輝度値以外の中間値(一例としては、黒画素の輝度が0、白画素の輝度が255のときは、完全一致の輝度がBa(黒画素と白画素の輝度以外の値であり、例えば50)、近傍一致の輝度がBb(例えば、100))に変更する。登録指紋変更画像黒画素の検査指紋変更画像黒画素に対する照合では、同じ画像内アドレスの完全一致の検査指紋の黒画素を2度は参照しないようにすることを、すでに参照した画像メモリは中間値となっていることから、チェックする。1つの{S,H,V}の組による登録指紋変更画像と検査指紋変更画像の照合が終了時には、検査指紋変更画像を作業域の退避情報により、元の状態に戻す。   The test fingerprint changed image is saved in the work area of the memory. The black pixel of the test fingerprint changed image determined to be coincident with the black pixel of the registered fingerprint changed image by perfect match or neighborhood match is determined by setting the pixel value of the image memory to an intermediate value other than the luminance value of the black pixel and the white pixel (for example, When the brightness of the black pixel is 0 and the brightness of the white pixel is 255, the brightness of the perfect match is Ba (a value other than the brightness of the black pixel and the white pixel, for example, 50), and the brightness of the neighborhood match is Bb (for example, 50). , 100)). In the comparison of the black pixel of the registered fingerprint changed image with the black pixel of the test fingerprint changed image, the black memory of the test fingerprint having the same address in the same image is not referred to twice. Check that When the comparison of the registered fingerprint change image and the test fingerprint change image by one set of {S, H, V} is completed, the test fingerprint change image is returned to the original state based on the save information of the work area.

ステップW3c:
(XR@,YR@)の集合のすべてのアドレスについて、ステップW3bを終了した場合かつ、入力がサブテンプレートRT(0)の場合は、
T=Nm/Nc
を計算する。そして、このときの{S,H,V}について、Nm,Nc,Tを記憶する。
Step W3c:
When step W3b is completed for all addresses of the set of (XR @, YR @) and the input is the sub-template RT (0),
T = Nm / Nc
Is calculated. Then, Nm, Nc, and T are stored for {S, H, V} at this time.

ステップW4(HとVによる平行移動):
H=V=0のときの新登録指紋黒画素アドレス集合(X@,Y@)について、H,V格納域に設定されているH,Vを順に選択(H=V=0のときは,すでにステップW3で計算ずみ)し、Hの最小値から最大値まで、及びVの最小値から最大値まで、順次に各増加刻み幅で変化させたとき(すなわち、Hの最小値がHmin、最大値がHmax、増加刻み幅がKhのときは、H=Hmin(Ih),Hmin(Ih)+Kh,…,により最大Hmax(Ih)まで変化させる。Vの最小値がVmin(Iv)、最大値がVmax(Iv)、増加刻み幅がKvのときは、V=Vmin(Iv),Vmin(Iv)+Kv,…,により最大Vmaxまで変化させる)、個々の{S,H,V}について、(X@−H,Y@−V)が平行移動後の新登録指紋黒画素アドレス集合となるので、個々の{S,H,V}の組み合わせについて、ステップW3と同じ処理を行う。
Step W4 (translation by H and V):
With respect to the newly registered fingerprint black pixel address set (X @, Y と き) when H = V = 0, H and V set in the H and V storage areas are sequentially selected (when H = V = 0, Has already been calculated in step W3) and sequentially changed from the minimum value of H to the maximum value and from the minimum value of V to the maximum value at each increment (that is, the minimum value of H is Hmin, the maximum value of H When the value is Hmax and the increment is Kh, the maximum value is changed to Hmax (Ih) by H = Hmin (Ih), Hmin (Ih) + Kh, etc. The minimum value of V is Vmin (Iv) and the maximum value Is Vmax (Iv) and the increment is Kv, V = Vmin (Iv), Vmin (Iv) + Kv,..., Is changed to the maximum Vmax), and for each {S, H, V}, X @ -H, Y @ -V) Since the recording fingerprint black pixel address aggregation, the combination of the individual {S, H, V}, performs the same processing as step W3.

ステップW5(未処理のSのチェック):
未処理のSの値があるとき,ステップW1に行く。
未処理のSの値がないとき,ステップW6に行く。
ステップW6(最大の一致率の判定):
サブテンプレートRT(0)のときは、Sの各値と、H=Hmin〜Hmax,V=Vmin〜Vmax,の変化による各{S,H,V}について、T=Nm/Ncが最大となるときのS,H,V,及びT,Nm,Ncを求め、出力情報とする。S,H,Vがそれぞれ1つだけ入力されている場合にも、T,Nm,Ncを出力情報とする。(手順W終り)
Step W5 (check for unprocessed S):
When there is an unprocessed value of S, the process goes to step W1.
If there is no unprocessed value of S, the procedure goes to step W6.
Step W6 (judgment of maximum matching rate):
In the case of the sub-template RT (0), T = Nm / Nc becomes the maximum for each value of S and each {S, H, V} due to the change of H = Hmin to Hmax and V = Vmin to Vmax. S, H, V, and T, Nm, Nc at that time are obtained and used as output information. Even when only one S, H, and V is input, T, Nm, and Nc are output information. (End of procedure W)

図16は、照合処理における近傍画素探索の説明図の一例であり、図16(a)は、登録指紋の登録情報の黒画素アドレスAについて、検査指紋変更画像のアドレスAが黒画素のときは登録指紋変更画像黒画素アドレスAと検査指紋変更画像黒画素アドレスAは完全一致であり、また、検査指紋変更画像アドレスAが黒画素でないときは、例えば、検査指紋変更画像アドレスBが黒画素であれば、登録指紋変更画像黒画素アドレスAと検査指紋変更画像アドレスAは近傍一致となることを表している。また、図16(b)は、完全一致と近傍一致の相互関係であり、一度、完全一致または近傍一致として参照された検査指紋変更画像の黒画素は、別の登録指紋変更画像の黒画素アドレスから重複して完全一致または近傍一致として扱われることのないように重複チェックを行うべきであることを示している。   FIG. 16 is an example of an explanatory diagram of the neighboring pixel search in the matching process. FIG. 16A shows the black pixel address A of the registered information of the registered fingerprint. When the registered fingerprint changed image black pixel address A and the test fingerprint changed image black pixel address A are completely the same, and when the test fingerprint changed image address A is not a black pixel, for example, the test fingerprint changed image address B is a black pixel. If there is, it indicates that the registered fingerprint changed image black pixel address A and the test fingerprint changed image address A are in close proximity. FIG. 16B shows the correlation between the perfect match and the neighborhood match. The black pixel of the test fingerprint changed image once referred to as the perfect match or the neighborhood match is the black pixel address of another registered fingerprint changed image. Indicates that the duplication check should be performed so as not to be treated as an exact match or a near match.

すなわち、登録指紋変更画像黒画素aは検査指紋変更画像黒画素dと完全一致であり、登録指紋指紋変更画像黒画素bは検査指紋変更画像黒画素eと近傍一致であり、登録指紋変更画像黒画素cは検査指紋変更画像とは不一致であり、完全一致のチェックおよび近傍一致のチェックのときに、すでに照合された黒画素dまたは黒画素eを、重複して一致とすることはしないことを示している。
なお、近傍一致と判定するための探索範囲としては、例えば、4近傍や8近傍があり、入力時の画像の歪の状況などを考慮して、設定することができる。
That is, the registered fingerprint changed image black pixel a is completely matched with the test fingerprint changed image black pixel d, the registered fingerprint changed image black pixel b is close match with the test fingerprint changed image black pixel e, and the registered fingerprint changed image black pixel The pixel c does not match the test fingerprint changed image, and it is determined that the already matched black pixel d or black pixel e is not coincidentally matched at the time of the perfect match check and the neighborhood match check. Is shown.
Note that the search range for determining the neighborhood match includes, for example, four neighborhoods and eight neighborhoods, and can be set in consideration of the state of image distortion at the time of input.

備考W(1):ステップw3bにおけるTci,(i=1,2,…,k)の値は、0≦Tci≦1であるが、例えば次のように定める。登録指紋変更画像の全黒画素数をNcとすると、Nci/Nc,(i=1,2,…,k)は処理の進行状況を表しており、とり得る範囲は0≦Nci/Nc≦1である。Nciが増加してNcに近づくに従って、Nmi/Nciは、このときに調べている{S,H,V}に対しての一致率であるNm/Ncに近づくから、TciはNciが大きいほど大きく設定することができる。   Remark W (1): The value of Tci, (i = 1, 2,..., K) in step w3b is 0 ≦ Tci ≦ 1, and is determined as follows, for example. Assuming that the total number of black pixels of the registered fingerprint changed image is Nc, Nci / Nc, (i = 1, 2,..., K) represents the progress of processing, and the possible range is 0 ≦ Nci / Nc ≦ 1. It is. As Nci increases and approaches Nc, Nmi / Nci approaches Nm / Nc, which is the coincidence rate with {S, H, V} being examined at this time. Therefore, Tci increases as Nci increases. Can be set.

Tciは大きいほど途中放棄の範囲が広くなり、処理量の削減効果が大きくなるが、反面誤認識も発生しやすくなるので、適当な値を設定する必要がある。kの設定値により、その計算の最大回数が定まる。照合の途中放棄が1回行われれば、以後はそのときの{S,H,V}の値についての以後の途中放棄可否の計算は不要である。Tciの具体的な数値は、対象とする画像の特性に依存して定める必要がある。また、照合の途中放棄の範囲を定める条件式は、途中までの一致の度合いを定めるものであれば、手順Wで示した例に限定されない。   As Tci increases, the range of abandonment in the middle increases, and the effect of reducing the amount of processing increases. On the other hand, erroneous recognition is more likely to occur, so an appropriate value needs to be set. The maximum value of the calculation is determined by the set value of k. If the abandonment in the middle of the collation is performed once, it is not necessary to calculate whether or not subsequent abandonment is possible for the value of {S, H, V} at that time. The specific numerical value of Tci needs to be determined depending on the characteristics of the target image. Also, the conditional expression that determines the range of abandonment in the middle of the collation is not limited to the example shown in the procedure W as long as it determines the degree of matching halfway.

備考W(2):ステップW2の式は次の意味である。ステップW2において、アドレス(XR,YR)のすべてについて、登録指紋の近似的中心点(XRC,YRC)を検査指紋の近似的中心点(XTC,YTC)に一致させる平行移動後の新アドレスは、
XR#=XR−(XRC−XTC)
YR#=YR−YRC−YTC)
であり、(XR#,YR#)が新アドレスとなる。次に、(XTC,YTC)を中心とする角度Sの座標軸回転を行う。
Remark W (2): The expression of step W2 has the following meaning. In step W2, for all of the addresses (XR, YR), the new address after the parallel movement for making the approximate center point (XRC, YRC) of the registered fingerprint coincide with the approximate center point (XTC, YTC) of the test fingerprint is:
XR # = XR- (XRC-XTC)
YR # = YR-YRC-YTC)
And (XR #, YR #) is the new address. Next, rotation of the coordinate axis at an angle S about (XTC, YTC) is performed.

このことは、
XR@=(XR#一XTC)・cos(S)+(YR#−YTC)・sin(S)+XTC=(XR−XRC)・cos(S)+(YR−YRC)・sin(S)+XTC
YR@=−(XR#−XTC)・sin(S)+(YR#−YTC)・cos(S)+YTC=−(XR−XRC)・sin(S)+(YR−YRC)・cos(S)+YTC
により求めることができる。ここで、三角関数sin(・),COS(・)の値は、あらかじめ角度Sの変動の範囲の値を保持しておいてよい。
This means
XR @ = (XR # -XTC) · cos (S) + (YR # −YTC) · sin (S) + XTC = (XR−XRC) · cos (S) + (YR−YRC) · sin (S) + XTC
YR @ = − (XR # −XTC) · sin (S) + (YR # −YTC) · cos (S) + YTC = − (XR−XRC) · sin (S) + (YR−YRC) · cos (S ) + YTC
Can be obtained by Here, the values of the trigonometric functions sin (•) and COS (•) may be stored in advance in the range of the variation of the angle S.

(14)登録処理と照合処理の流れ
図17は、指紋の登録処理、及び照合処理の概略の流れ図の一例である。登録処理は、指紋の登録情報を画像処理装置1のメモリ6に登録する処理である。照合処理は検査指紋と登録指紋の一致性を判定する処理である。指紋の入力から、登録又は照合までの流れの概要を以下の手順Zに示す。
(14) Flow of Registration Process and Matching Process FIG. 17 is an example of a schematic flowchart of the fingerprint registration process and the matching process. The registration processing is processing for registering fingerprint registration information in the memory 6 of the image processing apparatus 1. The matching process is a process of determining the coincidence between the test fingerprint and the registered fingerprint. The outline of the flow from the input of the fingerprint to the registration or collation is shown in the following procedure Z.

(手順Z)
ステップZA1〜ステップZA5は、登録処理と照合処理に共通な処理である。
ステップZA1:
指紋を画像入力装置2から、画像メモリ4に入力する。
ステップZA2:
画像メモリ4の画像10にある指紋の濃淡画像の平滑化を行う。
(Procedure Z)
Steps ZA1 to ZA5 are processes common to the registration process and the collation process.
Step ZA1:
The fingerprint is input from the image input device 2 to the image memory 4.
Step ZA2:
The fingerprint density image in the image 10 of the image memory 4 is smoothed.

ステップZA3:
画像10を手順Bにより二値化と背景分離を行う。
ここで、二値化後に、二値画像上のノイズを削減するために、二値画像に対して平滑化と二値化を行ってもよい。
ステップZA4:画像10にある指紋画像の近似的中心点を求める。(ステップZA1〜ステップZA4終り)
Step ZA3:
The image 10 is subjected to binarization and background separation by a procedure B.
Here, after the binarization, smoothing and binarization may be performed on the binary image in order to reduce noise on the binary image.
Step ZA4: Find an approximate center point of the fingerprint image in the image 10. (End of step ZA1 to step ZA4)

以後の処理は、登録処理と照合処理で分かれる。
ステップZR1〜ステップZR2は、登録処理の場合であり、登録指紋の登録情報をメモリ6に登録する。
ステップZR1:
画像10にある登録指紋二値画像(第1画像)に指紋領域内で細め処理を行い、登録指紋変更画像(第1変更画像)を得る。
ステップZR2:
登録指紋の登録情報の処理(手順R)を行う。(ステップZR1〜ステップZR2終り)
Subsequent processing is divided into registration processing and collation processing.
Steps ZR <b> 1 and ZR <b> 2 correspond to the registration process, and register the registration information of the registered fingerprint in the memory 6.
Step ZR1:
A thinning process is performed on the registered fingerprint binary image (first image) in the image 10 in the fingerprint area to obtain a registered fingerprint changed image (first changed image).
Step ZR2:
Processing (procedure R) of the registered information of the registered fingerprint is performed. (End of step ZR1 and end of step ZR2)

ステップZC1〜ステップZC2は、照合処理の場合であり、登録指紋と検査指紋の照合を行う。
ステップZC1:
画像10にある検査指紋二値画像(第2画像)に黒画素比率一定化または細め処理を行い、検査指紋変更画像(第2変更画像)を得る。黒画素比率一定化は、ステップZA3で行っている場合には、重複して行う必要はない。
ステップZC2:
照合処理(手順C、手順W)により、登録指紋と検査指紋の一致性を判定する。(ステップZC1〜ステップZC2終り)
Steps ZC1 and ZC2 are the case of the collation processing, and collate the registered fingerprint with the test fingerprint.
Step ZC1:
The test fingerprint binary image (second image) in the image 10 is subjected to black pixel ratio stabilization or narrowing processing to obtain a test fingerprint change image (second change image). If the black pixel ratio stabilization is performed in step ZA3, it is not necessary to perform the same repeatedly.
Step ZC2:
The matching between the registered fingerprint and the test fingerprint is determined by the matching process (procedure C, procedure W). (End of step ZC1 to step ZC2)

画像の登録処理では、複数の画像を順次に入力して保持し、それらの画像について、照合を行い、最も一致率のよい画像を登録画像とすることができる。図18は、複数の入力画像から最良の登録指紋を選択して行う登録の処理の概略の流れ図の一例である。その手順の例を手順RRに示す。   In the image registration process, a plurality of images are sequentially input and held, and the images are collated, and an image having the highest matching rate can be set as a registered image. FIG. 18 is an example of a schematic flowchart of a registration process performed by selecting the best registered fingerprint from a plurality of input images. An example of the procedure is shown in procedure RR.

(手順RR)
ステップRR1:
指紋画像を画像メモリに入力し、入力された指紋画像をファイルに格納する。
この操作を規定数繰り返す。
(ここでは、規定数が3個の場合を述べる。それぞれの指紋画像のファイル名を、例えば、z1,z2,z3とする。)
(Procedure RR)
Step RR1:
The fingerprint image is input to the image memory, and the input fingerprint image is stored in a file.
This operation is repeated a specified number of times.
(Here, a case where the specified number is three is described. The file names of the fingerprint images are, for example, z1, z2, and z3.)

ステップRR2:
入力された複数の指紋について、次の組み合わせで照合を行い、一致のとき、それぞれのテンプレート一致率T3をメモリに記憶する。
途中、1つでも照合不一致が発生時は、登録処理は打ち切り、ステップRR1から再実行する。
登録指紋z1と検査指紋z2の照合を行い、最終判定が一致のとき、テンプレート一致率T2を求めて、Q12とする。
Step RR2:
The input fingerprints are collated in the following combinations, and when the fingerprints match, the respective template coincidence rates T3 are stored in the memory.
If any one of them does not match, the registration process is terminated and the process is re-executed from step RR1.
The registered fingerprint z1 and the test fingerprint z2 are collated, and when the final judgment is a match, the template matching rate T2 is obtained and set as Q12.

登録指紋zlと検査指紋z3の照合を行い、最終判定が一致のとき、テンプレート一致率T2を求めて、Q13とする。
登録指紋z2と検査指紋z1の照合を行い、最終判定が一致のとき、テンプレート一致率T2を求めて、Q21とする。
登録指紋z2と検査指紋z3の照合を行い、最終判定が一致、のとき、テンプレート一致率T2を求めて、Q23とする。
The registered fingerprint z1 and the test fingerprint z3 are collated, and when the final judgment is a match, the template matching rate T2 is obtained and set as Q13.
The registered fingerprint z2 and the test fingerprint z1 are collated, and when the final judgment is a match, the template matching rate T2 is obtained and set as Q21.
The registered fingerprint z2 and the test fingerprint z3 are collated, and when the final judgment is a match, the template matching rate T2 is obtained and set as Q23.

登録指紋z3と検査指紋z1の照合を行い、最終判定が一致のとき、テンプレート一致率T2を求めて、Q31とする。
登録指紋z3と検査指紋z2の照合を行い、最終判定が一致のとき、テンプレート一致率T2を求めて、Q32とする。
最終判定が一致する数は、規定条件以上でなければならない(例えば、上述のように6回の照合処理を行うときは、例えば、4個以上などの規定条件を設けることができる)。
The registered fingerprint z3 and the test fingerprint z1 are collated, and when the final judgment is a match, the template matching rate T2 is obtained and set as Q31.
The registered fingerprint z3 and the test fingerprint z2 are collated, and when the final judgment is a match, the template matching rate T2 is obtained and set as Q32.
The number of final judgments must be equal to or greater than a specified condition (for example, when performing the matching process six times as described above, a specified condition such as four or more can be provided).

次に、各入力画像についての平均一致率を求める。例えば、すべてが一致した場合には、
z1については、平均一致率Ql=(Q12+Q13)/2とする。
z2については、平均一致率Q2=(Q21+Q23)/2とする。
z3については、平均一致率Q3=(Q31+Q32)/2とする。
Next, an average matching rate for each input image is determined. For example, if everything matches,
As for z1, the average coincidence rate Ql is set to (Q12 + Q13) / 2.
For z2, the average coincidence rate Q2 = (Q21 + Q23) / 2.
For z3, the average coincidence rate Q3 = (Q31 + Q32) / 2.

ステップRR3:
平均一致率Qi={Q1,Q2,Q3}の内で最大のQiを求め、そのiに対応する指紋ziの登録情報で登録する。(手順RR終り)
Step RR3:
The maximum Qi among the average coincidence rates Qi = {Q1, Q2, Q3} is obtained, and registered with the registration information of the fingerprint zi corresponding to the i. (End of procedure RR)

ここで、1つの指紋を登録するときの入力画像の数は1以上の任意の値に設定可能である。入力画像数を多くする方が、質のよい画像を登録指紋画像として選定できる可能性が高まるが、その反面、登録処理量は多くなるので、それらの兼ね合いを考慮して入力画像数を定める。入力画像の相互間の照合における組み合わせの選択は、上記の如くすべての組み合わせでなく、一部分の組み合わせを選定してもよい。登録する指紋画像を選択するための手段は、上記の平均一致率に限定されるものではなく、別の式を用いてもよい。   Here, the number of input images when registering one fingerprint can be set to one or more arbitrary values. Increasing the number of input images increases the possibility that a high-quality image can be selected as a registered fingerprint image, but on the other hand, the amount of registration processing increases, so the number of input images is determined in consideration of these factors. As for the selection of the combination in the collation between the input images, a part of the combinations may be selected instead of all the combinations as described above. The means for selecting the fingerprint image to be registered is not limited to the above-mentioned average coincidence rate, and another equation may be used.

(15)1対Nの照合
これまでに記述した実施の形態の照合は、1つの検査指紋と1つの登録指紋の登録情報が一致するかどうかを判定することであった。これを、1つの検査指紋が、任意数の登録情報の中の少なくとも1つと一致するかどうかを判定するには、1つの検査指紋と1つの登録情報が一致するかどうかの判定を、各登録情報に対して順次行い、一致するまで行えばよいことは明らかである。しかし、その方法では、登録情報の数が多くなると、照合処理量が多くなるという欠点がある。
任意数の登録情報の中から、1つの検査指紋と一致する1つの登録情報を見つければよいときには、次の手順NAを実行することができる。図19は、1対Nの照合に係わる説明図と概略の流れ図の一例である。検査指紋と登録情報の関係を図19(a)に示す。概略の流れ図を図19(b)に示す。
(15) One-to-N Verification The verification in the above-described embodiment is to determine whether or not the registration information of one test fingerprint and one registered fingerprint match. In order to determine whether one test fingerprint matches at least one of the arbitrary number of registration information, it is necessary to determine whether one test fingerprint matches one registration information. Obviously, it is necessary to sequentially perform the processing on the information until the information matches. However, this method has a drawback that as the number of registration information increases, the amount of matching processing increases.
When it is sufficient to find one piece of registration information that matches one test fingerprint from an arbitrary number of pieces of registration information, the following procedure NA can be executed. FIG. 19 is an example of an explanatory diagram and a schematic flowchart relating to one-to-N matching. FIG. 19A shows the relationship between the test fingerprint and the registration information. A schematic flowchart is shown in FIG.

[手順NA]
{S,H,V}の位置合わせ区間を1回目、2回目、…n回目で、分割範囲に区分しておく。ここで、元の{S,H,V}範囲は、すべての分割範囲の和集合である。分割範囲は、部分位置合わせ区間とは独立に設定してもよいし、部分位置合わせ区間を利用してもよい。分割範囲の簡単な例は、第1回目は、一致する場合が多い範囲(例えば、{S=0,H=Hmin〜Hmax,V=Vmin〜Vmax}の部分位置合わせ区間)を選択し、第2回目は、第1回目以外の分割範囲とすることである。
[Procedure NA]
The {S, H, V} positioning section is divided into divided ranges at the first, second,... Here, the original {S, H, V} range is the union of all the divided ranges. The division range may be set independently of the partial positioning section, or a partial positioning section may be used. As a simple example of the division range, the first time, a range that often coincides (for example, a partial alignment section of {S = 0, H = Hmin to Hmax, V = Vmin to Vmax}) is selected, The second time is to set a division range other than the first time.

(手順NA)
ステップNA1:
検査指紋を入力する。
ステップNA2:
分割範囲を順次に選択する。
第1回目の分割範囲に対する照合では、検査指紋と登録情報(i=1,2,・・・,n)の照合を、1回目の{S,H,V}範囲について行うことを、一致する登録情報が発見できるまで行う。第1回目の照合で、対象とするすべての登録情報の中から一致する登録情報を発見できなかつたときには、第2回目の照合に行く。
(Procedure NA)
Step NA1:
Enter the test fingerprint.
Step NA2:
The division ranges are sequentially selected.
In the first matching with respect to the divided range, the matching between the test fingerprint and the registration information (i = 1, 2,..., N) is performed for the first {S, H, V} range. Repeat until the registration information can be found. If no matching registration information can be found from all target registration information in the first matching, the second matching is performed.

第2回目の分割範囲に対する照合では、検査指紋と登録情報(i=1,2,・・・,n)の照合を、2回目の{S,H,V}範囲について行うことを、一致する登録情報が発見できるまで行う。第2回目の照合で、対象とするすべての登録情報の中から一致する登録情報を発見できなかつたときには、第3回目の照合に行く。
以下同様に、一致する登録指紋画像を発見できるまで、照合処理を行う。一致する登録指紋画像を発見できたときは、そこで終了する。一致する登録指紋画像を発見できないときは、最後の分割範囲まで処理を行って終了する。(手順NA終り)
検査指紋と一致する登録情報は、この手段により、一致する登録情報を発見できるまでの照合処理量を、削減することができる。
In the second matching with respect to the divided range, the matching between the test fingerprint and the registration information (i = 1, 2,..., N) is performed for the second {S, H, V} range. Repeat until the registration information can be found. If no matching registration information can be found from all target registration information in the second matching, the third matching is performed.
In the same manner, the matching process is performed until a matching registered fingerprint image is found. If a matching registered fingerprint image is found, the process ends. If a matching registered fingerprint image cannot be found, the process is performed up to the last divided range, and the processing ends. (End of procedure NA)
By this means, the registration information matching the test fingerprint can reduce the amount of collation processing until the matching registration information can be found.

(16)不一致部分率の代替
照合処理のところで述べた不一致部分率の判定の代替に次の手段を用いることも可能である。
登録用の二値画像と検査用の二値画像を照合する場合に、該登録用二値画像の登録情報と、該登録用二値画像の黒白を反転した画像(反転登録画像)の登録情報も別に登録しておき、検査用の二値画像と登録情報の一致性を照合し、更に、検査用の二値画像の反転画像と反転登録画像の登録情報の一致性を照合し、これら2つの照合の最終判定が、共に一致であるときに、登録用の二値画像と検査用の二値画像は、一致であると判定して、不一致の度合い(例えば不一致部分率)によるチェックを省略する。ただし、この手段を選択するときは、不一致部分率の計算を省略できる反面、登録情報が増加すること、及び照合時間が増加するという欠点が生じる。登録に係わる処理の手順を手順RVRに示す。照合に係わる処理の手順を手順RVMに示す。
(16) Substitution of Unmatched Part Ratio The following means can be used as a substitute for the determination of the mismatched part ratio described in the collation processing.
When comparing a binary image for registration with a binary image for inspection, registration information of the binary image for registration and registration information of an image obtained by reversing black and white of the binary image for registration (reversed registered image) Are registered separately, the matching between the binary image for inspection and the registered information is checked, and the matching between the inverted image of the binary image for inspection and the registered information of the inverted registered image is checked. When the final judgments of the two comparisons are both coincident, the binary image for registration and the binary image for inspection are judged to be identical, and the check based on the degree of inconsistency (for example, the inconsistency ratio) is omitted. I do. However, when this means is selected, the calculation of the unmatched portion ratio can be omitted, but there are disadvantages that the registration information increases and the collation time increases. The procedure of the processing related to registration is shown in procedure RVR. The procedure of the process related to the collation is shown in Procedure RVM.

(手順RVR)
ステップRVR1:
登録指紋の登録処理を行い、登録情報を登録する。
ステップRVR2:
登録指紋を二値化するときに白画素と黒画素を反転し、その二値画像(反転二値登録画像と呼ぶ)についての登録処理を行い、登録指紋の反転登録情報を登録する。(手順RVR終り)
(Procedure RVR)
Step RVR1:
The registration process of the registered fingerprint is performed, and the registration information is registered.
Step RVR2:
When the registered fingerprint is binarized, the white pixels and the black pixels are inverted, registration processing is performed on the binary image (referred to as an inverted binary registered image), and the inverted registration information of the registered fingerprint is registered. (End of procedure RVR)

(手順RVM)
ステップRVM1:
検査指紋と登録情報の照合処理を行う。ここで、不一致部分率のチェックは省略する。
ステップRVM2:
検査指紋を二値化するときに、白画素と黒画素を反転し、その二値画像(反転二値検査画像と呼ぶ)と登録指紋の反転登録情報との照合処理を行う。ここで、不一致部分率のチェックは省略する。(手順RVM終り)
(Procedure RVM)
Step RVM1:
The verification fingerprint is compared with the registered information. Here, the check of the unmatched portion rate is omitted.
Step RVM2:
When binarizing the test fingerprint, the white pixels and the black pixels are inverted, and the binary image (referred to as an inverted binary test image) is collated with the inverted registration information of the registered fingerprint. Here, the check of the unmatched portion rate is omitted. (End of procedure RVM)

図20は、反転画像も用いるときの登録処理と照合処理の概略の流れ図の一例であり、図20(a)は、登録に係わる処理の概略の流れ図、図20(b)は、照合に係わる処理の概略の流れ図を表している。   FIG. 20 is an example of a schematic flowchart of a registration process and a matching process when an inverted image is also used. FIG. 20A is a schematic flowchart of a process related to registration, and FIG. 4 shows a schematic flowchart of a process.

(17)拡張または変形
本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、例えば、次のような拡張又は変形に対しても適用が可能である。画像の入力方法、平滑化の処理、二値化の処理、背景分離の処理、補正処理、近似的中心点を求める処理、細め処理、及び照合処理における一致率、不一致部分率の計算式などについては、本発明の請求の範囲は、本実施の形態に限定されるものではなく、他の方法(例えば、公知の方法)を用いる変形、拡張、又は部分的省略が可能である。X座標とY座標の設定方法は、任意である。位置合わせは、回転のずれが無視できるほど小さいときは、可能性のある平行移動だけの位置ずれで調べて、最も一致率がよいときの一致率により判定してもよい。
(17) Expansion or Modification The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to, for example, the following expansion or modification. Image input method, smoothing processing, binarization processing, background separation processing, correction processing, processing to find approximate center points, narrowing processing, and formulas for calculating the matching rate and non-matching part rate in the matching processing However, the scope of the present invention is not limited to the present embodiment, and modifications, expansions, or partial omissions using other methods (for example, known methods) are possible. The setting method of the X coordinate and the Y coordinate is arbitrary. When the rotational deviation is so small as to be negligible, the alignment may be determined based on the positional deviation of only possible parallel movements, and may be determined based on the coincidence rate when the coincidence rate is the highest.

手順WのステップW2において、XR@とYR@を求める式は、回転と平行移動を行える変換であれば使用可能であり、本実施の形態に限定されるものではない。例えば、
XR@=XR・cos(S)+YR・sin(S)
YR@=−XR・sin(S)+YR・cos(S)
を用いることもできる。また、座標変換又は幾何学的変換の使い方は自由である。サブテンプレートの回転や平行移動を行った値を登録情報として追加することにより、照合のための処理量を削減できる(この場合、メモリ量は増加する)。
In step W2 of procedure W, the expressions for determining XR @ and YR @ can be used as long as they can perform rotation and translation, and are not limited to the present embodiment. For example,
XR @ = XR · cos (S) + YR · sin (S)
YR @ = − XR · sin (S) + YR · cos (S)
Can also be used. The use of coordinate transformation or geometric transformation is free. By adding, as registration information, values obtained by rotating or translating the sub-template, the processing amount for collation can be reduced (in this case, the memory amount increases).

本実施の形態では、画像が指紋の場合を述べたが、画像が線により構成されていると見なせる場合には、本発明を適用できる。サブテンプレートと非サブテンプレートの区分は、自由であり、両者を区分しないこと、又はより多くの区分を設けるなどの拡張がある。
また、請求項に示した手段は、1つ以上を個々に選択して、任意の画像処理を行う装置に適用することも可能である。
Although the case where the image is a fingerprint has been described in the present embodiment, the present invention can be applied when the image can be regarded as being composed of lines. The sub-template and the non-sub-template can be freely divided, and there are extensions such as not dividing the two or providing more partitions.
In addition, the means described in the claims can be applied to an apparatus that selects one or more individually and performs arbitrary image processing.

本発明の一実施の形態に係る指紋の識別システムの一構成例を示す図である。It is a figure showing an example of 1 composition of a fingerprint identification system concerning one embodiment of the present invention. 画像メモリ及びメモリの使用例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of use of an image memory and a memory. 画素集合の一例を示す図である。It is a figure showing an example of a pixel set. 指紋領域について、サブテンプレートと非サブテンプレートの区分の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of division of a sub-template and a non-sub-template for a fingerprint area. 画像の入力と有効性を連続して確認して、画像を確定する手順INの流れの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the flow of the procedure IN which confirms input and validity of an image continuously, and fixes an image. 画像の処理範囲の変換の一例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of conversion of a processing range of an image. 画像の部分領域への分割の一例であり、部分領域の輝度平均値の変換を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of division of an image into partial regions, and illustrating conversion of a luminance average value of the partial regions. 輝度が微少変動な部分領域における二値化処理の概略の流れ一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the outline | summary flow of the binarization process in the partial area | region where the brightness | luminance changes slightly. 部分領域に分割された二値画像について、二値化の黒画素の比率を一定化するための処理の概略の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an outline of a process for stabilizing a ratio of black pixels for binarization in a binary image divided into partial regions. 指紋の有効部分領域テーブルの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a fingerprint effective partial area table. ホール(白画素の集合)と非ホールの一例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hole (a set of white pixels) and a non-hole. 二値画像のメモリ形式から圧縮形式への変換の一例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of conversion of a binary image from a memory format to a compression format. 手順Cに基づく照合処理の概略の流れの一例を示す図である。It is a figure showing an example of the outline flow of the collation processing based on procedure C. 照合処理における不一致部分のチェックの一例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of checking a mismatched part in a matching process. 照合処理における画像一致性チェック補助手順(手順W)の概略の流れの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the outline | summary flow of the image matching check assistance procedure (procedure W) in a collation process. 照合処理における近傍画素探索の一例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a neighboring pixel search in a matching process. 指紋の登録処理、及び照合処理の概略の流れの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a schematic flow of a fingerprint registration process and a collation process. 複数の入力画像から最良の登録指紋を選択して行う登録の処理の概略の流れの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a schematic flow of a registration process performed by selecting the best registered fingerprint from a plurality of input images. 1対Nの照合に係わる説明図と概略の流れの一例を示す図である。FIG. 2 is an explanatory diagram relating to one-to-N matching and a diagram illustrating an example of a schematic flow. 白黒反転画像も用いるときの登録処理と照合処理の概略の流れの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a schematic flow of a registration process and a collation process when a black-and-white inverted image is also used.

符号の説明Explanation of reference numerals

1…画像処理装置、2…画像入力装置、3…A/D変換器、4…画像メモリ、5…中央処理装置(CPU)、6…メモリ、7…撮像装置、10,11…画像、12…プログラム及びデータ、13…指紋の登録情報。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image processing apparatus, 2 ... Image input apparatus, 3 ... A / D converter, 4 ... Image memory, 5 ... Central processing unit (CPU), 6 ... Memory, 7 ... Imaging apparatus, 10, 11 ... Image, 12 ... Program and data, 13 ... Fingerprint registration information.

Claims (11)

二値画像である登録画像と検査画像について、
登録画像に対する登録処理手段の実行中に、規定範囲の大きさのホールのアドレスを1つ以上登録する手段を備え、
登録画像と検査画像の照合処理手段の実行中に、登録されたホールのアドレスの位置からの規定範囲について、検査画像にホールが存在するときに該ホールは一致とし、登録されたすべてのホールについて調べて、一致したホールが登録されたホールの総数に対して規定比率以上あることを、登録画像と検査画像が一致と判定するために必要な条件とする手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
For registered images and inspection images that are binary images,
Means for registering at least one address of a hole having a size within a specified range during execution of the registration processing means for the registered image;
During execution of the registered image and inspection image comparison processing means, for a specified range from the position of the registered hole address, when a hole exists in the inspection image, the hole is determined to match, and for all registered holes, Image processing, characterized by comprising means for examining and determining that the number of matched holes is equal to or greater than a specified ratio with respect to the total number of registered holes, a condition necessary for determining that the registered image and the inspection image match. apparatus.
二値画像である登録画像と検査画像について、
登録処理手段の実行中に、規定範囲の大きさのホールの存在しない部分である非ホールのアドレスを1つ以上登録する手段を備え、
登録画像と検査画像の照合処理手段の実行中に、登録された非ホールのアドレスからの規定範囲について、検査画像に非ホールが存在しないときに該非ホールは一致とし、登録されたすべての非ホールについて調べて一致した非ホールが登録された非ホールの総数に対して規定比率以上あることを、登録画像と検査画像が一致と判定するために必要な条件とする手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
For registered images and inspection images that are binary images,
Means for registering at least one address of a non-hole, which is a portion where a hole of a specified range does not exist, during execution of the registration processing means;
During the execution of the registered image and inspection image comparison processing means, for the specified range from the registered non-hole address, when there is no non-hole in the inspection image, the non-hole is determined to match, and all registered non-holes are matched. Means that the registered image and the inspection image are required to determine that the registered non-hole is equal to or more than a specified ratio with respect to the total number of registered non-holes. Image processing device.
黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とし、各画素アドレスは、X座標とY座標で表される二値画像について、黒画素と白画素の画素種類のいずれか一方を対象画素種類とし、
位置は任意であって規定の画素数と形状を有する画素集合、画素集合の一部分から構成される部分的画素集合の種別を定め、かつ画素集合は代表画素と非代表画素から成っており、
二値画像を画素集合の集合体とみなし、各Y座標上のおのおのの画素集合の代表画素のX座標について、各画素集合に対象画素種類が存在するかどうかをチェックして対象画素種類が存在するときにだけ代表画素のX座標、代表画素が黒画素か白画素かの区分ビット、非代表画素の個々の画素における黒画素と白画素の区分ビット、及び部分的画素集合の種別データにより、二値画像を記憶する手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
A black pixel and a white pixel are components of a pixel of an image, and each pixel address is one of a pixel type of a black pixel and a white pixel as a target pixel type for a binary image represented by an X coordinate and a Y coordinate. ,
The position is arbitrary, a pixel set having a prescribed number of pixels and a shape, a type of a partial pixel set composed of a part of the pixel set is determined, and the pixel set is composed of a representative pixel and a non-representative pixel,
Regarding the binary image as a set of pixel sets, check whether the target pixel type exists in each pixel set for the X coordinate of the representative pixel of each pixel set on each Y coordinate, and determine whether the target pixel type exists. Only when the X pixel of the representative pixel, the division bit of whether the representative pixel is a black pixel or a white pixel, the division bit of a black pixel and a white pixel in each non-representative pixel, and the type data of a partial pixel set, An image processing apparatus comprising means for storing a binary image.
黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とする二値画像の2つの画像について、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手段において、
位置合わせにおける移動範囲で、少なくとも1つの方向の移動区間を複数の部分区間に分離することにより、部分位置合わせ区間を構成し、
最初からm番目(mは正定数)までの部分位置合わせ区間における一致の度合いの最大値が、規定条件外であるときは、以後の部分位置合わせ区間における照合処理は実行せずに、照合は不一致と判定する手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
For two images of a binary image in which a black pixel and a white pixel are constituent elements of the image pixels, a matching processing unit for checking the coincidence after aligning the two images,
By dividing a moving section in at least one direction into a plurality of partial sections in a moving range in the positioning, a partial positioning section is configured,
If the maximum value of the degree of matching in the first to m-th (m is a positive constant) partial alignment sections is out of the specified condition, the matching process is not performed in the subsequent partial alignment sections and the matching is performed. An image processing apparatus comprising: means for determining a mismatch.
黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とする2つの二値画像について、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手段において、
位置合わせにおける移動範囲で、少なくとも1つの方向の移動の区間を複数の部分区間に分割して部分位置合わせ区間を構成し、
分割された部分位置合わせ区間ごとに順次に照合処理を行って最終判定が最初に一致と判定できたときに、残った部分位置合わせ区間における照合は行わずに、両画像は一致と判定する手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
For two binary images having a black pixel and a white pixel as components of the image pixels, the matching processing means for checking the consistency after the alignment of the two images,
In a moving range in the positioning, a section of at least one direction of movement is divided into a plurality of partial sections to form a partial positioning section,
Means for sequentially performing collation processing for each of the divided partial registration sections, and when the final determination can be determined to be the first match, collation is not performed in the remaining partial registration sections, and the two images are determined to be coincident. An image processing apparatus comprising:
黒画素と白画素を画像の画素の構成要素とする2つの二値画像について、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手段において、
位置合わせにおける移動範囲で、少なくとも1つの方向の移動の区間を複数の部分区間に分割して部分位置合わせ区間を構成し、
各部分位置合わせ区間内の1つの移動位置についての照合で、一方の画像の対象画素の集合を連続に分離して順次に他方の画像の対象画素との一致性を調べる場合に、各分離された対象画素集合のチェック終了ごとに、該分離された対象画素集合ごとの一致度チェック条件により途中までの一致の度合いを判定し、不一致であるときは、該移動位置での照合は不一致であると判定し、該移動位置についての残りの部分についての照合を放棄する手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
For two binary images having a black pixel and a white pixel as components of the image pixels, the matching processing means for checking the consistency after the alignment of the two images,
In a moving range in the positioning, a section of at least one direction of movement is divided into a plurality of partial sections to form a partial positioning section,
When the set of target pixels of one image is successively separated by collation for one moving position in each partial registration section and sequentially checked for coincidence with the target pixel of the other image, each separated position is checked. Each time the check of the target pixel set is completed, the degree of matching in the middle is determined by the matching degree check condition for each of the separated target pixel sets. If there is no match, the collation at the moving position is mismatch. An image processing apparatus comprising: means for judging the movement position and abandoning the collation for the remaining portion of the movement position.
二値画像である登録画像と検査画像に対して、
登録画像に細め処理を行った画像から登録情報を作成する手段と、
検査画像の黒画素数の全体画素数に対する比率を黒画素比率規定条件内に設定する手段と、
登録情報と検査画像の一致の度合いが一致度規定条件内であるかどうかを判定する手段と、
登録情報と検査画像の不一致の度合いが不一致度規定条件内であるかどうかを判定する手段を備え、
照合における一致性の判定として、一致の度合いが一致度規定条件内にあり、かつ不一致の度合いが不一致度規定条件内にあることを、
登録画像と検査画像の一致性判定で合格するために必要な条件とする手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
For registered images and inspection images that are binary images,
Means for creating registration information from an image obtained by performing a narrowing process on a registration image;
Means for setting the ratio of the number of black pixels of the inspection image to the total number of pixels within black pixel ratio prescribed conditions,
Means for determining whether the degree of coincidence between the registration information and the inspection image is within the degree-of-coincidence prescribed condition,
Means for determining whether the degree of mismatch between the registration information and the inspection image is within the mismatch degree prescribed condition,
As the determination of the matching in the matching, it is determined that the degree of the match is within the condition for defining the degree of match and the degree of the mismatch is within the condition for defining the degree of mismatch.
An image processing apparatus comprising: means for setting conditions necessary to pass a match judgment between a registered image and an inspection image.
二値画像である検査画像と登録画像について、検査画像の黒画素と登録画像の黒画素を比較する照合処理手段の実行中に、
登録画像の任意のアドレスAが黒画素であり、検査画像のアドレスAは白画素のときに、検査画像のアドレスAの近傍の規定範囲のアドレスを調べて黒画素があるときは、登録画像のアドレスAの黒画素は検査画像の黒画素と近似的に一致と判定し、かつ、以後の該検査画像と該登録画像の照合において、検査画像の近似的に一致と判定した黒画素が、登録画像のアドレスA以外の黒画素と重複して一致と判定することを排除する手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
For the inspection image and the registered image that are binary images, during the execution of the matching processing unit that compares the black pixels of the inspection image and the black pixels of the registered image,
When an arbitrary address A of the registered image is a black pixel and the address A of the inspection image is a white pixel, an address in a specified range near the address A of the inspection image is checked. The black pixel at address A is determined to be approximately the same as the black pixel in the inspection image, and in the subsequent comparison of the inspection image with the registered image, the black pixel determined to be approximately the same as the inspection image is registered. An image processing apparatus, comprising: a unit that excludes a black pixel other than an address A of an image from overlapping and judging a coincidence.
複数の画像を入力して保持する手段を備え、
任意の2つの画像の照合を行う手段を備え、
入力された複数の画像について、規定の組み合わせで順次に2つを選択して一方を登録画像、他方を検査画像として照合を行って一致の度合いを記憶して行き,最も一致の度合いが良好と判定できたときの登録画像を、入力された複数の画像の内の登録画像として選択する手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
A means for inputting and holding a plurality of images,
A means for comparing any two images,
Of the plurality of input images, two are sequentially selected in a prescribed combination, one of which is registered as a registered image, and the other is checked as an inspection image, and the degree of coincidence is stored. An image processing apparatus comprising: means for selecting a registered image when a determination can be made as a registered image from a plurality of input images.
任意数N個(N≧2)の登録画像の中から、1つの検査画像と一致する1つの登録画像を発見するための照合処理を実行する場合に、登録画像と検査画像の位置合わせ区間については、元の位置合わせ区間はすべての分割範囲の和集合であるように分離し、1つの検査画像とN個の登録画像の照合を、位置合わせの各分割範囲について行うことを、1つの検査画像と一致する1つの登録画像が発見できるまで順次に行う手段を備えることを特徴とする画像処理装置。   When performing a matching process to find one registered image that matches one inspection image from an arbitrary number N (N ≧ 2) of registered images, a registration section between the registered image and the inspection image Indicates that the original registration section is separated so as to be a union of all division ranges, and that one inspection image is compared with N registered images for each division range of registration. An image processing apparatus comprising: means for sequentially performing one registered image that matches an image until the registered image can be found. 2つの二値画像について、
登録画像に対する登録処理手段の実行中に、
登録画像の登録情報と、該登録画像の輝度を反転した画像である反転登録画像の登録情報を登録しておく手段を備え、次に、
照合処理手段の実行中に、
検査画像と登録画像による登録情報とを照合し、
該検査画像の輝度を反転した画像である反転検査画像と、反転登録画像による登録情報とを照合し、
これら2つの照合結果が、共に合格であることを、
登録画像と検査画像は一致であると判定するために必要な条件とする手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
For two binary images,
During execution of the registration processing means for the registered image,
Registration information of the registered image, and means for registering the registration information of the inverted registered image which is an image obtained by inverting the brightness of the registered image,
During the execution of the matching processing means,
Compare the inspection image with the registration information from the registered image,
The reversal test image, which is an image obtained by reversing the luminance of the test image, is compared with the registration information based on the reversal registration image,
If these two verification results are both passed,
An image processing apparatus, comprising: means for setting a condition necessary for determining that a registered image and an inspection image are the same.
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