JP2005516290A - 指紋ワークステーションおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、テンプリントプレーン印象指紋ワークステーション（１００）を目的とする。指紋ワークステーション（１００）は、テンプリントスキャナ（１０２）を含む。テンプリントスキャナ（１０２）は、プラテン上に４指を置くための指ガイドおよびプラテンを有している。テンプリントスキャナ（１０２）は、４指スラップの指紋イメージの各指についてリアルタイムフィードバックを提供するための少なくとも４つのインジケータも含む。指紋ワークステーション（１００）は、テンプリントスキャナ（１０２）を制御するために、通信リンク（１２０）を介してテンプリントスキャナ（１０２）に接続されたコンピュータ（１０４）も含む。

Description

本発明は、バイオメトリック結像システムに関する。より詳細には、本発明は、指紋結像システムに関する。

（関連技術）
バイオメトリックス（生物測定学）は、生物学的特徴の分析を伴う科学である。バイオメトリック結像は、本人確認目的のために人間の測定可能な特徴を取り込む。例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｇａｒｙ Ｒｏｅｔｈｅｎｂａｕｇｈ， Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｅｘｐｌａｉｎｅｄ， Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ， Ｉｎｃ．（国際コンピュータセキュリティ協会）， ｐｐ． １−３４ （１９９８）を参照されたい。

バイオメトリック結像システムの１つのタイプは、自動指紋識別システム（ＡＦＩＳ）である。自動指紋識別システムは、法執行の目的で用いられる。犯罪容疑者が逮捕された場合に、法執行担当者は犯罪容疑者から指紋イメージを採集する。

ＡＦＩＳ入力装置の１つのタイプは、テンプリントスキャナである。典型的には、テンプリントスキャナは、転動プリントを用いて各指が結像されることを必要とする。各指は、例えば、右手親指、右手薬指、左手中指等のように、結像の前に識別される。これにより、システムは、左手が結像されているのかそれとも右手が結像されているのかを知ること、および結像された指紋を指紋カード上のどこに置くかを知ることができる。逮捕または素性調査の間に各指を転動させて指紋および親指指紋を得るこのプロセスは、比較的複雑であり時間のかかるプロセスである。

また、テンプリントスキャナは通常、特注のコンソールである。そのようなコンソールは、指紋イメージを処理および見るために、モニタ、キーボード、ポインティングデバイス、および少なくとも１つのプロセッサのような内蔵装置を含む。特注のコンソールは非常に高価であり、従って、低いボリュームレートで製造される。特注のコンソールは、高い維持費も負担になる。コンソールが誤作動すると、システム全体が動作不能である。

必要とされるものは、ブレーン印象の指紋を取り込むように設計された指紋ワークステーションである。同じく必要とされるものは、転動プリントワークステーションに関する複雑さが低減されることを必要とし、さらに連邦捜査局（ＦＢＩ）認証基準に基づくデータおよび指紋イメージ完全性を提供する手頃な価格の指紋ワークステーションである。さらに必要とされるものは、４つの同時指紋印象を単独イメージとして取り込み、その単独イメージを分割して４つの別々なイメージを作り出し、そしてその単独イメージが左手イメージなのか右手イメージなのかを自動的に決定する指紋ワークステーションである。

（発明の要旨）
本発明は、ＦＢＩ認証基準に準拠するだけでなくデータおよび指紋イメージ完全性を保証するテンプリントプレーン印象指紋ワークステーションを提供することにより上記の問題を解決する。本発明は４つの同時指紋印象を単独イメージとして取り込み、その単独イメージを分割して４つの別個のイメージを作り出す。本発明は、左右の手も区別する。

簡単に言えば、本発明は、テンプリントプレーン印象指紋ワークステーションに関する。指紋ワークステーションは、テンプリントスキャナを含む。テンプリントスキャナは、プラテン上に４指スラップを配置するための指ガイドおよびプラテンを有している。テンプリントスキャナは、４指スラップの指紋イメージの各指についてリアルタイムフィードバックを提供するための少なくとも４つのインジケータも含む。指紋ワークステーションは、テンプリントスキャナを制御するために、通信リンクを介してテンプリントスキャナに接続されたコンピュータも含む。

本発明のさらなる実施の形態、特徴、および利点ならびに本発明の様々な実施の形態の構造および動作を、添付図面に関連して以下で詳細に説明する。

（図面の簡単な説明）
本明細書に組み込まれ本明細書の一部を成す添付図面は、本発明を例示し、詳細な説明と共に、本発明の原則を説明し関係技術分野の当業者が本発明を作成および使用できるようにするのに役立つ。

本発明の特徴および利点は、同じ参照符号が全体を通して対応する要素を特定している図面と組み合わせた場合に、以下に述べる詳細な説明から一層明らかになる。図面中で、同じ参照符号は、同一の、機能的に類似、および／または構造的に類似の要素を一般に示す。ある要素が最初に現れる図面は、対応する参照符号中の一番左の数字により示される。

本発明は、特定用途向けの例示的実施の形態に関連して本明細書中で説明されているが、本発明はそれに限定されるものではないないことが理解されるべきである。本明細書中でで提供された教示を入手できる当業者は、その教示の範囲内での付加的修正、応用、および実施の形態ならびに本発明が大いに役立つ付加的分野を認めるであろう。

（概要）
本発明は指紋用途の指紋ワークステーションである。指紋ワークステーションにより、素性調査に提出するための申込者の指紋採取が簡単になる。これは、単独イメージの４指スラップ印象を提供することによって達成される。片手の４指の同時印象が単独イメージとして取り込まれ、自動的に分割されて４つの別々なイメージが作り出される。両手の４指の指紋が取り込まれた後、両手の親指指紋が同時に取り込まれる。各個別の抽出されたイメージは、指紋カード上の対応する指紋ボックス内に配置される。ソフトウェア分析および指ガイドを備えるプラテンの物理特性双方を用いて適切な順序付けが実行される。４指スラップイメージ用のイメージサイズは１６００×１０００画素である。分割されたプレーン指サイズは、８００×７５０画素であり、プレーン親指イメージは５００×１０００画素である。指紋イメージは、リアルタイムの品質検査および補正を容易にするために、パーソナルコンピュータ用モニタのようなワークステーションスクリーン上に表示される。指紋ワークステーションは、申込者処理を速め高品質プリント取り込みタスクを単純化するために、従来の転動印象ではなくてスラップ印象を用いる。

指紋ワークステーションにより、手頃なコストでの長期持続使用が提供される。入手しやすさは、多くの様々な要因により達成される。１つのそのような要因は、ワークステーションが機械的に単純であり複雑さが少ないことである。指紋ワークステーションはプレーン印象指紋取り込み用に設計されている。このことだけで、転動プリントデザインに比べて複雑さが減少する。

別の要因は、指紋ワークステーション内の改善された照明システムの使用である。例えば、照明システムは優れた均質性性能を提供する。照明システムは熱的に安定化されており、熱をほとんどまたは全く発生せず、従って、より効率的な光源を作り出する。また、照明光波長は、指紋情報および精細度を最大化するように選択され、それによって、指紋採取される過度に湿潤または乾燥している指を扱う場合に指紋品質を改善する。

入手しやすさに寄与する他の要因としては、ワークステーションを大量生産できること、エレクトロニクスおよび光学装置のカスタムセット、登録時間を短縮しデータエラーを低減するためのワークステーションへの磁気カードスキャナの組み込み、イメージ拒否を低減するためのシリコーンパッドプラテン、指紋取得に費やされる時間を短縮するためのリアルタイム品質管理フィードバックシステム、ならびに、指紋取り込みを容易にし操作性を向上させるための人間工学的なケースおよびプラテンデザインが含まれる。

図１Ａは、本発明の１つの実施の形態による指紋ワークステーション１００を例示する高レベルブロック図である。指紋ワークステーション１００は、テンプリントスキャナ１０２、コンピュータ１０４、およびインターフェースケーブル１２０を含む。インターフェースケーブル１２０は、テンプリントスキャナ１０２をコンピュータ１０４の接続するための１３９４シリアルインターフェースバスである。１３９４は、高速データ転送を提供するために設計された高性能シリアルバスのためのＩＥＥＥ標準である。１３９４は、カメラ、カムコーダ、ＶＣＲ、ビデオディスク、スキャナ等のデータ量の多いアプリケーションからのリアルタイム情報を共有する費用効果の高い方法である。

コンピュータ１０４はどのような市販のコンピュータであってもよい。例えば、コンピュータ１０４は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）であってもよい。コンピュータ１０４の実施例が、図１Ｂに示してある。様々な実施の形態がこの代表的なコンピュータ１０４に関して説明されている。この説明を読んだ後、他のコンピュータシステムおよび／またはコンピュータアーキテクチャを用いて本発明をどのように実施するかが関連技術分野の当業者にとり明らかになるであろう。コンピュータ１０４は、プロセッサ１２２のような１つ以上のプロセッサを含み得る。プロセッサ１２２は、通信バス１２４に接続されている。

コンピュータ１０４は、主記憶装置１２６、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）も含んでおり、補助記憶装置１２８も含み得る。補助記憶装置１２８は、例えば、ハードディスクドライブ１３０および／またはフロッピー（登録商標）ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ等を表す取り外し可能な記憶ドライブ１３２を含み得る。取り外し可能な記憶ドライブ１３２は、周知のやり方で、取り外し可能な記憶ユニット１３４から読み出しおよび／またはこれに書き込む。取り外し可能な記憶ユニット１３４は、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、光ディスク等を表し、取り外し可能な保存ドライブ１３２により読み出しおよび書き込みされる。理解されるように、取り外し可能な記憶ユニット１３４は、コンピュータソフトウェアおよび／またはデータをその中に格納したコンピュータ利用可能な記憶媒体を含む。

代わりの実施の形態においては、補助記憶装置１２８は、コンピュータプログラムまたは他の命令がコンピュータ１０４にロードできるようにするための他の同様な手段を含み得る。そのような手段は、例えば、取り外し可能な記憶ユニット１３６およびインターフェース１３８を含み得る。そのようなものの例は、（ビデオゲーム装置に見られるような）プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース、（ＥＰＲＯＭ、またはＰＲＯＭのような）取り外し可能なメモリーチップおよび付随のソケット、ならびに取り外し可能な記憶装置１３６からコンピュータ１０４へのソフトウェアおよびデータの転送を可能にする他の取り外し可能な記憶装置１３６およびインターフェース１３８を含み得る。

コンピュータ１０４は、通信インターフェース１４０も含み得る。通信インターフェース１４０は、コンピュータ１０４と外部装置との間でのソフトウェアおよびデータの転送を可能にする。通信インターフェース１４０の例として、モデム、（イーサネット（登録商標）カードのような）ネットワークインターフェース、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびカード、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）インターフェース等が含まれる。通信インターフェース１４０を介して転送されたソフトウェアおよびデータは、通信インターフェース１４０により受信可能な、電子的、電磁気的、光学的、または他の信号１４２の形式である。これらの信号１４２は、通信パス（すなわち、チャンネル）１４４を介して通信インターフェース１４０に提供される。このチャンネル１４４は、信号１４２を搬送し、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話回線、セルラー電話リンク、無線リンク、およびその他の通信チャンネルを用いて実現できる。

本文書において、用語“コンピュータプログラム製品”は、取り外し可能な記憶ユニット１３４、１３６および信号１４２を指す。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータ１０４にソフトウェアを提供するための手段である。本発明は、そのようなコンピュータプログラム製品を目的としている。

コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、主記憶装置１２６、および／または補助記憶装置１２８中および／またはコンピュータプログラム製品中に格納される。コンピュータプログラムは、通信インターフェース１４０を介しても受信できる。そのようなコンピュータプログラムは、実行された場合に、本明細書中で論じられるようにコンピュータ１０４が本発明の特徴を実行できるようにする。特に、コンピュータプログラムは、実行された場合に、プロセッサ１２２が本発明の特徴を実行できるようにする。従って、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータ１０４のコントローラである。

ソフトウェアを用いて本発明が実現される実施の形態においては、ソフトウェアは、コンピュータプログラム製品中に格納されて、取り外し可能な記憶ドライブ１３２、ハードドライブ１３０または通信インターフェース１４０を用いてコンピュータ１０４にロードすることができる。制御ロジック（ソフトウェア）は、プロセッサ１２２により実行された場合に、本明細書中に記載されるように本発明の機能をプロセッサ１２２に実行させる。

別の実施の形態においては、本発明は、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のようなハードウェアコンポーネントを用いて、主としてハードウェア中で実現される。本明細書中に記載される機能を実行するためにハードウェアステートマシンを実現することは、関連技術分野の当業者にとり明らかであろう。

さらに別の実施の形態においては、本発明は、ハードウェアおよびソフトウェア双方の組合せを用いて実現される。

ＡＦＩＳシステム用のコンソール形態に対して、スキャナ１０２、コンピュータ１０４および１３９４シリアルバス１２０を使用することにより、高速データ転送を提供しつつ、全体的なシステムコストが低減される。現行の１３９４インターフェースは、４００Ｍｂｐｓまでのシリアル伝送速度をサポートする。

図１Ａに戻ると、テンプリントスキャナ１０２は、単独イメージの４指印象を提供する。片手の４指の同時印象が、単独イメージとして取り込まれ、自動的に分割されて４つの別個のイメージを作り出す。両手の４指が取り込まれた後、両方の親指指紋が同時に取り込まれる。各個別の抽出イメージは、指紋カード上の対応する指紋ボックス内に配置される。ソフトウェア分析および指ガイドを有するプラテンの物理特性を用いて適当な順序付けが実行される。指紋イメージは、リアルタイムの品質検査および補正を容易にするためにコンピュータ１０４に付属のモニタ上に表示される。

テンプリントスキャナ１０２は、電気システム１０２Ａおよび光学システム１０２Ｂを含む。電気システム１０２Ａと光学システム１０２Ｂとの組合せにより、プレーン印象指紋を取り込むための電気光学技術が提供される。電気システム１０２Ａは、テンプリントスキャナ１０２へパワーを供給し、テンプリントスキャナ１０２内部の様々なコンポーネントのための状態信号を制御し、テンプリントスキャナ１０２内部のコンポーネント間の全ての入／出力信号を制御し、ＩＥＥＥ−１３９４インターフェースカード１０８および１０６を介してテンプリントスキャナ１０２とコンピュータ１０４との間の入／出力信号をそれぞれ制御する。光学システム１０２Ｂは、１指または複数指を受け入れるプラテンの区域の照明、反射光の光学測定、およびその結果生じる信号の指紋イメージへの変換をスキャナ１０２ができるようにする。

（電気システム）
図１Ｃは、電気システム１０２Ａの１つの実施の形態を例示する図である。電気システム１０２Ａは、インターフェースボード１５０、２つのデジタルカメラボード１５２、照明装置／プリズムヒーターボード１５４、インジケータボード１５６、および磁気ストライプリーダ１５８を含む。インターフェースボード１５０は、デジタルカメラボード１５２、照明装置／プリズムヒーターボード１５４、インジケータボード１５６、および磁気ストライプリーダ１５８に連結されている。インターフェースボード１５０は、ボード１５２、１５４および１５６の各々、ならびに磁気ストライプリーダ１５８もコンピュータ１０４に接続している。

インターフェースボード１５０は、コントローラ１６０、デジタルカメラインターフェース１６２、磁気ストライプリーダＲＳ−２３２シリアルインターフェース１６４、２ＤバーコードＲＳ−２３２シリアルインターフェース１６６、ＩＥＥＥ−１３９４インターフェース１０８、および電源インターフェース１６８を含む。コントローラ１６０は、デジタルカメラインターフェース１６２、照明装置／プリズムヒーターボード１５４、インジケータボード１５６、磁気ストライプリーダＲＳ−２３２シリアルインターフェース１６４、２ＤバーコードＲＳ−２３２シリアルインターフェース１６６、およびＩＥＥＥ−１３９４インターフェース１０８に連結されている。

コントローラ１６０およびＩＥＥＥ−１３９４インターフェース１０８は、テンプリントスキャナ１０２とコンピュータ１０４との間の通信リンクを提供する。実施の形態においては、コントローラ１６０は、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ等のいずれかとすることができる。１つの実施の形態においては、コントローラ１６０は、デジタルカメラボード１５２上に取り付けられたデジタルカメラ、光学システム１０２Ｂ中で用いられる光源１７０、プラテンから不要な水分を除去するために用いられるプリズムヒーター１７２、パワー状態、カードスワイプ状態、および指紋状態の品質を示すために用いられるインジケータ、磁気スワイプリーダ１５８、ならびに２ＤバーコードＲＳ−２３２シリアルインターフェース１６６を介してスキャナ１０２に取り付けることができる外部２Ｄバーコードリーダ１７４を制御するために用いることができる。別の実施の形態においては、デジタルカメラ、光源１７０、プリズムヒーター１７２、パワー／カードスワイプ／指紋品質インジケータ、磁気スワイプリーダ１５８、および外部２Ｄバーコードリーダ１７４を制御するためにコントローラ１６０およびコンピュータ１０４双方が用いられる。さらに別の実施の形態においては、デジタルカメラ、光源１７０、プリズムヒーター１７２、パワー／カードスワイプ／指紋品質インジケータ、磁気スワイプリーダ１５８、および外部２Ｄバーコードリーダ１７４を制御するためにコンピュータ１０４が用いられ、コントローラ１６０はパイプ役として用いられる。

２Ｄバーコードリーダ１７４および磁気ストライプリーダ１５８は、バーコードおよび文書からのデータをそれぞれスキャンするために用いられるいずれかの市販のシリアルデバイスとすることができる。バーコードおよび文書は、識別情報、アカウント情報、指紋コード情報等を含み得るが、これに限定されない。２Ｄバーコードリーダ１７４は、２ＤバーコードＲＳ−２３２シリアルインターフェース１６６を介してコントローラ１６０に連結される。磁気ストライプリーダ１５８は、磁気ストライプＲＳ−２３２シリアルインターフェース１６４を介してコントローラ１６０に連結される。

２Ｄバーコードリーダ１７４および磁気ストライプリーダ１５８を用いることにより、登録時間が短縮され、結果としてデータエラーが少なくなる。例えば、２Ｄバーコード１７４および／または磁気ストライプリーダ１５８は、人口統計学的データ入力を簡略化するためのユーザーインターフェースと共に用いることができる。磁気ストライプリーダ１５８または２Ｄバーコードリーダ１７４からスワイプされた人口統計学的情報は、インターフェース１６４および１６６をそれぞれ介してコントローラ１６０へ送ることができ、コントローラ１６０は、ＩＥＥＥ−１３９４インターフェース１０８を介してその情報をコンピュータ１０４へ伝送する。

図１Ｃには具体的に示してないが、電源インターフェース１６８は、テンプリントスキャナ１０２内の全コンポーネントにパワーを供給し、外部１２ボルト電源１８０と接続している。

デジタルカメラインターフェース１６２は、シリアル接続を介してコントローラ１６０に連結している。デジタルカメラインターフェース１６２は、デジタルカメラボード１５２にも接続されており、デジタルカメラボード１５２上に取り付けられたデジタルカメラとのデータのやり取りをクロック制御するための電子装置となっている。コントローラ１６０は、デジタルカメラインターフェース１６２を介して制御信号を各カメラに逐次送ることができる。デジタルカメラインターフェース１６２は、デジタルカメラボード１５２上に取り付けられたカメラから１６ビットイメージデータをコンピュータ１０４へ送るためにＩＥＥＥ−１３９４インターフェース１０８にも接続されている。

照明装置／プリズムヒーターボード１５４は、シリアルインターフェースを介してコントローラ１６０に連結されている。コントローラ１６０は、光学システム１０２Ｂの照明システム中の光源１７０の種々の区域を制御する。光源は、照明源配列である。照明源配列は区域に分割されている。１つの実施の形態においては、複数の源が、少なくとも３つのそれぞれの区域において少なくとも３つのグループに分割される。源の各グループの強度は、フラットで均質な照明がプラテンに提供されるように、他のグループに対して独立してコントローラ１６０により制御される。そのような区域の使用により、フラットで均質な照明がプラテンに供給されることを保証するために光源グループの相対強度を調整する十分な柔軟性を保持しつつ、制御が簡略化される。照明源配列および区域への区分のより詳細な説明は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＡｒｎｏｌｄらの「プリントスキャナにおけるプラテンを照明するためのシステムおよび方法」米国仮特許出願番号第ＴＢＤ（代理人事件整理番号第１８２３．０５７００００号）に見出される。

プリズムの指紋プラテン表面上で凝縮する水蒸気は、暈と呼ばれる望ましくない指紋イメージを引き起こすことがある。これが発生しないように、プリズムのプラテン表面上に凝縮する水蒸気を除去するためまたはそのような水蒸気を発生させないために、スキャナ１０２の指紋プラテンが加熱される。プリズム側面に取り付けられた加熱要素を用いてプラテンを加熱するためのシステムおよび方法は、本明細書と共に提出され参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＣａｒｖｅｒらの「バイオメトリックイメージ取り込み装置のためのプラテンヒーター」米国仮特許出願番号第ＴＢＤ（代理人事件整理番号第１８２３．０５５００００号）に記載されている。１つの実施の形態においては、指紋プラテンを加熱する際に、コントローラ１６０は、加熱要素をオン・オフするためにトリップポイント限界を制御する。コントローラ１６０は、サーモスタットコントローラを介して指紋プラテンの温度も監視する。１つの実施の形態においては、この情報は、ＩＥＥＥ−１３９４インターフェース１０８を介してコンピュータ１０４に伝送することができる。

テンプリントスキャナ１０２により、指紋品質のリアルタイムフィードバックが提供される。これは、指紋品質インジケータを用いて達成される。指紋品質インジケータ（図２に示される）は、指紋品質の適切なレベルが達成されたかどうかを示すために、ユーザーにフィードバックを提供する。指紋品質インジケータは４つのインジケータを含んでおり、１つのインジケータは、スキャンされている４指の各指についてのものである。各指紋の品質を決定するために用いられる指紋品質インジケータおよびプロセスは、以下でより詳細に論じられる。

インジケータボード１５６は、シリアル入／出力接続を介してコントローラ１６０に連結されている。コントローラ１６０は、特定の指についての特定の指紋の品質が良いか悪いかを示すＬＥＤ（発光ダイオード）のようなインジケータを照明するためにインジケータボード１５６に制御信号を提供する。コントローラ１６０は、システムがパワー投入されていることを示す制御信号および磁気ストライプリーダ１５８または２Ｄバーコードリーダ１７４からのカードスワイプが成功したかどうかを示す制御信号も提供する。例えば、もしカードスワイプが成功しなければ、スキャナ１０２上に配置されたカードＬＥＤは、カードを再度スワイプしなければならないことを示す赤色に照明されるであろう。代わりに、もしカードスワイプが成功であれば、カードＬＥＤは、緑色に照明されるであろう。
光学システム
図９は、テンプリントスキャナ１０２のスキャナ光学システム１０２Ｂを例示するブロック図である。スキャナ光学システム１０２Ｂは、照明システム９０２、プリズム９０４、光学システム９０６および９０８、ならびに２つのカメラ９１０および９１２を含む。前に述べたように、プリズム９０４の一面はプラテン２０４として使用され、指ガイド２０６を備えている。照明システム９０２は、プラテン２０４の下面を照明する。指ガイド２０６は、左面３０４と右面３０６とに分離されている。１つの実施の形態においては、指ガイド２０６の左面３０４に置かれた指のイメージを検出するためにカメラ９１０が光学システム９０６と組み合わせて用いられ、指ガイド２０６の右面３０６に置かれた指のイメージを検出するためにカメラ９１２が光学システム９０８と組み合わせて用いられる。デジタルカメラ９１０および９１２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳカメラのようなどのようなソリッドステートデジタルカメラであってもよい。１つの例では、デジタルカメラ９１０および９１２は、図１Ｃに記載されるデジタルカメラボード１５２上に設けることができる。

例えば、光学システム９０６または９０８のような代表的な光学システムの９０度断面が図１１に示してある。光学システム１１００は、プリズム９０４、光学ハウジング１１０２、およびカメラ９１０または９１２を示している。光学ハウジング１１０２は、一端でプリズム９０４に、他端でフォーカスマウント１１１６を用いてカメラ９１０または９１２に連結されている。光学ハウジング１１０２は、第１のレンズ要素１１０４、フォールドミラー１１０６、第２のレンズ要素１１０８、第３のレンズ要素１１１０、第４のレンズ要素１１１２、および開口絞り１１１４を特に含む。

結像用にプリズム９０４上に置かれた１本ないし複数本の指のようなバイオメトリック対象物は、第１のレンズ要素１１０４を通して合焦され、フォールドミラー１１０６により反射される。光軸に沿った方向またはその近傍の角度範囲内を通る光線のみが検出されるように、光学システム９０６または９０８を通過する光を制限するために開口絞り１１１４が用いられる。反射されたイメージは次に、カメラ９１０または９１２による検出のために、第２、第３、および第４のレンズ要素１１０８、１１１０、および１１１２を通して合焦される。

第１および第２のレンズ要素１１０４および１１０８は、ＳＦ３ガラスとＬａＫ１０ガラスとでそれぞれ作られた凸面ディスクで構成されている。第３のレンズ要素１１１０は、ＳＦ８ガラスで作られた凹面ディスクで構成されており、第４のレンズ要素１１１２は、ＳＫ１６で作られた凹面および凸面ディスクで構成されている。レンズ要素１１０４、１１０８、１１１０、および１１１２は、ガラスで構成されているが、これらはガラスに限定されない。実際、レンズ１１０４、１１０８、１１１０、および１１１２は、光線を合焦し、屈折によってイメージを形成できるどのような透明材料ででも作ることができる。

照明システム９０２のような代表的な照明システムが図１２に示してある。１つの実施の形態においては、照明システム９０２は、照明源配列１２０２、光学くさび１２０４、および拡散器１２０６を含む。照明源配列１２０２は、光学くさび１２０４の端部領域を照明する。光学くさび１２０４は次に、光を内側に反射し、プリズム９０４に入る前にその光を拡散器１２０６へ送る。照明源配列１２０２からの光は、赤外、可視または紫外光のようなどのような単一波長または狭帯域波長とすることもできる。１つの例においては、約５１０ｎｍの波長を有する青／緑色光が用いられる。照明システム９０２は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＡｒｎｏｌｄらの「プリントスキャナにおけるプラテンを照明するためのシステムおよび方法」米国仮特許出願番号第ＴＢＤ（代理人事件整理番号第１８２３．０５７００００号）においてさらに記載されている。

（指ガイドおよびプラテン）
図２は、テンプリントスキャナ１０２の実施の形態を例示する図である。テンプリントスキャナ１０２のためのハウジング２０２は、耐衝撃性射出成形ポリカーボネートで構成されている。関連技術分野の当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく他のタイプのハウジングを用い得ることが分かるであろう。テンプリントスキャナ１０２は、指紋プラテン２０４、指ガイド２０６、指紋品質インジケータ２０８、パワーインジケータ２１０、およびカードインジケータ２１２を示している。テンプリントスキャナ１０２は、テンプリントスキャナ１０２の頂部に設置された磁気ストライプリーダ１５８も示している。指紋品質インジケータ２０８は、指ガイド２０６のすぐ上方に設置されている。外部１２ボルト電源１８０を介してパワーがスキャナ１０２に印加されると、パワーインジケータ２１０が照明される。カードインジケータ２１２は、カードスワイプ成功の場合には赤色に照明され、カードスワイプ不成功の場合には緑色に照明される。

指紋プラテン２０４は、指紋採取の間に４指スラップおよび親指を配置するための受け入れ面である。１つの実施の形態においては、プラテン２０４はプリズム（図示せず）の一面である。別の実施の形態においては、プラテン２０４は、光学品質シリコーンゴムシートが表面に置かれたプリズムの一面である。光学品質シリコーンゴムシートは交換可能である。光学品質シリコーンゴムプラテンにより、光学表面を保護するだけでなく、イメージ強調を最適化するために十分な表面品質が提供される。光学品質シリコーンゴムプラテンは、２００１年５月２２日出願の米国仮特許出願第６０／２９２，３４１号、「バイオメトリックプリントＴＩＲプリズムのためのシリコーンゴム表面」、および２００１年４月２６日出願の米国仮特許出願第６０／２８６，３７３号、「バイオメトリックプリントＴＩＲプリズムのためのシリコーンゴム表面」においてさらに記載されており、双方とも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

指ガイド２０６は、指紋プラテン２０４の側面および頂面に沿って配置されている。指ガイド２０６は、指を正確かつ効率的に配置するために、４指スラップを配置および分離するための機構である。指ガイド２０６は、４指スラップ指紋イメージのポストソフトウェア分析を用いて右手なのか左手なのかの識別を容易にする物理障壁も提供する。

図３は、本発明の実施の形態に従う指紋ワークステーション１００のための指ガイド２０６および指紋プラテン２０４を例示する図である。前に述べたように、プリズムの一面が指紋プラテン２０４として使用される。指紋プラテン２０４は、プラテンとして使用されるプリズムの面に取り付けられた光学品質シリコーンゴムシートを含む。光学シリコーンパッドは、必要時、操作員によって容易に除去および交換できる。有効指紋プラテン区域２０４のサイズは、５００ｄｐｉで２．０５×３．６インチである。

指ガイド２０６は、指ガイド２０６の頂部の中央に沿って設置された物理障壁３０２を含む。物理障壁３０２は、４指スラップを分離するために使用される。４指スラップの２指が物理障壁３０２の左側３０４に置かれるのに対して、４指スラップの他の２指は物理障壁３０２の右側３０６に置かれる。

図４Ａは、指紋プラテン２０４および指ガイド２０６上における左手の４指配置を例示する図である。図４Ａに示されるように、左手がプラテン２０４上に置かれる場合、指ガイド２０６は、左手の薬指と中指とを物理的に分離する。中指および薬指の先端が指ガイド２０６と接触する場合に４指がビューイング部位に正しく置かれるように、指ガイド２０６が設計されている。これにより、４指は対角線の方位を強制的に有する。これは、図４Ｂに示されるように、指紋プラテン２０４上に置かれた右手についてもあてはまる。ビューイング部位上の４指の方位および指ガイド２０６上での薬指および中指の分離に基づき、指紋プラテン２０４上には左手が置かれているのか右手が置かれているのかを決定できる。左手が結像されているのか右手が結像されていのかを決定するためのプロセスを、図６、７、および８に関連して以下で説明する。図４Ｃは、指紋プラテン２０４上への親指の配置を例示する図である。親指指紋が取り込まれる場合、左親指は指ガイド２０６の左側３０４に置かれ、右親指は指ガイド２０６の右側３０６に置かれる。

（リアルタイムフィードバック品質インジケータ）
本発明によりリアルタイムの個々の指紋品質のフィードバックがユーザーに提供される。リアルタイム指紋品質フィードバックを提供することにより、指紋ワークステーション１００の使用が単純になり、考えられる最良の指紋の取り込みが容易になる。

図５は、指紋ワークステーション１００のためのフィードバックインジケータ２０８を例示する図である。インジケータ（５０２、５０４、５０６、および５０８）は、スキャンされている４指スラップの各指に割り当てられる。例えば、左手が指紋プラテン２０４上に置かれれば、インジケータ５０２は小指５１０に対応し、インジケータ５０４は薬指５１２に対応し、インジケータ５０６は中指５１４に対応し、インジケータ５０８は人差し指５１６に対応する。右手が指紋プラテン２０４上に置かれれば、インジケータ５０２は人差し指５１６に対応し、インジケータ５０４は中指５１４に対応し、インジケータ５０６は薬指５１２に対応し、インジケータ５０８は小指５１０に対応する。

各イメージフレームが処理されて個々の指紋の品質が決定される。各個別の指の品質を決定した後、対応するインジケータ５０２、５０４、５０６、および５０８は、指紋品質の適切なレベルが達成できるように、考えられる補正または指紋プラテン２０４上での指５１０、５１２、５１４、および５１６の再配置のためにユーザーにフィードバックを提供する。例えば、１つの実施の形態では、インジケータ５０２、５０４、５０６、および５０８のために多色ＬＥＤを用い得る。そのような実施の形態においては、赤色ＬＥＤは低品質を示すことができ、緑色ＬＥＤは合格品質を示すことができ、黄色ＬＥＤは不確定品質を示すことができる。別の実施の形態においては、インジケータ５０２、５０４、５０６、および５０８は、棒グラフＬＥＤインジケータとすることができ、そこではバーのレベルが品質合格を示す。

図６は、本発明の実施の形態に従って個々の指紋の品質を決定するための方法を例示する流れ図６００である。本発明は、流れ図６００に関してここで提供される記載に限定されない。むしろ、ここに提供された教示を読んだ後、他の機能流れ図が本発明の範囲内にあることが関連技術分野の当業者に明らかになるであろう。プロセスはステップ６０２から始まり、そこで直ちにステップ６０４へ進む。

ステップ６０４において、４指スラップイメージがスキャンされる。スキャンされたイメージは次に、ステップ６０６において処理される。イメージを処理するための手順を図７に関連してさらに説明する。

ステップ６０８において、４指スラップイメージの各指が、それ自身のイメージに分離される。次にプロセスはステップ６１０へ進む。

決定ステップ６１０において、処理されたイメージが、スキャンされた最初のイメージであるかどうかが決定される。もしそれがスキャンされた最初のイメージであれば、プロセスは、ステップ６０４へ戻り別のイメージをスキャンする。

決定ステップ６１０へ戻り、処理されたイメージが最初のイメージではないことが決定されれば、プロセスはステップ６１２へ進む。

ステップ６１２において、各個々の指紋は、対応する以前の指紋と比較される。比較の結果に従って、各指紋はステップ６１４で分類される。現在の指紋の区域および形状が以前の指紋の良好な品質について同等なサイズおよび形状またはある閾値内であれば、インジケータ光は緑色に照明され、指紋がその指について良好な品質であることを示す。現在の指紋の区域および形状が良好な品質についての閾値未満であるが、低品質についての閾値以上であれば、インジケータ光は黄色に照明され、指紋はその指について不確定であることを示す。現在の指紋の区域および形状が低品質についての閾値以下であれば、インジケータ光は赤色に照明され、指紋が低品質であることを示す。閾値レベルは変更可能であり、顧客要件に基づくことができる。例えば、ある顧客の要件では、高品質閾値を９０％に、低品質閾値を１０％に設定することがある。別の顧客の要件はそれほど厳格ではなく、高品質閾値を８０％に設定し低品質閾値を２０％に設定することを要求するだけのことがある。

ステップ６１６において、各インジケータは、指紋の分類に従って照明される。プロセスは次に決定ステップ６１８へ進む。

決定ステップ６１８において、４指スラップについてのすべての指紋が高品質であるかどうかが決定される。４指スラップの各指についての指紋が高品質であれば、プロセスはステップ６２０へ進み、そこで左手が結像されているの右手が結像されているのかの決定がなされる。このプロセスを、図８に関連して説明する。

ステップ６１８へ戻り、４指スラップの各指についての指紋が高品質でなければ、プロセスはステップ６０４へ戻り別のイメージをスキャンする。このプロセスは、すべての指について高品質が達成されるか、タイムアウトが発生するかのどちらかまで繰り返される。もしタイムアウトが発生すれば、オペレータが自動検出モードから手動モードへ切り換え、必要であればプロセスを手動で繰り返してもよいことを示すメッセージがオペレータに対して表示される。代わりに、オペレータは、特別な状況のためのプログラムの修正バージョンを用いてもよい。そのような状況には、４指スラップについて４本未満の指を有する人が含まれ得るが、それに限定されるものではない。

４指スラップおよび親指双方について高品質がひとたび達成されると、右手について図１０に例示されるように、４指スラッププリント１００２、親指指紋１００４、および分割された指紋１００６が指紋カード１０００上に配置される。

図７は、４指スラップイメージを処理するための方法６０６を例示する流れ図である。本発明は、図６０６に関連してここで提供される説明に限定されない。むしろ、ここに提供された教示を読んだ後、他の機能流れ図が本発明の範囲内にあることが関連技術分野の当業者に明らかになるであろう。プロセスはステップ７０２で始まり、そこでプロセスは直ちにステップ７０４へ進む。

ステップ７０４において、スキャンされたイメージは、そのイメージからすべての高周波内容を除去するためにフィルタリングされる。指紋は山部と谷部とで構成されている。指紋の高周波内容は山部および谷部移行から成っている。イメージは、すべての山部および谷部移行を除去するためにフィルタリングされる。これは、指の山部および谷部が組み合わされて指紋区域の広がりを示すイメージという結果になる。プロセスは次にステップ７０６へ進む。

ステップ７０６において、２値化プロセスが実行される。２値化プロセスは、すべてのグレーエリアを除去し、白黒閾値ポイントに基づいてそれらを黒色または白色画素で置き換える。１つの実施の形態においては、プロセスは、フィルタリングされたイメージの平均グレースケール値を取ることにより開始する。この平均グレースケール値は、白黒閾値ポイントと呼ばれる。平均値を超えるすべての画素値は白色画素で置き換えられ、平均値以下のすべての画素値は黒色画素で置き換えられる。結果として得られるイメージは、すべて黒色および白色画素で構成されている。プロセスは次にステップ７０８へ進む。

ステップ７０８において、指紋区域が検出される。通常、イメージの黒色区域は指紋の回りに集中している。検出ステップは、黒色画素により集中した区域を検出する。プロセスは次にステップ７１０へ進む。

ステップ７１０において、指紋形状が検出される。指紋形状は楕円形状である。この検出ステップは、楕円形状で構成される黒色画素により集中された区域を検出する。プロセスは次にステップ７１２へ進む。

ステップ７１２において、検出された区域および形状が４指スラップを表しているかどうかが決定される。検出された区域および形状が４指スラップを表していないと決定されれば、次にプロセスは、図６のステップ６０４へ戻り別のイメージをスキャンする。検出された区域および形状が４指スラップを表していると決定されれば、次にプロセスは、図６のステップ６０８へ進んでイメージを個々の指に分離する。

図５へ戻ると、本発明のさらに別の実施の形態において、インジケータ５０２、５０４、５０６、および５０８は、指紋が結像されているか否かを示すために用い得る。例えば、インジケータ５０２、５０４、５０６、および５０８が緑色であれば、指紋は結像されているところである。インジケータ５０２、５０４、５０６、および５０８が赤色であれば、指紋は結像されているところではない。

図８は、スキャンされた４指スラップが右手であるか左手であるかを決定するための方法を例示する流れ図６２０である。本発明は、流れ図６２０に関連してここで提供される記載に限定されない。むしろ、ここに提供された教示を読んだ後、他の機能流れ図が本発明の範囲内にあることが関連技術分野の当業者に明らかになるであろう。プロセスはステップ８０２で始まり、そこでプロセスは直ちにステップ８０４へ進む。

前に述べたように、左手それとも右手が結像のために指紋プラテン２０４上に置かれているのかを決定するために、ビューイング区域または指紋プラテン２０４上の４指の方位ならびに指ガイド２０６の物理障壁３０２による薬指および中指の分離が用いられる。最高の性能を得るには、４指全部を取り込みつつ、指紋イメージの考えられる最大区域が得られるように、指紋プラテン２０４上に指を置かなければならない。こうなるためには、中指および薬指先端を指ガイド２０６と接触させて４指を対角線に置かなければならない。他の位置も可能であろう。

決定ステップ８０４において、検出された指紋が対角線にあるかどうかが決定される。イメージが対角線にあれば、対角線が９０度未満かそれとも９０度以上であるかが次に決定される（ステップ８０６）。対角線が９０度未満であれば、左手が結像されている（ステップ８１０）。対角線が９０度以上であれば、右手が結像されている（ステップ８０８）。

人の指を対角線に置くことは最適ポジションかもしれないが、本発明は４指スラップの対角線配置に限定されない。他のポジションが可能であろう。

決定ステップ８０４に戻り、指紋が対角線にないことが決定されれば、次にプロセスは決定ステップ８１２へ進む。

決定ステップ８１２において、最も長い指（すなわち、中指）が物理障壁３０２の右側３０６にあるかどうかが決定される。最も長い指が物理障壁３０２の右側３０６にあれば、左手が結像されている（ステップ８１６）。最も長い指が物理的障壁３０２の右側３０６になければ、右手が結像されている（ステップ８１４）。

別の実施の形態においては、決定ステップ８１２は、小指（すなわち、最も小さい指）が物理障壁３０２の右側３０６にあるかどうかを決定するように変更し得る。小指が物理障壁３０２の右側３０６にあれば、右手が結像されている。小指が物理障壁３０２の右側３０６になければ、左手が結像されている。

代わりに、決定ステップ８１２は、最も長い指または最も短い指が見出され得るかどうかを決定するために、物理障壁３０２の左側３０４を捜すことができる。

（結論）
本発明の特定の実施の形態を上記で説明してきたが、それらの実施の形態は例としてのみ提示されたものであって、限定として提示されたものではないことが認識されなければならない。添付の特許請求の範囲に規定されるような本発明の精神および範囲を逸脱することなく、形態および細部における様々な変更をその中で成し得ることが当業者により理解されるであろう。従って、本発明の幅および範囲は、上記の代表的な実施の形態のいずれによっても限定されるべきでなく、以下の請求項およびそれらの同等物に従ってのみ規定されなければならない。

図１Ａは、本発明の１つの実施の形態による指紋ワークステーションを例示する高レベルブロック図である。 図１Ｂは、代表的なコンピュータシステムの図である。 図１Ｃは、本発明の実施の形態による指紋ワークステーションのための代表的な電気システムを例示するブロック図である。 図２は、本発明の１つの実施の形態による、テンプリントスキャナを例示する図である。 図３は、本発明の実施の形態による指紋ワークステーションのための指ガイドおよびプラテンを例示する図である。 図４Ａは、本発明の実施の形態による指紋ワークステーションの指ガイド上での左手の位置決めを例示する図である。 図４Ｂは、本発明の実施の形態による指紋ワークステーションの指ガイド上での右手の位置決めを例示する図である。 図４Ｃは、本発明の実施の形態による指紋ワークステーションの指ガイド上での親指位置決めを例示する図である。 図５は、本発明の実施の形態による指紋ワークステーションのためのフィードバックインジケータを例示する図である。 図６は、本発明の実施の形態による個々の指紋の品質を決定するための方法を例示する流れ図である。 図７は、４指スラップイメージを処理するための方法を例示する流れ図である。 図８は、スキャンされた４指スラップが右手なのかそれとも左手なのかを決定するための方法を例示する流れ図である。 図９は、本発明の実施の形態によるテンプリントスキャナの電気／光学システムを例示するブロック図である。 図１０は、指紋カード上への指紋の配置を例示する図である。 図１１は、本発明の実施の形態による代表的な光学システムの９０度断面を例示する図である。 図１２は、本発明の実施の形態による代表的な照明システムを例示する図である。

Claims (140)

1. （ａ） プリントイメージをスキャンするステップと、
   （ｂ） スキャンされたイメージを処理するステップと、
   （ｃ） 処理されたイメージを個々の指紋イメージに分離するステップと、
   （ｄ） プリントイメージを、前もってスキャンされたプリントイメージと比較するステップと、
   （ｅ） 分離されたイメージを品質分類するステップと、
   （ｆ） 分類ステップに基づいて、プリントイメージの品質分類を示すステップと、
   （ｇ） プリントイメージが高品質であるかどうかを決定するステップとを含む方法。
2. プリントイメージがいくつスキャンされたかを決定するステップをさらに含み、プリントイメージが最初のスキャンされたイメージである場合、ステップ（ｄ）〜（ｇ）を実行する前にステップ（ａ）〜（ｃ）および決定ステップを繰り返す請求項１に記載の方法。
3. プリントイメージがいくつスキャンされたかを決定するステップをさらに含み、プリントイメージが最初のスキャンされたイメージではない場合、ステップ（ｄ）〜（ｇ）へ続く請求項１に記載の方法。
4. 処理ステップ（ｂ）が、
   （ｂ１） プリントイメージをフィルタリングするステップと、
   （ｂ２） フィルタリングされたイメージを２値化するステップと、
   （ｂ３） ２値化イメージに基づいて指紋区域を検出するステップと、
   （ｂ４） ２値化イメージに基づいて指紋形状を検出するステップと、
   （ｂ５） 指紋区域および形状が許容できるかどうかを決定するステップとを含む請求項１に記載の方法。
5. 指紋区域および形状が許容できると決定ステップ（ｂ５）が決定する場合、ステップ（ｃ）へ続く請求項４に記載の方法。
6. 指紋区域および形状が許容できないと決定ステップ（ｂ５）が決定する場合、スキャンステップ（ａ）へ戻る請求項４に記載の方法。
7. イメージが高品質であると決定ステップ（ｇ）が決定する場合、
   （ｈ） プリントイメージが左手に基づいているのか右手に基づいているのかを決定するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
8. 決定ステップ（ｈ）が、
   （ｈ１） プラテンの断面に関して対角線に置かれた少なくとも１本の指をプリントイメージデータが表しているかどうかを決定するステップを含む請求項７に記載の方法。
9. 指が対角線にあることを決定ステップ（ｈ１）が決定する場合、
   （ｈ２ａ） 対角線が９０°を超えるかどうかを決定するステップをさらに含む請求項８に記載の方法。
10. 対角線が９０°より大きいと決定ステップ（ｈ２ａ）が決定する場合、プリントイメージが右手のものであることを出力が示す請求項９に記載の方法。
11. 対角線が９０°未満であると決定ステップ（ｈ２ａ）が決定する場合、プリントイメージが左手のものであることを出力が示す請求項９に記載の方法。
12. 指が対角線にないと決定ステップ（ｈ１）が決定する場合、
    （ｈ２ｂ） 最も長い指が指ガイドの右側にあるかどうかを決定するステップをさらに含む請求項８に記載の方法。
13. 最も長い指が指ガイドの右側にあると決定ステップ（ｈ２ｂ）が決定する場合、プリントイメージが左手のものであることを出力が示す請求項１２に記載の方法。
14. 最も長い指が指ガイドの左側にあると決定ステップ（ｈ２ｂ）が決定する場合、プリントイメージが右手のものであることを出力が示す請求項１２に記載の方法。
15. イメージが低品質であると決定ステップ（ｇ）が決定する場合、所定の期間が過ぎたかどうかを決定するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
16. 所定の期間が過ぎた場合、ユーザーが手動モードへ切り替えることができることを示す出力が生成される請求項１５に記載の方法。
17. 所定の期間が過ぎていない場合、スキャンステップ（ａ）へ戻る請求項１５に記載の方法。
18. 決定ステップ（ｂ５）が以前の合格イメージを２値化イメージと比較して合格を決定する請求項４に記載の方法。
19. （ａ） プリントイメージをスキャンするステップと、
    （ｂ） プリントイメージをフィルタリングするステップと、
    （ｃ） フィルタリングされたイメージを２値化するステップと、
    （ｄ） ２値化イメージに基づいて指紋区域を検出するステップと、
    （ｅ） ２値化イメージに基づいて指紋形状を検出するステップと、
    （ｆ） 指紋区域および形状が許容できるかどうかを決定するステップとを含む方法。
20. 指紋区域および形状が許容できると決定ステップ（ｆ）が決定する場合、（ｇ）プリントイメージを個別の指に分離するステップをさらに含む請求項１９に記載の方法。
21. 指紋区域および形状が許容できないと決定ステップ（ｆ）が決定する場合、スキャンステップ（ａ）へ戻る請求項１９に記載の方法。
22. 決定ステップ（ｆ）が以前の合格イメージを２値化イメージと比較して合格を決定する請求項１９に記載の方法。
23. 指紋を処理する方法であって、
    （ａ） プラテン上に置かれた少なくとも１本の指のプリントイメージをスキャンするステップと、
    （ｂ） プラテンの断面に関して対角線に置かれた少なくとも１本の指を表すデータをスキャンされたプリントイメージが含むかどうかを決定するステップとを含む方法。
24. 指が対角線にあると決定ステップ（ｂ）が決定する場合、
    （ｃ１） 対角線が９０°より大きいかどうかを決定するステップをさらに含む請求項２３に記載の方法。
25. 対角線が９０°より大きいと決定ステップ（ｃｌ）が決定する場合、プリントイメージは右手のものであることを出力が示す請求項２４に記載の方法。
26. 対角線が９０°未満であると決定ステップ（ｃｌ）が決定する場合、プリントイメージは左手のものであることを出力が示す請求項２４に記載の方法。
27. イメージが対角線にないと決定ステップ（ｆ）が決定する場合、
    （ｃ２） 最も長い指が指ガイドの右側にあるかどうかを決定するステップをさらに含む請求項２３に記載の方法。
28. 最も長い指が指ガイドの右側にあると決定ステップ（ｃ２）が決定する場合、プリントイメージは左手のものであることを出力が示す請求項２７に記載の方法。
29. 最も長い指が指ガイドの左側にあると決定ステップ（ｃ２）が決定する場合、プリントイメージは右手のものであることを出力が示す請求項２７に記載の方法。
30. 指紋ワークステーションであって、
    ４指スラップをプラテン上に配置するための指ガイドおよびプラテンならびに前記４指スラップの指紋イメージの各指についてのフィードバックを有するテンプリントスキャナと、
    前記テンプリントスキャナを制御するために通信リンクを介して前記テンプリントスキャナに接続されたコンピュータとを含む指紋ワークステーション。
31. 前記指ガイドは、薬指を中指から分離するための物理障壁を含む請求項３０に記載の指紋ワークステーション。
32. 前記指ガイドは、前記４指スラップの対角線配置を要求する大きさにされている請求項３０に記載の指紋ワークステーション。
33. スキャニングのために前記プラテン上に右手が置かれているのか左手が置かれているのかを決定するための手段をさらに含む請求項３０に記載の指紋ワークステーション。
34. スキャニングのために前記プラテン上に右手が置かれているのか左手が置かれているのかを決定するための手段が、前記プラテン上に置かれた手が対角線に置かれているかどうかを決定するための手段を含む請求項３３に記載の指紋ワークステーション。
35. テンプリントスキャナであって、
    プラテンと、
    前記指ガイドに連結され、前記プラテン上への４指の指スラップの同時配置を案内する指ガイドと、
    検出された指スラップイメージに応答して前記指スラップの各指の許容できるスキャン条件を示す少なくとも４つのインジケータとを含むテンプリントスキャナ。
36. 前記指ガイドは、前記プラテン上への２つの親指の同時配置を案内する請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
37. 親指イメージのサイズが５００×１０００画素である請求項３６に記載のテンプリントスキャナ。
38. 前記指ガイドは、薬指を中指から分離するための物理障壁を含む請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
39. 前記指ガイドは、前記指の対角線配置を要求する大きさにされている請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
40. コンピュータに連結するための通信リンクをさらに含む請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
41. 前記コンピュータは、テンプリントスキャナを制御する請求項４０に記載のテンプリントスキャナ。
42. コントローラをさらに含む請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
43. 前記コントローラは、前記プラテン上に右手が置かれているのか左手が置かれているのかを決定する請求項４２に記載のテンプリントスキャナ。
44. 前記コントローラは、前記プラテン上に置かれた手が前記プラテンのベースに関して対角線に置かれているかどうかを決定する請求項４３に記載のテンプリントスキャナ。
45. 前記コントローラは、薬指を中指から分離するための物理障壁の右側に最も長い指があるかどうかを決定する請求項４３に記載のテンプリントスキャナ。
46. 前記コントローラは、薬指を中指から分離するための物理障壁の右側に最も短い指があるかどうかを決定する請求項４３に記載のテンプリントスキャナ。
47. 前記コントローラは、最も長い指が見出されるのか最も短い指が見出されるのかを決定する請求項４３に記載のテンプリントスキャナ。
48. 前記コントローラは、前記指スラップイメージを個々の指イメージに分離する請求項４２に記載のテンプリントスキャナ。
49. 前記個々の指イメージのサイズは４００×１０００画素である請求項４８に記載のテンプリントスキャナ。
50. 前記コントローラは、前記指スラップイメージ中のデータおよび前記個々の指イメージの各々を、指紋カードの対応する領域と関連付ける請求項４８に記載のテンプリントスキャナ。
51. 前記テンプリントスキャナはハウジングを含む請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
52. 前記ハウジングは、耐衝撃性射出成形ポリカーボネートで構成されている請求項５１に記載のテンプリントスキャナ。
53. 前記指スラップイメージのサイズは１６００×１０００画素である請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
54. 前記指スラップイメージは、１対の２指イメージにより構成されている請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
55. 各２指イメージは、８００×１０００画素のサイズを有する請求項５４に記載のテンプリントスキャナ。
56. 検出された指スラップイメージを見るためのスクリーンをさらに含む請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
57. 少なくとも１つの読み取り装置をさらに含み、該読み取り装置は前記指スラップイメージと互いに関係するデータを読み取る請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
58. 前記読み取り装置は、バーコードスキャナを含む請求項５７に記載のテンプリントスキャナ。
59. 前記読み取り装置は、磁気ストライプリーダを含む請求項５７に記載のテンプリントスキャナ。
60. データ読み取りが不成功であったかどうかを示す少なくとも１つの読み取り状態インジケータをさらに含む請求項５７に記載のテンプリントスキャナ。
61. 前記少なくとも１つの読み取り状態インジケータは、読み取りが成功した場合には緑色に照明され、読み取りが不成功であった場合には赤色に照明される請求項６０に記載のテンプリントスキャナ。
62. 前記少なくとも４つのインジケータは、発光ダイオード（ＬＥＤ）である請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
63. 前記少なくとも４つのインジケータは、棒グラフ発光ダイオード（ＬＥＤ）インジケータである請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
64. 前記テンプリントスキャナへパワーが供給されているかどうかを示すパワー状態インジケータをさらに含む請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
65. 外部電源を介して前記テンプリントスキャナへパワーが印加される場合に、前記パワー状態インジケータが照明される請求項６４に記載のテンプリントスキャナ。
66. 前記少なくとも４つのインジケータは前記プラテン上方に配置され、各インジケータは、前記指スラップのそれぞれの指と１対１の対応を有している請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
67. 前記少なくとも４つのインジケータの各々は、前記指スラップの前記それぞれの指が現在結像されているのか現在結像されていないのかを反映する請求項６６に記載のテンプリントスキャナ。
68. 前記少なくとも４つのインジケータの各々は、前記指スラップイメージの前記それぞれの指のそれぞれの個々の指イメージとの１対１の対応を有しており、指紋品質の適切なレベルが達成されたかどうかを示す請求項６６に記載のテンプリントスキャナ。
69. 前記少なくとも４つのインジケータの各々は、前記それぞれの個々の指イメージが、合格か、不良か、不確定かを示す請求項６８に記載のテンプリントスキャナ。
70. 前記少なくとも４つのインジケータについての品質閾値レベルが変更可能である請求項６８に記載のテンプリントスキャナ。
71. 前記少なくとも４つのインジケータは、多色発光ダイオード（ＬＥＤ）である請求項６８に記載のテンプリントスキャナ。
72. 赤色ＬＥＤは低品質を示し、緑色ＬＥＤは合格品質を示し、黄色ＬＥＤは不確定品質を示す請求項７１に記載のテンプリントスキャナ。
73. 前記プラテンは、プリズムの一面に取り付けられたシリコーンパッド面を含む請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
74. シリコーンパッドが交換可能である請求項７３に記載のテンプリントスキャナ。
75. 前記プラテンの有効指紋区域のサイズは、５００ｄｐｉで２．０５×３．６インチである請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
76. 電気システムと、
    メイン光学システムとを含み、
    前記電気システムは、前記テンプリントスキャナへパワーを供給し、前記テンプリントスキャナ内部の様々なコンポーネントについての状態信号を制御し、前記テンプリントスキャナ内部のコンポーネント間の入／出力信号を制御し、前記テンプリントスキャナとコンピュータとの間の入／出力信号を制御し、
    前記メイン光学システムは、指を受け入れるための前記プラテンの区域を前記テンプリントスキャナが照明できるようにし、反射光を光学的に測定し、結果として生じる信号を前記指スラップイメージに変換する請求項３５に記載のテンプリントスキャナ。
77. 通信リンクをさらに含み、該通信リンクは、２つのＩＥＥＥ−１３９４インターフェースの間にあり、前記ＩＥＥＥ−１３９４インターフェースの１つは前記テンプリントスキャナの前記電気システム内にあり、前記１ＩＥＥＥ−１３９４インターフェースの１つは前記コンピュータ内にある請求項７６に記載のテンプリントスキャナ。
78. 前記電気システムは、
    インターフェースボードと、
    デジタルカメラを設置する少なくとも１つのデジタルカメラボードと、
    前記メイン光学システムに照明を供給し、前記プラテンから不要な水分を除去する照明装置／プリズムヒーターボードと、
    パワー状態、読み取り状態、および指紋品質状態に関して前記インジケータと接続するインジケータボードと、
    読み取りデータが前記指スラップイメージと互いに関係する、第１の読み取り装置とを含み、
    前記インターフェースボードは、各デジタルカメラボード、照明装置／プリズムヒーターボード、インジケータボード、および読み取り装置に連結されており、前記インターフェースボードは、各デジタルカメラボード、前記指紋ワークステーションにパワーを供給する電源ユニット、およびその他の外部装置を前記コンピュータにさらに接続する請求項７６に記載のテンプリントスキャナ。
79. 前記その他の外部装置は、２次元バーコードリーダを含む請求項７８に記載のテンプリントスキャナ。
80. 前記インターフェースボードは、
    前記電気システムを制御するコントローラと、
    前記デジタルカメラボードとの通信を可能にするデジタルカメラインターフェースと、
    前記コンピュータとの通信を可能にするＩＥＥＥ−１３９４インターフェースと、
    前記第１の読み取り装置および、もし存在するのであれば、前記その他の外部装置との通信を可能にする少なくとも１つのシリアルインターフェースと、
    電源インターフェースとを含み、
    前記コントローラは、双方向シリアル通信のために、前記読み取り装置および、もし存在するのであば、前記その他の外部装置に連結されており、
    前記コントローラは、双方向通信のために、前記ＩＥＥＥ−１３９４インターフェースに連結されており、
    前記コントローラは、一方向シリアル通信ために前記デジタルカメラインターフェースに連結されており、一方向Ｉ／Ｏ通信のために前記照明装置／プリズムヒーターボードに連結されており、
    前記デジタルカメラインターフェースは、イメージデータを前記デジタルカメラボードから前記ＩＥＥＥ−１３９４インターフェースへ送る請求項７８に記載のテンプリントスキャナ。
81. 前記コントローラは、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサー、およびマイクロコントローラのいずれかである請求項８０に記載のテンプリントスキャナ。
82. 前記照明装置／プリズムヒーターボードは、
    光源と、
    プリズムヒーターとを含み、
    前記光源は、前記メイン光学システムを通して照明を前記プラテンに供給し、前記プリズムヒーターは前記プラテンの表面を加熱し、それによって前記プラテンまたはその近傍の水蒸気を低減または除去できる請求項８０に記載のテンプリントスキャナ。
83. メイン光学システは、
    照明システムと、
    一面が前記プラテンとして用いられるプリズムと、
    ２つの光学システムと、
    ２つのカメラとを含み、
    前記照明システムは、前記プラテンの下面を照明し、前記光学システムの各々は前記カメラの１つと共に、前記プラテン上の前記指ガイドの障壁の一方の側に置かれた指のイメージを検出し、前記障壁は薬指と中指とを分離する請求項７６に記載のテンプリントスキャナ。
84. 前記照明システムは、
    照明源配列と、
    光学くさびと、
    拡散器とを含み、
    前記照明源配列は前記光学くさびの端部領域を照明し、次に前記光学くさびは光を反射し、前記プリズムに進入する前に光を拡散器へ送る請求項８３に記載のテンプリントスキャナ。
85. 前記照明源配列は、任意の単一波長または狭帯域波長の光を放出する請求項８４に記載のテンプリントスキャナ。
86. 前記光学システムは、
    光学ハウジングと、
    第１のレンズ要素と、
    フォールドミラーと、
    第２のレンズ要素と、
    第３のレンズ要素と、
    第４のレンズ要素と、
    開口絞りと、
    フォーカスマウントとを含み、
    前記光学システムの前記光学ハウジングは、一方の頂部が前記プリズムに連結され、他方の頂部が前記フォーカスマウントに連結されたＶ字形であり、
    結像のために前記プリズム上にに置かれたバイオメトリック対象物は、前記第１のレンズ要素を通して合焦され、反射されたイメージは前記フォールドミラーにより反射され、
    前記開口絞りは、光軸に沿った方向またはその近傍の角度範囲内を通る光線のみが検出されるように、前記光学システムを通過する光を制限するために用いられ、
    前記反射されたイメージは次に、前記カメラによる検出のために、前記第２、第３、および第４のレンズ要素を通して合焦される請求項８３テンプリントスキャナ。
87. テンプリントスキャナであって、
    プラテン上への４指の指スラップの同時配置を指ガイドを介して案内するための手段と、
    検出されたイメージに応答して前記指スラップの各指の許容できるスキャン条件を示すための手段とを含むテンプリントスキャナ。
88. 前記指ガイドは、薬指を中指から分離するための手段を含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
89. 前記指ガイドは、前記指スラップの対角線配置を要求するための手段を含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
90. 前記プラテン上に右手が置かれているのか左手が置かれているのかを決定するため手段をさら含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
91. 前記プラテン上に置かれた手が前記プラテンのベースに関して対角線に置かれているかどうかを決定するための手段をさらに含む請求項９０に記載のテンプリントスキャナ。
92. 薬指を中指から分離するための物理障壁の右側に最も長い指があるかどうかを決定するための手段をさらに含む請求項９０に記載のテンプリントスキャナ。
93. 薬指を中指から分離するための物理障壁の右側に最も短い指があるかどうかを決定するための手段をさらに含む請求項９０に記載のテンプリントスキャナ。
94. 最も長い指が見出されるのか最も短い指が見出されるのかを決定するための手段をさらに含む請求項９０に記載のテンプリントスキャナ。
95. 前記指スラップイメージを個々の指イメージに分離するための手段をさらに含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
96. 前記指スラップイメージ中のデータおよび前記個々の指イメージの各々を指紋カードの対応する領域と関連付けるための手段をさらに含む請求項９５に記載のテンプリントスキャナ。
97. 検出された指スラップイメージを見るための手段をさらに含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
98. 前記指スラップイメージと互いに関係するデータを読み取るための手段をさらに含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
99. データの読み取りが不成功であったかどうかを示すための手段をさらに含む請求項９８に記載のテンプリントスキャナ。
100. 前記テンプリントスキャナにパワーが供給されているかどうかを決定するための手段をさらに含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
101. 指紋品質の適切なレベルが達成されたかどうかを示すための手段をさらに含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
102. 指前指スラップの特定の指が現在結像されているのか現在結像されていないのかを決定するための手段をさらに含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
103. 前記プラテンから不要な水分を除去するための手段をさらに含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
104. 前記プラテンを加熱する際に、加熱要素をオン・オフにするためにトリップポイント限界を制御するための手段をさらに含む請求項１０３に記載のテンプリントスキャナ。
105. 前記プラテンの下面を照明するための手段をさらに含み、前記プラテン上の前記指ガイドの障壁の一方の側に置かれた指のイメージをカメラが検出し、前記障壁は、薬指と中指とを分離する請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
106. メッセージを表示するための手段をさらに含む請求項８７に記載のテンプリントスキャナ。
107. テンプリントスキャナであって、
     プラテンと、
     前記プラテンに連結された指ガイドであり、該指ガイドは、
     センター障壁を有し、前記指ガイドは薬指と中指とを分離するセンター障壁により両手の一方の手の指スラップの配置を案内し、前記指ガイドは親指を分離するセンター障壁による２本の親指の同時配置を案内する指ガイドと、
     検出されたイメージに応答して、前記指スラップの各指または各親指の許容できるスキャン条件を示す少なくとも４つのインジケータとを含むテンプリントスキャナ。
108. 指紋採取方法であって、
     指ガイドおよび薬指と中指とを分離する障壁を有するプラテン上に左右の手の一方を配置するステップと、
     前記プラテンにおいて第１の指スラップイメージを検出するステップと、
     左右の手の前記一方の手の指を前記プラテンから除去するステップと、
     左右の手の他方の手の指を前記プラテン上に配置するステップと、
     前記プラテンにおいて第２の指スラップイメージ場合を検出するステップと、
     左右の手の前記他方の手の前記指を前記プラテンから除去するステップと、
     左右の手の親指を、前記プラテンの前記障壁の両側に配置するステップと、
     前記プラテンにおいて親指指紋イメージを検出するステップと、
     前記親指をプラテンから除去するステップとを含む指紋採取方法。
109. 前記第１の指スラップイメージ、第２の指スラップイメージ、および親指指紋イメージを保存するステップをさらに含む請求項１０８に記載の指紋採取方法。
110. 前記親指を配置するステップは、
     前記プラテンの前記障壁の右側に右手親指を置くステップと、
     前記プラテンの前記障壁の左側に左手親指を置くステップとを含む請求項１０８に記載の指紋採取方法。
111. 前記指スラップの各々がどちらの手に属するのかを決定するステップをさらに含む請求項１０８に記載の指紋採取方法。
112. 前記指スラップイメージの各々を、スキャンされた各指の個々の指紋イメージに分離するステップをさらに含む請求項１１１に記載の指紋採取方法。
113. 前記第１および第２の指スラップ指紋イメージ、個々の指紋イメージ、ならびに親指指紋イメージを、指紋カードの対応する区域中に置くステップをさらに含む請求項１１２に記載の指紋採取方法。
114. 指紋ワークステーションであって、
     テンプリントスキャナを含み、該テンプリントスキャナは、
     プラテンと、
     前記プラテンに連結されており、前記プラテン上への４指の指スラップの同時配置を案内する指ガイドと、
     検出された指スラップイメージに応答して前記指スラップの各指の許容できるスキャン条件を示す少なくとも４つのインジケータと、
     通信リンクを介して前記テンプリントスキャナに接続され、前記テンプリントスキャナと通信するコンピュータとを含む指紋ワークステーション。
115. 前記指ガイドは、薬指を中指から分離するための物理障壁を含む請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
116. 前記指ガイドは、前記指スラップの対角線配置を要求する大きさにされている請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
117. 前記テンプリントスキャナを制御するコントローラをさらに含む請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
118. 前記コンピュータは、前記テンプリントスキャナを制御する請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
119. 前記テンプリントスキャナは、コントローラをさらに含む請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
120. 前記コントローラは、前記プラテン上に右手が置かれているのか左手が置かれているのかを決定する請求項１１９に記載の指紋ワークステーション。
121. 前記コントローラは、前記プラテン上に置かれた手が前記プラテンのベースに関して対角線に置かれているかどうかを決定する請求項１２０に記載の指紋ワークステーション。
122. 少なくとも１つの読み取り装置をさらに含み、該読み取り装置は、前記指スラップイメージと互いに関係するデータを読み取る請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
123. データの読み取りが不成功であったかどうかを示す少なくとも１つの読み取り状態インジケータをさらに含む請求項１２２に記載の指紋ワークステーション。
124. 前記少なくとも１つの読み取り状態インジケータは、読み取り成功の場合には緑色に照明され、読み取り不成功の場合には赤色に照明される請求項１２３に記載の指紋ワークステーション。
125. 前記読み取り装置は、バーコードスキャナを含む請求項１２２に記載の指紋ワークステーション。
126. 前記読み取り装置は、磁気ストライプリーダを含む請求項１２２に記載の指紋ワークステーション。
127. 前記指スラップイメージがスキャンされる際にそれを見るスクリーンをさらに含む請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
128. 前記少なくとも４つのインジケータは、発光ダイオード（ＬＥＤ）である請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
129. 前記少なくとも４つのインジケータは、棒グラフ発光ダイオード（ＬＥＤ）インジケータである請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
130. 前記テンプリントスキャナへパワーが供給されているかどうかを示すパワー状態インジケータをさらに含む請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
131. 外部電源を介して前記テンプリントスキャナへパワーが印加される場合に、前記パワー状態インジケータが照明される請求項１３０に記載の指紋ワークステーション。
132. 前記少なくとも４つのインジケータは前記プラテン上方に配置され、各インジケータは前記指スラップのそれぞれの指と１対１の対応を有している請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
133. 前記少なくとも４つのインジケータの各々は、前記指スラップの前記それぞれの指が現在結像されているのか現在結像されていないのかを反映する請求項１３２に記載の指紋ワークステーション。
134. 前記少なくとも４つのインジケータの各々は、前記指スラップイメージの前記それぞれの指のそれぞれの個々の指イメージとの１対１の対応を有しており、指紋品質の適切なレベルが達成されたかどうかを示す請求項１３２に記載の指紋ワークステーション。
135. 前記少なくとも４つのインジケータの各々は、前記それぞれの個々の指イメージが、合格か、不良か、不確定かを示す請求項１３４に記載の指紋ワークステーション。
136. 前記少なくとも４つのインジケータについての品質閾値レベルが変更可能である請求項１３４に記載の指紋ワークステーション。
137. 前記少なくとも４つのインジケータは、多色発光ダイオード（ＬＥＤ）である前記請求項１３４に記載の指紋ワークステーション。
138. 赤色ＬＥＤは低品質を示し、緑色ＬＥＤは合格品質を示し、黄色ＬＥＤは不確定品質を示す請求項１３７に記載の指紋ワークステーション。
139. 前記プラテンは、プリズムの一面に取り付けられたシリコーンパッド面を含む請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。
140. 前記プラテンの有効指紋区域のサイズは、５００ｄｐｉで２．０５×３．６インチである請求項１１４に記載の指紋ワークステーション。

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