JP2007524143A - 掌紋認証の方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・個人の手の一部分を含む画像を取得し、
・前記の手のさまざまな特性を定義する、幾何学形状特徴パラメータ、手相線特徴パラメータまたは手のひらのテクスチャー特徴パラメータを含む二つ以上の特徴パラメータを見出すために前記画像を解析し、
・前記二つ以上の特徴パラメータをデータベース中の参照情報と比較する、
ことを含むことを特徴とする生体認証の方法が提供される。
図2を参照すると、手の画像は容易に識別できる、点P1、P2、P3、P4を含む特徴を有している。P1は人差し指と中指との間にあり、P2は薬指と小指との間にあり、P3は感情線が掌の境界と交わる点であり、P4は生命線が掌の境界と交わる点である。点P1、P2、P3、P4の間の関係は、点P1とP2、P2とP3、P3とP4、P4とP1のそれぞれの間の距離L1、L2、L3、L4をもつ直線によって定義することができる。また、角αは点P2とP4、点P3とP4を結ぶ直線L2とL3の間の角度(°)である。
人は常に手を掌紋スキャン装置の同じ位置に置くとは限らない。そのため、PLFパラメータを同定する前に掌紋部分画像が抽出され、「規格化」されることが、必須ではないが望ましい。これは掌紋スキャナからの生の掌紋画像の手のひら領域の再現性のある部分画像を定義することに関わる。これは認識の精度を改善する。指形の間の領域を定義する点P1、P2が取得され、部分画像を見出すのに使われる。
Is=I*Gσs (式1)
ここで、*はたたみ込み演算である。
I′=Is*(G′σd)T=(I*Gσs)*(G′σd)T=I*(Gσs*(G′σd)T) (式2)
I″=Is*(G″σd)T=(I*Gσs)*(G″σd)T=I*(Gσs*(G″σd)T) (式3)
ここで、Tは転置操作で、*はたたみ込み演算である。
H1 0=Gσs*(G′σd)T (式4)
H2 0=Gσs*(G″σd)T (式5)
とすると、
I′=I*H1 0 (式6)
I″=I*H2 0 (式7)
となる。ここで、H1 0、H2 0は水平線検出器と呼ばれる(0°方向の方向性線検出器)。
L0 1(x,y)=I″(x,y) I′(x,y)=0またはI′(x,y)×I′(x+1,y)<0の場合
L0 1(x,y)=0 その他の場合
(式8)
L0 2(x,y)=L0 1(x,y) L0 1(x,y)>0の場合
L0 2(x,y)=0 その他の場合
(式9)
L0 (x,y)=L0 2(x,y) L0 2(x,y)≧Tの場合
L0 (x,y)=0 その他の場合
(式10)
L0は0°方向の方向性線等級像と呼ばれる。
V=(E1 θ1,E2 θ1,...,EM×M θ1,...,E1 θK,E2 θK,...,EM×M θK) (式12)
ベクトルVはその成分の最大値および最小値を使って規格化される。規格化されたベクトル^Vは次のようになる:
^V=(e1 θ1,e2 θ1,...,eM×M θ1,...,e1 θK,e2 θK,...,eM×M θK) (式13)
ここで、
ei θj=(Ei θj−Emin)/(Emax−Emin) 1≦i≦M×M, 1≦j≦K (式14)
であり、EmaxおよびEminはそれぞれVの成分の最大値および最小値である。前記の規格化されたベクトルはK方向の手相線特徴(PLF: Palm-line feature)と呼ばれる。
ここで、(i,j)は点の座標、μk(i,j)はFBkにおける対応するメンバーシップ関数である。μk(i,j)は次式によって与えられる。
μk(i,j)=2(l−d)/l l/2<d<l
μk(i,j)=0 d≧l
(式16)
ここで、
d=max(|i−xk|,|j−yk|) (式17)
である。
xi=l+(3/2)×i×l (式18)
yj=l+(3/2)×j×l (式19)
xM-1=yM-1=l+(3/2)×(M-1)×l=N−l (式20)
であるときに、かつそのときに限り、画像のサイズN×NのM×Mファジー分割と呼ぶ。
Mと2lはいずれも正の整数なので、もしたとえばN=128であれば、(式21)を満たせるMの値は、85、21、5、1の4つしかない。対応するlの値はそれぞれ1、4、16、64である。すなわち、ファジー分割は4通り、つまり85×85のファジー分割、21×21のファジー分割、5×5のファジー分割、1×1のファジー分割が存在するということである。対応するPLFの長さは、85×85×K=7225K、21×21×K=441K、5×5×K=25K、1×1×K=Kである(ここで、KはPLFを計算するのに使われる方向性線等級像の数)。明らかに、1×1ファジー分割は掌紋認識には適さない。必要な記憶スペースと計算量はこれらのベクトルの長さに比例するので、85×85および21×21のファジー分割のPLFは掌紋認識で使うには長すぎる。したがって、5×5のファジー分割がPLFを計算するのに採用される。
掌紋画像Iのテクスチャーエネルギー(TE)は下記のように定義される。
類似性測定は、測定された掌紋パラメータを認証データベースに保存されている参照パラメータと比較するために使われる。
Claims (9)
- ・個人の手の一部分を含む画像を取得し、
・前記の手のさまざまな特性を定義する、幾何学形状特徴パラメータ、手相線特徴パラメータまたは手のひらのテクスチャー特徴パラメータを含む二つ以上の特徴パラメータを見出すために前記画像を解析し、
・前記二つ以上の特徴パラメータをデータベース中の参照情報と比較する、
ことを含むことを特徴とする生体認証の方法。 - 前記幾何学形状特徴パラメータが前記の手の画像上における二つ以上の点の間の関係を含んでいることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記幾何学形状特徴パラメータが、人差し指と中指との間の点、薬指と小指との間の点および手相線と手の境界との交点を定義する点のうちの二つ以上を通る直線であることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記幾何学形状特徴パラメータが、人差し指と中指との間の点、薬指と小指との間の点および感情線もしくは生命線と手の境界との交点を定義する点のうちの二つ以上を通る直線であることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記幾何学形状特徴パラメータが、手の画像上で少なくとも三つの点を通る二本の直線および該二本の直線の間の角を含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記手相線特徴パラメータまたは手のひらのテクスチャー特徴パラメータを見出すことが、当該画像から再現性のある部分画像を抽出することを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記手相線特徴パラメータを見出すことが、当該画像中の線を同定するために前記部分画像の二つ以上の方向における一階および二階微分を見出すこと、ならびに、前記線の全強度の値を計算することを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記手のひらのテクスチャー特徴パラメータを見出すことが、当該画像についての全テクスチャーエネルギーを計算することを含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
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