JP2010015470A - 生体情報読取装置、生体情報読取方法および生体情報読取プログラム - Google Patents
生体情報読取装置、生体情報読取方法および生体情報読取プログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 生体情報読取装置は、生体情報の部分画像を順次採取する画像採取手段と、複数の部分画像の各々から画像特徴およびその位置を抽出する画像特徴抽出手段と、連続した2つの部分画像の重複領域の画像特徴に基づいて連続した2つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出手段と、少なくとも2枚以上連続した部分画像を1組として出力すると判定し1組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にあると相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し1組の部分画像のいずれかと相対位置がしきい値以内にないと相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して2枚以上の部分画像を1組として出力すると判定する、部分画像出力判定手段と、を備える。
【選択図】 図1
Description
画像特徴抽出手段30は、画像採取手段10によって採取される複数の部分画像のそれぞれから、各部分画像における特徴およびその特徴の位置を抽出するものである。画像特徴抽出手段30は、各部分画像中の前景およびその前景のエッジの両方を特徴として抽出してもよく、各部分画像中の前景を細線化して得られるパターンにおける端点および分岐点を特徴として抽出してもよい。
Rn(x+Δx,y+nΔy)=c0・Rn−1(x+Δx,y+Δy)+c1・Pn(x,y)
c0+c1=1
Δx=ΣΔxk
Δy=ΣΔyk
の関係が得られる。
Δx=ΣΔxk−min(ΣΔxn)
Δy=ΣΔyk−min(ΣΔyn)
の関係が得られる。
ここで、min(ΣΔxn)およびmin(ΣΔyn)が前述の基準位置であり、相対位置を加算したものの最小値である。
(付記)
(付記1)
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取手段と、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出手段と、
前記複数の部分画像のうち連続した2つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した2つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出手段と、
少なくとも2枚以上連続した部分画像を1組として出力すると判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して2枚以上の部分画像を1組として出力すると判定する、部分画像出力判定手段と、を備えることを特徴とする生体情報読取装置。
(付記2)
前記部分画像出力判定手段は、連続して出力しないと判定する部分画像数に上限を設けることを特徴とする付記1記載の生体情報読取装置。
(付記3)
各部分画像に時刻情報を付与する時刻情報付与手段をさらに備え、
前記時刻情報は、前記画像採取手段によって部分画像の読み取りが開始された読取開始時刻を含み、前記画像採取手段による部分画像の読み取り開始から終了までの間に前記画像採取手段の特性に基づく遅延時間が発生する場合には、読み取り終了時刻または読み取り開始から終了までの読み取り時間を含むことを特徴とする付記1記載の生体情報読取装置。
(付記4)
前記画像採取手段によって採取される複数の部分画像のうち2枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記2枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記画像採取手段が部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度に基づいて歪み量を算出する歪み量算出手段と、をさらに備え、
前記部分画像出力判定手段は、前記歪み量がしきい値を超えた場合には前記部分画像を出力すると判定することを特徴とする付記3記載の生体情報読取装置。
(付記5)
前記画像採取手段によって採取される複数の部分画像のうち2枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記2枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記画像採取手段が部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度のうち、生体の移動方向に対して主走査方向成分を用いてスキュー歪みを補正し、副走査方向成分を用いて伸縮歪みを補正する歪み補正手段と、をさらに備えることを特徴とする付記3記載の生体情報読取装置。
(付記6)
前記歪み補正手段は、前記画像採取手段によって採取される部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪みを補正することを特徴とする付記5記載の生体情報読取装置。
(付記7)
前記相対位置検出手段によって部分画像全体から算出される相対位置と、読み取り時刻が連続する隣接局所領域の相対位置と、を用いて、前記局所領域ごとの相対位置を推定する局所領域相対位置推定手段をさらに備えることを特徴とする付記6記載の生体情報読取装置。
(付記8)
前記局所領域相対位置推定手段によって推定される局所領域推定相対位置と、前記局所領域に対して前記時刻情報付与手段によって付与される時刻情報に基づいて算出される局所領域の読み取り開始時刻または読み取り終了時刻を用いて算出される局所領域時刻情報と、に基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する局所領域相対位置検出手段をさらに備えることを特徴とする付記7記載の生体情報読取装置。
(付記9)
前記局所領域相対位置検出手段によって検出された局所領域相対位置と前記局所領域時刻情報とに基づいて、歪み補正された歪み補正局所領域を用いて、前記2枚以上の部分画像内の前記局所領域が相互に重なり合う位置で画像を合成する局所領域合成手段をさらに備えることを特徴とする付記8記載の生体情報読取装置。
(付記10)
前記局所領域合成手段によって合成された合成生体情報から、生体情報の特徴を抽出する生体特徴抽出手段と、
前記生体特徴抽出手段によって登録用に抽出された生体情報を識別子と関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された登録用特徴と、前記生体特徴抽出手段によって照合用に抽出された生体特徴と、を照合して一致度を検出する一致度検出手段と、
前記一致度検出手段によって検出された一致度がしきい値以上の場合に、前記照合用特徴と前記登録用特徴とが対応付けられたと判定する一致判定手段と、をさらに備えることを特徴とする付記9記載の生体情報読取装置。
(付記11)
前記一致判定手段は、前記記憶手段によって記憶された複数の登録用特徴と前記生体特徴抽出手段によって識別用に抽出された生体情報とから、前記複数の登録用特徴のそれぞれに対して、一致度検出手段によって検出された少なくとも2以上の一致度群から、一致度が前記しきい値以上であり最も高い一致度の登録用特徴に対応付けられた前記識別子を出力することを特徴とする付記10記載の生体情報読取装置。
(付記12)
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記複数の部分画像のうち連続した2つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した2つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、
少なくとも2枚以上連続した部分画像を1組として出力すると判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して2枚以上の部分画像を1組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を含むことを特徴とする生体情報読取方法。
(付記13)
前記部分画像出力判定ステップにおいて、連続して出力しないと判定する部分画像数に上限が設けられることを特徴とする付記12記載の生体情報読取方法。
(付記14)
各部分画像に時刻情報を付与する時刻情報付与ステップをさらに備え、
前記時刻情報は、前記画像採取ステップにおいて部分画像の読み取りが開始された読取開始時刻を含み、前記画像採取ステップにおける部分画像の読み取り開始から終了までの間に画像採取手段の特性に基づく遅延時間が発生する場合には、読み取り終了時刻または読み取り開始から終了までの読み取り時間を含むことを特徴とする付記12記載の生体情報読取方法。
(付記15)
前記画像採取ステップにおいて採取される複数の部分画像のうち2枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記2枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出ステップと、
前記画像採取ステップにおいて部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度に基づいて歪み量を算出する歪み量算出ステップと、をさらに含み、
前記部分画像出力判定ステップは、前記歪み量がしきい値を超えた場合には前記部分画像を出力すると判定するステップであることを特徴とする付記14記載の生体情報読取方法。
(付記16)
前記画像採取ステップにおいて採取される複数の部分画像のうち2枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記2枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出ステップと、
前記画像採取ステップにおいて部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度のうち、生体の移動方向に対して主走査方向成分を用いてスキュー歪みを補正し、副走査方向成分を用いて伸縮歪みを補正する歪み補正ステップと、をさらに含むことを特徴とする付記15記載の生体情報読取方法。
(付記17)
前記歪み補正ステップは、前記画像採取ステップにおいて採取される部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪みを補正するステップであることを特徴とする付記16記載の生体情報読取方法。
(付記18)
前記相対位置検出ステップにおいて部分画像全体から算出される相対位置と、読み取り時刻が連続する隣接局所領域の相対位置と、を用いて、前記局所領域ごとの相対位置を推定する局所領域相対位置推定ステップをさらに含むことを特徴とする付記17記載の生体情報読取方法。
(付記19)
前記局所領域相対位置推定ステップにおいて推定される局所領域推定相対位置と、前記局所領域に対して前記時刻情報付与ステップにおいて付与される時刻情報に基づいて算出される局所領域の読み取り開始時刻または読み取り終了時刻を用いて算出される局所領域時刻情報と、に基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する局所領域相対位置検出ステップをさらに含むことを特徴とする付記18記載の生体情報読取方法。
(付記20)
前記局所領域相対位置検出ステップにおいて検出された局所領域相対位置と前記局所領域時刻情報とに基づいて、歪み補正された歪み補正局所領域を用いて、前記2枚以上の部分画像内の前記局所領域が相互に重なり合う位置で画像を合成する局所領域合成ステップをさらに含むことを特徴とする付記19記載の生体情報読取方法。
(付記21)
前記局所領域合成ステップにおいて合成された合成生体情報から、生体情報の特徴を抽出する生体特徴抽出ステップと、
前記生体特徴抽出ステップにおいて登録用に抽出された生体情報を識別子と関連付けて記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された登録用特徴と、前記生体特徴抽出ステップにおいて照合用に抽出された生体特徴と、を照合して一致度を検出する一致度検出ステップと、
前記一致度検出ステップにおいて検出された一致度がしきい値以上の場合に、前記照合用特徴と前記登録用特徴とが対応付けられたと判定する一致判定ステップと、をさらに含むことを特徴とする付記20記載の生体情報読取方法。
(付記22)
前記一致判定ステップは、前記記憶ステップにおいて記憶された複数の登録用特徴と前記生体特徴抽出ステップにおいて識別用に抽出された生体情報とから、前記登録用特徴のそれぞれに対して照合し、一致度検出ステップにおいて検出された少なくとも2以上の一致度群から、一致度が前記しきい値以上であり最も高い一致度の登録用特徴に対応付けられた前記識別子を出力するステップであることを特徴とする付記21記載の生体情報読取方法。
(付記23)
コンピュータに、
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記複数の部分画像のうち連続した2つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した2つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、
少なくとも2枚以上連続した部分画像を1組として出力すると判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して2枚以上の部分画像を1組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を実行させることを特徴とする生体情報読取プログラム。
(付記24)
前記部分画像出力判定ステップにおいて、連続して出力しないと判定する部分画像数に上限が設けられることを特徴とする付記23記載の生体情報読取プログラム。
(付記25)
前記コンピュータに、各部分画像に時刻情報を付与する時刻情報付与ステップをさらに実行させ、
前記時刻情報は、前記画像採取ステップにおいて部分画像の読み取りが開始された読取開始時刻を含み、前記画像採取ステップにおける部分画像の読み取り開始から終了までの間に画像採取手段の特性に基づく遅延時間が発生する場合には、読み取り終了時刻または読み取り開始から終了までの読み取り時間を含むことを特徴とする付記23記載の生体情報読取プログラム。
(付記26)
前記コンピュータに、
前記画像採取ステップにおいて採取される複数の部分画像のうち2枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記2枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出ステップと、
前記画像採取ステップにおいて部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度に基づいて歪み量を算出する歪み量算出ステップと、をさらに実行させ、
前記部分画像出力判定ステップは、前記歪み量がしきい値を超えた場合には前記部分画像を出力すると判定するステップであることを特徴とする付記25記載の生体情報読取プログラム。
(付記27)
前記コンピュータに、
前記画像採取ステップにおいて採取される複数の部分画像のうち2枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記2枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出ステップと、
前記画像採取ステップにおいて部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度のうち、生体の移動方向に対して主走査方向成分を用いてスキュー歪みを補正し、副走査方向成分を用いて伸縮歪みを補正する歪み補正ステップと、をさらに実行させることを特徴とする付記26記載の生体情報読取プログラム。
(付記28)
前記歪み補正ステップは、前記画像採取ステップにおいて採取される部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪みを補正するステップであることを特徴とする付記27記載の生体情報読取プログラム。
(付記29)
前記コンピュータに。
前記相対位置検出ステップにおいて部分画像全体から算出される相対位置と、読み取り時刻が連続する隣接局所領域の相対位置と、を用いて、前記局所領域ごとの相対位置を推定する局所領域相対位置推定ステップをさらに実行させることを特徴とする付記28記載の生体情報読取プログラム。
(付記30)
前記コンピュータに、
前記局所領域相対位置推定ステップにおいて推定される局所領域推定相対位置と、前記局所領域に対して前記時刻情報付与ステップにおいて付与される時刻情報に基づいて算出される局所領域の読み取り開始時刻または読み取り終了時刻を用いて算出される局所領域時刻情報と、に基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する局所領域相対位置検出ステップをさらに実行させることを特徴とする付記29記載の生体情報読取プログラム。
(付記31)
前記コンピュータに、
前記局所領域相対位置検出ステップにおいて検出された局所領域相対位置と前記局所領域時刻情報とに基づいて、歪み補正された歪み補正局所領域を用いて、前記2枚以上の部分画像内の前記局所領域が相互に重なり合う位置で画像を合成する局所領域合成ステップをさらに実行させることを特徴とする付記30記載の生体情報読取プログラム。
(付記32)
前記コンピュータに、
前記局所領域合成ステップにおいて合成された合成生体情報から、生体情報の特徴を抽出する生体特徴抽出ステップと、
前記生体特徴抽出ステップにおいて登録用に抽出された生体情報を識別子と関連付けて記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された登録用特徴と、前記生体特徴抽出ステップにおいて照合用に抽出された生体特徴と、を照合して一致度を検出する一致度検出ステップと、
前記一致度検出ステップにおいて検出された一致度がしきい値以上の場合に、前記照合用特徴と前記登録用特徴とが対応付けられたと判定する一致判定ステップと、をさらに実行させることを特徴とする付記31記載の生体情報読取プログラム。
(付記33)
前記一致判定ステップは、前記記憶ステップにおいて記憶された複数の登録用特徴と前記生体特徴抽出ステップにおいて識別用に抽出された生体情報とから、前記複数の登録用特徴のそれぞれに対して照合し、一致度検出ステップにおいて検出された少なくとも2以上の一致度群から、一致度が前記しきい値以上であり最も高い一致度の登録用特徴に対応付けられた前記識別子を出力するステップであることを特徴とする付記32記載の生体情報読取プログラム。
20 時刻情報付与手段
30 画像特徴抽出手段
40 相対位置同一検出手段
50 部分画像出力判定手段
61 歪み量算出手段
62 相対位置検出手段
71 局所領域相対位置推定手段
72 歪み補正手段
73 局所領域相対位置推定手段
74 局所領域合成手段
100 生体情報読取装置
200 生体認証装置
210 生体情報読取装置
220 生体特徴抽出手段
230 記憶手段
240 一致度算出手段
250 一致判定手段
Claims (10)
- 生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取手段と、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出手段と、
前記複数の部分画像のうち連続した2つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した2つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出手段と、
少なくとも2枚以上連続した部分画像を1組として出力すると判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して2枚以上の部分画像を1組として出力すると判定する、部分画像出力判定手段と、を備えることを特徴とする生体情報読取装置。 - 前記部分画像出力判定手段は、連続して出力しないと判定する部分画像数に上限を設けることを特徴とする請求項1記載の生体情報読取装置。
- 各部分画像に時刻情報を付与する時刻情報付与手段をさらに備え、
前記時刻情報は、前記画像採取手段によって部分画像の読み取りが開始された読取開始時刻を含み、前記画像採取手段による部分画像の読み取り開始から終了までの間に前記画像採取手段の特性に基づく遅延時間が発生する場合には、読み取り終了時刻または読み取り開始から終了までの読み取り時間を含むことを特徴とする請求項1記載の生体情報読取装置。 - 前記画像採取手段によって採取される複数の部分画像のうち2枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記2枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記画像採取手段が部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度に基づいて歪み量を算出する歪み量算出手段と、をさらに備え、
前記部分画像出力判定手段は、前記歪み量がしきい値を超えた場合には前記部分画像を出力すると判定することを特徴とする請求項3記載の生体情報読取装置。 - 前記画像採取手段によって採取される複数の部分画像のうち2枚以上の部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記2枚以上の部分画像相互の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記画像採取手段が部分画像を走査する際に生じる幾何歪みに対して、前記時刻情報および前記相対位置から求められる相対移動速度のうち、生体の移動方向に対して主走査方向成分を用いてスキュー歪みを補正し、副走査方向成分を用いて伸縮歪みを補正する歪み補正手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項3記載の生体情報読取装置。 - 前記歪み補正手段は、前記画像採取手段によって採取される部分画像の走査線に基づいて構成される局所領域ごとに歪みを補正することを特徴とする請求項5記載の生体情報読取装置。
- 前記相対位置検出手段によって部分画像全体から算出される相対位置と、読み取り時刻が連続する隣接局所領域の相対位置と、を用いて、前記局所領域ごとの相対位置を推定する局所領域相対位置推定手段をさらに備えることを特徴とする請求項6記載の生体情報読取装置。
- 前記局所領域相対位置推定手段によって推定される局所領域推定相対位置と、前記局所領域に対して前記時刻情報付与手段によって付与される時刻情報に基づいて算出される局所領域の読み取り開始時刻または読み取り終了時刻を用いて算出される局所領域時刻情報と、に基づいて、歪み補正された局所領域を用いて局所領域相対位置を検出する局所領域相対位置検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項7記載の生体情報読取装置。
- 生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記複数の部分画像のうち連続した2つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した2つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、
少なくとも2枚以上連続した部分画像を1組として出力すると判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して2枚以上の部分画像を1組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を含むことを特徴とする生体情報読取方法。 - コンピュータに、
生体情報について複数の部分画像を順次採取する画像採取ステップと、
前記複数の部分画像の各々から画像特徴および前記画像特徴の位置を抽出する画像特徴抽出ステップと、
前記複数の部分画像のうち連続した2つの部分画像の重複領域の前記画像特徴に基づいて、前記連続した2つの部分画像相互の相対距離がしきい値以内であるか否かを判定する相対位置同一検出ステップと、
少なくとも2枚以上連続した部分画像を1組として出力すると判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にあると前記相対位置同一検出によって判定された部分画像を出力しないと判定し、前記1組の部分画像後の部分画像であって前記1組の部分画像のいずれかと相対位置が前記しきい値以内にないと前記相対位置同一検出手段によって判定された部分画像と連続して2枚以上の部分画像を1組として出力すると判定する、部分画像出力判定ステップと、を実行させることを特徴とする生体情報読取プログラム。
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