JP2021064423A - 特徴量生成装置、システム、特徴量生成方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特徴量生成装置、システム、特徴量生成方法及びプログラムに関する。特に、指紋画像等の曲線縞模様状の画像データを取り扱う、特徴量生成装置、システム、特徴量生成方法及びプログラムに関する。
なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transient)なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
第1の実施形態に係る指紋照合システムを構成する各種装置のハードウェア構成を説明する。
図5は、特徴量生成装置10の処理構成の一例を示す図である。図5を参照すると、特徴量生成装置10は、指紋画像入力部201と、芯線画像生成部202と、特徴点抽出部203と、特徴量算出部204と、特徴量出力部205と、を含んで構成される。
https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/itl/ansi/sp500-245-a16.pdf
続いて、照合装置30の構成及び動作を説明する。
[形態1]
上述の第1の視点に係る特徴量生成装置のとおりである。
[形態2]
前記算出部は、前記複数の特徴点から前記第1の特徴点を選択した後、前記第1の特徴点に近接する順に所定の数の特徴点を抽出し、前記抽出された所定の数の特徴点を前記第2の特徴点に設定する、好ましくは形態1の特徴量生成装置。
[形態3]
前記生成部は、前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成し、
前記算出部は、前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで前記トレース線を算出し、前記最近傍点を特定する、好ましくは形態1又は2の特徴量生成装置。
[形態4]
前記算出部は、
少なくとも前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで前記最近傍点の候補となる第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで前記最近傍点の候補となる第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1及び第2の最近傍点候補のうち前記第2の特徴点との間の距離が短い方を前記最近傍点とする、好ましくは形態3の特徴量生成装置。
[形態5]
前記算出部は、
前記最近傍点を特定する際に用いられたトレース方向が、前記第1の特徴点の特徴点方向と同方向であるか又は逆方向であるかを、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、好ましくは形態4の特徴量生成装置。
[形態6]
前記算出部は、
前記最近傍点を特定する際に用いられたトレース方向を基準とする前記第2の特徴点の存在する位置を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、好ましくは形態5の特徴量生成装置。
[形態7]
前記算出部は、前記芯線画像から抽出された特徴点に関し、位置、方向及び種別を前記抽出された特徴点を特徴付ける特徴量として算出する、好ましくは形態1乃至6のいずれか一に記載の特徴量生成装置。
[形態8]
前記算出部は、
前記第1及び第2の特徴点が少なくとも1本以上の芯線により接続されている場合に、前記第1の特徴点と前記第2の特徴点の接続形態を特徴量として算出する、好ましくは形態7の特徴量生成装置。
[形態9]
前記算出部は、
前記第1及び第2の特徴点それぞれに関する方向、種別と、前記第1及び第2の特徴点を接続する芯線の数と、前記第1及び第2の特徴点のうち少なくとも一方の特徴点の種別が分岐点である場合に当該分岐点を形成する3本の芯線のうち他方の特徴点と接続された芯線の種類と、に基づいて前記接続形態を決定する、好ましくは形態8の特徴量生成装置。
[形態10]
前記算出部は、
分岐点の位置を原点に設定し、分岐点を特徴付ける特徴点方向をY軸正方向とする2次元座標系において、分岐点を形成する3本の芯線の存在する象限に応じて前記3本の芯線それぞれの種類を決定する、好ましくは形態9の特徴量生成装置。
[形態11]
少なくとも前記算出部が算出したリレーション特徴量に関する情報を、外部装置に出力する、出力部をさらに備える、好ましくは形態1乃至10のいずれか一に記載の特徴量生成装置。
[形態12]
上述の第2の視点に係るシステムのとおりである。
[形態13]
上述の第3の視点に係る特徴量生成方法のとおりである。
[形態14]
上述の第4の視点に係るプログラムのとおりである。
なお、形態12〜14は、形態1と同様に、形態2〜形態11のように展開することが可能である。
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得る。
(付記1)
隆線により曲線縞模様が形成されている画像を入力する、入力部と、
前記画像から芯線が抽出された芯線画像を生成する、第1生成部と、
前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成する、第2生成部と、
前記芯線画像から複数の特徴点を抽出する、抽出部と、
複数の特徴点のうちの第1の特徴点と第2の特徴点との間の関連性を示すリレーション特徴量を算出する、算出部と、
を備え、
前記算出部は、
前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで、第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで、第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1の最近傍点候補と前記第2の最近傍点候補のうち、前記第2の特徴点との間の距離が短いほうの最近傍点候補を最近傍点として特定し、当該最近傍点に関連するトレース方向を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、
特徴量生成装置。
(付記2)
前記算出部は、前記複数の特徴点から前記第1の特徴点を選択した後、前記第1の特徴点に近接する順に所定の数の特徴点を抽出し、前記抽出された所定の数の特徴点を前記第2の特徴点に設定する、付記1の特徴量生成装置。
(付記3)
前記算出部は、
前記最近傍点を基準とする前記第2の特徴点の存在する位置を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、付記1または2の特徴量生成装置。
(付記4)
前記算出部は、
前記最近傍点と前記第2の特徴点を結ぶ直線が、前記最近傍点と前記第2の特徴点の間の芯線と交わる回数を前記リレーション特徴量の1つとして算出する、付記1乃至3のいずれか一つに記載の特徴量生成装置。
(付記5)
前記算出部は、前記芯線画像から抽出された特徴点に関し、位置、方向及び種別を前記抽出された特徴点を特徴付ける特徴量として算出する、付記1乃至4のいずれか一つに記載の特徴量生成装置。
(付記6)
前記算出部は、
前記第1及び第2の特徴点が少なくとも1本以上の芯線により接続されている場合に、前記第1の特徴点と前記第2の特徴点の接続形態を特徴量として算出する、付記5の特徴量生成装置。
(付記7)
前記算出部は、
前記第1及び第2の特徴点それぞれに関する方向、種別と、前記第1及び第2の特徴点を接続する芯線の数と、前記第1及び第2の特徴点のうち少なくとも一方の特徴点の種別が分岐点である場合に当該分岐点を形成する3本の芯線のうち他方の特徴点と接続された芯線の種類と、に基づいて前記接続形態を決定する、付記6の特徴量生成装置。
(付記8)
前記算出部は、
分岐点の位置を原点に設定し、分岐点を特徴付ける特徴点方向をY軸正方向とする2次元座標系において、分岐点を形成する3本の芯線の存在する象限に応じて前記3本の芯線それぞれの種類を決定する、付記7の特徴量生成装置。
(付記9)
少なくとも前記算出部が算出したリレーション特徴量に関する情報を、外部装置に出力する、出力部をさらに備える、付記1乃至8のいずれか一つに記載の特徴量生成装置。
(付記10)
特徴量生成装置と、
前記特徴量生成装置が生成した特徴量を用いて、画像の照合を行う照合装置と、
を含み、
前記特徴量生成装置は、
隆線により曲線縞模様が形成されている画像を入力する、入力部と、
前記画像から芯線が抽出された芯線画像を生成する、第1生成部と、
前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成する、第2生成部と、
前記芯線画像から複数の特徴点を抽出する、抽出部と、
前記複数の特徴点のうち、第1の特徴点と第2の特徴点の間の関連性を示すリレーション特徴量を算出する、算出部と、
を備え、
前記算出部は、
前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで、第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで、第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1の最近傍点候補と前記第2の最近傍点候補のうち、前記第2の特徴点との間の距離が短いほうの最近傍点候補を最近傍点として特定し、当該最近傍点に関連するトレース方向を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、
システム。
(付記11)
隆線により曲線縞模様が形成されている画像を入力するステップと、
前記画像から芯線が抽出された芯線画像を生成するステップと、
前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成するステップと、
前記芯線画像から複数の特徴点を抽出するステップと、
前記複数の特徴点のうち、第1の特徴点と第2の特徴点の間の関連性を示すリレーション特徴量を算出するステップと、
を含み、
前記リレーション特徴量を算出するステップは、
前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで、第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで、第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1の最近傍点候補と前記第2の最近傍点候補のうち、前記第2の特徴点との間の距離が短いほうの最近傍点候補を最近傍点として特定し、当該最近傍点に関連するトレース方向を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、
特徴量生成方法。
(付記12)
隆線により曲線縞模様が形成されている画像を入力する処理と、
前記画像から芯線が抽出された芯線画像を生成する処理と、
前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成する処理と、
前記芯線画像から複数の特徴点を抽出する処理と、
前記複数の特徴点のうち、第1の特徴点と第2の特徴点の間の関連性を示すリレーション特徴量を算出する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記リレーション特徴量を算出する処理は、
前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで、第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで、第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1の最近傍点候補と前記第2の最近傍点候補のうち、前記第2の特徴点との間の距離が短いほうの最近傍点候補を最近傍点として特定し、当該最近傍点に関連するトレース方向を前記リレーション特徴量の1つとして算出する、
プログラム。
11 CPU(Central Processing Unit)
12 メモリ
13 入出力インターフェイス
14 NIC(Network Interface Card)
20 データベース
30 照合装置
101 入力部
102 生成部
103 抽出部
104 算出部
201、221 指紋画像入力部
202、222 芯線画像生成部
203、223 特徴点抽出部
204、224 特徴量算出部
205 特徴量出力部
211 基礎特徴量算出部
212 リレーション特徴量算出部
213 接続タイプ算出部
225 データベース(DB)アクセス部
226 照合部
227 照合結果出力部
301〜317、321〜326、
391〜394、402、403 特徴点
331 分岐点
332 特徴点方向
333〜335、342 終端点
341、351、421 端点
352 点線
353 隆線方向データ
361、373 最近傍点
362、372、374、375、382、383 子特徴点
371、381 親特徴点
401、422 芯線
Claims (12)
- 隆線により曲線縞模様が形成されている画像を入力する、入力部と、
前記画像から芯線が抽出された芯線画像を生成する、第1生成部と、
前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成する、第2生成部と、
前記芯線画像から複数の特徴点を抽出する、抽出部と、
複数の特徴点のうちの第1の特徴点と第2の特徴点との間の関連性を示すリレーション特徴量を算出する、算出部と、
を備え、
前記算出部は、
前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで、第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで、第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1の最近傍点候補と前記第2の最近傍点候補のうち、前記第2の特徴点との間の距離が短いほうの最近傍点候補を最近傍点として特定し、当該最近傍点に関連するトレース方向を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、
特徴量生成装置。 - 前記算出部は、前記複数の特徴点から前記第1の特徴点を選択した後、前記第1の特徴点に近接する順に所定の数の特徴点を抽出し、前記抽出された所定の数の特徴点を前記第2の特徴点に設定する、請求項1の特徴量生成装置。
- 前記算出部は、
前記最近傍点を基準とする前記第2の特徴点の存在する位置を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、請求項1または2の特徴量生成装置。 - 前記算出部は、
前記最近傍点と前記第2の特徴点を結ぶ直線が、前記最近傍点と前記第2の特徴点の間の芯線と交わる回数を前記リレーション特徴量の1つとして算出する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の特徴量生成装置。 - 前記算出部は、前記芯線画像から抽出された特徴点に関し、位置、方向及び種別を前記抽出された特徴点を特徴付ける特徴量として算出する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の特徴量生成装置。
- 前記算出部は、
前記第1及び第2の特徴点が少なくとも1本以上の芯線により接続されている場合に、前記第1の特徴点と前記第2の特徴点の接続形態を特徴量として算出する、請求項5の特徴量生成装置。 - 前記算出部は、
前記第1及び第2の特徴点それぞれに関する方向、種別と、前記第1及び第2の特徴点を接続する芯線の数と、前記第1及び第2の特徴点のうち少なくとも一方の特徴点の種別が分岐点である場合に当該分岐点を形成する3本の芯線のうち他方の特徴点と接続された芯線の種類と、に基づいて前記接続形態を決定する、請求項6の特徴量生成装置。 - 前記算出部は、
分岐点の位置を原点に設定し、分岐点を特徴付ける特徴点方向をY軸正方向とする2次元座標系において、分岐点を形成する3本の芯線の存在する象限に応じて前記3本の芯線それぞれの種類を決定する、請求項7の特徴量生成装置。 - 少なくとも前記算出部が算出したリレーション特徴量に関する情報を、外部装置に出力する、出力部をさらに備える、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の特徴量生成装置。
- 特徴量生成装置と、
前記特徴量生成装置が生成した特徴量を用いて、画像の照合を行う照合装置と、
を含み、
前記特徴量生成装置は、
隆線により曲線縞模様が形成されている画像を入力する、入力部と、
前記画像から芯線が抽出された芯線画像を生成する、第1生成部と、
前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成する、第2生成部と、
前記芯線画像から複数の特徴点を抽出する、抽出部と、
前記複数の特徴点のうち、第1の特徴点と第2の特徴点の間の関連性を示すリレーション特徴量を算出する、算出部と、
を備え、
前記算出部は、
前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで、第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで、第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1の最近傍点候補と前記第2の最近傍点候補のうち、前記第2の特徴点との間の距離が短いほうの最近傍点候補を最近傍点として特定し、当該最近傍点に関連するトレース方向を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、
システム。 - 隆線により曲線縞模様が形成されている画像を入力するステップと、
前記画像から芯線が抽出された芯線画像を生成するステップと、
前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成するステップと、
前記芯線画像から複数の特徴点を抽出するステップと、
前記複数の特徴点のうち、第1の特徴点と第2の特徴点の間の関連性を示すリレーション特徴量を算出するステップと、
を含み、
前記リレーション特徴量を算出するステップは、
前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで、第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで、第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1の最近傍点候補と前記第2の最近傍点候補のうち、前記第2の特徴点との間の距離が短いほうの最近傍点候補を最近傍点として特定し、当該最近傍点に関連するトレース方向を、前記リレーション特徴量の1つとして算出する、
特徴量生成方法。 - 隆線により曲線縞模様が形成されている画像を入力する処理と、
前記画像から芯線が抽出された芯線画像を生成する処理と、
前記画像をなす隆線上の各点における隆線の方向に関する情報を含む隆線方向データを生成する処理と、
前記芯線画像から複数の特徴点を抽出する処理と、
前記複数の特徴点のうち、第1の特徴点と第2の特徴点の間の関連性を示すリレーション特徴量を算出する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記リレーション特徴量を算出する処理は、
前記第1の特徴点を方向により特徴付ける特徴点方向を算出し、
前記特徴点方向と同方向の第1のトレース方向に前記隆線方向データを用いた隆線方向トレースを行うことで、第1の最近傍点候補を特定し、
前記特徴点方向と逆方向の第2のトレース方向に前記隆線方向トレースを行うことで、第2の最近傍点候補を特定し、
前記第1の最近傍点候補と前記第2の最近傍点候補のうち、前記第2の特徴点との間の距離が短いほうの最近傍点候補を最近傍点として特定し、当該最近傍点に関連するトレース方向を前記リレーション特徴量の1つとして算出する、
プログラム。
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