JP2500876B2 - 指紋検出装置および方法 - Google Patents
指紋検出装置および方法Info
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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- A61B5/117—Identification of persons
- A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
- A61B5/1172—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting
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- G—PHYSICS
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- G06V40/13—Sensors therefor
- G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
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- G—PHYSICS
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- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、親指または他の指の指
紋を検出するための装置および方法に関する。
紋を検出するための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】指紋識別または検出装置は、既に米国特
許４，５３７，４８４において公知となっている。この
公知の装置は、親指または他の指を押圧する第１表面を
有する固定された透明体と、第１表面に押圧された前記
親指または他の指を前記透明体を通して光照射する発光
装置と、前記第１表面で全反射される光を利用し、前記
第１表面に押圧された親指または他の指の画像を記録し
処理する画像記録装置とを含む。
許４，５３７，４８４において公知となっている。この
公知の装置は、親指または他の指を押圧する第１表面を
有する固定された透明体と、第１表面に押圧された前記
親指または他の指を前記透明体を通して光照射する発光
装置と、前記第１表面で全反射される光を利用し、前記
第１表面に押圧された親指または他の指の画像を記録し
処理する画像記録装置とを含む。
【０００３】前記公知の識別装置においては、発光装置
および画像記録装置は、前記第１表面に対してローリン
グすることができ、したがって第１表面におかれる親指
または他の指は四方から走査され、さらに走査はリニア
ダイオードアレイが使用されるので線毎に行われる。発
光装置および画像記録装置を透明体に対してローリング
させるローリングシステムにより、前記識別装置は複雑
な構成を持ち、また線毎に走査することにより親指また
は他の指の指紋を取るのに非常に長い時間を要する。
および画像記録装置は、前記第１表面に対してローリン
グすることができ、したがって第１表面におかれる親指
または他の指は四方から走査され、さらに走査はリニア
ダイオードアレイが使用されるので線毎に行われる。発
光装置および画像記録装置を透明体に対してローリング
させるローリングシステムにより、前記識別装置は複雑
な構成を持ち、また線毎に走査することにより親指また
は他の指の指紋を取るのに非常に長い時間を要する。
【０００４】また、米国特許４，３２２，１６３には別
のタイプの装置が開示されている。ここでは、線毎に親
指または他の指が走査され、好適な光学偏光装置により
光ビームが指の縦方向に偏光される。この場合において
も線毎に走査するので、親指または他の指の指紋を取る
に非常に時間がかかる。
のタイプの装置が開示されている。ここでは、線毎に親
指または他の指が走査され、好適な光学偏光装置により
光ビームが指の縦方向に偏光される。この場合において
も線毎に走査するので、親指または他の指の指紋を取る
に非常に時間がかかる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、指紋
の全体の画像を非常に短時間で採取することができる指
紋検出装置および方法を提供することである。
の全体の画像を非常に短時間で採取することができる指
紋検出装置および方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、指が押圧され
る平坦な表面２，３ａを有する固定された透明体１，１
ａと、前記透明体１，１ａを通って前記表面２，３ａに
押圧されている指を照射するための発光装置５と、前記
表面２，３ａで全反射する光を用い、前記表面に押圧さ
れた指の画像を記録し、処理する画像記録装置８とを含
み、前記発光装置５は前記表面２，３ａに押圧された指
を完全に照射できる程度にまで延ばされ、前記画像記録
装置８は２次元画像記録アレイを有し、前記発光装置５
と前記画像記録装置８とは、ビーム経路が前記発光装置
５と前記透明体１，１ａの間において変化せず、または
前記透明体１，１ａと前記画像記録装置８との間におい
て変化しないように前記透明体１，１ａに対して固着さ
れており、前記画像記録装置８は、画像処理のための中
央処理装置、画像ストアのための画像メモリ、もう１つ
のメモリおよび画像表示のためのモニタに接続されてお
り、指を前記表面上でローリングさせるとき、前記表面
に接触している指の部分の部分画像４ｂを順次的に２次
元画像記録アレイから得てデジタル信号を前記画像メモ
リにストアし、中央処理装置は、ローリング方向に対し
て垂直であって細長く延び、指の位置でそれぞれローリ
ングさせることによって得られる各ローリング位置での
部分画像４ｂの中心をそれぞれ含む画像カラムを、各部
分画像４ｂからそれぞれ選び出して、前記もう１つのメ
モリに自動的に連続的にストアすることを特徴とする指
紋検出装置である。また本発明は、部分画像４ｂの図心
が前記中心となることを特徴とする。また本発明は、ロ
ーリング方向が逆の場合、画像カラムのストアが中断さ
れることを特徴とする。また本発明は、透明体１，１ａ
の平坦な表面２，３ａに指を押圧し、透明体１，１ａに
関して前記表面２，３ａとは反対側から、前記表面２，
３ａ上の像を、２次元画像記録アレイで撮像する第１ス
テップと、前記表面２，３ａ上で指をローリングする第
２ステップと、前記表面２，３ａに接触しているローリ
ングされる指の部分の部分画像４ｂを順次的に２次元画
像記録アレイから得てデジタル信号とする第３ステップ
と、前記各部分画像４ｂのデジタル信号を画像メモリに
ストアする第４ステップと、画像メモリにストアされて
いる各部分画像４ｂの中心をそれぞれ含みかつローリン
グ方向に垂直に細長く延びる画像コラムを、各部分画像
からそれぞれ選び出す第５ステップと、前記各画像コラ
ムを、もう１つのメモリにストアし、これによって指紋
の全体の画像を得る第６ステップとを含むことを特徴と
する指紋検出方法である。
る平坦な表面２，３ａを有する固定された透明体１，１
ａと、前記透明体１，１ａを通って前記表面２，３ａに
押圧されている指を照射するための発光装置５と、前記
表面２，３ａで全反射する光を用い、前記表面に押圧さ
れた指の画像を記録し、処理する画像記録装置８とを含
み、前記発光装置５は前記表面２，３ａに押圧された指
を完全に照射できる程度にまで延ばされ、前記画像記録
装置８は２次元画像記録アレイを有し、前記発光装置５
と前記画像記録装置８とは、ビーム経路が前記発光装置
５と前記透明体１，１ａの間において変化せず、または
前記透明体１，１ａと前記画像記録装置８との間におい
て変化しないように前記透明体１，１ａに対して固着さ
れており、前記画像記録装置８は、画像処理のための中
央処理装置、画像ストアのための画像メモリ、もう１つ
のメモリおよび画像表示のためのモニタに接続されてお
り、指を前記表面上でローリングさせるとき、前記表面
に接触している指の部分の部分画像４ｂを順次的に２次
元画像記録アレイから得てデジタル信号を前記画像メモ
リにストアし、中央処理装置は、ローリング方向に対し
て垂直であって細長く延び、指の位置でそれぞれローリ
ングさせることによって得られる各ローリング位置での
部分画像４ｂの中心をそれぞれ含む画像カラムを、各部
分画像４ｂからそれぞれ選び出して、前記もう１つのメ
モリに自動的に連続的にストアすることを特徴とする指
紋検出装置である。また本発明は、部分画像４ｂの図心
が前記中心となることを特徴とする。また本発明は、ロ
ーリング方向が逆の場合、画像カラムのストアが中断さ
れることを特徴とする。また本発明は、透明体１，１ａ
の平坦な表面２，３ａに指を押圧し、透明体１，１ａに
関して前記表面２，３ａとは反対側から、前記表面２，
３ａ上の像を、２次元画像記録アレイで撮像する第１ス
テップと、前記表面２，３ａ上で指をローリングする第
２ステップと、前記表面２，３ａに接触しているローリ
ングされる指の部分の部分画像４ｂを順次的に２次元画
像記録アレイから得てデジタル信号とする第３ステップ
と、前記各部分画像４ｂのデジタル信号を画像メモリに
ストアする第４ステップと、画像メモリにストアされて
いる各部分画像４ｂの中心をそれぞれ含みかつローリン
グ方向に垂直に細長く延びる画像コラムを、各部分画像
からそれぞれ選び出す第５ステップと、前記各画像コラ
ムを、もう１つのメモリにストアし、これによって指紋
の全体の画像を得る第６ステップとを含むことを特徴と
する指紋検出方法である。
【０００７】
【作用】本発明に従えば、親指または他の指が透明体
１，１ａの表面２，３ａに押圧され、その像が、透明体
１，１ａに関して表面２，３ａとは反対側（図１および
図２の下方、図３および図４の左方）から、その表面
２，３ａ上の像を画像記録装置８である２次元画像記録
アレイで撮像し、この指のローリング時における各部分
画像４ｂをデジタル信号として画像メモリに順次的にス
トアしてゆく。この画像メモリにストアされている各部
分画像４ｂの中心、たとえば図心をそれぞれ含む画像コ
ラムを各部分画像からそれぞれ選び出す。この画像コラ
ムは、ローリング方向（図５の左右方向）に垂直（図５
の上下方向）に細長く延びる。各画像コラムを、もう１
つのメモリにストアして、指紋の全体の画像を得ること
ができる。
１，１ａの表面２，３ａに押圧され、その像が、透明体
１，１ａに関して表面２，３ａとは反対側（図１および
図２の下方、図３および図４の左方）から、その表面
２，３ａ上の像を画像記録装置８である２次元画像記録
アレイで撮像し、この指のローリング時における各部分
画像４ｂをデジタル信号として画像メモリに順次的にス
トアしてゆく。この画像メモリにストアされている各部
分画像４ｂの中心、たとえば図心をそれぞれ含む画像コ
ラムを各部分画像からそれぞれ選び出す。この画像コラ
ムは、ローリング方向（図５の左右方向）に垂直（図５
の上下方向）に細長く延びる。各画像コラムを、もう１
つのメモリにストアして、指紋の全体の画像を得ること
ができる。
【０００８】こうして親指または他の指の指紋が、でき
るだけ大きく検出されることになり、しかも表面２，３
ａに押圧された最も明瞭な像を、画像コラムとして選び
出して前記もう１つのメモリにストアされるので、指紋
の検出を明瞭に行うことができる。
るだけ大きく検出されることになり、しかも表面２，３
ａに押圧された最も明瞭な像を、画像コラムとして選び
出して前記もう１つのメモリにストアされるので、指紋
の検出を明瞭に行うことができる。
【０００９】
【実施例】本発明は、図面を参照して以下に詳細に述べ
られる。
られる。
【００１０】図１から図５においては同一の構成に対し
ては同一の参照符が与えられている。
ては同一の参照符が与えられている。
【００１１】図１は本発明による識別装置の第一実施例
を示す。この識別装置は第１表面２および第２表面３を
有する透明ガラスプレート１を含む。このガラスプレー
トは固定されており、指４は第１表面２に押圧される。
第２表面３は光が反射しないように被覆されている。拡
大された、または広い照射領域をもつ光源５は光ビーム
６を放つためのものであり、光ビーム６は前記第２表面
３を通って前記ガラスプレート１に照射される。光ビー
ム６は前記第１表面２で全反射され、第２表面３を通っ
て再び外部に表れる。光ビームはまず最初にミラー７に
照射され、ビデオカメラである画像記録装置８の方向に
反射される。詳細には示されていないが前記ビデオカメ
ラ８は画像処理のための中央処理装置および画像ストア
のためのメモリおよび画像表示のためのモニタに接続さ
れている。
を示す。この識別装置は第１表面２および第２表面３を
有する透明ガラスプレート１を含む。このガラスプレー
トは固定されており、指４は第１表面２に押圧される。
第２表面３は光が反射しないように被覆されている。拡
大された、または広い照射領域をもつ光源５は光ビーム
６を放つためのものであり、光ビーム６は前記第２表面
３を通って前記ガラスプレート１に照射される。光ビー
ム６は前記第１表面２で全反射され、第２表面３を通っ
て再び外部に表れる。光ビームはまず最初にミラー７に
照射され、ビデオカメラである画像記録装置８の方向に
反射される。詳細には示されていないが前記ビデオカメ
ラ８は画像処理のための中央処理装置および画像ストア
のためのメモリおよび画像表示のためのモニタに接続さ
れている。
【００１２】図１に示されるように、指４が前記第１表
面２に押圧されたときに、指４の表面によって作られる
くぼみ４ａが指４と前記ガラスプレート１の第１表面２
の間に生じる。これらのくぼみ４ａができる前記第１表
面の領域において前記光ビーム６が全反射され、この反
射は指４がこの表面２と直接接する面においては遮られ
る。高いコントラスト比の指の表面の画像（指紋）はこ
のようにして得られ、前記ビデオカメラ８によって記録
され、ストアされ、必要に応じて処理が施される。
面２に押圧されたときに、指４の表面によって作られる
くぼみ４ａが指４と前記ガラスプレート１の第１表面２
の間に生じる。これらのくぼみ４ａができる前記第１表
面の領域において前記光ビーム６が全反射され、この反
射は指４がこの表面２と直接接する面においては遮られ
る。高いコントラスト比の指の表面の画像（指紋）はこ
のようにして得られ、前記ビデオカメラ８によって記録
され、ストアされ、必要に応じて処理が施される。
【００１３】前記ミラー７は、指４の画像を反転し、そ
の画像は前記ビデオカメラ８によって忠実に記録され
る。記録された画像はストアされ、たとえば識別のため
などに使用される。
の画像は前記ビデオカメラ８によって忠実に記録され
る。記録された画像はストアされ、たとえば識別のため
などに使用される。
【００１４】図２には本発明による識別装置の第２実施
例が示されている。図１と比べると、透明ガラスプレー
トは透明三角プリズム１ａになっている。前記光ビーム
６は短い面３ａを通って前記三角プリズム１ａに入射
し、前記プリズムはたとえば正三角形またはは二等辺三
角形のガラスまたははガラスと同じ光学的性質を有する
透明プラスチック体から成る。前記光ビームは凹部４ａ
の領域における前記三角プリズム１ａの斜辺で全反射さ
れ、斜辺はまた前記指４が押圧される前記第１表面２を
形成する。
例が示されている。図１と比べると、透明ガラスプレー
トは透明三角プリズム１ａになっている。前記光ビーム
６は短い面３ａを通って前記三角プリズム１ａに入射
し、前記プリズムはたとえば正三角形またはは二等辺三
角形のガラスまたははガラスと同じ光学的性質を有する
透明プラスチック体から成る。前記光ビームは凹部４ａ
の領域における前記三角プリズム１ａの斜辺で全反射さ
れ、斜辺はまた前記指４が押圧される前記第１表面２を
形成する。
【００１５】光ビーム６が前記三角プリズム１ａの斜辺
または底面において全反射された後ビデオカメラ８の入
射光学装置を通り、その受像領域に達する前に光ビーム
６が第２の短い面３ｂを通って外部に出、再びミラー７
で反射される。光ビーム６は、好ましくは前記短い面３
ａ〜３ｂに対して直角であることが望ましい。
または底面において全反射された後ビデオカメラ８の入
射光学装置を通り、その受像領域に達する前に光ビーム
６が第２の短い面３ｂを通って外部に出、再びミラー７
で反射される。光ビーム６は、好ましくは前記短い面３
ａ〜３ｂに対して直角であることが望ましい。
【００１６】図３においては本発明の実施例による指紋
識別装置の第３実施例が示されており、第１表面が前記
三角プリズム１ａの斜面または短い面である。前記光ビ
ーム６は光源体５から、底面または斜辺を通って前記三
角プリズム１ａに入射し、短い面３ａにあるくぼみの存
する領域において全反射される。その後、光は再び前記
斜辺を通って前記プリズム１ａを離れる前に、前記第２
の短い面３ｂにおいて反射が行われる。光はその後、好
適な光学画像システム９を通して前記ビデオカメラ８に
照射される。
識別装置の第３実施例が示されており、第１表面が前記
三角プリズム１ａの斜面または短い面である。前記光ビ
ーム６は光源体５から、底面または斜辺を通って前記三
角プリズム１ａに入射し、短い面３ａにあるくぼみの存
する領域において全反射される。その後、光は再び前記
斜辺を通って前記プリズム１ａを離れる前に、前記第２
の短い面３ｂにおいて反射が行われる。光はその後、好
適な光学画像システム９を通して前記ビデオカメラ８に
照射される。
【００１７】短い面３ａおよび３ｂにおいて前記光ビー
ム６が二重に反射されるので、ミラー７は画像反転のた
めには必要でない。しかしこの場合、Ｘ−Ｙ画像ひずみ
と台形状画像ひずみは光ビーム経路または光ビーム６に
対して、全反射面３ａが傾いていることにより生じる。
これらの画像ひずみは電気的方法によるアルゴリズムに
よって修正することができ、このためソフトウエアが中
央処理装置またはそれに接続されているメモリにストア
されている。
ム６が二重に反射されるので、ミラー７は画像反転のた
めには必要でない。しかしこの場合、Ｘ−Ｙ画像ひずみ
と台形状画像ひずみは光ビーム経路または光ビーム６に
対して、全反射面３ａが傾いていることにより生じる。
これらの画像ひずみは電気的方法によるアルゴリズムに
よって修正することができ、このためソフトウエアが中
央処理装置またはそれに接続されているメモリにストア
されている。
【００１８】図４による実施例は本質的に図３による実
施例と対応するが、しかし図３と異なり、前記ビデオカ
メラ８のセンサプレイン１０と、そのレンズ９とが照射
される光軸６に対して傾いている。前記センサプレイン
１０はＣＣＤ標準装置ビデオカメラである。このセンサ
プレイン１０とレンズ９とをそれらに照射するその光軸
６ａに対して傾けることによりＸ−Ｙ画像ひずみと台形
状画像ひずみは除去される。さらに全反射プレートまた
は短い面３ａは、斜めに傾いていることにより生ずる面
の深さに関する問題（フィールド・オブ・デプス問題）
がこれらの素子が斜めに傾いていることにより解決され
る。いかなる残余のひずみもまた電気的に修正され得
る。
施例と対応するが、しかし図３と異なり、前記ビデオカ
メラ８のセンサプレイン１０と、そのレンズ９とが照射
される光軸６に対して傾いている。前記センサプレイン
１０はＣＣＤ標準装置ビデオカメラである。このセンサ
プレイン１０とレンズ９とをそれらに照射するその光軸
６ａに対して傾けることによりＸ−Ｙ画像ひずみと台形
状画像ひずみは除去される。さらに全反射プレートまた
は短い面３ａは、斜めに傾いていることにより生ずる面
の深さに関する問題（フィールド・オブ・デプス問題）
がこれらの素子が斜めに傾いていることにより解決され
る。いかなる残余のひずみもまた電気的に修正され得
る。
【００１９】親指または他の指はまた第１表面において
ローリングされ、できるだけ大きい指紋が形成される。
デジタル化された部分画像は第５図に示されるように前
記ビデオカメラ８および中央処理装置によって親指また
は他の指のローリングの位置毎に形成される。図５にお
いて、画像プレインすなわちセンサプレインが参照符号
１０によって示され、デジタル化された部分画像が参照
符号４ｂを与えられ、また親指または他の指が参照符号
４となって示される。第１表面において全反射されるこ
とにより親指または他の指と前記表面とが接する領域の
面が画像化され、部分画像４ｂが作られる。親指または
他の指４の残りの領域は表示されないままである。
ローリングされ、できるだけ大きい指紋が形成される。
デジタル化された部分画像は第５図に示されるように前
記ビデオカメラ８および中央処理装置によって親指また
は他の指のローリングの位置毎に形成される。図５にお
いて、画像プレインすなわちセンサプレインが参照符号
１０によって示され、デジタル化された部分画像が参照
符号４ｂを与えられ、また親指または他の指が参照符号
４となって示される。第１表面において全反射されるこ
とにより親指または他の指と前記表面とが接する領域の
面が画像化され、部分画像４ｂが作られる。親指または
他の指４の残りの領域は表示されないままである。
【００２０】画像メモリにストアされている部分画像４
ｂの全体の指紋画像を得るために、特定の部分画像の中
心を通り、図５では水平方向であるがローリング方向に
対して垂直である画像カラムが、別の画像メモリ領域に
ストアされている。画像カラムはこのように図５におい
ては縦方向に延びている。部分画像４ｂの中心はたとえ
ばその図心である。しかし、水平方向から見て部分画像
の中心を形成するための好適な中心点を選択することも
また可能である。前記部分画像４ｂの中心は好適なエッ
ジ検索アルゴリズムおよび平均化アルゴリズムによって
決定される。
ｂの全体の指紋画像を得るために、特定の部分画像の中
心を通り、図５では水平方向であるがローリング方向に
対して垂直である画像カラムが、別の画像メモリ領域に
ストアされている。画像カラムはこのように図５におい
ては縦方向に延びている。部分画像４ｂの中心はたとえ
ばその図心である。しかし、水平方向から見て部分画像
の中心を形成するための好適な中心点を選択することも
また可能である。前記部分画像４ｂの中心は好適なエッ
ジ検索アルゴリズムおよび平均化アルゴリズムによって
決定される。
【００２１】部分画像の中心にある画像カラムは、親指
または他の指のローリング運動にとって変わり、最終的
にすべての隣合う画像カラムがストアされ、統合された
とき親指または他の指の指紋が形成される。
または他の指のローリング運動にとって変わり、最終的
にすべての隣合う画像カラムがストアされ、統合された
とき親指または他の指の指紋が形成される。
【００２２】ローリング運動の方向がさまざまに変化す
ることによって生ずる画像のにじみを避けるため、ロー
リング方向が変化した場合、垂直方向画像カラムから成
る画像の作成が停止または画像が消去される。画像形成
はその後再開され、使用者がこれを電気的に処理をす
る。
ることによって生ずる画像のにじみを避けるため、ロー
リング方向が変化した場合、垂直方向画像カラムから成
る画像の作成が停止または画像が消去される。画像形成
はその後再開され、使用者がこれを電気的に処理をす
る。
【００２３】本発明による識別システムのすべての構成
は単一のしかも可動部分がない簡潔なユニットで構成さ
れ、前記画像記録装置もまた、このユニットの中に固着
され、前記ユニットは機械的に完全に安定した構造を持
つ。
は単一のしかも可動部分がない簡潔なユニットで構成さ
れ、前記画像記録装置もまた、このユニットの中に固着
され、前記ユニットは機械的に完全に安定した構造を持
つ。
【００２４】本発明は以下の点で特徴を有する。すなわ
ち発光装置は、前記第１表面に押圧された親指または他
の指が、完全に照射されるように延ばされ、前記画像記
録装置は２次元画像記録アレイを有し、さらに前記発光
装置および前記画像記録装置は透明体に固定され、光ビ
ームの経路が前記発光装置と前記透明体と間で変化せ
ず、もしくは前記透明体と前記画像記録装置との間で変
化しない。
ち発光装置は、前記第１表面に押圧された親指または他
の指が、完全に照射されるように延ばされ、前記画像記
録装置は２次元画像記録アレイを有し、さらに前記発光
装置および前記画像記録装置は透明体に固定され、光ビ
ームの経路が前記発光装置と前記透明体と間で変化せ
ず、もしくは前記透明体と前記画像記録装置との間で変
化しない。
【００２５】本発明においては、光は全反射する角度で
前記発光装置から前記第１表面へ照射される。光全体は
親指または他の指が前記第１表面へ触れる場所のみ遮ら
れ、親指または他の指のコントラストの高い画像が画像
記録装置で記録される。画像コントラスト比は、さらに
液状または半液状物質、たとえば湿らせるためのクリー
ム状の物質を前記第１表面に塗布した後、親指または人
差し指を押圧することによって向上する。
前記発光装置から前記第１表面へ照射される。光全体は
親指または他の指が前記第１表面へ触れる場所のみ遮ら
れ、親指または他の指のコントラストの高い画像が画像
記録装置で記録される。画像コントラスト比は、さらに
液状または半液状物質、たとえば湿らせるためのクリー
ム状の物質を前記第１表面に塗布した後、親指または人
差し指を押圧することによって向上する。
【００２６】前記第１表面上にある親指または他の指を
広範囲にわたって照射し前記２次元画像記録装置を使用
することにより、親指または他の指の指紋が非常に迅速
に記録され、しかも簡単な方法で電気的に処理される。
広範囲にわたって照射し前記２次元画像記録装置を使用
することにより、親指または他の指の指紋が非常に迅速
に記録され、しかも簡単な方法で電気的に処理される。
【００２７】前記透明体は、たとえば一方の表面が前記
第１表面であって、他方の表面が反射しないよう被覆さ
れたプレートでもよい。この場合、光は前記発光装置中
においてこの反射しないよう被覆された表面を通り、前
記プレートに照射され、すべての光が親指または他の指
が押圧される他方の表面に反射される。光は反射しない
よう被覆された表面を通って再び外部へ抜け、前記画像
記録装置に達する。
第１表面であって、他方の表面が反射しないよう被覆さ
れたプレートでもよい。この場合、光は前記発光装置中
においてこの反射しないよう被覆された表面を通り、前
記プレートに照射され、すべての光が親指または他の指
が押圧される他方の表面に反射される。光は反射しない
よう被覆された表面を通って再び外部へ抜け、前記画像
記録装置に達する。
【００２８】前記プレートは面平行な態様で構成され、
ガラスまたは他の透明物質、たとえば光学的性質がガラ
スに類似するプラスッチクから成る。
ガラスまたは他の透明物質、たとえば光学的性質がガラ
スに類似するプラスッチクから成る。
【００２９】前記透明体は三角プリズムでもよく、プリ
ズム底面が第１表面を構成する。この場合、光は短い面
を通って前記三角プリズムに入り、光は底面ですべて反
射される。この後、光は再び他方の短い面を通って前記
三角プリズムから導出され、前記画像記録装置に達す
る。反射しないよう被覆された表面は、この場合必要と
されない。前記三角プリズムもまたガラスまたはガラス
に光学的性質が類似するたとえば、プラスチックで構成
される。
ズム底面が第１表面を構成する。この場合、光は短い面
を通って前記三角プリズムに入り、光は底面ですべて反
射される。この後、光は再び他方の短い面を通って前記
三角プリズムから導出され、前記画像記録装置に達す
る。反射しないよう被覆された表面は、この場合必要と
されない。前記三角プリズムもまたガラスまたはガラス
に光学的性質が類似するたとえば、プラスチックで構成
される。
【００３０】本発明の好適な実施例には、単一のミラー
が、透明体から出る光を反射するために設置される。こ
のミラーで親指または他の指の指紋は前記画像記録装置
において記録される前に１８０度反転される。
が、透明体から出る光を反射するために設置される。こ
のミラーで親指または他の指の指紋は前記画像記録装置
において記録される前に１８０度反転される。
【００３１】本発明の別の好適な実施例によれば、前記
第１透明体が三角プリズムであって、前記三角プリズム
の斜面の１つが前記第１表面を構成する。したがって前
記第１表面は前記三角プリズムの短い面であり、前記三
角プリズムは二等辺三角形または正三角形であってもよ
い。この場合、光は斜辺を通って照射され、前記斜面で
全反射される。
第１透明体が三角プリズムであって、前記三角プリズム
の斜面の１つが前記第１表面を構成する。したがって前
記第１表面は前記三角プリズムの短い面であり、前記三
角プリズムは二等辺三角形または正三角形であってもよ
い。この場合、光は斜辺を通って照射され、前記斜面で
全反射される。
【００３２】光が斜辺を通って再び現れ、前記画像記録
装置へ達する前に第１表面を形成する新たな反射が前記
第２表面で起こる。この場合逆の画像のためのミラーは
必要とされない。
装置へ達する前に第１表面を形成する新たな反射が前記
第２表面で起こる。この場合逆の画像のためのミラーは
必要とされない。
【００３３】Ｘ−Ｙのひずみ、すなわち１．４１ファク
ターに達するひずみが一番最後に述べた三角プリズムの
使用の際に起こる。さらに、台形状の画像のひずみが、
全反射面が光ビームの経路に対して傾いていることによ
り、発生する。これらのひずみは大部分は前記画像記録
装置に達する光軸に対して、前記画像記録装置のセンサ
プレートまたは前記画像プレートを傾けることによって
補償することができ、ひずみのない画像を再び得ること
ができる。同じことが前記画像記録装置にある入射光学
装置に対してあてはまる。このようにＸ−Ｙ面と台形状
のひずみの補償はまた、全反射プリズムプレートの傾き
によって引き起こされる面の深さに関する問題（デプス
・オブ・フィールド問題）を解消することができる。
ターに達するひずみが一番最後に述べた三角プリズムの
使用の際に起こる。さらに、台形状の画像のひずみが、
全反射面が光ビームの経路に対して傾いていることによ
り、発生する。これらのひずみは大部分は前記画像記録
装置に達する光軸に対して、前記画像記録装置のセンサ
プレートまたは前記画像プレートを傾けることによって
補償することができ、ひずみのない画像を再び得ること
ができる。同じことが前記画像記録装置にある入射光学
装置に対してあてはまる。このようにＸ−Ｙ面と台形状
のひずみの補償はまた、全反射プリズムプレートの傾き
によって引き起こされる面の深さに関する問題（デプス
・オブ・フィールド問題）を解消することができる。
【００３４】上述の親指または他の指のひずみは、プリ
ズムそれ自体またはプリズムの設置位置が原因となって
起こるのであるが、このひずみは前記画像記録装置に接
続された処理装置によって修正され得る。画像処理を行
う中央処理装置とは別に、画像ストアのためのメモリ
と、画像を映すモニタがさらに前記画像記録装置に取付
けられている。前記光ビーム経路と、前記画像記録装置
との位置関係を計算するのに適当なアルゴリズムが用い
られ、画像のひずみを修正する。
ズムそれ自体またはプリズムの設置位置が原因となって
起こるのであるが、このひずみは前記画像記録装置に接
続された処理装置によって修正され得る。画像処理を行
う中央処理装置とは別に、画像ストアのためのメモリ
と、画像を映すモニタがさらに前記画像記録装置に取付
けられている。前記光ビーム経路と、前記画像記録装置
との位置関係を計算するのに適当なアルゴリズムが用い
られ、画像のひずみを修正する。
【００３５】さらに本発明によれば、ソフトウエア処理
により親指または他の指の画像に表れる第１表面上の層
状の画像を除去することができる。この層は、前述の液
状または半液状の層が十分に除去されないで、前記第１
層に残存したものである。除去方法としては、たとえば
画像除去方法などがある。
により親指または他の指の画像に表れる第１表面上の層
状の画像を除去することができる。この層は、前述の液
状または半液状の層が十分に除去されないで、前記第１
層に残存したものである。除去方法としては、たとえば
画像除去方法などがある。
【００３６】親指または他の指の指紋をできるだけ大き
く得るため、親指または他の指は前記第１表面でローリ
ングされる。本発明のより好適な実施例によれば、第１
表面上で親指または他の指がローリングされている間、
ローリング方向に直交し、親指または他の指をローリン
グさせることによって得られる部分画像の中心にある画
像カラムが順にストアされる。画像カラムは、デジタル
化された部分画像からそれぞれ抽出され、このようにし
て親指または他の指の全体の画像が作り出される。図心
または他の好適な画像上の点、たとえば部分画像上の点
が中心としての役割を担う。
く得るため、親指または他の指は前記第１表面でローリ
ングされる。本発明のより好適な実施例によれば、第１
表面上で親指または他の指がローリングされている間、
ローリング方向に直交し、親指または他の指をローリン
グさせることによって得られる部分画像の中心にある画
像カラムが順にストアされる。画像カラムは、デジタル
化された部分画像からそれぞれ抽出され、このようにし
て親指または他の指の全体の画像が作り出される。図心
または他の好適な画像上の点、たとえば部分画像上の点
が中心としての役割を担う。
【００３７】親指または他の指のローリング運動が逆方
向に行われると、不鮮明な画像が発生するが、これ防ぐ
ために、画像カラムのストアが中断される。したがっ
て、親指または他の指の指紋を記録するためのローリン
グ処理は一方向にのみ可能である。
向に行われると、不鮮明な画像が発生するが、これ防ぐ
ために、画像カラムのストアが中断される。したがっ
て、親指または他の指の指紋を記録するためのローリン
グ処理は一方向にのみ可能である。
【００３８】本発明の他の好適な実施例によれば、親指
または他の指が前記第１表面に載置された後、親指また
は他の指のローリング運動をいつ行えばよいか、および
画像が形成された後、親指または他の指をいつ前記第１
表面からはなすことができるかを表示する表示装置が開
示されている。この表示装置は、音響表示または視覚表
示のいずれであってもよい。
または他の指が前記第１表面に載置された後、親指また
は他の指のローリング運動をいつ行えばよいか、および
画像が形成された後、親指または他の指をいつ前記第１
表面からはなすことができるかを表示する表示装置が開
示されている。この表示装置は、音響表示または視覚表
示のいずれであってもよい。
【００３９】ローリング方向について特に言えること
は、前記第１表面上の走査領域を３つの小領域に細分す
ることが好適であるということである。大きい領域は中
心に位置し、小さい細分領域が左右に位置する。
は、前記第１表面上の走査領域を３つの小領域に細分す
ることが好適であるということである。大きい領域は中
心に位置し、小さい細分領域が左右に位置する。
【００４０】指の指紋を記録しようとして、第１表面の
左側の小領域に指を載せる。得られる部分画像の中心は
この小領域中にある。もし指の載置位置が前記処理装置
によって決定されるとすると、言い換えれば、指が一定
時間動かなければ、これらの画像カラムは、ストアされ
ている部分画像の中心を通るだけでなく、それよりも先
に、そして特定的にすべての他の画像カラムは外側のも
っとも左の端から部分画像の中央の左側に始まる。
左側の小領域に指を載せる。得られる部分画像の中心は
この小領域中にある。もし指の載置位置が前記処理装置
によって決定されるとすると、言い換えれば、指が一定
時間動かなければ、これらの画像カラムは、ストアされ
ている部分画像の中心を通るだけでなく、それよりも先
に、そして特定的にすべての他の画像カラムは外側のも
っとも左の端から部分画像の中央の左側に始まる。
【００４１】最後にストアされる画像カラムがその部分
画像の中心を通るものであれば、信号が出力され、指が
右ローリングされる。このようにして、前記指画像の図
心または中心に横たわる画像カラムが連続的にストアさ
れてゆく。指が右端についたとき、指が持ち上げられる
前に一定の時間前記第１表面に指が置かれたままの状態
にされる。前記処理装置はこの載置位置を検索し、指の
画像の図心または中心にある最終の画像カラムがストア
された後、さらにこの最終カラムの右端から第１表面の
最も右端にある残りの他の画像カラムがストアされる。
この後、第２表示が行われ、この表面から指が持ち上げ
られる。同じことが指を逆方向にローリングする場合に
あてはまる。前記装置は完全に系統的に動き、左きき、
右きき双方の人に対して使用することができる。
画像の中心を通るものであれば、信号が出力され、指が
右ローリングされる。このようにして、前記指画像の図
心または中心に横たわる画像カラムが連続的にストアさ
れてゆく。指が右端についたとき、指が持ち上げられる
前に一定の時間前記第１表面に指が置かれたままの状態
にされる。前記処理装置はこの載置位置を検索し、指の
画像の図心または中心にある最終の画像カラムがストア
された後、さらにこの最終カラムの右端から第１表面の
最も右端にある残りの他の画像カラムがストアされる。
この後、第２表示が行われ、この表面から指が持ち上げ
られる。同じことが指を逆方向にローリングする場合に
あてはまる。前記装置は完全に系統的に動き、左きき、
右きき双方の人に対して使用することができる。
【００４２】第１表面にある指紋の中心または図心が第
１表面の中心に位置する場合、その特定の画像の中心か
ら伸びる画像カラムだけがストアされる。この場合、不
完全な前記指の画像しか得られないので、アラーム信号
が出力される。
１表面の中心に位置する場合、その特定の画像の中心か
ら伸びる画像カラムだけがストアされる。この場合、不
完全な前記指の画像しか得られないので、アラーム信号
が出力される。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、透明体１，１ａの平坦
な表面２，３ａに親指または他の指を押圧してローリン
グすることによって、ローリング中における指の各部分
の部分画像を順次的に２次元画像記録アレイから得てデ
ジタル信号を作って画像メモリにストアし、この画像メ
モリにストアされている各部分画像４ｂの中心をそれぞ
れ含みかつローリング方向に垂直に細長く延びる画像コ
ラムを、各部分画像４ｂからそれぞれ選び出してもう１
つのメモリにストアし、こうして各部分画像４ｂ毎の画
像コラムによって、指紋の全体の画像を得ることができ
る。したがって画像処理の演算が比較的単純であり、短
時間に、しかも指の広い範囲の指紋の全体画像を得るこ
とができる。
な表面２，３ａに親指または他の指を押圧してローリン
グすることによって、ローリング中における指の各部分
の部分画像を順次的に２次元画像記録アレイから得てデ
ジタル信号を作って画像メモリにストアし、この画像メ
モリにストアされている各部分画像４ｂの中心をそれぞ
れ含みかつローリング方向に垂直に細長く延びる画像コ
ラムを、各部分画像４ｂからそれぞれ選び出してもう１
つのメモリにストアし、こうして各部分画像４ｂ毎の画
像コラムによって、指紋の全体の画像を得ることができ
る。したがって画像処理の演算が比較的単純であり、短
時間に、しかも指の広い範囲の指紋の全体画像を得るこ
とができる。
【００４４】特に本発明によれば、指を平坦な表面２，
３ａ上でローリングするときにおける部分画像４ｂに基
づいて、その部分画像４ｂの中心を含む画像コラムを選
び出するようにしたので、指が前記表面２，３ａに押圧
されている指の部分のみの鮮明な画像を得ることができ
る。したがって指紋の全体の画像を鮮明にすることがで
きるという優れた効果が達成される。
３ａ上でローリングするときにおける部分画像４ｂに基
づいて、その部分画像４ｂの中心を含む画像コラムを選
び出するようにしたので、指が前記表面２，３ａに押圧
されている指の部分のみの鮮明な画像を得ることができ
る。したがって指紋の全体の画像を鮮明にすることがで
きるという優れた効果が達成される。
【図１】プレート状の透明体を有する識別装置を表す図
である。
である。
【図２】プリズムを有しプリズムの斜辺が接触面として
用いられる識別装置を示す図である。
用いられる識別装置を示す図である。
【図３】プリズムの短い面が接触面として用いられるプ
リズムを有する識別装置を示す図である。
リズムを有する識別装置を示す図である。
【図４】短い面が接触面として用いられるプリズムであ
って、斜めの画像走査領域または入射光学装置を有する
プリズムを有する識別装置を示す図である。
って、斜めの画像走査領域または入射光学装置を有する
プリズムを有する識別装置を示す図である。
【図５】親指または他の指のデジタル化された部分像を
示す図である。
示す図である。
１ 透明体 ２ 第１表面 ３ 第２表面 ４ 指 ５ 光源 ６ 光ビーム ７ ミラー ８ ビデオカメラ ９ 入射光学装置 １０ センサプレイン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−171881（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−166568（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−500654（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 指が押圧される平坦な表面２，３ａを有
する固定された透明体１，１ａと、 前記透明体１，１ａを通って前記表面２，３ａに押圧さ
れている指を照射するための発光装置５と、 前記表面２，３ａで全反射する光を用い、前記表面に押
圧された指の画像を記録し、処理する画像記録装置８と
を含み、 前記発光装置５は前記表面２，３ａに押圧された指を完
全に照射できる程度にまで延ばされ、 前記画像記録装置８は２次元画像記録アレイを有し、 前記発光装置５と前記画像記録装置８とは、ビーム経路
が前記発光装置５と前記透明体１，１ａの間において変
化せず、または前記透明体１，１ａと前記画像記録装置
８との間において変化しないように前記透明体１，１ａ
に対して固着されており、 前記画像記録装置８は、画像処理のための中央処理装
置、画像ストアのための画像メモリ、もう１つのメモリ
および画像表示のためのモニタに接続されており、 指を前記表面上でローリングさせるとき、前記表面に接
触している指の部分の部分画像４ｂを順次的に２次元画
像記録アレイから得てデジタル信号を前記画像メモリに
ストアし、 中央処理装置は、ローリング方向に対して垂直であって
細長く延び、指の位置でそれぞれローリングさせること
によって得られる各ローリング位置での部分画像４ｂの
中心をそれぞれ含む画像カラムを、各部分画像４ｂから
それぞれ選び出して、前記もう１つのメモリに自動的に
連続的にストアすることを特徴とする指紋検出装置。 - 【請求項２】 部分画像４ｂの図心が前記中心となるこ
とを特徴とする請求項１記載の指紋検出装置。 - 【請求項３】 ローリング方向が逆の場合、画像カラム
のストアが中断されることを特徴とする請求項２記載の
指紋検出装置。 - 【請求項４】 透明体１，１ａの平坦な表面２，３ａに
指を押圧し、透明体１，１ａに関して前記表面２，３ａ
とは反対側から、前記表面２，３ａ上の像を、２次元画
像記録アレイで撮像する第１ステップと、 前記表面２，３ａ上で指をローリングする第２ステップ
と、 前記表面２，３ａに接触しているローリングされる指の
部分の部分画像４ｂを順次的に２次元画像記録アレイか
ら得てデジタル信号とする第３ステップと、 前記各部分画像４ｂのデジタル信号を画像メモリにスト
アする第４ステップと、 画像メモリにストアされている各部分画像４ｂの中心を
それぞれ含みかつローリング方向に垂直に細長く延びる
画像コラムを、各部分画像からそれぞれ選び出す第５ス
テップと、 前記各画像コラムを、もう１つのメモリにストアし、こ
れによって指紋の全体の画像を得る第６ステップとを含
むことを特徴とする指紋検出方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE90116698.3 | 1990-08-30 | ||
| EP90116698A EP0472769B1 (de) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Identifikationseinrichtung für Daumen- oder Fingerabdrücke |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05101168A JPH05101168A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2500876B2 true JP2500876B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=8204400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3139062A Expired - Lifetime JP2500876B2 (ja) | 1990-08-30 | 1991-06-11 | 指紋検出装置および方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0472769B1 (ja) |
| JP (1) | JP2500876B2 (ja) |
| AT (1) | ATE129396T1 (ja) |
| DE (1) | DE59009822D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4429829A1 (de) * | 1993-08-23 | 1995-03-02 | Gim Ges Fuer Innovation Und Ma | Verfahren und Anordnung zur Mustererkennung |
| DE19602380A1 (de) * | 1996-01-24 | 1997-07-31 | Identification Systems Dermalo | Vorrichtung und Verfahren zur verzerrungsfreien Erfassung von Finger- und Handabdrücken |
| US6185319B1 (en) | 1996-12-06 | 2001-02-06 | Yamatake Honeywell Co., Ltd. | Fingerprint input apparatus |
| ES2142725B1 (es) * | 1997-05-12 | 2000-12-01 | Infos Ingenieria Informatica S | Lector de huellas dactilares. |
| WO2008008000A1 (fr) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Pavel Anatolievich Zaitsev | Procede d'enregistrement d'images de dessins papillaires des doigts |
| CN108519325B (zh) * | 2018-05-07 | 2023-08-04 | 河北工业大学 | 一种研究手与物体接触间摩擦系数和接触面积之间关系的方法与装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5134680B2 (ja) * | 1971-11-22 | 1976-09-28 | ||
| US4120585A (en) * | 1976-11-19 | 1978-10-17 | Calspan Corporation | Fingerprint identification system using a pliable optical prism |
| JPS59204019A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 凹凸面情報検出装置 |
| EP0169496B1 (en) * | 1984-07-18 | 1990-05-02 | Nec Corporation | Image input device for processing a fingerprint prior to identification |
| DE3577243D1 (de) * | 1984-07-18 | 1990-05-23 | Nec Corp | Bildeingabevorrichtung. |
| JPS60114979A (ja) * | 1984-11-16 | 1985-06-21 | Hitachi Ltd | 指紋入力装置 |
| JPS6368063U (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | ||
| FR2628221B1 (fr) * | 1988-03-04 | 1990-08-10 | France Etat | Dispositif de formation d'une image d'une surface en relief, notamment une empreinte digitale |
| JP2945020B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1999-09-06 | 富士通株式会社 | 指紋像入力装置 |
| JP2634656B2 (ja) * | 1988-12-20 | 1997-07-30 | 富士通株式会社 | 指紋像読取り装置 |
-
1990
- 1990-08-30 DE DE59009822T patent/DE59009822D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-30 AT AT90116698T patent/ATE129396T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-08-30 EP EP90116698A patent/EP0472769B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3139062A patent/JP2500876B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE129396T1 (de) | 1995-11-15 |
| DE59009822D1 (de) | 1995-11-30 |
| EP0472769A1 (de) | 1992-03-04 |
| EP0472769B1 (de) | 1995-10-25 |
| JPH05101168A (ja) | 1993-04-23 |
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