JP2564612B2 - 接触型指紋検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［目次］ 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第５、６図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 一実施例（第１〜４図） 拡張 発明の効果 ［概要］ 指の導光部材への接触状態を光学的に指紋像に変換す
る接触型指紋検出装置に関し、 広い領域のかつ明瞭な指紋像を常に得ることを目的と
し、 指紋像の輝度が閾値S₀以上となる２点間の最大距離Ｗ
が閾値W₀以上であるかどうかを判定する手段を備え、該
距離ＷがW₀以上であると判定された後に得られた指紋像
を照合処理又は登録処理で用いるよう構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は指の導光部材への接触状態を光学的に指紋像
に変換する接触型指紋検出装置に関する。

［従来の技術］ 近年、コンピュータが広範な社会システムの中に導入
されるにともない、システム・セキュリティに関係者の
関心が集まっている。コンピュータルームへの入室や端
末利用の際の本人確認の手段として、これまで用いられ
てきたIDカードやパスワードにはセキュリティ確保の面
から多くの疑問が提起されている。これに対して指紋
は、万人不同、終生不変という二大特徴をもつため、本
人確認の最も有力な手段と考えられ、指紋を用いた簡便
な個人照合システムに関して多くの研究開発が行われて
いる。

接触型指紋検出装置では、導光板（例えばガラス板）
に指を押し当てると密着部で光の反射率及び透過率が変
化することを利用しており、指と導光波との境界面へ光
源からの光を導光板側又は指側から入射させ、境界面で
反射され又は境界面を透過して導光板内を全反射する光
を撮像素子へ導き、指紋像を検出するようになってい
る。

ここで、指紋像の登録や照合を確実に行うためには、
広い領域のかつ明瞭な指紋像を得る必要がある。したが
って、指が適度に発汗して導光板に密着していることが
望ましい。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、発汗には個人差があり、また、同一人であっ
てもその時の心理状態等によって発汗の程度が異なる。
発汗が比較的活発な人は、第５図に示す如く、指紋像の
輝度Ｓが広範囲にわたって２値化閾値S₀を越えるが、発
汗が比較的緩慢な人は、第６図に示す如く、指紋像の輝
度Ｓが閾値S₀を越える範囲が狭く、したがって、不明瞭
で狭い指紋像しか得られない場合がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、発汗の個人差等によら
ず明瞭かつ広い指紋像を常に得ることができる接触型指
紋検出装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明では、指の導光部
材への接触状態を光学的に指紋像に変換する接触型指紋
検出装置において、指紋像の輝度が閾値S₀以上となる２
点間の最大距離Ｗが閾値W₀以上であるかどうかを判定す
る手段を備え、この距離Ｗが閾値W₀以上であると判定さ
れた後に得られた指紋像を照合処理又は登録処理におい
て用いる。

［作用］ したがって、指の導光部材への指の発汗が適度になっ
て、接触が密になったときの指紋像が取得され、広い領
域のかつ明瞭な指紋像が常に得られる。

［実施例］ （１）一実施例 図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第２図は接触型指紋検出装置の構成を示す。

導光板10は例えば矩形ガラスである。導光板10の一端
部下方には、その放射面を上方へ向けてレーザ光源12が
配設されている。また、導光板10の他端部下面には回折
用の位相型ホログラム14が接着されている。

レーザ光源12の上方の導光板10上へ指16を押し当てた
状態で、導光板10と指16の境界面にレーザ光源12から放
射されるレーザ光を照射すると、指16の導光板10への密
着部分で主にレーザ光が反射され、その１部が全反射を
繰り返してホログラム14で下方へ回折され、外部へ導出
される。

ホログラム14の下方には結像レンズ18を介して２次元
撮像素子20が配設されており、指紋像が撮像素子20の撮
像面に結像される。

撮像素子20はドライバ22からの駆動パルスにより走査
され、撮像素子20から画素信号が順次取り出され、これ
がアンプ24により増幅されて輝度Ｓとなり、次いで２値
化回路26により２値化される。２値化の閾値はS₀であ
る。

マイクロコンピュータ28は、ドライバ22から供給され
る同期信号に基づいて各画素毎の２値化データを読み取
り、そのフレームメモリに指紋像を書き込む。マイクロ
コンピュータ28は、モード設定器30により設定されたモ
ードに応じて、この読み込まれた指紋像を登録メモリ32
へ登録し、または登録メモリ32に登録されている指紋像
と照合し、処理の結果等を表示器34に表示させる。

次に、第２図に基づいてマイクロコンピュータ28での
処理手順を、入門での照合処理を例にとって説明する。

（50）導光板10上に指16が押し当てられていないか、あ
るいは指16が軽く押し当てられた状態では、輝度ＳはＳ
＜S₀であり、２値化回路26の出力値は常に“0"である。

（52）この場合、表示器34には「指を押し当てて下さ
い。」と表示される。

指16がある程度の強さで導光板10上に押し当てられる
と、第３図に示す如く、指紋像の輝度データの一部がＳ
≧S₀となり、 （54）Ｓ≧S₀なる２点間の最大距離Ｗ（２点a₁、b₁間の
距離）が測定される。この測定は、画像の中央のライン
についてのみおこなってもよく、また複数のライン（全
ラインを含む）について行ってもよい。

（56）Ｗ＜W₀であれば、すなわち、導光板10と指16との
接触が不充分でありまたは発汗が不適当である場合に
は、 （58）表示器34に「指を押し続けてください」と表示さ
れる。

第４図に示す如くＳ≧S₀なる２点間の最大距離Ｗ（２
点a₂、b₂間の距離）がＷ≧W₀となった場合には、すなわ
ち指16の導光板10への接触及び発汗が適当になった場合
には、 （60）読み込まれた指紋像の前処理を行った後、登録メ
モリ32に登録されている指紋像との照合を行う。

（62）一致する指紋像が見付かれば、 （64）入門者名及び入門時間等を記録し表示器34へ「入
門してください」の表示を行う。

（66）一致する指紋像が見付からなかったならば、例え
ば警報を出力する。

（２）拡張 なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。

例えば、複数の閾値W₁、W₀（W₁＜W₀）を設定し、最大
距離ＷがＷ＜W₁のときは赤色のランプを転倒し、W₁≦Ｗ
＜W₀のときは黄色のランプを点灯し、Ｗ≧W₀になったと
きに青色のランプを点灯するとともに登録用または照合
用の指紋像を読み取る構成であってもよい。

また、最大距離Ｗをデジタルレベルメータで表示し、
閾値の前後で表示色等を変える構成であってもよい。

また、最大距離Ｗに応じて音声でガイドする構成であ
ってもよい。

また、指紋像の縦方向の閾値W₀₁と横方向の閾値W₀₂を
設定し、両方向について最大距離Ｗが閾値を越えたとき
に登録用または照合用の指紋像を読み取る構成であって
もよい。

さらに、指の大きさに応じて、すなわち、例えば検出
された指紋像の隆線間の距離に応じて閾値を換える構成
であってもよい。

［発明の効果］ 本発明に係る接触型指紋検出装置では、指紋像の輝度
が閾値S₀以上となる２点間の最大距離Ｗが閾値W₀以上で
あるかどうかを判定する手段を備えており、この距離Ｗ
が閾値_０以上であると判定された後に得られた指紋像
は、指の発汗が適度になって導光部材との接触が密にな
ったときの指紋像であるので、広い領域のかつ明瞭な指
紋像を常に得ることができるという優れた効果を奏し、
指紋照合の信頼性の向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例に係り、 第１図は接触型指紋検出装置のハードウエア構成を示す
ブロック図、 第２図はマイクロコンピュータ28の処理手順を示すフロ
ーチャート、 第３図及び第４図は指紋像の１ライン上における輝度分
布を示す図である。 第５図及び第６図は従来の問題点の説明に供する図であ
る。 図中、 10:導光板 12:レーザ光源 14:ホログラム 16:指 18:結像レンズ 20:撮像素子 22:ドライバ 24:アンプ 26:2値化回路 28:マイクロコンピュータ 30:モード設定器 32:登録メモリ 34:表示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 弘之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】指の導光部材（10）への接触状態を光学的
   に指紋像に変換する接触型指紋検出装置において、 該指紋像の輝度が閾値S₀以上となる２点間の最大距離Ｗ
   が閾値W₀以上であるかどうかを判定する手段を備え、 該距離ＷがW₀以上であると判定された後に得られた指紋
   像を照合処理又は登録処理において用いることを特徴と
   する接触型指紋検出装置。