JP2690103B2 - 指紋中心検出装置 - Google Patents
指紋中心検出装置Info
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Description
て,指紋画像上の各点を座標で著わす際必要な指紋中心
を決定するための指紋中心検出装置に関する。
特徴点(例えば端点や分岐点)の位置を求め,これらの
特徴点の位置の一致,不一致によって指紋の同定を行っ
ている。近年,この指紋の同定を画像処理技術を利用し
て,コンピュータで行なうことが実現されている。
心を求める場合は,指紋隆線を指紋上部に位置するもの
から順次トレースし,それぞれ隆線の頂上点を検出し,
最後に頂上点が検出された隆線が指紋紋様を構成する隆
線の最も内側の隆線とみなされ,この隆線の検出された
頂上点を指紋中心としている(例えば特公昭58−55549
号公報)。
(a)に示す蹄状紋様及び第5図(b)に示す渦状紋様
の指紋には対応できるが,第5図(c)に示す弓状紋様
の指紋の場合,最も内側の隆線が存在しないため,原理
的に指紋中心の検出ができないという問題点がある。
に示すように,その中心部が不鮮明な指紋画像及び第5
図(e)に示すようにその中心部上部が不鮮明な指紋画
像の場合,隆線のトレースができず,その結果,指紋中
心の検出できないという問題点がある。
ため,多くの指紋画像で,指紋中心の検出が困難とな
る。また,指紋中心が検出された場合でもオペレータに
よって,検出指紋中心の確認,修正が必要となり,オペ
レータによる確認修正のための時間が極めて多くなって
しまう。
きる指紋中心検出装置を提供することにある。
紋隆線の方向および曲率を2次元記憶する方向曲率記憶
部と,上に凸な形状を待つ隆線の頂上点近傍における曲
率を,垂直方向の座標(Y座標)毎に一時的に記憶する
上向き曲率一時的記憶部と,種々の典型的な指紋につい
ての垂直方向の曲率変化曲線とこの曲率変化曲線に対応
する中心の想定位置が予め記憶された曲率曲線パターン
辞書と,入力指紋の各Y座標値の上向き曲率を各曲率曲
線パターンに近似させた場合の曲線誤差の最小値とこの
曲線誤差の最小値に対応する想定中心Y座標値を一時的
に記憶する曲線誤差一時記憶部とを備えるとともに各Y
座標に対応して前記方向曲率記憶部から引き出され,Y方
向に直交する水平方向の各絵素の曲率の中での最大の上
向き曲率を前記上向き曲率一時記憶部に登録する上向き
曲率抽出部と,前記上向き曲率一時記憶部に登録されて
いる上向き曲率列を,前記曲率曲率パターン辞書に登録
されている各曲率曲線パターンに近似させた際の曲線誤
差最小値とこの曲線誤差最小値に対応する想定中心Y座
標値を前記曲率誤差一時記憶部に登録する曲率曲線誤差
算出部と,前記曲率誤差一時記憶部に登録されている各
曲率線パターンの曲線誤差最小値の中での最小値とこの
最小値に対応する想定中心Y座標を出力する中心Y座標
検出部を有することを特徴としており,これによって弓
状紋様の指紋及び指紋中心部が不鮮明な指紋であっても
正確な中心のY座標を検出することができる。
について説明する。ここで第1図(a)には,蹄状紋を
例として,指紋画像を水平方向(X方向)にみた際,上
側に凸曲線の最大曲率が垂直方向に示されている。第1
図(b)は第1図(a)を離散グラフに表したものであ
る。また,第1図(c)には弓状紋を例として,上向き
曲率が示されており,第1図(d)はこの弓状紋の例を
離散グラフに表したものである。さらに第1図(e),
(f)及び(g)は上向き曲率曲線の典型的なパターン
の例が示されている。
部から指紋中心部にかけて順次大きくなり,指紋中心部
で最大値となる。そして指紋中心部より下方では,上に
凸の曲線が抽出できなくなる。上に凸の形状の指紋隆線
の内で,想定できる最大の曲率をMcと定義すると,すべ
ての指紋隆線について,上向き曲率は,指紋上部から指
紋中心部にかけて想定曲率最大値Mcに近づいていく。上
向き曲線を抽出できない中心部下方の領域に対して想定
曲率最大値Mcより大きな値を設定すると,上向き曲率
は,指紋上部から指紋下部にかけて単調に増加し,中心
部直後に想定曲率最大値Mcを超える。第1図(b)に示
すように中心領域が鮮明で曲率抽出が可能な場合は,想
定曲率最大値Mcを超す直前の点のY座標(垂直方向の座
標)をとれば正確な中心のY座標と同一であることがわ
かる。
例では,曲率近似曲線は山型になることがわかる。中心
部領域の曲率が抽出されている場合,上向き曲率の最大
値をとれば,弓状紋においても正確な中心のY座標が検
出される。
られた指紋の上向き曲率が抽出されると,典型パターン
群の各々の曲線と比較して,曲線誤差が最小となるもの
の想定中心位置を用いて指紋中心のY座標を検出すれば
正確な中心を得る。
(a)及び(c)に示すように指紋中心部が不鮮明で曲
率が抽出できない場合でもあって,それぞれ第4図
(b)及び(d)の曲率曲線パターンと一致させること
によって正確に指紋中心Y座標が検出できる。
る。
ける指紋隆線の方向及び曲率を2次元記憶する方向曲率
記憶部12と,予め定められた方向(例えば上側)に凸の
形状を有する指紋隆線の頂上点近傍における曲率を予め
定められた方向の座標(垂直方向の座標,Y座標)毎に一
時的に記憶する上向き効率一時記憶部13と,多数の典型
的な技術についての垂直方向の曲率変化曲線とこの曲率
変化曲線に対応する中心の想定位置が予め記憶されいる
曲率曲線パターン辞書14と,入力指紋の各y座標値の上
向き曲率を各曲率曲線パターンに近似させた際の曲率誤
差の最小値及びこの最小値に対応する想定中心Y座標値
を一時的に記憶する曲線誤差−時記憶部15とが備えられ
ており,さらに,各Y座標に対応して水平方向における
各絵素の方向曲率を方向曲率記憶部12から引き出して最
大の上向き曲率を抽出し,この最大上向き曲率を上向き
曲率一時記憶部13に登録する上向き曲率抽出部16と,入
力画像の上向き曲率列を,曲率曲線パターンを辞書14に
登録されている各曲率曲線パターンに近似させ,曲線誤
差の最小値と,その最小値における想定中心Y座標値を
算出し,曲線誤差最小値と想定中心Y座標とを曲率誤差
一時記憶部15に登録する曲率曲線誤差算出部17と,各曲
率曲線パターンの曲線誤差最小値の中での最小値を検出
し,その最小値に対る想定中心Y座標を出力する中心Y
座標検出部18と,上向き曲率抽出部16,曲率曲線誤差算
出部17,及び中心Y座標検出部18を制御する制御部11が
備えられている。
像の各絵素の方向曲率を表現する際の基準の一例を例
す。この例では第1図(a)に示す8方向のそれぞれに
ついて第1図(b)に示めすように7種類の曲率が定義
されている。第3図(a)の方向と第3図(b)の曲率
を組み合わせると種々の曲線が方向d,曲率cを用いてA
d,cと定義される。ここで,第3図(c)及び(d)に
曲線の定義の例を示す。なお,量子化された指紋画像の
方向曲率を抽出するとして,例えば特公昭52−97258公
報及び特公昭55−138174公報記載のものが知られてい
る。
ける方向曲率が予め登録されており、一方,曲率曲線パ
ターン辞書14には,第1図(e),(f)及び(g)に
例示される典型的な指紋の曲率変化曲線とその想定中心
位置が予め登録さている。
々の紋様について例えば,第5図(a),(b)及び
(c)に示す典型的な指紋を選択し,それぞれの指紋上
の上向き曲率を抽出して,第1図(b)及び(d)に示
すようにグラフ化する。次に、これを例えば最小自乗法
で曲線近似し,これを一つの曲率曲線パターンとする。
次にこの曲率曲線パターンに対応する指紋中心の実際の
Y座標値Ycをその想定中心位置とすればよい。このよう
にして採取された曲率曲線パターンは,第1図(e),
(f)及び(g)に示すように上向き曲率をCとすれ
ば,関数fを用いて, C=f(Y) と表現できる。
2,…,N)について水平方向(X軸方向)の各絵素(Xm,X
y);(m=1,2,…,M)の方向曲率を方向曲率記憶部12
から取り出し,その中で最大の上向き曲率を検出し,そ
れをCnとして上向き曲率一時記憶部13に登録する。
…N)を,曲率曲線パターン辞書14に登録されている曲
率曲線パターンの一つと比較し,曲線誤差を最小となる
曲線パターンの想定中心から導かれる中心Y座標を検出
する。
とし,ある曲率曲線パターンを C=f(Y) とすると,最小自乗法を用いて,誤差dは, と表現できる。
場合の誤差d(α)は と表現できる。
るときのαをα′とすると入力指紋の中心Y座標の推定
値は(Yc+α)となる。このように算出された各曲率曲
線パターンの最小誤差と最小誤差に対応する中心Y座標
の推定値が,曲線誤差一時記憶部15に登録される。
されている曲率曲線パターン間での最小誤差を求め,こ
の最小誤差に対応する曲率曲線パターンに対応する中心
Y座標推定値を中心Y座標として出力する。
率が定義されていることを前提としたが,複数の絵素を
含む区画領域毎に方向曲率を定義する方法も中心検出処
理高速化の観点から有効である。
心部が不鮮明な指紋に対しても中心検出が可能となり,
その結果,オペレータの中心確認修正工数を不要とし,
照合精度も向上させることが可能になる。
(f),及び(g)は,本発明の原理を説明するための
図,第2図は,本発明の一実施例を示すブロック図,第
3図(a),(b),(c),及び(d)は,本発明の
一実施例で使用される方向曲率の例を示す図,第4図
(a),(b),(c),及び(d)は本発明の一実施
例で使用される中心部不鮮明指紋の曲率変化曲線の例を
示す図,第5図(a),(b),(c),(d),
(e)及び(f)は指紋の種類を説明するための図であ
る。 11:制御部,12:方向曲率記憶部,13:上向き曲率一時記憶
部,14:曲率曲線パターン辞書,15:曲線誤差一時記憶部,1
6:上向き曲率抽出部,17:曲率曲線誤差算出部,18:中心Y
座標検出部。
Claims (1)
- 【請求項1】2次元アレイ状絵素に量子化された入力指
紋画像の指紋紋様中心を決定する際に用いられ、前記入
力指紋画像各絵素における指紋隆線の方向及び曲率を2
次元記憶する方向曲率記憶部と、予め定められた方向に
凸の形状を有する指紋隆線の頂上近傍における曲率を予
め定められた方向の座標毎に一時的に記憶する上向き曲
率一時記憶部と、複数の典型指紋について予め定められ
た方向の曲率変化曲線と該曲率変化曲線に対応する中心
の想定位置が予め記憶された曲率曲線パターン辞書と、
前記入力指紋画像の前記予め定められた方向の座標値の
上向き曲率を前記曲率と比較した際の曲線誤差の最小値
及び該最小値に対応する想定中心座標値を一時的に記憶
する曲線誤差一時記憶部とを備えるとともに、前記予め
定められた方向の座標に対応して該予め定められた方向
と直交する方向における各絵素の曲率を前記方向曲率記
憶部から引き出して最大の上向き曲率を抽出し前記指紋
隆線の頂上近傍における曲率として前記上向き曲率一時
記憶部に登録する上向き曲率抽出部と、前記上向き曲率
一時記憶部に登録されている曲率列を前記曲率曲線パタ
ーン辞書に登録されている各曲率変化曲線と比較して曲
線誤差最小値と該曲線誤差最小値に対応する前記想定中
心座標とを前記曲線誤差一時記憶部に登録する曲率曲線
誤差算出部と、前記曲線誤差一時記憶部に登録されてい
る各曲率変化曲線の曲率誤差最小値のうちの最小値を求
めて該最小値に対応する想定中心座標を出力する中心座
標検出部とを有することを特徴とする指紋中心検出装
置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63099335A JP2690103B2 (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 指紋中心検出装置 |
DE68928154T DE68928154T2 (de) | 1988-04-23 | 1989-04-21 | Fingerabdruckverarbeitungssystem, geeignet für das Ermitteln des Kernes eines Fingerabdruckbildes durch Krümmungsparameter |
EP89107302A EP0339527B1 (en) | 1988-04-23 | 1989-04-21 | Fingerprint processing system capable of detecting a core of a fingerprint image by curvature parameters |
US07/342,047 US5040224A (en) | 1988-04-23 | 1989-04-24 | Fingerprint processing system capable of detecting a core of a fingerprint image by statistically processing parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63099335A JP2690103B2 (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 指紋中心検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01271884A JPH01271884A (ja) | 1989-10-30 |
JP2690103B2 true JP2690103B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=14244758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63099335A Expired - Lifetime JP2690103B2 (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 指紋中心検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2690103B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7068824B2 (en) | 2001-12-05 | 2006-06-27 | Nec Corporation | Fingerprint matching method and apparatus |
US7885437B2 (en) | 2006-02-27 | 2011-02-08 | Nec Corporation | Fingerprint collation apparatus, fingerprint pattern area extracting apparatus and quality judging apparatus, and method and program of the same |
US8606019B2 (en) | 2007-04-23 | 2013-12-10 | Nec Corporation | Matching method for two-dimensional pattern, feature extracting method, apparatus used for the methods, and programs |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2776757B2 (ja) * | 1995-04-04 | 1998-07-16 | 日本電気ソフトウェア株式会社 | 指紋指頭軸方向検出装置 |
JP2776340B2 (ja) * | 1995-11-08 | 1998-07-16 | 日本電気株式会社 | 指紋特徴抽出装置 |
JP2815045B2 (ja) * | 1996-12-16 | 1998-10-27 | 日本電気株式会社 | 画像特徴抽出装置,画像特徴解析装置,および画像照合システム |
-
1988
- 1988-04-23 JP JP63099335A patent/JP2690103B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7068824B2 (en) | 2001-12-05 | 2006-06-27 | Nec Corporation | Fingerprint matching method and apparatus |
US7885437B2 (en) | 2006-02-27 | 2011-02-08 | Nec Corporation | Fingerprint collation apparatus, fingerprint pattern area extracting apparatus and quality judging apparatus, and method and program of the same |
US8606019B2 (en) | 2007-04-23 | 2013-12-10 | Nec Corporation | Matching method for two-dimensional pattern, feature extracting method, apparatus used for the methods, and programs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01271884A (ja) | 1989-10-30 |
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