JP2710655B2 - 指紋像入力装置 - Google Patents

指紋像入力装置

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JP2710655B2 JP1012403A JP1240389A JP2710655B2 JP 2710655 B2 JP2710655 B2 JP 2710655B2 JP 1012403 A JP1012403 A JP 1012403A JP 1240389 A JP1240389 A JP 1240389A JP 2710655 B2 JP2710655 B2 JP 2710655B2
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【発明の詳細な説明】 〔概要〕 指紋像入力装置に関し、 使用者による押圧の個人差および指先の状態の差異に
対応することができ、良好な指紋像を高い再現性で検出
して照合率を向上させることができる指紋像入力装置を
提供することを目的とし、 押捺された指の指紋像を読み取る読み取り手段と、該
読み取られた指紋像を指紋データとして登録する登録手
段と、を備え、該指紋データに基づいて特定個人の指紋
の照合を行う指紋像入力装置において、前記読み取り手
段に、押捺時の指の圧力を検出する圧力検出手段を設
け、登録に際し、該押捺時の指の圧力を押圧データとし
て前記指紋データと共に前記登録手段に登録するととも
に、照合に際し、指の圧力が前記登録手段に記憶されて
いる登録時の押圧データと同じ、あるいは所定の範囲内
になったとき前記指紋像を読み取り照合を開始するよう
に構成している。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、指紋像入力装置、例えば、指紋を利用した
個人照合システムに用いられる指紋像入力装置に関す
る。
近年、情報システムが社会の中に導入されるに伴い、
システムの保全性(セキュリティ)を如何に保つかが問
題となっている。情報システム利用の際の本人確認の手
段としては、これまでIDカードや暗証番号が一般的であ
った。しかし、IDカードには紛失や盗難のおそれがあ
り、また、暗証番号なども本人周辺の情報から容易に推
察されるなどの問題点が指摘されている。
これに対して指紋は、「万人不同」・「終生不変」と
いう二大特長をもつため、本人確認の最も有力な手段と
考えられ、近年、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。
〔従来の技術〕
指紋を用いた個人照合システムでは、指紋像を画像と
して読み取るいわゆる指紋センサと、指紋センサで読取
られた画像信号から照合用のデータを生成するととも
に、これを登録し、さらに、照合時に指紋センサで読み
取られた画像信号を照合用データと対比させて本人か否
かを判別する処理装置とを備え、特に、指紋センサには
歪のない鮮明な指紋像を正確に読み取ることが求められ
る。
第3図は従来の指紋センサの一例を示す概略構成図で
ある。
第4図において、1はガラス等の透光性を有する部材
からなる導光板で、導光板1には、指2が押し付けられ
る検査面1aが備えられている。なお、3はレーザダイオ
ード等からなる光源、4は結像光学系、5はCCDイメー
ジセンサ等からなる受光器である。光源3からの光は導
光板1の内部を通って検査面1aに所定の角度で入射す
る。検査面1aに到達した光の内、指2の凹部(すなわち
谷線)に当った光は凹部内の空気層を一旦通り散乱光と
なり、再度導光板に入り、検査面1aと反対の面から出射
する。また、指2の凸部(すなわち隆線)で反射される
光は、直接導光板中に反射されるため、その一部は導光
板中を全反射して進む。以下、これら反射された光を凸
部について全反射光および凹部について非全反射光とい
う。これらの全反射光はそれぞれ指紋の隆線に対応して
いるから、受光器5上には指紋像が結像され、指紋像に
応じた濃淡画像信号が受光器5から出力される。
このような構成による従来の指紋像入力装置は、例え
ば、第3図のように、導光板(透明体)1に指を接触さ
せ、指全体を照明したときに指紋の隆線(凸部)部分の
散乱光のうち、透明体の界面で全反射する成分を光学系
で結像させ、隆線パターンの映像を得ている。
しかし、このような入力装置では、第4図(a)
(b)に示すように、指の押圧により隆線パターンの一
部が変わることがある。例えば、押圧が強い場合にはつ
ながっていた隆線パターンが押圧を弱くすることにより
切れ目を持つようになったり、押圧の大小で指紋の隆線
が異なる、あるいは押圧により指紋像の明るさが異なる
ということである。この現象は、指紋入力面の接触性を
良くするために、指紋入力面にシリコンゴム等をコーテ
ィングした場合でも現れる。押圧の変化による隆線パタ
ーンの再現性の低下は、入力した画像の処理を複雑化
し、照合率の低下を招く原因となっている。
上記不具合を解消しようとするものとして、例えば、
特開昭58−201178号、特開昭59−139481号各公報に記載
された装置がある。
前者の装置では、指紋センサの単数あるいは複数箇所
に圧力検出装置を組み込み、指紋押捺時に単数あるいは
複数箇所に組み込まれた圧力検出装置の値がすべてある
一定の値以上、もしくは一定の範囲になった時点で、指
紋の画像を撮影する。そして、前述した手法により、指
の押圧を常に一定に保ち、指紋隆線パターンの再現性を
確保しようとする。また、後者の装置では指紋センサに
圧力検出装置を組み込み、指紋押捺時に圧力検出装置の
値が一定の範囲になった時点で、指紋の画像を撮影す
る。そして、同様の手法により、指の押圧を常に一定に
保ち、押圧のばらつきによる指紋像の歪みを除去しよう
とする。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の指紋像入力装置にあ
っては、指紋センサに圧力検出装置を組み込み、指の押
圧が一定の値を示したとき指紋画像を取り込むという構
成となっていたため、全使用者に対して均一な指の押圧
を要求することから、押圧の個人差への対応ができない
ことに加え、使用者の指先の状態(汗をかきやすい、乾
燥しやすい等)によっては良好な画像が得られない場合
がある。すなわち、従来の装置にあっては、単に指の押
圧が一定の値を示したときに指紋画像を取り込むだけで
あって使用者の指先の状態や押圧の程度といった個人差
は全く考慮されていないため、指紋隆線パターンの再現
性には一定の限界があった。
そこで本発明は、使用者による押圧の個人差および指
先の状態の差異に対応することができ、良好な指紋像を
高い再現性で検出して照合率を向上させることができる
指紋像入力装置を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による指紋像入力装置は上記目的達成のため、
押捺された指の指紋像を読み取る読み取り手段と、該読
み取られた指紋像を指紋データとして登録する登録手段
と、を備え、該指紋データに基づいて特定個人の指紋の
照合を行う指紋像入力装置において、前記読み取り手段
に、押捺時の指の圧力を検出する圧力検出手段を設け、
登録に際し、該押捺時の指の圧力を押圧データとして前
記指紋データと共に前記登録手段に登録するとともに、
照合に際し、指の圧力が前記登録手段に記憶されている
登録時の押圧データと同じ、あるいは所定の範囲内にな
ったとき前記指紋像を読み取り照合を開始するように構
成している。
〔作用〕
本発明では、登録時に指紋データと一緒に指の押圧デ
ータが登録され、照合時に指の押圧が登録時と同じ、あ
るいは登録時の押圧データから一定の範囲内になると指
紋画像が取り込まれ、照合が開始される。特に、登録時
に最良の指紋像が得られる押圧となるように指紋像と押
圧データが記憶される。
したがって、使用者は照合に際して均一な指の押圧を
要求されることなく、使用者の指の押圧、指先の状態の
ばらつき等を許容しつつ、登録時に近い状態の指紋像で
照合することが可能になる。その結果、指紋隆線パター
ンの再現性が確保され、照合率が向上する。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
原理説明 圧力センサを組み込んだ指紋センサを用いて、登録時
に指紋データと一緒に押捺時の圧力データ(以下、押圧
データと呼ぶ)を登録する。照合時に指の押圧が登録時
と同じ、あるいは登録時の押圧データから一定の幅以内
の値をとった場合に照合を開始する。
上記手段を備えることにより、使用者の指の押圧、指
先の状態のばらつき等を許容しながら登録時に近い状態
の指紋像で照合することを可能にし、指紋隆線パターン
の再現性を確保して照合率を向上させることができる。
一実施例 以下、上記基本原理に基づいて実施例を説明する。第
1、2図は本発明に係る指紋像入力装置の一実施例を示
す図であり、個人番号と指紋データとを対応させた照合
システムに適用した例である。
まず、構成を説明する。第1図は指紋像入力装置を含
む個人照合システムの機能を示すブロック図であり、こ
の図において、10は個人照合システムであり、個人照合
システム10は押捺された指の指紋像を読み取る指紋像入
力装置11と、指紋像入力装置11台座に組み込まれ、指に
よる押圧を押圧データとして検出する圧力センサ(圧力
検出手段)12と、使用者の個人番号がキーボードを介し
て入力される番号入力装置13と、特定個人の指紋データ
および押圧データを登録する登録装置(登録手段)14
と、登録された指紋データおよび押圧データに基づいて
照合を行う照合装置15と、により構成されている。指紋
像入力装置11は押捺された指紋の濃淡画像を検出するも
のであり、前述した第3図に示すものと同様のものが用
いられる。個人照合システム10は自分の個人番号をキー
ボードで打ち込むことにより、自分の指紋データを呼び
出し、指紋像入力装置11から入力された指紋データと1
対1で照合するシステムである。本個人照合システム10
の指紋入力装置11台座には圧力センサ12が組み込まれ、
指紋登録時には登録装置14内の所定の記憶装置に指紋の
隆線パターンの画像と一緒に登録時の指による押圧を記
憶する。この押圧データの登録に際しては、登録時に最
良の指紋像が得られる押圧で指紋像と押圧データを記憶
するようにする。そして、照合時、個人番号が入力され
ると、登録時の押圧データは登録装置14内の記憶装置よ
り呼び出される。
次に、作用を説明する。
第2図は本実施例における個人照合システムの動作を
示すフローチャートであり、図中P1〜P8はプログラムの
ステップ番号を示している。
まず、使用者が自分の個人番号をキーボード入力する
と(ステップP1)、登録装置14内の記憶装置から登録時
の押圧データが読み出されるとともに(ステップP2)、
該記憶装置より登録時の指紋データが読み出される(ス
テップP3)。次いで、指紋像入力装置11の指紋入力面に
指2が置かれ指紋入力されると(ステップP4)、P5で指
2の押圧が所定の許容値以内か否かを判別する。押圧が
許容値以内にないときは押圧が足りずこのままでは再現
性が確保されないと判別してP6で音声、視覚表示等の手
段を用いて押圧を強くするように使用者に指示してP4
戻る。一方、押圧が登録時に記録れた押圧と同じか、あ
るいは該許容値以内のときはP7で該許容値になった瞬間
に画像取り込みを行い、P8で再現性が確保された状態で
照合を行って処理を終了する。
このように、本実施例では、圧力センサ12を組み込ん
だ指紋像入力装置(指紋センサ)11を用いて、登録時に
指紋データと一緒に指の押圧データを使用者ごとに登録
し、照合時に指の押圧が登録時と同じ、あるいは登録時
の押圧データから一定の幅以内になると画像を取り込
み、照合を開始するようにしている。したがって、以下
に述べる効果を得ることができる。
(I)登録時の押圧データを基に指紋像取り込みの押圧
を使用者ごとに設定するため、全使用者に対して均一な
指の押圧を要求する必要がなく、押圧の個人差に対応さ
せることが可能になる。
(II)指先の状態(汗をかきやすい、乾燥しやすい等)
の異なる使用者に対し個々に画像取り込み開始の押圧を
設定することができる。それゆえ、個別に、良好な指紋
像を検出できる押圧を設定することが可能になり、結果
として、良好な指紋像を高い再現性で検出することがで
きる。
その結果、使用者の指の押圧、指先の状態のばらつき
等を許容しながら登録時に近い状態の指紋像で照合する
ことが可能になり、指紋隆線パターンの再現性を高め
て、照合率を向上させることができる。
なお、本実施例では本発明を自分の個人番号をキーボ
ードにより打ち込んで自分の指紋データを呼び出して照
合するシステムに適用した例であるが、これに限らず、
例えば指紋データを登録したIDカードのデータを照合装
置15に読み取らせ、IDカードの指紋データと指紋入力装
置11に入力された指紋データを照合するシステムに適用
してもよく、この場合はカードに押圧データを記録して
おくことで対処可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、使用者による押圧の個人差および指
先の状態の差異に対応することができ、良好な指紋像を
高い再現性で検出して照合率を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1、2図は本発明に係る指紋像入力装置の一実施例を
示す図であり、 第1図はその指紋像入力装置11を含む個人照合システム
10の機能ブロック図、 第2図はその個人照合システムの動作を示すフローチャ
ート、 第3、4図は従来の指紋像入力装置を示す図であり、 第3図はその指紋像入力装置を示す概念構成図 第4図はその指の押圧の強弱による隆線パターンの変化
を説明するための図である。 1……導光板、 1a……検査面、 2……指、 3……光源、 4……結像光学系、 5……受光器、 10……個人照合システム、 11……指紋像入力装置、 12……圧力センサ(圧力検出手段)、 13……番号入力装置、 14……登録装置(登録手段)、 15……照合装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岸 文雄 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 (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 (56)参考文献 特開 昭59−139481(JP,A) 特公 平6−64602(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】押捺された指の指紋像を読み取る読み取り
    手段と、 該読み取られた指紋像を指紋データとして登録する登録
    手段と、を備え、 該指紋データに基づいて特定個人の指紋の照合を行う指
    紋像入力装置において、 前記読み取り手段に、押捺時の指の圧力を検出する圧力
    検出手段を設け、 登録に際し、該押捺時の指の圧力を押圧データとして前
    記指紋データと共に前記登録手段に登録するとともに、 照合に際し、指の圧力が前記登録手段に記憶されている
    登録時の押圧データと同じ、あるいは所定の範囲内にな
    ったとき前記指紋像を読み取り照合を開始するようにし
    たことを特徴とする指紋像入力装置。
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