JP2799054B2 - 指紋入力装置 - Google Patents
指紋入力装置Info
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- JP2799054B2 JP2799054B2 JP2208694A JP20869490A JP2799054B2 JP 2799054 B2 JP2799054 B2 JP 2799054B2 JP 2208694 A JP2208694 A JP 2208694A JP 20869490 A JP20869490 A JP 20869490A JP 2799054 B2 JP2799054 B2 JP 2799054B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、指紋照合または照合識別等に使用する指紋
入力装置に関する。
入力装置に関する。
［従来の技術］ 実際に指紋を個人識別の手段として利用するために
は、利用者の心理的，肉体的負担の少ない簡易な無イン
ク式のデータ入力装置が望ましい。また、指紋の隆線部
と谷線部とでコントラストのよい画像をる得ること、１
画素あたり50μｍ程度の読み取り精度をもつことなどが
後の処理の容易さを考える上で必要である。
は、利用者の心理的，肉体的負担の少ない簡易な無イン
ク式のデータ入力装置が望ましい。また、指紋の隆線部
と谷線部とでコントラストのよい画像をる得ること、１
画素あたり50μｍ程度の読み取り精度をもつことなどが
後の処理の容易さを考える上で必要である。
従来、指紋認識の入力装置としては、皮膚分泌物に含
まれる物質のレーザー光による発光を利用するものと、
ガラス面などに指を接触させてその反射光の変化を利用
するものがある（指紋自動識別技術・河越政弘著，計測
と制御・Vol.25No.8pp.701−706参照）。このうち多く
の場合「プリズム法」が用いられている。このプリズム
法は、プリズムの斜面をガラスの内側から全反射照明
し、ガラス内面での正反射光をプリズム外の結像光学系
で撮像素子上に結像させるものであり、指紋画像の入力
時にはこの斜面に指を押し当てるようになっている。そ
して、指を押し当てると指紋の凸部では皮膚とガラスが
接触して散乱することを利用している（指紋パターンの
自動分類・河越，棟上共著，情報処理学会研究報告，コ
ンピュータビジョン・18−2,1982参照）。
まれる物質のレーザー光による発光を利用するものと、
ガラス面などに指を接触させてその反射光の変化を利用
するものがある（指紋自動識別技術・河越政弘著，計測
と制御・Vol.25No.8pp.701−706参照）。このうち多く
の場合「プリズム法」が用いられている。このプリズム
法は、プリズムの斜面をガラスの内側から全反射照明
し、ガラス内面での正反射光をプリズム外の結像光学系
で撮像素子上に結像させるものであり、指紋画像の入力
時にはこの斜面に指を押し当てるようになっている。そ
して、指を押し当てると指紋の凸部では皮膚とガラスが
接触して散乱することを利用している（指紋パターンの
自動分類・河越，棟上共著，情報処理学会研究報告，コ
ンピュータビジョン・18−2,1982参照）。
この方法では、 ．指紋の各点毎に撮像素子までの光路が異なることに
よる台形歪の発生。
よる台形歪の発生。
．前使用者の残留指紋による「ノイズ光」の重畳 ．プリズムの外側に結像のための光学系を必要とする
ため原理的に小型化が困難。
ため原理的に小型化が困難。
などの問題点がある。
これに対して、散乱光の到達しない領域に撮像素子を
置いてコントラストを向上させる方式が考案されている
（プリズムを用いた指紋情報検出方法・清水他著，電子
通信学会全国大会・1311,1984参照）。残留指紋による
影響を避けるためにホログラムを使って指紋の隆線部の
パターンの２次元画像を入力する装置も考案されている
（ホログラフィック指紋センサを用いた個人照合装置・
井垣他著，電子情報通信学会研究報告，パターン認識と
理解・88−38,1988参照）。
置いてコントラストを向上させる方式が考案されている
（プリズムを用いた指紋情報検出方法・清水他著，電子
通信学会全国大会・1311,1984参照）。残留指紋による
影響を避けるためにホログラムを使って指紋の隆線部の
パターンの２次元画像を入力する装置も考案されている
（ホログラフィック指紋センサを用いた個人照合装置・
井垣他著，電子情報通信学会研究報告，パターン認識と
理解・88−38,1988参照）。
しかしながら、指紋像をガラス面などに接触して採取
することは前記の問題がある。
することは前記の問題がある。
［発明が解決しようとする課題］ 指紋がガラス面などに接触する手段を備える入力装置
は、前使用者の残留指紋によるノイズ光の重畳の問題が
あり、指紋の特徴抽出が困難となる。指紋接触面にプリ
ズムを使用する場合には指紋の各点毎に撮像素子までの
光路が異なることによる台形歪が発生して、指の接触位
置のズレによって指紋画像が更に大きく歪む恐れがあ
る。更に、指先の湿り気に個人差があるため、人によっ
ては指紋画像がかすれた不鮮明な画像となる場合があ
る。また、指ガイドにより非接触状態で指の指紋面を撮
像するには、指ガイドへの指の挿入の検知を確実に行う
必要がある。
は、前使用者の残留指紋によるノイズ光の重畳の問題が
あり、指紋の特徴抽出が困難となる。指紋接触面にプリ
ズムを使用する場合には指紋の各点毎に撮像素子までの
光路が異なることによる台形歪が発生して、指の接触位
置のズレによって指紋画像が更に大きく歪む恐れがあ
る。更に、指先の湿り気に個人差があるため、人によっ
ては指紋画像がかすれた不鮮明な画像となる場合があ
る。また、指ガイドにより非接触状態で指の指紋面を撮
像するには、指ガイドへの指の挿入の検知を確実に行う
必要がある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の指紋入力装置は、入力すべき指を指ガイドに
より導いて、非接触状態での指の指紋面を照明して撮像
する指紋入力装置において、押し込まれた状態で作動す
る機械式スイッチが上記指ガイドの最深部に設けられ、
上記指ガイドに指が挿入されて指の指紋面以外の頭頂部
で上記機械式スイッチが押し込まれると作動して撮像可
能を検知することを特徴とする。
より導いて、非接触状態での指の指紋面を照明して撮像
する指紋入力装置において、押し込まれた状態で作動す
る機械式スイッチが上記指ガイドの最深部に設けられ、
上記指ガイドに指が挿入されて指の指紋面以外の頭頂部
で上記機械式スイッチが押し込まれると作動して撮像可
能を検知することを特徴とする。
［作用］ 指ガイドに沿って指が挿入されると、機械式スイッチ
が動作して、指先が挿入されたことを検知して撮像可能
となる。機械式スイッチの場合、指ガイドの最深部まで
指を押し込んだ状態で動作するので撮像時に位置ズレが
少なくなる。
が動作して、指先が挿入されたことを検知して撮像可能
となる。機械式スイッチの場合、指ガイドの最深部まで
指を押し込んだ状態で動作するので撮像時に位置ズレが
少なくなる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を説明する。
第１図は、本発明の指紋入力装置の一実施例を示す構
成図であり、指先を挿入するための円筒状の指ガイド10
1と、該指ガイド101に設けられた開口窓102と、前記指
ガイド101に挿入された指先を検知して作動する撮像ス
イッチ103と、該スイッチ103の指先検知に基づく撮像開
始信号の受けて指紋を撮像する２次元イメージセンサー
（例えばCCD）104と、レンズ105と、レンズ系を防塵す
るカバー106と、前記開口窓102を介して指紋面想定位置
を照明する照明装置107と、前記撮像スイッチ103からの
入力信号に基づいて照明装置107及びイメージセンサー1
04に撮像開始信号を出力すると共に撮像した指紋画像を
画像メモリー109に書き込む等の制御を司るCPU108とを
備える。
成図であり、指先を挿入するための円筒状の指ガイド10
1と、該指ガイド101に設けられた開口窓102と、前記指
ガイド101に挿入された指先を検知して作動する撮像ス
イッチ103と、該スイッチ103の指先検知に基づく撮像開
始信号の受けて指紋を撮像する２次元イメージセンサー
（例えばCCD）104と、レンズ105と、レンズ系を防塵す
るカバー106と、前記開口窓102を介して指紋面想定位置
を照明する照明装置107と、前記撮像スイッチ103からの
入力信号に基づいて照明装置107及びイメージセンサー1
04に撮像開始信号を出力すると共に撮像した指紋画像を
画像メモリー109に書き込む等の制御を司るCPU108とを
備える。
尚、CPU108は画像メモリー109の他、外部インタフェ
ースとの信号線を有している。撮像スイッチ103は光源1
31と光検知器132とスイッチ133からなり、光検知器132
が受光状態の時にOFF,遮断状態の時ONとなる。
ースとの信号線を有している。撮像スイッチ103は光源1
31と光検知器132とスイッチ133からなり、光検知器132
が受光状態の時にOFF,遮断状態の時ONとなる。
照明装置107は、例えば蛍光管のような線状の光源を
２本用いて、指紋の色調が均一になるように指の腹の両
側面から照明するようになっている。又、レンズ105と
イメージセンサー104とで決まる分離能は、対象物を10
画素/mmから20画素/mmで捕らえるように配置してある。
レンズ105の焦点深度は、最大で2mmとなる指紋面の高低
差を吸収して指紋画像を鮮明に捕らえるように、焦点深
度2mm以上のものを使用するとよい。
２本用いて、指紋の色調が均一になるように指の腹の両
側面から照明するようになっている。又、レンズ105と
イメージセンサー104とで決まる分離能は、対象物を10
画素/mmから20画素/mmで捕らえるように配置してある。
レンズ105の焦点深度は、最大で2mmとなる指紋面の高低
差を吸収して指紋画像を鮮明に捕らえるように、焦点深
度2mm以上のものを使用するとよい。
次に、上記装置の指紋入力動作を説明する。
指紋画像を入力する被験者は、円筒状の指ガイド101
に沿って第１関節から第２関節への指先を進入させる。
指先の進入進度が所定位置に達し指紋面が開口的102の
介して２次元イメージセンサーの撮像範囲に入ると、撮
像スイッチ103が遮断状態になってONし、CPU108に指先
検知（撮像可能）の信号を送る。CPU108は該信号をうけ
て照明装置107に点灯信号を出力する。すると、照明装
置107からの照明光L1,L2が指ガイド101に設けられた開
口窓102を介して指紋面で反射し、反射光L3となってレ
ンズ105に入射し、指紋の隆線部と谷線部との陰影を濃
淡画像として２次元イメージセンサー104上に結像す
る。その状態で、CPU108から２次元イメージセンサー10
4に撮像開始信号が出力されると指紋画像が画像メモリ
ー109に書き込まれる。
に沿って第１関節から第２関節への指先を進入させる。
指先の進入進度が所定位置に達し指紋面が開口的102の
介して２次元イメージセンサーの撮像範囲に入ると、撮
像スイッチ103が遮断状態になってONし、CPU108に指先
検知（撮像可能）の信号を送る。CPU108は該信号をうけ
て照明装置107に点灯信号を出力する。すると、照明装
置107からの照明光L1,L2が指ガイド101に設けられた開
口窓102を介して指紋面で反射し、反射光L3となってレ
ンズ105に入射し、指紋の隆線部と谷線部との陰影を濃
淡画像として２次元イメージセンサー104上に結像す
る。その状態で、CPU108から２次元イメージセンサー10
4に撮像開始信号が出力されると指紋画像が画像メモリ
ー109に書き込まれる。
従来の指紋入力装置では、指紋面をガラス面上に接触
させて指紋画像を採取していたために、イメージセンサ
ーは受光面を上向きにして配設されていた。この理由は
被験者の接触面を認識し易く、清掃などのメンテナンス
を容易にするためである。ところで、受光面が上向きに
なっているとホコリなどのノイズの影響で指紋画像がら
劣化す恐れがあので、本発明の実施例ではホコリの影響
を避けるために防塵カバー106を設置して、開口部から
ふりかかるホコリなどでレンズ系が汚れないようにして
いる。
させて指紋画像を採取していたために、イメージセンサ
ーは受光面を上向きにして配設されていた。この理由は
被験者の接触面を認識し易く、清掃などのメンテナンス
を容易にするためである。ところで、受光面が上向きに
なっているとホコリなどのノイズの影響で指紋画像がら
劣化す恐れがあので、本発明の実施例ではホコリの影響
を避けるために防塵カバー106を設置して、開口部から
ふりかかるホコリなどでレンズ系が汚れないようにして
いる。
一方、本発明の指紋入力装置では、指紋面を上向きか
ら左右90度までの角度で挿入する指ガイドにし、レンズ
面を下向きから左右90度までの角度に配設すれば、尚一
層の防塵効果を得ることができる。
ら左右90度までの角度で挿入する指ガイドにし、レンズ
面を下向きから左右90度までの角度に配設すれば、尚一
層の防塵効果を得ることができる。
第２図は指紋面を上向きに挿入する指紋入力装置を示
す構成図であり、201が指ガイド、202が開口窓、203が
撮像スイッチ、204が２次元イメージセンサー、205がレ
ンズ、206が防塵カバー、207が照明装置である。この構
造であると、イメージセンサー204の受光面が下向きで
あるので、ホコリの影響を受けにくい。第３図は本発明
の指紋入力装置の他の実施例を示す構成図であり、301
は指ガイド、302は開口窓、303は指ガイド内に挿入され
た指先を検知する押し込み式スイッチであり、機械式の
撮像スイッチの一例である。該スイッチ303は指で押さ
れた状態でONになり、CPU308に指先検知（撮像可能）の
信号を送る。304は２次元イメージセンサー、305はレン
ズ、306は防塵カバー、307は照明装置、308はCPU、309
は画像メモリーであり、画像スイッチ303の構成以外は
第１図の指紋入力装置と同じであるので説明を省略す
る。
す構成図であり、201が指ガイド、202が開口窓、203が
撮像スイッチ、204が２次元イメージセンサー、205がレ
ンズ、206が防塵カバー、207が照明装置である。この構
造であると、イメージセンサー204の受光面が下向きで
あるので、ホコリの影響を受けにくい。第３図は本発明
の指紋入力装置の他の実施例を示す構成図であり、301
は指ガイド、302は開口窓、303は指ガイド内に挿入され
た指先を検知する押し込み式スイッチであり、機械式の
撮像スイッチの一例である。該スイッチ303は指で押さ
れた状態でONになり、CPU308に指先検知（撮像可能）の
信号を送る。304は２次元イメージセンサー、305はレン
ズ、306は防塵カバー、307は照明装置、308はCPU、309
は画像メモリーであり、画像スイッチ303の構成以外は
第１図の指紋入力装置と同じであるので説明を省略す
る。
本実施例では撮像スイッチに器械式の押し込み式スイ
ッチ303を採用しているので、撮像時に指先が固定され
ることになり位置ズレの少ない指紋画像を採取できる。
ッチ303を採用しているので、撮像時に指先が固定され
ることになり位置ズレの少ない指紋画像を採取できる。
第４図は指ガイドの他の一例を示す外観斜視図であ
り、この指ガイド401には２本の筒状部が設けてあり、
同時に２本の指を挿入することによって、指先の回転方
向の位置ズレを防止するようになっている。即ち、人間
工学的に２本以上の指を筒状部に挿入すれば指は回転し
なくなるのである。402は開口窓であり、この鉛直上に
２次元イメージセンサーが配設される。３本以上の筒状
部を設ければより位置ズレの防止が計れる他、各筒状部
に開口窓を設け、２次元イメージセンサーを複数個設置
して同時に複数の指紋画像を取り込み並列に照合処理す
れば、指紋認識の曖昧さを低下でき信頼性を向上でき
る。
り、この指ガイド401には２本の筒状部が設けてあり、
同時に２本の指を挿入することによって、指先の回転方
向の位置ズレを防止するようになっている。即ち、人間
工学的に２本以上の指を筒状部に挿入すれば指は回転し
なくなるのである。402は開口窓であり、この鉛直上に
２次元イメージセンサーが配設される。３本以上の筒状
部を設ければより位置ズレの防止が計れる他、各筒状部
に開口窓を設け、２次元イメージセンサーを複数個設置
して同時に複数の指紋画像を取り込み並列に照合処理す
れば、指紋認識の曖昧さを低下でき信頼性を向上でき
る。
［発明の効果］ 本発明による指紋入力装置は、ガラス面などに接触さ
せることなく指紋画像を採取するので、残留指紋の影響
を全く受けることがない。従って、残留指紋等の汚れに
よるノイズ光の影響を極力低下させた認識性の高い装置
の実現に大きく寄与できる。
せることなく指紋画像を採取するので、残留指紋の影響
を全く受けることがない。従って、残留指紋等の汚れに
よるノイズ光の影響を極力低下させた認識性の高い装置
の実現に大きく寄与できる。
さらに、本発明の指紋入力装置は、指ガイドへの指の
挿入の検知を確実にできる。
挿入の検知を確実にできる。
第１図は本発明の指紋入力装置の一実施例を示す構成
図、 第２図は本発明の指紋入力装置の他の実施例を示す構成
図、 第３図は本発明の指紋入力装置の更に他の実施例を示す
構成図、 第４図は指ガイドの一実施例を示す外観斜視図である。 符号 101,201,301,401……指ガイド、 102,202,302,402……開口窓、 103,203,303……撮像センサー、 104,204,304……２次元イメージセンサー、 105,205,305……レンズ、 106,206,306……防塵カバー、 107,207,307……照明装置。
図、 第２図は本発明の指紋入力装置の他の実施例を示す構成
図、 第３図は本発明の指紋入力装置の更に他の実施例を示す
構成図、 第４図は指ガイドの一実施例を示す外観斜視図である。 符号 101,201,301,401……指ガイド、 102,202,302,402……開口窓、 103,203,303……撮像センサー、 104,204,304……２次元イメージセンサー、 105,205,305……レンズ、 106,206,306……防塵カバー、 107,207,307……照明装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 1/00 A61B 5/10
Claims (1)
- 【請求項１】入力すべき指を指ガイドにより導いて、非
接触状態での指の指紋面を照明して撮像する指紋入力装
置において、 押し込まれた状態で作動する機械式スイッチが上記指ガ
イドの最深部に設けられ、 上記指ガイドに指が挿入されて指の指紋面以外の頭頂部
で上記機械式スイッチが押し込まれると作動して撮像可
能を検知することを特徴とする指紋入力装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208694A JP2799054B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 指紋入力装置 |
| US07/663,126 US5177802A (en) | 1990-03-07 | 1991-03-04 | Fingerprint input apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208694A JP2799054B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 指紋入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492990A JPH0492990A (ja) | 1992-03-25 |
| JP2799054B2 true JP2799054B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=16560530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208694A Expired - Fee Related JP2799054B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-08-06 | 指紋入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799054B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818956A (en) * | 1995-10-23 | 1998-10-06 | Tuli; Raja Singh | Extended fingerprint reading apparatus |
| KR100305519B1 (ko) * | 1999-06-16 | 2001-11-01 | 정문술 | 지문 접촉 감지장치 |
| JP4309183B2 (ja) | 2003-06-18 | 2009-08-05 | Ｎｅｃインフロンティア株式会社 | 指紋入力装置 |
| JP2006326176A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 指紋照合装置 |
| JP4693192B1 (ja) | 2010-04-28 | 2011-06-01 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | 指紋認証装置及び指紋認証方法 |
| JP5561328B2 (ja) * | 2012-08-08 | 2014-07-30 | 株式会社日立製作所 | 血管画像撮影装置及び個人認証装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4787742A (en) * | 1984-07-12 | 1988-11-29 | Fingermatrix, Inc. | Direct finger reading |
| JPS6256004U (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | ||
| JPS62119904U (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-30 | ||
| JPH021242A (ja) * | 1988-06-09 | 1990-01-05 | Fujitsu Ltd | 接触型指紋検出装置 |
-
1990
- 1990-08-06 JP JP2208694A patent/JP2799054B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0492990A (ja) | 1992-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |