JP2804576B2 - 指紋照合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は指紋照合装置に関し、特に指紋の中心核を用
いて指紋を照合する装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の指紋照合装置の多くは、装置のメモリに予め複
数種の指紋データを番号で示したIDコードと対応させて
登録し、指紋を照合する際に、その登録指紋データと照
合しようとする人のIDコードの番号を入力して指紋デー
タ（以下入力指紋データという）とを比較して照合しよ
うとするものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の指紋照合装置では、IDコード番号
を忘れてしまった場合は、IDコードの番号を入力するこ
とはできないので、入力指紋データを照合することがだ
きないという問題点があった。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、IDコードの番号を忘れても簡単に入力指紋データ
を照合できる指紋照合装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る指紋照合装置は、入力した指紋がデータ
に変換されて格納されるメモリと、メモリに格納された
指紋データの谷線を検索し、パラメータに基づいて、指
紋の中心核の数を求めてその中心核数を出力する中心核
算出手段と、中心核算出手段から出力される中心核数分
の中心核の位置を基準とする指紋流を求めて中心核数分
の指紋流を出力する指紋流算出手段と、指紋流に対応す
るパターンを中心核パターンとして予め登録された中心
核パターン記憶手段と、中心核算出手段からの中心核数
分の指紋流の中心核パターンを作成する指紋パターン作
成手段と、中心核パターンと類似する指紋群が対応させ
て格納された指紋データ記憶手段と、指紋パターン作成
手段から出力される中心核パターンに類似する中心核パ
ターンを前記指紋データ記憶手段から検索し、その中心
核パターンに対応して格納されている指紋群の識別番号
を知らせる指紋検索手段と、指紋検索手段からの識別番
号を読込み、その識別番号の指紋群と前記メモリに入力
した指紋とを照合し、一致するかどうかを判定する判定
手段とを備えたものである。

［作用］ 本発明においては、入力した指紋がデータがメモリに
格納されると、中心核算出手段がメモリに格納された指
紋データの谷線を検索し、パラメータに基づいて、指紋
の中心核の数を求めてその中心核数のを出力する。

そして、指紋流算出手段が中心核数分の中心核の位置
を基準とする指紋流を求めて、その指紋流を出力する
と、指紋パターン作成手段が中心核算出手段からの中心
核数分の指紋流の中心核パターンを作成する。

すると、指紋検索手段が指紋パターン作成手段から出
力される中心核パターンに類似する中心核パターンを検
索し、その中心核パターンに対応して格納されている指
紋群の識別番号を知らせ、判定手段が指紋検索手段から
の識別番号を読込み、その識別番号の指紋群と前記メモ
リに入力した指紋とを照合し、一致するかどうかを判定
する。

［実施例］ 第１図は本発明一実施例を示す指紋照合装置のの概略
構成図である。

図において、（１）は入力された指紋であり、例えば
プリズム等に指を押しあてて得らてたものである。

（２）は光学式読取部であり、指紋（１）に光を放射
し、その反射波を電気信号に変換して出力するものであ
る。

（３）はデジタル処理部であり、光学式読取手段
（２）から出力される電気信号をデジタルに変換し、例
えば２値化した指紋（以下指紋データという）を出力す
るものである。

（４）は画像メモリであり、デジタル処理部（３）か
ら出力される指紋データが格納されるものである。

（５）は指紋流算出手段であり、画像メモリ（４）に
格納された指紋データの流れをパラメータにより後述す
るように求め、その求めた指紋流を例えば右流あるいは
左流として出力するものである。

第２図（ａ）及び（ｂ）は指紋流を説明する図であ
る。図において、（20）は指紋（１）の中心核、（21）
は中心核（21）を形成する指紋（以下中心指紋とい
う）、（22）は右流を示す矢印、（23）は左流を示す矢
印である。

この図は、中心核（20）を基準にし、図のように指紋
流を求めるものである。

（６）は中心核パターン記憶手段であり、下記に説明
する中心核パターンが記憶されているものである。

第３図は中心核パターンを説明する図であり、例えば
指紋流を図に示すパターンとし、中心核（20）を中心の
黒い点として示し、それぞれ識別番号で分類しているも
のである。

（７）は中心核算出手段であり、画像メモリ（４）に
格納された指紋パターンの指紋（１）の指紋画像を８×
８ドットのブロックに分け、ブロック毎の隆線の方向
（８方向）を判定し、次に隆線の流れを抽出し、中心核
の有無を判定し、その位置及び中心核（20）の数を知ら
せる信号（以下第１の制御信号という）を出力すると共
に、中心指紋（21）の中に中心核（20）が２つ以上あれ
ば中心指紋（21）の中に中心核（20）が２つ以上あるこ
とを知らせ、かつそれぞれの位置を知らせる信号（以下
第２の制御信号とい）を出力するものである。

（８）は距離算出手段であり、中心核算出手段（７）
から第２の制御信号が出力されると、その信号から２つ
の中心核（20）の位置を読み、その間の距離を算出する
ものである。

第４図は中心核間の距離算出を説明する図である。図
において、（20）及び（21）は第２図と同様なものであ
る。図に示すように、中心核（20）を算出し、その間の
距離Ｌを距離算出手段（８）が算出する。

（９）は指紋パターン作成手段であり、中心核算出手
段（７）から第１の制御信号が出力されると、その信号
から中心核（20）の数及び位置を読むと共に、指紋流算
出手段（５）から第１の制御信号に対応する指紋流を読
込んで、両方の中心核パターンを混合して得られたデー
タ（以下合成画像データという）に対応する中心核パタ
ーンを中心核パターン記憶手段（６）から検索し、下記
に示す指紋の合成画像データを得るものである。

第５図は合成画像データを説明する図であり、指紋パ
ターン作成手段（９）で得られたものである。る。

本実施例では、８つの合成画像データを示し、それぞ
れ識別番号を付加して説明する。

（10）は指紋検索手段であり、指紋パターン作成手段
（９）で得られた第５図の合成画像データの指紋パター
ンの識別番号を読み、その合成画像データに類似する指
紋データを後述する指紋データ記憶手段から検索し、類
似する指紋データの識別番号（以下指紋群識別番号とい
う）を後述する判定手段に出力するものである。

（11）は指紋データ記憶手段であり、指紋検索手段
（10）により、検索される指紋データ群とその指紋デー
タの識別番号及び指紋パターンの識別番号が対応されて
登録（以下格納という）されるものである。

第６図は指紋データ記憶手段の格納データを説明する
図である。

この図は指紋パターンの識別番号に対応させて類似す
る指紋データ群を複数種類、それぞれ対応させて格納さ
れていることを示すものである。

（12）は判定手段であり、指紋検索手段（10）から指
紋群識別番号が出力されると、その番号に基づいて指紋
データ記憶手段（11）に格納されている指紋データ群の
指紋データを読み、画像メモリ（４）に格納された指紋
データと比較し、一致するかどうかを判定するものであ
る。

上記のように構成された指紋照合装置について動作を
フローチャートを用いて説明する。

第７図は本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。

この場合は、指紋（１）が光学式読取手段（２）によ
り電気信号に変換され上記説明のデジタル処理部（３）
を介して画像メモリ（４）に格納されたとして、２個の
中心核（20）までを説明する。

また、入力された指紋（１）は第６図に示す指紋群識
別番号２の指紋が入力したとして説明する。

初めに、初期設定として中心核、指紋流及び入力され
た指紋を判定するパラメータをレジスタ等に設定する
（S1）。

すると、中心核算出手段（７）が画像メモリ（４）に
格納された指紋データの谷線を例えばＸ軸、Ｙ軸から検
索していき、パラメータに基づいて中心指紋（21）の中
心核（20）を算出する（S3）。

次に中心核（20）ありかを判断し（S5）、中心核（2
0）があると判断すれば、その数が１個かを判断する（S
7）。１個であれば、その位置及び個数１個とする第１
の制御信号を指紋流算出手段（５）及び指紋パターン作
成手段（９）に出力する（S9）。

第１の制御信号か指紋流算出手段（５）に出力される
と、その信号から中心核（20）の位置を読み、第２図
（ａ）及び（ｂ）に示すように指紋流を算出し、その指
紋流を指紋パターン作成手段（９）に出力する（S1
1）。すると、指紋パターン作成手段（９）がその指紋
流に対応する第３図に示す指紋パターンを指紋パターン
記憶手段（６）から検索し、その識別番号を読む（S1
3）。

次に、指紋パターン作成手段（９）は指紋パターンの
識別番号が分かると、中心核算出手段（７）から出力さ
れた第１の制御信号から中心核（20）の位置を読み、識
別番号の指紋パターンをその位置に合わせ、第５図の
（２）に示す画像データを得る（S15）。そして、指紋
検索手段（10）が得られた画像データの中心核パターン
を読み（S17）、類似する中心核パターンを指紋データ
記憶手段（11）から検索する（S19）。

次に、類似する中心核パターンがあるかを判断し（S2
1）、あると判断すればその識別番号に対応する指紋デ
ータ群の指紋群識別番号を読み（23）、判定手段（12）
にその識別番号を知らせる（S25）。

この場合は指紋群識別番号２を出力したとする。指紋
群識別番号が出力されると判定手段（12）はその指紋群
識別番号に基づく指紋データを読み（S27）、そして画
像メモリ（４）に格納した指紋データと比較する（S2
9）。

次に、両方の指紋データが一致するかを判定する（S3
1）。一致してないと判断すれば、指紋群識別番号の内
の指紋データを全て比較したかを判断し（S33）、全て
比較していないとすれば指紋群識別番号の内の次の指紋
データと比較するように設定しう（S35）、制御をステ
ップS27に移す。

この場合は指紋データ記憶手段（11）に第６図に示す
ように入力した指紋（１）と同じ指紋データが格納され
ているので一致したと判断する。

次に、一致したと判断すれば、入力した指紋は格納さ
れていると判断する（S37）。

また、ステップS33で全て比較したと判断すれば、格
納してないと判断する（S39）。

次に第６図に示す指紋群識別番号３の指紋（１）を入
力した場合について説明する。

すると、中心核算出手段（７）がステップS7で１個で
なと判断して、そして中心核算出手段（７）が２個と判
断する（S40）。２個であれば上記説明の第２の制御信
号を指紋流算出手段（５）、指紋パターン作成手段
（９）、距離算出手段（８）に出力する（S42）。

距離算出手段（８）は第２の制御信号が出力されると
第４図に示すように中心核（20）間の距離Ｌを算出する
（S44）。

次に、指紋流算出手段（５）が中心核（20）を基準と
して第２図（ａ）及び（ｂ）のように指紋流を算出し、
その指紋流を指数パターン算出手段（９）に出力すうる
（S46）。

次に、２個とも指紋流を算出したかを判断し（S4
8）、算出していなければ制御をステップS46に制御を移
す。

２個とも指紋流を算出したとすれば、指紋パターン算
出手段（９）は距離算出手段（８）の距離Ｌを読み、か
つ中心核パターン記憶手段（６）から該当する中心核パ
ターンを読み（S50）、距離Ｌ及び位置に応じた画像デ
ータを作成する（S52）。

そして、上記説明のステップS17以降と同様な処理を
実行し、識別番号３の指紋パターンと指紋群識別番号３
の指紋データを選び入力データと比較する。

また、このとき、指紋データ記憶手段（11）に距離に
応じた指紋パターンを記憶すれば処理スピードが速く、
有効である。

さらに、第６図に示す指紋群識別番号８の指紋が入力
しても、上記と同様な処理方法を用いて、１個の中心核
と中心指紋（21）に２個の中心核とをそれぞれ別々に上
記の処理で指紋パターンを算出し、指紋データ記憶手段
（11）に対応する指紋を格納すればば容易に指紋を照合
できる。

第８図は本発明の全体の流れを説明する図である。

この図は、上記のフローチャートの動作を概略的に説
明する図である。図において、（30）は中心核が２個の
指紋データ、（31）は左流の指紋データ、（32）は右流
の指紋データ、（33）は中心核が０個の指紋データ、
（34）は中心核が３個の指紋データである。

例えば、指紋データ（30）が入力すると、その中心核
（20）を算出し、その中心核パターンを作成し、その中
心核パターンに対応する格納している指紋データと入力
した指紋データとを照合する。

また、指紋データ（33）が入力されると、中心核（2
0）の数が０個であり、指紋流を算出することができな
いが、このような場合でも中心核数０とする指紋群を指
紋データに記憶しておくと容易に照合が可能である。

次に、指紋データ（34）が入力すると、初めに１個の
中心核（20）についてのみの指紋流を算出し、その中心
核パターンを検索した後に、中心指紋（21）の中に２個
の中心核とする上記の処理をして、その中心核パターン
を作成し、１個の中心核パターンと混合した第５図の
（８）のパターンを得て、格納した類似する指紋データ
と照合する。

なお、応用分野とすればセキリュティーにも使えるこ
とは勿論、例えば家のカギ、自動車のキー等の代用とす
ることが可能となる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、入力した指紋の中心核
数をパラメータに基づいて求め、求めた中心核数分の中
心核の位置を基準とする指紋流を求めて、その指紋流に
対応する中心核パターンを作成し、中心核パターンに類
似する指紋群と入力した指紋とを照合し、一致するかど
うかを判定するようにしたので、IDコードを入力するこ
となく入力された指紋を容易に照合できるという効果が
えられている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す指紋照合装置の概略構
成図、第２図（ａ）及び（ｂ）は指紋流を説明する図、
第３図は中心核パターンを説明する図、第４図は中心核
間の距離を算出を説明する図、第５図は合成画像データ
を説明する図、第６図は指紋データ記憶手段の格納デー
タを説明する図、第７図は本発明の動作を説明するフロ
ーチャート、第８図は本発明の全体の流れを説明する図
である。 図において、（１）は指紋、（２）は光学式読取部、
（３）はデジタル処理部、（４）は画像メモリ、（５）
は指紋流算出手段、（６）は中心核パターン記憶手段、
（７）は中心核算出手段、（８）は距離算出手段、
（９）は指紋パターン作成手段、（10）は指紋検索手
段、（11）は指紋データ記憶手段、（12）は判定手段、
である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力した指紋がデータに変換されて格納さ
   れるメモリと、 前記メモリに格納された指紋データの谷線を検索し、パ
   ラメータに基づいて、指紋の中心核の数を求めてその中
   心核数を出力する中心核算出手段と、 前記中心核算出手段から出力される中心核数分の中心核
   の位置を基準とする指紋流を求めて前記中心核数分の指
   紋流を出力する指紋流算出手段と、 前記指紋流に対応するパターンを中心核パターンとして
   予め登録された中心核パターン記憶手段と、 前記中心核算出手段からの中心核数分の指紋流の中心核
   パターンを作成する指紋パターン作成手段と、 前記中心核パターンと類似する指紋群が対応させて格納
   された指紋データ記憶手段と、 前記指紋パターン作成手段から出力される中心核パター
   ンに類似する中心核パターンを前記指紋データ記憶手段
   から検索し、その中心核パターンに対応して格納されて
   いる指紋群の識別番号を知らせる指紋検索手段と、 前記指紋検索手段からの識別番号を読込み、その識別番
   号の指紋群と前記メモリに入力した指紋とを照合し、一
   致するかどうかを判定する判定手段と を備えたことを特徴とする指紋照合装置。