JP2912759B2 - 指紋照合方法 - Google Patents
指紋照合方法Info
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- JP2912759B2 JP2912759B2 JP4061640A JP6164092A JP2912759B2 JP 2912759 B2 JP2912759 B2 JP 2912759B2 JP 4061640 A JP4061640 A JP 4061640A JP 6164092 A JP6164092 A JP 6164092A JP 2912759 B2 JP2912759 B2 JP 2912759B2
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- Japan
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- pattern
- matching
- center point
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/1365—Matching; Classification
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、施設や機器などの利用
者を特定や限定する場合の個人識別手段として、指紋の
終生不変、万人不同という特徴を利用した指紋照合で個
人識別を行う指紋照合装置に関する。
者を特定や限定する場合の個人識別手段として、指紋の
終生不変、万人不同という特徴を利用した指紋照合で個
人識別を行う指紋照合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の指紋照合装置は（画像電
子学会誌 第１５巻 第３号 １９８６「指紋照合の自
動化技術」に記載されているように）指紋の特徴点であ
るマニューシャやマニューシャ相互間の隆線数により利
用者個人を照合している。
子学会誌 第１５巻 第３号 １９８６「指紋照合の自
動化技術」に記載されているように）指紋の特徴点であ
るマニューシャやマニューシャ相互間の隆線数により利
用者個人を照合している。
【０００３】次に上記従来例の指紋照合動作について説
明する。図７はマニューシャ正面図である。図７におい
て、８０は指紋における隆線の途切れを示す端点、８１
は二つに分かれる分岐点であり、このような隆線の端点
８０や分岐点８１をマニューシャと呼ぶ。
明する。図７はマニューシャ正面図である。図７におい
て、８０は指紋における隆線の途切れを示す端点、８１
は二つに分かれる分岐点であり、このような隆線の端点
８０や分岐点８１をマニューシャと呼ぶ。
【０００４】図８はマニューシャを用いた指紋照合を行
う、従来の指紋照合装置の概略フローチャートである。
図８において、ステップ９０で指紋画像が入力される。
入力指紋画像を２値化し、隆線を描出する（ステップ９
１〜９２）。描出した隆線の切れや汗腺の乱れを修正し
た後、隆線の細線化処理を行い、指紋の中心や軸の傾き
を決定する（ステップ９３〜９５）。指紋の特徴である
マニューシャの位置やマニューシャ相互間の隆線数を描
出し、これらの特徴により個人を照合する（ステップ９
６〜９７）。
う、従来の指紋照合装置の概略フローチャートである。
図８において、ステップ９０で指紋画像が入力される。
入力指紋画像を２値化し、隆線を描出する（ステップ９
１〜９２）。描出した隆線の切れや汗腺の乱れを修正し
た後、隆線の細線化処理を行い、指紋の中心や軸の傾き
を決定する（ステップ９３〜９５）。指紋の特徴である
マニューシャの位置やマニューシャ相互間の隆線数を描
出し、これらの特徴により個人を照合する（ステップ９
６〜９７）。
【０００５】このような従来の方式により、施設や機器
などの利用者を特定や限定する場合の個人識別などが行
われている。
などの利用者を特定や限定する場合の個人識別などが行
われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方式では、指紋情報の入力条件として、画像の解
像度、傾き、かすれ等のノイズの影響に大きく依存して
おり、照合アルゴリズムとして指紋情報の２値化および
細線化等の前処理が必要であり、またマニューシャやマ
ニューシャ相互間の隆線数特徴点の描出が必要であり、
小型な機器やカードなどに指紋照合装置を組み込む場
合、照合アルゴリズムが複雑で指紋照合に時間がかか
り、形状も大きくなり、価格も高くなるという問題があ
った。
従来の方式では、指紋情報の入力条件として、画像の解
像度、傾き、かすれ等のノイズの影響に大きく依存して
おり、照合アルゴリズムとして指紋情報の２値化および
細線化等の前処理が必要であり、またマニューシャやマ
ニューシャ相互間の隆線数特徴点の描出が必要であり、
小型な機器やカードなどに指紋照合装置を組み込む場
合、照合アルゴリズムが複雑で指紋照合に時間がかか
り、形状も大きくなり、価格も高くなるという問題があ
った。
【０００７】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、指紋画像の中心を起点とする放射状の走
査を行い、この放射状走査で得られた照合パターンを用
いて利用者を識別するので、入力条件の依存度が少な
く、照合アルゴリズムとして画像の２値化および細線化
等の前処理、またマニューシャやマニューシャ相互間の
隆線数特徴点の描出が不要であり、小型な機器やカード
などに組み込み可能な、照合アルゴリズムが簡易で照合
時間が短く、小型で、安価な指紋照合装置を提供するこ
とを目的としている。
るものであり、指紋画像の中心を起点とする放射状の走
査を行い、この放射状走査で得られた照合パターンを用
いて利用者を識別するので、入力条件の依存度が少な
く、照合アルゴリズムとして画像の２値化および細線化
等の前処理、またマニューシャやマニューシャ相互間の
隆線数特徴点の描出が不要であり、小型な機器やカード
などに組み込み可能な、照合アルゴリズムが簡易で照合
時間が短く、小型で、安価な指紋照合装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力された指紋画像の中心点を検出し、
検出した中心点から前記入力指紋画像を放射状に走査し
て当該入力指紋画像の特徴パターンを抽出し、予め登録
されている照合用の登録パターンと照合することによ
り、指紋照合の一致不一致を判定するものである。
成するために、入力された指紋画像の中心点を検出し、
検出した中心点から前記入力指紋画像を放射状に走査し
て当該入力指紋画像の特徴パターンを抽出し、予め登録
されている照合用の登録パターンと照合することによ
り、指紋照合の一致不一致を判定するものである。
【０００９】
【作用】したがって、本発明によれば、入力条件の依存
度が少なく、簡易な照合アルゴリズムによる個人識別に
より、小型な機器やカードなどに組み込み可能な、照合
時間が短く、小型で、安価な指紋照合装置を可能とする
ことができる。
度が少なく、簡易な照合アルゴリズムによる個人識別に
より、小型な機器やカードなどに組み込み可能な、照合
時間が短く、小型で、安価な指紋照合装置を可能とする
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例の構成について図面と
ともに説明する。
ともに説明する。
【００１１】図１は本発明における指紋照合装置の概略
ブロック図である。図１において、１は指紋画像を入力
する指紋画像入力部である。２は指紋画像入力部１から
入力された指紋画像の中心点を検出する画像中心点検出
部である。３は指紋画像に対して放射状の走査を行う放
射状走査部である。４は放射状走査によって得られた結
果に対し、指紋の隆線と谷線の境界検出や中心点を検出
を行い照合パターンを生成する照合パターン生成部であ
る。５は入力された指紋画像の照合用に事前登録されて
いる登録パターンを記憶している登録パターン記憶部で
ある。６は登録パターンと照合パターンとを照合し、照
合パターンの中心点を検出する照合中心点検出部であ
る。７は中心点を検出するために放射状走査の中心点を
スパイラルに変化させるスパイラル走査部である。８は
登録パターンと照合パターンとを照合し、同一の指紋で
あるか照合するパターン照合識別部である。９は照合中
心点検出部６の検出結果やパターン照合識別部８の照合
結果を出力する照合結果出力部である。
ブロック図である。図１において、１は指紋画像を入力
する指紋画像入力部である。２は指紋画像入力部１から
入力された指紋画像の中心点を検出する画像中心点検出
部である。３は指紋画像に対して放射状の走査を行う放
射状走査部である。４は放射状走査によって得られた結
果に対し、指紋の隆線と谷線の境界検出や中心点を検出
を行い照合パターンを生成する照合パターン生成部であ
る。５は入力された指紋画像の照合用に事前登録されて
いる登録パターンを記憶している登録パターン記憶部で
ある。６は登録パターンと照合パターンとを照合し、照
合パターンの中心点を検出する照合中心点検出部であ
る。７は中心点を検出するために放射状走査の中心点を
スパイラルに変化させるスパイラル走査部である。８は
登録パターンと照合パターンとを照合し、同一の指紋で
あるか照合するパターン照合識別部である。９は照合中
心点検出部６の検出結果やパターン照合識別部８の照合
結果を出力する照合結果出力部である。
【００１２】以上のように構成された指紋照合装置につ
いて、図２の概略フローチャート、図３の画像中心点検
出波形図、図４の放射状走査波形図、図５照合パターン
生成波形図、図６のスパライル走査軌跡図によって動作
を説明する。
いて、図２の概略フローチャート、図３の画像中心点検
出波形図、図４の放射状走査波形図、図５照合パターン
生成波形図、図６のスパライル走査軌跡図によって動作
を説明する。
【００１３】まず、ステップ１１で指紋画像入力部１か
ら図３の指紋画像４０が入力される。次に画像中心検出
部２によって指紋画像４０のＸ軸輝度投影４１とＹ軸輝
度投影４２が行われ、Ｘ軸の画像中心点ＸｍとＹ軸の画
像中心点Ｙｍが検出される（ステップ１２〜１３）。ス
テップ１４で放射状走査部３の放射状走査中心点にＸｍ
とＹｍを設定する。ステップ１５で登録パターン記憶部
５に照合用に事前登録されている図４の走査線θ１から
θＮまでの複数の登録パターンから一つ選び、その登録
パターン全てを中心照合用パターンとしてもよいが、照
合時間を短縮するため、パターン全てではなく、走査中
心からある範囲を描出し、それを中心照合用パターンと
して読み取ることも可能である。中心照合用パターンは
図４の照合パターン５８のように隆線あるいは谷線の中
心５７に重み付けを施し、指で押す力の変化による位置
ずれを緩和している。なお、この重み付けは登録パター
ンを登録する際に求めた複数のデータから統計的に導く
ことができる。中心照合用パターンを複数走査の登録パ
ターンの中から図４の角度θの走査パターンθ１を選ん
だとする。ステップ１６で図５の指紋入力画像６１を走
査中心点から例えば１度ずつ角度を変化させ、放射状に
走査をする。ステップ１７で放射状の１走査毎に走査結
果の照度波形６２に対して微分演算を施し、境界線波形
６３を求め、さらにステップ１８で境界線波形６３の中
心点波形６４を描出する。ステップ１９でθ１の登録パ
ターン５８と中心点波形６４を照合する。放射状走査で
照合が全て不一致の場合、照合パターンの中心点が登録
パターンの中心点がずれていると判断し、照合パターン
の中心点を図６のスパライル走査の軌跡７０に従って移
動させ再度ステップ１６の放射状走査から照合用の中心
点検出をやり直す。スパイラル走査はスパイラル走査ル
ート７１の軌跡に従い放射状走査の中心点を画像中心点
のＳＰ１からスパイラル走査ポイント７２ごとに、ＳＰ
２から順次ＳＰＮまで移動させる。この照合中心点検出
の時間を短縮させる手段として、放射状走査角度を例え
ば２〜３度ずつとばして走査を行うことや放射状走査の
中心点として谷線もしくは隆線に設定することが考えら
れる。ステップ２１でスパイラル走査ポイント７２を規
定のＳＰ１からＳＰＮまでスパイラル走査ルート７１に
従って放射状走査を行い、照合用の中心点検出を行った
結果、全てのスパイラル走査ポイント７２でθ１の照合
パターン５８と登録パターン６４が一致せず、中心点が
見つからなかった場合、全登録パターンとの照合前に、
照合パターンの中心点検出時点で登録パターンと照合パ
ターンは一致していないと判断し、ステップ２２で照合
結果を指紋照合不一致とする。ステップ３４でこの照合
結果を照合結果出力部９に伝える。スパイラル走査の中
点点がＳＰＮ以前にステップ１９で照合パターン６４と
登録パターン５８が一致した場合、照合用の中心点が検
出されたことになる。ステップ２３で登録パターンの角
度と一致した走査線の角度から入力された指紋画像のお
およその傾き角度αがわかる。ステップ２４で登録パタ
ーン記憶部に登録されているθ１からθＮの登録パター
ン５８と角度θを順次読み取り、放射状走査部３で指紋
画像入力部１からの指紋入力画像６１を読み取った角度
θに指紋画像入力時のずれを考慮し、θ±αで放射状走
査し、照合パターン生成部４で走査結果の照度波形６２
に対して微分演算を施し境界線波形６３を求め、さらに
境界線波形６３の中心点波形６４を描出し、これを照合
パターンとして、登録パターン５８と照合を行う（ステ
ップ２４〜２９）。ステップ３０で走査線θＮまで全登
録パターンとの照合が終了すると、ステップ３１で照合
パターンと登録パターンとの照合割合を算出し、指紋照
合が一致しているか判定する規定値と比較する。ステッ
プ３１の判定結果が規定値を満足する場合であればステ
ップ３２で照合結果を指紋照合一致とし、判定結果が規
定値に達しない場合であればステップ３３で照合結果を
指紋照合不一致とする。ステップ３４でこの照合結果を
照合結果出力部９に伝える。
ら図３の指紋画像４０が入力される。次に画像中心検出
部２によって指紋画像４０のＸ軸輝度投影４１とＹ軸輝
度投影４２が行われ、Ｘ軸の画像中心点ＸｍとＹ軸の画
像中心点Ｙｍが検出される（ステップ１２〜１３）。ス
テップ１４で放射状走査部３の放射状走査中心点にＸｍ
とＹｍを設定する。ステップ１５で登録パターン記憶部
５に照合用に事前登録されている図４の走査線θ１から
θＮまでの複数の登録パターンから一つ選び、その登録
パターン全てを中心照合用パターンとしてもよいが、照
合時間を短縮するため、パターン全てではなく、走査中
心からある範囲を描出し、それを中心照合用パターンと
して読み取ることも可能である。中心照合用パターンは
図４の照合パターン５８のように隆線あるいは谷線の中
心５７に重み付けを施し、指で押す力の変化による位置
ずれを緩和している。なお、この重み付けは登録パター
ンを登録する際に求めた複数のデータから統計的に導く
ことができる。中心照合用パターンを複数走査の登録パ
ターンの中から図４の角度θの走査パターンθ１を選ん
だとする。ステップ１６で図５の指紋入力画像６１を走
査中心点から例えば１度ずつ角度を変化させ、放射状に
走査をする。ステップ１７で放射状の１走査毎に走査結
果の照度波形６２に対して微分演算を施し、境界線波形
６３を求め、さらにステップ１８で境界線波形６３の中
心点波形６４を描出する。ステップ１９でθ１の登録パ
ターン５８と中心点波形６４を照合する。放射状走査で
照合が全て不一致の場合、照合パターンの中心点が登録
パターンの中心点がずれていると判断し、照合パターン
の中心点を図６のスパライル走査の軌跡７０に従って移
動させ再度ステップ１６の放射状走査から照合用の中心
点検出をやり直す。スパイラル走査はスパイラル走査ル
ート７１の軌跡に従い放射状走査の中心点を画像中心点
のＳＰ１からスパイラル走査ポイント７２ごとに、ＳＰ
２から順次ＳＰＮまで移動させる。この照合中心点検出
の時間を短縮させる手段として、放射状走査角度を例え
ば２〜３度ずつとばして走査を行うことや放射状走査の
中心点として谷線もしくは隆線に設定することが考えら
れる。ステップ２１でスパイラル走査ポイント７２を規
定のＳＰ１からＳＰＮまでスパイラル走査ルート７１に
従って放射状走査を行い、照合用の中心点検出を行った
結果、全てのスパイラル走査ポイント７２でθ１の照合
パターン５８と登録パターン６４が一致せず、中心点が
見つからなかった場合、全登録パターンとの照合前に、
照合パターンの中心点検出時点で登録パターンと照合パ
ターンは一致していないと判断し、ステップ２２で照合
結果を指紋照合不一致とする。ステップ３４でこの照合
結果を照合結果出力部９に伝える。スパイラル走査の中
点点がＳＰＮ以前にステップ１９で照合パターン６４と
登録パターン５８が一致した場合、照合用の中心点が検
出されたことになる。ステップ２３で登録パターンの角
度と一致した走査線の角度から入力された指紋画像のお
およその傾き角度αがわかる。ステップ２４で登録パタ
ーン記憶部に登録されているθ１からθＮの登録パター
ン５８と角度θを順次読み取り、放射状走査部３で指紋
画像入力部１からの指紋入力画像６１を読み取った角度
θに指紋画像入力時のずれを考慮し、θ±αで放射状走
査し、照合パターン生成部４で走査結果の照度波形６２
に対して微分演算を施し境界線波形６３を求め、さらに
境界線波形６３の中心点波形６４を描出し、これを照合
パターンとして、登録パターン５８と照合を行う（ステ
ップ２４〜２９）。ステップ３０で走査線θＮまで全登
録パターンとの照合が終了すると、ステップ３１で照合
パターンと登録パターンとの照合割合を算出し、指紋照
合が一致しているか判定する規定値と比較する。ステッ
プ３１の判定結果が規定値を満足する場合であればステ
ップ３２で照合結果を指紋照合一致とし、判定結果が規
定値に達しない場合であればステップ３３で照合結果を
指紋照合不一致とする。ステップ３４でこの照合結果を
照合結果出力部９に伝える。
【００１４】このように、上記実施例によれば、指紋画
像の中心を起点とする放射状の走査を行い、この放射状
走査で得られた照合パターンを用いて利用者を識別する
ので、入力条件の依存度が少なく、照合アルゴリズムと
して画像の２値化および細線化等の前処理、またマニュ
ーシャやマニューシャ相互間の隆線数特徴点の描出が不
要であり、入力条件の依存度が少なく、簡易な照合アル
ゴリズムによる個人識別を可能とする利点を有する。
像の中心を起点とする放射状の走査を行い、この放射状
走査で得られた照合パターンを用いて利用者を識別する
ので、入力条件の依存度が少なく、照合アルゴリズムと
して画像の２値化および細線化等の前処理、またマニュ
ーシャやマニューシャ相互間の隆線数特徴点の描出が不
要であり、入力条件の依存度が少なく、簡易な照合アル
ゴリズムによる個人識別を可能とする利点を有する。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、入力条件の依存度が少なく、簡易な照合アルゴリズ
ムによる個人識別により、小型な機器やカードなどに組
み込み可能な、照合時間が短く、小型で、安価な指紋照
合装置を実現するものである。
に、入力条件の依存度が少なく、簡易な照合アルゴリズ
ムによる個人識別により、小型な機器やカードなどに組
み込み可能な、照合時間が短く、小型で、安価な指紋照
合装置を実現するものである。
【図１】本発明の指紋照合装置の実施例の概略ブロック
図
図
【図２】本発明の指紋照合装置の実施例の概略フローチ
ャート
ャート
【図３】本発明の指紋照合装置の実施例の画像中心点検
出波形図
出波形図
【図４】本発明の指紋照合装置の実施例の放射状走査波
形図
形図
【図５】本発明の指紋照合装置の実施例の照合パターン
生成波形図
生成波形図
【図６】本発明の指紋照合装置の実施例のスパイラル走
査軌跡図
査軌跡図
【図７】従来の指紋照合装置のマニューシャ正面図
【図８】従来の指紋照合装置の概略スローチャート
１ 指紋画像入力部 ２ 画像中心検出部 ３ 放射状走査部 ４ 照合パターン生成部 ５ 登録パターン記憶部 ６ 照合中心点検出部 ７ スパイラル走査部 ８ パターン照合識別部 ９ 照合結果出力部 ４０，６１ 指紋入力画像 ４１ Ｘ軸輝度投影波形 ４２ Ｙ軸輝度投影波形 ５１ 走査中心点 ５２ 走査線 ５６，５７ 隆線あるいは谷線の中心波形 ５８ 登録パターン ６２ 走査結果の照度波形 ６３ 境界線波形 ６４ 境界線の中心点波形 ７０ スパイラル走査の軌跡 ７１ スパイラル走査ルート ７２ スパイラル走査ポイント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 尚久 東京都国分寺市光町一丁目26番24号 (72)発明者 木下 雅文 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番 １号 松下通信工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 入力された指紋画像の中心点を検出し、
検出した中心点から前記入力指紋画像を放射状に走査し
て当該入力指紋画像の特徴パターンを抽出し、予め登録
されている照合用の登録パターンと照合することによ
り、指紋照合の一致不一致を判定する指紋照合方法。 - 【請求項２】 入力された指紋画像の中心点を検出し、
検出した中心点から前記入力指紋画像を放射状に走査し
て特徴パターンを抽出し、予め登録されている照合用の
登録パターンと照合することにより指紋照合を行う指紋
照合方法であって、 照合用の登録パターンとして、複数の走査線で放射状走
査して抽出した複数のパターンを予め登録しておき、前
記複数の登録パターンのうち少なくとも１つの登録パタ
ーンと前記入力指紋画像の特徴パターンを照合し、一致
しない場合は、前記検出した入力指紋画像の中心点と前
記照合用の登録パターン抽出時の中心点がずれているも
のと判断して前記入力指紋画像の中心点をスパイラル状
に変化させ、特徴パターンの抽出をやり直すことを特徴
とする指紋照合方法 。 - 【請求項３】 入力指紋画像の中心点と照合用の登録パ
ターン抽出時の中心点が一致していると判断された場合
に、抽出した入力指紋画像の特徴パターンと予め登録さ
れている照合用の登録パターンとの照合を、複数の走査
線で放射状走査して抽出した複数の登録パターン全てで
行うことにより、指紋照合の一致不一致を判定すること
を特徴とする請求項２記載の指紋照合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4061640A JP2912759B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 指紋照合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4061640A JP2912759B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 指紋照合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05266171A JPH05266171A (ja) | 1993-10-15 |
| JP2912759B2 true JP2912759B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=13177015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4061640A Expired - Fee Related JP2912759B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 指紋照合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2912759B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3535494B2 (ja) * | 2001-12-25 | 2004-06-07 | エヌティティエレクトロニクス株式会社 | 指紋画像判定装置及びプログラム |
| WO2024024404A1 (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 日本電気株式会社 | 指紋情報処理装置、指紋情報処理方法及び記録媒体 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4061640A patent/JP2912759B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05266171A (ja) | 1993-10-15 |
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