JP2972468B2 - Fingerprint reader - Google Patents

Fingerprint reader

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JP2972468B2
JP2972468B2 JP4341057A JP34105792A JP2972468B2 JP 2972468 B2 JP2972468 B2 JP 2972468B2 JP 4341057 A JP4341057 A JP 4341057A JP 34105792 A JP34105792 A JP 34105792A JP 2972468 B2 JP2972468 B2 JP 2972468B2
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道雄 島田
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、入退室管理システム等
に用いられ、指紋によって本人を判定するシステムにお
いて、指紋をデータとして取り込む指紋読取装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fingerprint reading apparatus which is used in an entry / exit management system or the like, and which takes in a fingerprint as data in a system for determining a person using a fingerprint.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置に用いられて指紋の
画像を取り込む方式として、プリズム等の透明体に指を
押し付けて指紋をカメラで撮影する方式が広く使われて
きた。これは透明体の表面に指先を押し付ける一方、透
明体の裏面から光を入射させ、透明体の表面で反射され
た光をカメラで撮影するものである。指紋の凸部が透明
体の表面と密着した部分では光が透過し、指紋の凹部は
表面に接触しないので光は透過しないで反射する。この
ため、指紋の凸部が暗く凹部が明るく見えるような指紋
画像がカメラの画像出力として得られることになる。こ
の画像出力を予め登録してある指紋画像と比較してその
一致をみることで、本人であることを判定することがで
きる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for taking in a fingerprint image by using this type of apparatus, a method of pressing a finger against a transparent body such as a prism and taking a fingerprint with a camera has been widely used. In this technique, a fingertip is pressed against the surface of the transparent body, light is incident on the back side of the transparent body, and light reflected on the surface of the transparent body is photographed by a camera. Light is transmitted in a portion where the convex portion of the fingerprint is in close contact with the surface of the transparent body, and the light is reflected without being transmitted because the concave portion of the fingerprint does not contact the surface. For this reason, a fingerprint image in which the convex portion of the fingerprint looks dark and the concave portion looks bright is obtained as an image output of the camera. By comparing this image output with a fingerprint image registered in advance and seeing the coincidence, it is possible to determine that the user is the principal.

【0003】しかしながら、この方式は、透明体の表面
に付着した指紋が採取されて悪用されるという問題があ
る。また、透明体表面の汚れによって指紋が読み取れな
くなるという問題もある。特に、汗腺が閉塞して指が乾
燥している場合には、透明体表面での前記した反射,透
過が顕著に行われず、指紋が読みとれない場合がある。
更に、透明体の表面には不特定多数の人の指が接触され
るため、非衛生的であるという問題がある。
However, this method has a problem that a fingerprint attached to the surface of a transparent body is collected and abused. Another problem is that fingerprints cannot be read due to stains on the surface of the transparent body. In particular, when the sweat glands are closed and the finger is dry, the above-mentioned reflection and transmission on the surface of the transparent body are not remarkably performed, and the fingerprint may not be read.
Furthermore, there is a problem that the surface of the transparent body is unsanitary because an unspecified number of human fingers come into contact with the surface.

【0004】そこで、これらの問題を解消するために、
指先に直接光ビームを走査させ、その反射光によって指
紋の凹凸を読み取るものが提案されている。例えば、米
国特許第4322163号や特開昭63−261485
号公報に記載されたものがある。この方式では、所謂非
接触で指紋を読み取ることができるため、前記した透明
体を利用する際の問題が解消できる。しかしながら、光
ビームの走査に時間がかかると共に、光ビームを走査し
ている間中は指が移動しないように指を固定しなければ
ならない。しかしながら、現在では指を走査時間だけ固
定するための有効な構造が提案されてはおらず、また指
を固定させている間、利用者に動きを禁じる等の制約を
与えることになり、好ましいものではない。
[0004] In order to solve these problems,
There has been proposed a device in which a light beam is directly scanned on a fingertip and the unevenness of a fingerprint is read by the reflected light. For example, US Pat. No. 4,322,163 and JP-A-63-261485.
Is described in Japanese Patent Application Publication No. In this method, the fingerprint can be read in a so-called non-contact manner, so that the above-described problem in using the transparent body can be solved. However, the scanning of the light beam takes time, and the finger must be fixed so as not to move during the scanning of the light beam. However, at present, no effective structure for fixing the finger for the scanning time has been proposed, and while the finger is fixed, a restriction such as prohibiting the user from moving is imposed, which is not preferable. Absent.

【0005】このようなことから、指紋の凹凸の立体的
な形状、即ち三次元形状を計測する方式が提案されてき
ている。例えば、「三次元画像計測」(井口征士、佐藤
宏介挿、昭晃堂、1990年11月)や「光応用計測の
基礎」(光工業計測研究専門委員会編、計測自動制御学
会、昭和58年7月)等に詳細な説明がなされている。
このような指紋の凹凸の三次元形状を計測する一例とし
て、複数の位置から指紋を撮影し、得られた複数のステ
レオ画像のそれぞれの同一点を観測することで、指紋の
各点の位置情報、換言すればカメラからの距離情報を計
測するステレオ法が知られている。なお、ステレオ画像
とは、狭義には同一の被写体を異なる位置にある2台の
カメラから撮影して得られる2枚の画像のことである
が、広義には3台以上のカメラから撮影して得られる複
数の画像についてもステレオ画像と称している。
[0005] In view of the above, a method for measuring a three-dimensional shape of fingerprint irregularities, that is, a three-dimensional shape, has been proposed. For example, "Three-dimensional image measurement" (Seiji Iguchi, Kosuke Sato, Shokodo, November 1990) and "Basics of optical applied measurement" (edited by the Technical Committee on Measurement of Optical Industry, Society of Instrument and Control Engineers, Showa 58) (July, July).
As an example of measuring the three-dimensional shape of such a fingerprint unevenness, the position information of each point of the fingerprint is obtained by photographing the fingerprint from a plurality of positions and observing the same point of each of a plurality of obtained stereo images. In other words, a stereo method of measuring distance information from a camera is known. Note that a stereo image is, in a narrow sense, two images obtained by photographing the same subject from two cameras located at different positions, but in a broad sense, photographing from three or more cameras. The plurality of images obtained are also referred to as stereo images.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような、ステレオ
法を指紋の凹凸の三次元形状の計測に適用する場合に
は、被写体としての凹凸が微細であるため、計測に有効
なステレオ画像を得るためにはカメラを指先に接近させ
て撮影を行う必要がある。また、高精度な計測を行うた
めには、ステレオ画像はできるだけ数が多い方が好まし
い。しかしながら、従来では、複数台の独立したカメラ
を近接配置して指の撮影を行っているため、各カメラの
外形寸法以下には両者を近接させることができず、微細
な指紋の凹凸に有効なステレオ画像を得ることが困難で
ある。また、多数のステレオ画像を得るためには、多数
台のカメラが必要となり、これらのカメラを近接配置す
ることも困難であるととともに、カメラの台数の増加に
伴って装置全体が高価なものになるという問題もある。
このため、1台のカメラを移動させながら複数の画像を
撮影することも提案されているが、移動機構が大型化す
るとともに、移動を行うのに時間がかかり、その間前記
した光走査方式の場合と同様に指を固定しなければなら
ないという問題が生じる。本発明の目的は、ステレオ方
式の問題点を解消し、ステレオ方式による有効な指紋の
読み取りを可能にした指紋読取装置を提供することにあ
る。
When such a stereo method is applied to the measurement of the three-dimensional shape of the unevenness of a fingerprint, a stereo image effective for the measurement is obtained because the unevenness of the subject is minute. For this purpose, it is necessary to take a picture by bringing the camera close to the fingertip. In order to perform highly accurate measurement, it is preferable that the number of stereo images is as large as possible. However, conventionally, since a plurality of independent cameras are arranged close to each other to photograph a finger, the two cannot be brought close to each other below the outer dimensions of each camera, which is effective for fine fingerprint irregularities. It is difficult to obtain a stereo image. Also, in order to obtain a large number of stereo images, a large number of cameras are required, and it is difficult to arrange these cameras in close proximity, and as the number of cameras increases, the entire apparatus becomes expensive. There is also the problem of becoming.
For this reason, it has been proposed to take a plurality of images while moving one camera, but the moving mechanism becomes large and it takes time to perform the movement. A problem arises that the finger must be fixed in the same manner as described above. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fingerprint reading apparatus which solves the problem of the stereo system and enables effective fingerprint reading by the stereo system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、読み取られる
指紋の指が載置される窓を有する壁板と、この壁板に沿
って配設されて前記指が窓に位置された状態を検知する
センサと、このセンサの検知出力により前記窓を通して
指紋を照明する照明手段と、前記センサの検出出力によ
り回転駆動される回転駆動部と、窓を通して照明された
指紋を撮像するための結像光学系と撮像素子とで構成さ
れる複数の撮像部を所要寸法で離間配置し、かつ前記各
撮像部の中心位置を回転軸として前記回転駆動部によっ
て回転駆動されるカメラと、前記カメラの少なくとも一
以上の回転位置において各撮像部でそれぞれ撮像した指
紋の映像信号を処理する画像処理回路とを備え、前記画
像処理回路は、複数の撮像部から得られる映像信号をス
テレオ法により距離情報を抽出し、この距離情報に基づ
いて指紋パターンデータを算出することを特徴とする。
Means for Solving the Problems The present invention is read
A wall plate having a window on which a fingerprint finger is placed, and
To detect the state where the finger is located in the window
Through the window with the sensor and the detection output of this sensor
An illuminating means for illuminating a fingerprint, and a detection output of the sensor.
Illuminated through a rotary drive and window
A plurality of image pickup units each including an imaging optical system for picking up a fingerprint and an image pickup element are spaced apart from each other by a required size , and
The rotation drive unit uses the center position of the imaging unit as a rotation axis.
Comprising a camera that is driven to rotate, and an image processing circuit for processing the video signal of the fingerprint captured by the respective imaging portions in at least one or more rotational positions of the camera Te, the picture
The image processing circuit scans video signals obtained from the plurality of imaging units.
The distance information is extracted by the teleo method, and based on this distance information,
And fingerprint pattern data is calculated.

【0008】[0008]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の要部の概略構成を示す斜視図であ
り、同図において、Fは指紋が読み取られる指であり、
本人を判定する際に、壁板1に設けられた窓1aに指F
を臨ませ、或いは指し入れるようになっている。また、
この壁板1の表面側、即ち人が対面する側には液晶等で
構成した表示器2が設けられ、指の位置が適切であるか
否か、或いはその他の情報を表示させるようになってい
る。一方、壁板1の裏面側には指紋読取装置10が設け
られる。この指紋読取装置10には、指Fが臨ませられ
る前記壁板1の窓1aに対して対向配置された1台のカ
メラ11が設けられる。このカメラ11は円筒状をした
カメラ筐体12を有しており、このカメラ筐体12は、
その中心位置に回転軸13が突出され、この回転軸13
に連結された回転駆動部としてのモータ14によって一
方向に回転駆動されるようになっている。このモータ1
4には回転軸13の回転量を検出する回転検出器(図示
せず)が設けられており、カメラ筐体12の回転量を検
出信号として出力することができる。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a main part of the present invention, in which F is a finger from which a fingerprint is read,
When judging the person, the finger F is placed on the window 1a provided in the wall plate 1.
Face or point. Also,
A display device 2 made of liquid crystal or the like is provided on the front side of the wall plate 1, that is, on the side facing the person, to display whether the position of the finger is appropriate or other information. I have. On the other hand, a fingerprint reader 10 is provided on the back side of the wall plate 1. The fingerprint reader 10 is provided with one camera 11 that is arranged to face the window 1a of the wall plate 1 on which the finger F faces. This camera 11 has a camera housing 12 having a cylindrical shape.
The rotation shaft 13 projects at the center position, and the rotation shaft 13
The motor 14 is driven to rotate in one direction by a motor 14 as a rotation drive unit connected to the motor. This motor 1
4 is provided with a rotation detector (not shown) for detecting the amount of rotation of the rotating shaft 13, and can output the amount of rotation of the camera housing 12 as a detection signal.

【0009】前記カメラ筐体12内には、図2に図1の
断面構造を示すように、複数(ここでは2個)の撮像部
20,30がカメラ筐体12の中心線に対して線対称と
なるように所要の間隔をおいてそれぞれ内装される。一
方の撮像部20は、指Fの指紋を光学的に結像するため
の結像光学系21と、結像された光学像を電気信号に変
換するためのCCD等の撮像素子22とで構成される。
同様に、他方の撮像部3も結像光学系31と、撮像素子
32とで構成される。そして、前記各結像光学系21,
31はその光軸を、カメラ筐体12の中心方向に向けて
傾斜し、各光学系21,31の光軸が前記窓1aの位
置、又はその近傍の位置で交差されるようになってい
る。また、前記各撮像素子22,32は、それぞれの結
像光学系21,31に対応させて、その受光面が光軸と
直角となるように支持部材15を介してカメラ筐体12
内に固定支持されている。なお、支持部材15を用いて
いるのは、カメラ筐体12の加工と、撮像素子22,3
2の位置調整を容易に行うためであり、カメラ筐体12
を高精度に加工できる場合には支持部材15は不要であ
り、撮像素子22,32をカメラ筐体12に直接固定支
持させてもよい。
In the camera housing 12, a plurality (two in this case) of image pickup units 20 and 30 are lined with respect to the center line of the camera housing 12, as shown in the sectional structure of FIG. They are installed at required intervals so as to be symmetrical. One imaging unit 20 includes an imaging optical system 21 for optically imaging a fingerprint of the finger F, and an imaging device 22 such as a CCD for converting the formed optical image into an electric signal. Is done.
Similarly, the other imaging unit 3 is also configured by an imaging optical system 31 and an imaging element 32. Then, each of the imaging optical systems 21,
Numeral 31 inclines its optical axis toward the center of the camera housing 12, so that the optical axes of the optical systems 21 and 31 intersect at the position of the window 1a or at a position near the window 1a. . Further, each of the imaging elements 22 and 32 corresponds to each of the imaging optical systems 21 and 31, and the camera housing 12 is supported via the support member 15 so that the light receiving surface is perpendicular to the optical axis.
It is fixedly supported inside. The reason why the supporting member 15 is used is that the processing of the camera housing 12 and the imaging devices 22 and 3 are used.
2 to easily adjust the position of the camera housing 12.
In the case where can be processed with high precision, the support member 15 is unnecessary, and the imaging devices 22 and 32 may be directly fixed and supported on the camera housing 12.

【0010】また、前記カメラ筐体12の周面には、円
環状をした複数本の摺接リング16が円環状に配設さ
れ、各摺接リング16は前記各撮像素子22,32に電
気接続されており、それぞれには、カメラ筐体の円周一
部に対向配置した複数の摺接片17がそれぞれ接触され
ている。これにより、この摺接リング16と摺接片17
を通して撮像素子22,32で撮像した映像信号がカメ
ラ筐体外部に取り出されるようになっている。なお、前
記窓1aに臨む壁板1の内側には、指Fを照明するため
の照明器3が配置される。また、前記窓1aとカメラ筐
体12の前面との間には透明板、ここではガラス板4が
配置され、指Fがカメラ筐体12や各結像光学系21,
31を構成するレンズ等に触れないようになっている。
更に、前記壁板1の近傍位置にはセンサ5が配置され、
人が近づいたことを検出し、所定の信号を出力するよう
に構成されている。
A plurality of annular sliding contact rings 16 are provided on the peripheral surface of the camera housing 12 in an annular shape, and each sliding contact ring 16 is electrically connected to each of the image pickup elements 22 and 32. A plurality of sliding contact pieces 17 are disposed in contact with each other and are arranged opposite to a part of the circumference of the camera housing. As a result, the sliding contact ring 16 and the sliding contact piece 17
The video signals picked up by the image pickup devices 22 and 32 are extracted to the outside of the camera housing. An illuminator 3 for illuminating the finger F is arranged inside the wall plate 1 facing the window 1a. A transparent plate, here a glass plate 4, is disposed between the window 1a and the front surface of the camera housing 12, and the finger F is moved between the camera housing 12 and each of the imaging optical systems 21,
The lens or the like that constitutes 31 is not touched.
Further, a sensor 5 is disposed near the wall plate 1,
It is configured to detect the approach of a person and output a predetermined signal.

【0011】図3は本発明の指紋読取装置のブロック構
成図であり、前記2個の撮像素子22,32はそれぞれ
画像処理回路40に接続される。この画像処理回路40
には、前記各撮像素子22,32から得られた映像信号
に基づいて、ステレオ法によって距離情報を抽出する抽
出部41と、更にこの距離情報を2値化することによっ
て指紋パターンデータを算出する演算部42と、この指
紋パターンデータを出力端子から出力する出力部43と
を備えている。また、前記画像処理回路40は制御回路
50により制御されるが、この制御回路50には前記モ
ータ14が接続され、モータの回転が制御されるととも
に、モータの回転に伴うカメラの回転情報が制御回路5
0に入力されるようになっている。更に、前記センサ5
の検出信号が制御回路50に入力されるようになってい
る。一方、制御回路50からは前記表示器2に所定の表
示信号を出力するようになっている。
FIG. 3 is a block diagram of a fingerprint reading apparatus according to the present invention. The two image pickup devices 22 and 32 are connected to an image processing circuit 40, respectively. This image processing circuit 40
An extracting unit 41 for extracting distance information by a stereo method based on video signals obtained from the respective image pickup devices 22 and 32, and further calculates fingerprint pattern data by binarizing the distance information. An arithmetic unit 42 and an output unit 43 for outputting the fingerprint pattern data from an output terminal are provided. The image processing circuit 40 is controlled by a control circuit 50. The control circuit 50 is connected to the motor 14 to control the rotation of the motor and to control the rotation information of the camera accompanying the rotation of the motor. Circuit 5
0 is input. Further, the sensor 5
Is input to the control circuit 50. On the other hand, the control circuit 50 outputs a predetermined display signal to the display 2.

【0012】この構成の指紋読取装置によれば、壁板1
に人が近づくとセンサ5がこれを検出し、検出信号を制
御回路50に出力する。制御回路50はこれを受けて照
明器3を点灯し、続いて窓1aに臨まされた指Fを照明
する。これと同時に、カメラ11は2個の撮像部20,
30の撮像素子22,32を駆動させ、結像光学系2
1,31により結像された指紋の画像信号を電気信号と
して取り込む。この画像信号は摺接リング16と摺接片
17を介して画像処理回路40に入力される。続いて、
所定のタイミングで制御回路50はモータ14に駆動信
号を出力し、モータを回転させる。このモータの回転に
よりカメラ筐体12が回転され、所定角度だけ回転され
ると、一旦停止し、前述と同様に2個の撮像部20,3
0により指紋の撮像を行う。この撮像により得られた映
像信号は先の映像信号に続いて画像処理回路40に入力
される。また、モータ14に付設した回転検出器からは
カメラ筐体12の回転量が検出され、制御回路50に入
力される。これにより、制御回路50はカメ筐体12の
回転位置を認識し、かつその回転位置における映像信号
を判別して画像処理回路40での処理を行わせる。
According to the fingerprint reading apparatus having this configuration, the wall plate 1
When the person approaches the sensor 5, the sensor 5 detects this, and outputs a detection signal to the control circuit 50. The control circuit 50 receives this and turns on the illuminator 3, and subsequently illuminates the finger F facing the window 1a. At the same time, the camera 11 has two imaging units 20,
30 are driven to form the imaging optical system 2
An image signal of the fingerprint formed by the imaging device 1 and 31 is taken in as an electric signal. This image signal is input to the image processing circuit 40 via the sliding contact ring 16 and the sliding contact piece 17. continue,
At a predetermined timing, the control circuit 50 outputs a drive signal to the motor 14 to rotate the motor. The camera housing 12 is rotated by the rotation of the motor, and when the camera housing 12 is rotated by a predetermined angle, the camera housing 12 is temporarily stopped, and the two imaging units 20, 3 are stopped in the same manner as described above.
0 is used to image a fingerprint. The video signal obtained by this imaging is input to the image processing circuit 40 following the previous video signal. Further, the rotation amount of the camera housing 12 is detected from a rotation detector attached to the motor 14 and is input to the control circuit 50. As a result, the control circuit 50 recognizes the rotational position of the turtle housing 12, determines the video signal at the rotational position, and causes the image processing circuit 40 to perform processing.

【0013】以下、必要とされる角度単位でカメラ筐体
12を回転させ、その都度指紋の撮像を実行する。これ
により、多数の映像信号が画像処理回路40に入力さ
れ、抽出部41ではこれらの映像信号に基づいて、ステ
レオ法によって距離情報を抽出し、更に演算部42でこ
の距離情報を2値化することによって指紋パターンデー
タを算出し、この指紋パターンデータを出力部43から
出力することができる。このようにして得られた指紋パ
ターンデータは、図外の指紋照合装置において、既に登
録されている本人の指紋パターンデータと照合すること
で、本人の判定が行われることは言うまでもない。な
お、この場合、1回の撮像で本人を判定するのに充分な
指紋パターンデータが得られるのであれば、モータ14
によりカメラ11を回転させて複数回の撮像を行う必要
はない。但し、通常では判定の信頼性を高めるために複
数回の撮像を行うことになる。
Hereinafter, the camera housing 12 is rotated by a required angle unit, and each time a fingerprint is picked up. As a result, a large number of video signals are input to the image processing circuit 40. The extraction unit 41 extracts distance information by the stereo method based on these video signals, and further binarizes the distance information by the calculation unit 42. Thus, the fingerprint pattern data can be calculated, and the fingerprint pattern data can be output from the output unit 43. It goes without saying that the fingerprint pattern data obtained in this way is collated with the fingerprint pattern data of the registered person in a fingerprint collation device (not shown) to determine the person. In this case, if sufficient fingerprint pattern data can be obtained to determine the identity of the person by one imaging, the motor 14
Therefore, it is not necessary to rotate the camera 11 to perform image capturing a plurality of times. However, imaging is usually performed a plurality of times in order to increase the reliability of the determination.

【0014】このように、この指紋読取装置では、複数
の撮像部20,30を一体に有する1台のカメラ11を
用いて指紋の撮像を行うため、複数台のカメラを用いて
撮像を行う装置に比較してスペースの低減を図ることが
できる。特に、この構成ではカメラ筐体12を回転させ
ることにより複数の撮像部20,30をそれぞれ異なる
位置で撮像を行うことができるので、カメラを設備した
スペースからはみ出すことなく、撮像が実現できる。ま
た、1台のカメラを移動させながら複数回の撮像を行う
装置に比較して、複数倍の早さでの撮像が可能となり、
迅速な指紋読み取りが可能となる。更に、各撮像部2
0,30の結像光学系21,31はそれぞれの光軸が指
Fに向けられているので、指の近接撮像が容易であり、
指紋の微細凹凸を高精度に読み取ることが可能となる。
なお、センサ5を設けて人が接近した場合にのみ装置を
始動させるので、無駄な電力の消費が防止できる。ま
た、カメラの前側に透明板4を配置することで、指がカ
メラに触れて指が怪我する等の不具合が生じることもな
い。
As described above, in the fingerprint reading apparatus, since a single camera 11 having a plurality of image pickup units 20 and 30 is used to pick up a fingerprint, an apparatus for picking up an image using a plurality of cameras is used. The space can be reduced as compared with the above. In particular, in this configuration, since the plurality of imaging units 20 and 30 can be imaged at different positions by rotating the camera housing 12, imaging can be realized without protruding from the space where the camera is installed. In addition, it becomes possible to take images at a speed that is several times faster than a device that takes a plurality of images while moving one camera,
Quick fingerprint reading becomes possible. Further, each imaging unit 2
Since the optical axes of the imaging optical systems 21 and 31 of 0 and 30 are directed to the finger F, close-up imaging of the finger is easy,
It becomes possible to read the fine irregularities of the fingerprint with high accuracy.
In addition, since the apparatus is started only when the sensor 5 is provided and a person approaches, wasteful power consumption can be prevented. In addition, by disposing the transparent plate 4 on the front side of the camera, there is no problem such that the finger touches the camera and the finger is injured.

【0015】ここで、カメラ筐体には3個以上の撮像部
を設け、各撮像部から得られる映像信号を用いてステレ
オ法により画像処理するようにしてもよく、2個の撮像
部を用いた場合よりも詳細な指紋パターンデータを得る
ことができる。また、各撮像部の結像光学系は、指を近
接撮像した場合でも充分撮影画角内に入れることができ
るのであれば、それぞれの光軸をカメラ筐体の回転軸と
平行に向けた構成としてもよい。更に、回転駆動部はカ
メラの回転軸に回転力を伝えてカメラを回転させている
が、カメラの横に配置してベルト機構や歯車機構を介し
て回転力を伝達し、カメラを回転させるようにしてもよ
い。また、照明装置を工夫して指紋の凹凸に陰影をつけ
たり、或いは指紋にランダムなドット模様を投影するよ
うにすれば、ステレオ画像から三次元情報を抽出するの
が容易になる。また、表示装置において指の位置や移動
方向を支持するようにすれば、指を正しい位置にセット
することができ、正確な読み取りが可能となる。更に、
出力される指紋パターンデータを用いた指紋照合装置が
2値画像ではなく、多値画像を必要する場合には、抽出
された距離情報をそのまま出力したり、距離情報を所定
のビット数に打ち切って出力するようにすればよい。
Here, three or more imaging units may be provided in the camera housing, and image processing may be performed by a stereo method using a video signal obtained from each imaging unit. More detailed fingerprint pattern data can be obtained. In addition, the imaging optical system of each imaging unit has a configuration in which each optical axis is directed parallel to the rotation axis of the camera housing, as long as the imaging optical system can sufficiently enter the field of view even when a finger is imaged in close proximity. It may be. Furthermore, the rotation drive unit transmits the rotational force to the rotation axis of the camera to rotate the camera, but is arranged beside the camera to transmit the rotational force via a belt mechanism or a gear mechanism to rotate the camera. It may be. In addition, if the lighting device is devised to shade the unevenness of the fingerprint or project a random dot pattern on the fingerprint, it becomes easy to extract three-dimensional information from the stereo image. Further, if the position and the moving direction of the finger are supported on the display device, the finger can be set at a correct position, and accurate reading can be performed. Furthermore,
When the fingerprint collation device using the output fingerprint pattern data requires a multi-valued image instead of a binary image, the extracted distance information is output as it is, or the distance information is truncated to a predetermined number of bits. What is necessary is just to output.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、読み取ら
れる指紋の指が窓上に載置されると、センサがこれを検
知して指紋の照明を開始し、かつ同時に回転駆動部がカ
メラの回転を始動させる。そして、カメラでは複数の撮
像部を所要寸法で離間配置し、かつ各撮像部の中心位置
を回転軸として回転駆動されながら指紋の撮像を行い、
少なくとも一以上の回転位置において各撮像部でそれぞ
れ撮像した指紋の映像信号を画像処理回路においてステ
レオ法により距離情報を抽出し、この距離情報に基づい
て指紋パターンデータを算出しているので、装置の小型
化を図るとともに、全自動的に指紋の読み取りを行うこ
とができ、本人判定装置等の適用が実現できるという効
果が得られる。
As described above, according to the present invention, read
When a fingerprint finger is placed on the window, the sensor detects it.
And start lighting the fingerprint, and at the same time
Start the rotation of Mera. And with the camera,
The image units are spaced apart by the required size, and the center position of each imaging unit
The image of the fingerprint is taken while being rotated about the rotation axis,
At least one or more rotation positions for each imaging unit
The image signal of the captured fingerprint is steered by the image processing circuit.
The distance information is extracted by the Leo method, and based on this distance information
The fingerprint pattern data is calculated by using
And automatically read fingerprints.
That the application of the personal identification device can be realized.
Fruit is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の指紋読取装置の一実施例の要部の概略
斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of an embodiment of a fingerprint reading apparatus according to the present invention.

【図2】図1の断面構成図である。FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of FIG.

【図3】図1の指紋読取装置のブロック構成図である。FIG. 3 is a block diagram of the fingerprint reader of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 窓 10 カメラ 11 カメラ筐体 14 モータ 20,30 撮像部 21,31 結像光学系 22,32 撮像素子 40 画像処理回路 50 制御回路 1a window 10 camera 11 camera housing 14 motor 20, 30 imaging unit 21, 31, imaging optical system 22, 32 imaging device 40 image processing circuit 50 control circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】壁面に取り付けられ読み取られる指紋の指
が載置される窓を有する壁板と、前記壁板に取り付けられて前記指の位置が適切であるか
否かを表示する表示器と、 前記 壁板に沿って配設されて前記指が窓に位置された状
態を検知するセンサと、前記 センサの検知出力により前記窓を通して前記指紋を
照明する照明手段と、 前記センサの検出出力により回転駆動される回転駆動部
と、 前記窓を通して照明された前記指紋を撮像するための結
像光学系と撮像素子とで構成される複数の撮像部を所要
寸法で離間配置し、かつ前記各撮像部の中心位置を回転
軸として前記回転駆動部によって回転駆動されるカメラ
と、 前記カメラの少なくとも一以上の回転位置において各撮
像部でそれぞれ撮像した指紋の映像信号からステレオ法
により距離情報を抽出し、この距離情報に基づいて指紋
パターンデータを算出する画像処理回路と、前記センサの出力に基づき前記回転駆動部を駆動制御
し、さらに前記画像処理回路と前記表示器とを制御する
制御回路 とを有することを特徴とする指紋読取装置。
1. A wall plate having a window mounted on a wall surface and on which a fingerprint finger to be read is placed, and whether the finger is mounted on the wall plate and the position of the finger is appropriate.
A display for displaying a whether a sensor the finger disposed along said wall plate to sense the state of being positioned in the window, illuminating means for illuminating the fingerprint through the window by the detection output of the sensor A rotation driving unit that is driven to rotate by a detection output of the sensor; a plurality of imaging units each including an imaging optical system for imaging the fingerprint illuminated through the window and an imaging element, having a required size. spaced arrangement, and the camera that is rotated by the rotary drive unit to the center position of the imaging unit as a rotation axis, from the video signal of the fingerprint captured by the respective imaging portions in at least one or more rotational positions of the camera Stereo method
The distance information is extracted by using the fingerprint
An image processing circuit for calculating pattern data, and drive control of the rotation drive unit based on an output of the sensor
And further controls the image processing circuit and the display.
A fingerprint reader having a control circuit .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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