JP3065104B2 - 指紋一致装置 - Google Patents
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- JP3065104B2 JP3065104B2 JP8513428A JP51342896A JP3065104B2 JP 3065104 B2 JP3065104 B2 JP 3065104B2 JP 8513428 A JP8513428 A JP 8513428A JP 51342896 A JP51342896 A JP 51342896A JP 3065104 B2 JP3065104 B2 JP 3065104B2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F18/00—Pattern recognition
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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
- G06V40/1347—Preprocessing; Feature extraction
- G06V40/1353—Extracting features related to minutiae or pores
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
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- G06V40/1365—Matching; Classification
- G06V40/1371—Matching features related to minutiae or pores
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- Artificial Intelligence (AREA)
- Collating Specific Patterns (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本願発明は指紋の同一性の確認あるいは他の個人的特
徴の適合に関し、特に、一組の指紋を多くの指紋を含む
参照ファイルと適合させ、２または３以上の指紋の型が
同一の指または異なる指であるかを確認することに関す
る。
徴の適合に関し、特に、一組の指紋を多くの指紋を含む
参照ファイルと適合させ、２または３以上の指紋の型が
同一の指または異なる指であるかを確認することに関す
る。
従来技術 パターン一致または比較方法には、製造工程における
機械部品の同一性の確認や郵便分類の段階におけるアド
レスの読取りのような多くの応用がある。上述の応用
は、機械部品の場合には異なる部品の数は限られてお
り、それらの形状は一般的に単純であるので、簡単な比
較の利用に入る。つまり、機械印刷の置換え数は膨大で
あるが同一性の確認のための26文字及び10の数字のみを
持つ。
機械部品の同一性の確認や郵便分類の段階におけるアド
レスの読取りのような多くの応用がある。上述の応用
は、機械部品の場合には異なる部品の数は限られてお
り、それらの形状は一般的に単純であるので、簡単な比
較の利用に入る。つまり、機械印刷の置換え数は膨大で
あるが同一性の確認のための26文字及び10の数字のみを
持つ。
比較のより複雑な種類としては、画像が作られる条件
が同一でない場合に、特に似ているが同一ではないよう
なものの間での識別がある。画像が生物標本である場合
には画像の変わりやすさが非常に大きいときがある。画
像一致の一面として同定のための対象物のレチナールパ
ターンの一致のようなものがある。他の利用としては指
紋をファイル指紋と比較することによる同一性の確認が
ある。
が同一でない場合に、特に似ているが同一ではないよう
なものの間での識別がある。画像が生物標本である場合
には画像の変わりやすさが非常に大きいときがある。画
像一致の一面として同定のための対象物のレチナールパ
ターンの一致のようなものがある。他の利用としては指
紋をファイル指紋と比較することによる同一性の確認が
ある。
指紋は情報の内容として非常に貴重なものである。指
紋には主として２つの種類の情報が存在する。だい１に
は隆起線の流れ情報であり、第２には指紋の特定の特徴
または詳細点である。ここでは、用語「詳細点」とは単
数及び複数の両方を意味するものとして用いる。指紋は
それらの情報内容に基づいて個人を唯一なものとして特
定する。情報は指紋における詳細点及びそれらの相対的
形態上の関係によって表される。指紋の詳細点の数は指
ごとに異なるが、平均的には指紋ごとに約80から150ま
での間にある。指紋の内容には、非情に多くの記憶され
た指紋が国中の法律執行事務所に存在する。それらの指
紋には既知の個人の指紋のファイルが含まれており、そ
れらはインクが付いた指をカードの上で転がすことによ
って、逮捕に関連しまたは人物証明調査または入国審査
書類を得るための人物証明等の他の理由のために作られ
たもので、また、それはさまざまな方法により犯罪現場
から採取された肉眼では見えないような犯罪現場の指紋
の写しも含む。
紋には主として２つの種類の情報が存在する。だい１に
は隆起線の流れ情報であり、第２には指紋の特定の特徴
または詳細点である。ここでは、用語「詳細点」とは単
数及び複数の両方を意味するものとして用いる。指紋は
それらの情報内容に基づいて個人を唯一なものとして特
定する。情報は指紋における詳細点及びそれらの相対的
形態上の関係によって表される。指紋の詳細点の数は指
ごとに異なるが、平均的には指紋ごとに約80から150ま
での間にある。指紋の内容には、非情に多くの記憶され
た指紋が国中の法律執行事務所に存在する。それらの指
紋には既知の個人の指紋のファイルが含まれており、そ
れらはインクが付いた指をカードの上で転がすことによ
って、逮捕に関連しまたは人物証明調査または入国審査
書類を得るための人物証明等の他の理由のために作られ
たもので、また、それはさまざまな方法により犯罪現場
から採取された肉眼では見えないような犯罪現場の指紋
の写しも含む。
それらの参考指紋は不完全になりやすいが、それはイ
ンク過剰のように指紋の谷間をふさいでしまうことがあ
る場合や、インク不足のように隆起の終端が不鮮明にな
る場合であり、また、同一の指紋の像の異なる領域内に
インク過剰やインク不足の両方ともが生じることがあ
る。指が望ましくない動きをしたり、指を転がす際にそ
の指に加える圧力が均一ではない場合には、指紋の別々
の位置において輪郭が不鮮明になったりにじんだりする
ことがある。保管されている指紋はまた保管されている
間に劣化することがあり、それは例えば古い画像の色が
あせたりしみがついたりするために生じることがある。
さらに、指紋を取る作業のあいだの経験の程度に大きな
差がありまた指紋を得るときの条件により、指紋の画像
の質に大きな差が生じる。同様な状況が実際の指紋の走
査の際の走査装置の違いによっても生じる。
ンク過剰のように指紋の谷間をふさいでしまうことがあ
る場合や、インク不足のように隆起の終端が不鮮明にな
る場合であり、また、同一の指紋の像の異なる領域内に
インク過剰やインク不足の両方ともが生じることがあ
る。指が望ましくない動きをしたり、指を転がす際にそ
の指に加える圧力が均一ではない場合には、指紋の別々
の位置において輪郭が不鮮明になったりにじんだりする
ことがある。保管されている指紋はまた保管されている
間に劣化することがあり、それは例えば古い画像の色が
あせたりしみがついたりするために生じることがある。
さらに、指紋を取る作業のあいだの経験の程度に大きな
差がありまた指紋を得るときの条件により、指紋の画像
の質に大きな差が生じる。同様な状況が実際の指紋の走
査の際の走査装置の違いによっても生じる。
多くの現在の装置における指紋の一致は大部分を全体
的な登録点のようにコアおよびデルタを比較することに
基づいており、それは上述の歪みや変化の多くの要因に
より比較に誤差を生じさせることがあり、それらのほと
んどは、通常、遭遇することがあるようなさまざまな別
々のインキ塗布、保管および予備処理条件により生じ
る。
的な登録点のようにコアおよびデルタを比較することに
基づいており、それは上述の歪みや変化の多くの要因に
より比較に誤差を生じさせることがあり、それらのほと
んどは、通常、遭遇することがあるようなさまざまな別
々のインキ塗布、保管および予備処理条件により生じ
る。
1991年にエルスバイヤー（Elsevier）によって発行さ
れたヘンリー・シー・リー（Henry C.Lee）およびアー
ル・イー・ゲステン（Guessten）の「指紋技術の進歩」
（Advances in Fingerprint Technology）の164乃至191
頁に説明されているように、手による調査は参照ファイ
ルが非常に膨大であるためもはや不可能であるので指紋
の同定の自動化の努力が長い間にわたって行われてい
る。そのような指紋の同定の努力には２つの別々の分野
が含まれる。つまり、（ａ）指紋走査および詳細点同定
の分野および（ｂ）一致する指紋を特定するために別々
指紋に関する詳細点のリストの比較である。参照指紋の
膨大なファイルが走査され、それからデジタル型の詳細
点ファイルが得られるが、それらは完全な自動機械また
は人間の補助を必要とする半自動機械を用いて行われ
る。指紋の走査および詳細点の検出におけるすべての問
題が解消されたというわけではないが一致に関する問題
はより強調されるものであると思われる。
れたヘンリー・シー・リー（Henry C.Lee）およびアー
ル・イー・ゲステン（Guessten）の「指紋技術の進歩」
（Advances in Fingerprint Technology）の164乃至191
頁に説明されているように、手による調査は参照ファイ
ルが非常に膨大であるためもはや不可能であるので指紋
の同定の自動化の努力が長い間にわたって行われてい
る。そのような指紋の同定の努力には２つの別々の分野
が含まれる。つまり、（ａ）指紋走査および詳細点同定
の分野および（ｂ）一致する指紋を特定するために別々
指紋に関する詳細点のリストの比較である。参照指紋の
膨大なファイルが走査され、それからデジタル型の詳細
点ファイルが得られるが、それらは完全な自動機械また
は人間の補助を必要とする半自動機械を用いて行われ
る。指紋の走査および詳細点の検出におけるすべての問
題が解消されたというわけではないが一致に関する問題
はより強調されるものであると思われる。
適合または調査のサブシステムはいずれかの自動化さ
れた指紋特定装置（Automated Fingerprint Identifica
tion System）（AFIS）の最も重要な構成要素を備え
る。その作動は装置全体の適合の信頼性（データベース
に存在するときには正しい一致を立証する可能性）、適
合選択性（各調査の試みにおいて立証された誤り候補の
平均数）および膨大なデータベース装置においては特に
十分な処理数を確立する。指紋の唯一の特定は通常各指
紋に含まれた１組の詳細点を用いて実行される。各指紋
に対しそれらの詳細点は詳細点マップを形成する。
れた指紋特定装置（Automated Fingerprint Identifica
tion System）（AFIS）の最も重要な構成要素を備え
る。その作動は装置全体の適合の信頼性（データベース
に存在するときには正しい一致を立証する可能性）、適
合選択性（各調査の試みにおいて立証された誤り候補の
平均数）および膨大なデータベース装置においては特に
十分な処理数を確立する。指紋の唯一の特定は通常各指
紋に含まれた１組の詳細点を用いて実行される。各指紋
に対しそれらの詳細点は詳細点マップを形成する。
図1aは標準規格および技術国立機関（National Insti
tute of standards and Technology）（NIST）のデータ
ベース４から得た紙にインクをつける手続きによって現
れた特定の概略化した指紋の表示を表しており、図1bは
同一の概略化した指紋であるが、潜在的な表示において
不足インキおよびしみにより現されたものである。図1a
および1bの表示が作られたように異なる条件の結果、図
1aおよび1bにおいて点で表された詳細点の少なくともい
くつかのものは異なり、さらに、異なる位置に配置され
ている。このような相違により、適合方法は、過度の数
の誤りの決定を発生させないように、未知のまたは調査
の指紋と参照指紋とを確実に特定しなければならないと
きにはとくに確固たるものでなければならないことは明
らかである。
tute of standards and Technology）（NIST）のデータ
ベース４から得た紙にインクをつける手続きによって現
れた特定の概略化した指紋の表示を表しており、図1bは
同一の概略化した指紋であるが、潜在的な表示において
不足インキおよびしみにより現されたものである。図1a
および1bの表示が作られたように異なる条件の結果、図
1aおよび1bにおいて点で表された詳細点の少なくともい
くつかのものは異なり、さらに、異なる位置に配置され
ている。このような相違により、適合方法は、過度の数
の誤りの決定を発生させないように、未知のまたは調査
の指紋と参照指紋とを確実に特定しなければならないと
きにはとくに確固たるものでなければならないことは明
らかである。
改良された調査または適合装置が望まれており、それ
は高い信頼性のある適合、低い適合選択性および多数の
データベースの内容における高い装置処理量を提供しな
ければならない。
は高い信頼性のある適合、低い適合選択性および多数の
データベースの内容における高い装置処理量を提供しな
ければならない。
発明の概要 指紋のような像は参考指紋と比較されるが、それは、
第１に、参考指紋のファイルを発生し、その参考指紋を
デジタル化して参考指紋のデジタル表示を発生させ、そ
して、その情報をデジタルメモリ、例えば、読取り専用
メモリ、磁気テープ等のようなものに記憶する。そのよ
うなファイルはすでに存在し、FBIのような機関によっ
て維持されまた更新されている。
第１に、参考指紋のファイルを発生し、その参考指紋を
デジタル化して参考指紋のデジタル表示を発生させ、そ
して、その情報をデジタルメモリ、例えば、読取り専用
メモリ、磁気テープ等のようなものに記憶する。そのよ
うなファイルはすでに存在し、FBIのような機関によっ
て維持されまた更新されている。
デジタル化された参照指紋データは電子計算処理装置
によって特性関連図（ARG）の態様に変換されるが、そ
の図は（ａ）ノードおよびノード特性並びに（ｂ）ノー
ド間の枝および枝特性を含んでおり、それらは参照指紋
の組の抽出されたデジタル詳細点マップから導き出され
る。特性関連図は詳細点の位置および方向性のような形
態情報を含む様々なノードおよび枝特性を含む。１組の
未特定の指紋（その組は１つだけの指紋を含むことがで
きる）を特定するためにはその組の未特定の指紋は保管
されている参照指紋の組と比較する必要がある。この場
合、１組の指紋に適用されている用語「未特定」はその
指紋が未特定の者からのものであることを意味する必要
はなく、それより、それらの指紋が参照指紋と一致しな
かったことを意味する。１組の未特定の指紋の比較は、
まず、未特定の指紋の組の各指紋の特性関連図を発生す
ることにより行い、その特性関連図の各々は（ａ）ノー
ドおよびノード特性並びに（ｂ）ノード間の枝および枝
特性を含み、それらのすべては未特定の指紋の組の抽出
されたデジタル詳細点マップから導き出されるが、それ
は最初に参照指紋ファイルに対し行われたものである。
特性関連図の発生は各ノードの中心に暗に星を発生させ
る。星は中心ノードと、その中心ノードに直接に結合さ
れた枝であるその中心ノードの枝と、その枝の端部にあ
る枝とを含む。未特定の指紋の組の特定つまり比較にお
ける第２の段階は、電子計算処理装置を用いて、（ａ）
未知の指紋の組の指紋の１つのARG内の星と、（ｂ）参
照指紋の組の１つの中の指紋の１つのARGの星との間の
距離マトリクスを発生する。その距離マトリクスは比較
予定の各対に関連するマトリクス要素を含む。本願発明
の望ましい実施例においては、距離マトリクスの要素は
その要素の値にしたがって各指紋対ごとに記憶されて星
対適合の順序を確立する。一貫した星対の適合コアが、
比較予定の各指紋ごとに距離マトリクスおよびARGを用
いて発生される。望ましい実施例においては、適合コア
の発生は記憶された距離マトリクスによって確立された
順序で実行される。比較予定の各指紋対ごとに、適合コ
アは、適合コアと一致する星対が追加できなくなるま
で、適合コア内に含まれた星対と一致する星を追加する
ことによって拡大される。これは、比較予定の指紋の間
には一致がないので発生することがあるが、それは指紋
対の得られるすべての星対は一致してしまっているから
であり、または、一致した星対の所定の制限数に到達し
てしまっているからである。未特定の指紋を参考ファイ
ルの各指紋と連続的に比較する手続きは繰り返される。
調査を付帯的な知識、例えば、特定の指の確定（例えば
人差し指）または手（左または右）によって簡略化する
ことができるときには、調査つまり比較は参照指紋ファ
イルの対応指紋に限定することができる。最も高い得点
を持つ一致コアは、未特定指紋と参照指紋ファイルの指
紋との間の最も近い対一致を確定する。
によって特性関連図（ARG）の態様に変換されるが、そ
の図は（ａ）ノードおよびノード特性並びに（ｂ）ノー
ド間の枝および枝特性を含んでおり、それらは参照指紋
の組の抽出されたデジタル詳細点マップから導き出され
る。特性関連図は詳細点の位置および方向性のような形
態情報を含む様々なノードおよび枝特性を含む。１組の
未特定の指紋（その組は１つだけの指紋を含むことがで
きる）を特定するためにはその組の未特定の指紋は保管
されている参照指紋の組と比較する必要がある。この場
合、１組の指紋に適用されている用語「未特定」はその
指紋が未特定の者からのものであることを意味する必要
はなく、それより、それらの指紋が参照指紋と一致しな
かったことを意味する。１組の未特定の指紋の比較は、
まず、未特定の指紋の組の各指紋の特性関連図を発生す
ることにより行い、その特性関連図の各々は（ａ）ノー
ドおよびノード特性並びに（ｂ）ノード間の枝および枝
特性を含み、それらのすべては未特定の指紋の組の抽出
されたデジタル詳細点マップから導き出されるが、それ
は最初に参照指紋ファイルに対し行われたものである。
特性関連図の発生は各ノードの中心に暗に星を発生させ
る。星は中心ノードと、その中心ノードに直接に結合さ
れた枝であるその中心ノードの枝と、その枝の端部にあ
る枝とを含む。未特定の指紋の組の特定つまり比較にお
ける第２の段階は、電子計算処理装置を用いて、（ａ）
未知の指紋の組の指紋の１つのARG内の星と、（ｂ）参
照指紋の組の１つの中の指紋の１つのARGの星との間の
距離マトリクスを発生する。その距離マトリクスは比較
予定の各対に関連するマトリクス要素を含む。本願発明
の望ましい実施例においては、距離マトリクスの要素は
その要素の値にしたがって各指紋対ごとに記憶されて星
対適合の順序を確立する。一貫した星対の適合コアが、
比較予定の各指紋ごとに距離マトリクスおよびARGを用
いて発生される。望ましい実施例においては、適合コア
の発生は記憶された距離マトリクスによって確立された
順序で実行される。比較予定の各指紋対ごとに、適合コ
アは、適合コアと一致する星対が追加できなくなるま
で、適合コア内に含まれた星対と一致する星を追加する
ことによって拡大される。これは、比較予定の指紋の間
には一致がないので発生することがあるが、それは指紋
対の得られるすべての星対は一致してしまっているから
であり、または、一致した星対の所定の制限数に到達し
てしまっているからである。未特定の指紋を参考ファイ
ルの各指紋と連続的に比較する手続きは繰り返される。
調査を付帯的な知識、例えば、特定の指の確定（例えば
人差し指）または手（左または右）によって簡略化する
ことができるときには、調査つまり比較は参照指紋ファ
イルの対応指紋に限定することができる。最も高い得点
を持つ一致コアは、未特定指紋と参照指紋ファイルの指
紋との間の最も近い対一致を確定する。
本願発明に係る方法の別の面によると、特性関連図を
発生する工程が、（ａ）ARGの特定のノードを抽出デジ
タル詳細点マップの各詳細点に割当てる工程と、（ｂ）
ARGの特定のノードにその対応する詳細点の位置を割当
てる工程と、（ｃ）ARGの特定のノードにその対応する
詳細点の方向に割当てる工程と、（ｄ）特定ノードの方
向によって確立されたように、特定ノードと、特定ノー
ドの周りの四分円の各々内の最も近い他のノードとの間
に枝を構成し、「最も近い」ことはノード間のユークリ
ッド距離によって決定される工程と、（ｅ）枝に、ユー
クリッド距離（ｉ）および他のノードが存在する四分円
（ii）の少なくとも特性を割当てる工程とを含む。
発生する工程が、（ａ）ARGの特定のノードを抽出デジ
タル詳細点マップの各詳細点に割当てる工程と、（ｂ）
ARGの特定のノードにその対応する詳細点の位置を割当
てる工程と、（ｃ）ARGの特定のノードにその対応する
詳細点の方向に割当てる工程と、（ｄ）特定ノードの方
向によって確立されたように、特定ノードと、特定ノー
ドの周りの四分円の各々内の最も近い他のノードとの間
に枝を構成し、「最も近い」ことはノード間のユークリ
ッド距離によって決定される工程と、（ｅ）枝に、ユー
クリッド距離（ｉ）および他のノードが存在する四分円
（ii）の少なくとも特性を割当てる工程とを含む。
本願発明のある面によると、距離マトリクスの計算を
実行する工程が、詳細点の対の間のユークリッド距離を
決定する工程と、詳細点の対の間のユークリッド距離を
前記対の詳細点の間の局部的隆起幅の平均値で割って各
対ごとに標準化した隆起幅距離を発生し、これにより、
形態上の関連リストが標準化した隆起幅距離を含む工程
とを備える。
実行する工程が、詳細点の対の間のユークリッド距離を
決定する工程と、詳細点の対の間のユークリッド距離を
前記対の詳細点の間の局部的隆起幅の平均値で割って各
対ごとに標準化した隆起幅距離を発生し、これにより、
形態上の関連リストが標準化した隆起幅距離を含む工程
とを備える。
本願発明の別の面によると、詳細点の種類及び局部隆
起幅のいずれか一方または両方が特性関連図のノードに
割当てられる。特性関連図の枝は隆起数、標準化隆起幅
及び又は「同一隆起」特性の特性に割当てられる。
起幅のいずれか一方または両方が特性関連図のノードに
割当てられる。特性関連図の枝は隆起数、標準化隆起幅
及び又は「同一隆起」特性の特性に割当てられる。
本願発明によると、距離マトリクスの発生は２つの工
程によって実行される。その内の１つは、未知及び参照
指紋のARG表示の星の特性の値を比較する。それには、
未知の指紋の星の各枝と参照指紋の星の各枝との比較を
含む。枝の各対ごとに点数を発生する。距離マトリクス
の要素の発生に関する第２の工程には、各星対語との枝
対の点数の最大一致合計を計算する工程を含む。
程によって実行される。その内の１つは、未知及び参照
指紋のARG表示の星の特性の値を比較する。それには、
未知の指紋の星の各枝と参照指紋の星の各枝との比較を
含む。枝の各対ごとに点数を発生する。距離マトリクス
の要素の発生に関する第２の工程には、各星対語との枝
対の点数の最大一致合計を計算する工程を含む。
一致コアは以下の工程によって形成される。つまり、
一致コアの第１の要素を特定する、最高の距離マトリク
ス要素に、関連した又は対応した星対を選択する工程
と、そのような第１の要素を一致コアに追加する工程
と、距離マトリクスから一致コアの第１の要素に関連す
る要素を削除して減少された距離マトリクスを発生する
工程と、一致コアの第１の要素内の星対の中心ノードに
隣接するノードに中心を置く星の候補対の中から候補星
対を選択する工程であって、候補星対が、（ａ）一致コ
アと一致するとともに、（ｂ）減少距離マトリクス内の
最高の距離マトリクス要素に関連する一致コアに一致す
るすべての候補星対の中にあり、これにより、一致コア
に対する第２の要素を発生する工程と、第２の要素を一
致コアに別の要素として追加する工程と、減少距離マト
リクスから一致コアに第２の要素として追加された候補
星対に関連する距離マトリクスの要素の内の１つを削除
して別の減少距離マトリクスを形成する工程と、別の星
対を選択する工程、追加する工程、及び前記減少距離マ
トリクスから削除する工程を、少なくとも一致コアに一
致する候補星対の残りがなくなるまで繰り返す工程とか
らなる。上述の通り、一致コア内の要素の所定数は、一
致コアの別の発生を呈すると判断することができ、それ
は「不変性」と呼ばれ、さらにその数より大きな追加の
要素が「不変性」と呼ばれる。
一致コアの第１の要素を特定する、最高の距離マトリク
ス要素に、関連した又は対応した星対を選択する工程
と、そのような第１の要素を一致コアに追加する工程
と、距離マトリクスから一致コアの第１の要素に関連す
る要素を削除して減少された距離マトリクスを発生する
工程と、一致コアの第１の要素内の星対の中心ノードに
隣接するノードに中心を置く星の候補対の中から候補星
対を選択する工程であって、候補星対が、（ａ）一致コ
アと一致するとともに、（ｂ）減少距離マトリクス内の
最高の距離マトリクス要素に関連する一致コアに一致す
るすべての候補星対の中にあり、これにより、一致コア
に対する第２の要素を発生する工程と、第２の要素を一
致コアに別の要素として追加する工程と、減少距離マト
リクスから一致コアに第２の要素として追加された候補
星対に関連する距離マトリクスの要素の内の１つを削除
して別の減少距離マトリクスを形成する工程と、別の星
対を選択する工程、追加する工程、及び前記減少距離マ
トリクスから削除する工程を、少なくとも一致コアに一
致する候補星対の残りがなくなるまで繰り返す工程とか
らなる。上述の通り、一致コア内の要素の所定数は、一
致コアの別の発生を呈すると判断することができ、それ
は「不変性」と呼ばれ、さらにその数より大きな追加の
要素が「不変性」と呼ばれる。
一致コア内の要素の数が特定数より小さく、一致コア
と一致する星対が残っていないときには、調査方法は
「バックアップ」することができ、そして他の調査経路
を試みることができ、それは、一致コアから最も新しく
追加した要素を削除し、それにより、最後から２番目
も、つまり他の要素が前記一致コアに追加された最後の
要素となる。一致コアの要素に関連するいずれかの星の
中心ノードの隣接ノードに中心を置く星の候補対の中か
ら候他の星の候補対を選択する。その星の対は、（ａ）
一致コアと一致するとともに、（ｂ）減少距離マトリク
ス内の最高の距離マトリクス要素に関連する一致コアに
一致するすべての候補星対の中にある。これにより一致
コアに追加される一致コアに対する第２の候補要素を発
生する。候補星対に関連する距離マトリクスの要素の内
の１つを削除してさらに別の減少距離マトリクスを形成
する。別の星対を選択する工程、追加する工程、及び減
少距離マトリクスから削除する工程を、少なくとも一致
コアに一致する候補星対の残りがなくなるまで繰り返
す。
と一致する星対が残っていないときには、調査方法は
「バックアップ」することができ、そして他の調査経路
を試みることができ、それは、一致コアから最も新しく
追加した要素を削除し、それにより、最後から２番目
も、つまり他の要素が前記一致コアに追加された最後の
要素となる。一致コアの要素に関連するいずれかの星の
中心ノードの隣接ノードに中心を置く星の候補対の中か
ら候他の星の候補対を選択する。その星の対は、（ａ）
一致コアと一致するとともに、（ｂ）減少距離マトリク
ス内の最高の距離マトリクス要素に関連する一致コアに
一致するすべての候補星対の中にある。これにより一致
コアに追加される一致コアに対する第２の候補要素を発
生する。候補星対に関連する距離マトリクスの要素の内
の１つを削除してさらに別の減少距離マトリクスを形成
する。別の星対を選択する工程、追加する工程、及び減
少距離マトリクスから削除する工程を、少なくとも一致
コアに一致する候補星対の残りがなくなるまで繰り返
す。
図面の説明 図1aおよび1bは一本の指の簡略印刷像を表示したもの
で、合成詳細点に関する型の異なるインク条件の影響を
図示する。
で、合成詳細点に関する型の異なるインク条件の影響を
図示する。
図２は本願発明に係る指紋適合装置またはシステムの
全体的な図で、画像操作、特徴抽出、参考情報のメモリ
への記憶および一般的な目的でプログラムされまたは特
定の目的の概観を図示する。
全体的な図で、画像操作、特徴抽出、参考情報のメモリ
への記憶および一般的な目的でプログラムされまたは特
定の目的の概観を図示する。
図3aは指紋の詳細点の特性関連図（ARG）であり、図3
bはノード特性ベクトルの可能性のあるビット構造の表
現であり、図3cは枝特性ベクトルのビット構造の可能性
のある表現である。
bはノード特性ベクトルの可能性のあるビット構造の表
現であり、図3cは枝特性ベクトルのビット構造の可能性
のある表現である。
図4aは比較予定の２つの指紋の特性関連図からの一対
の星を図示したもので、各星は中心ノード、その中心ノ
ードからの枝および隣接ノードから作られている。図4b
は指紋の一部を図示するもので、隆起の端部および隆起
の分岐点の詳細点を示し、また、隣り合う詳細点間の隆
起の数の測定も示す。
の星を図示したもので、各星は中心ノード、その中心ノ
ードからの枝および隣接ノードから作られている。図4b
は指紋の一部を図示するもので、隆起の端部および隆起
の分岐点の詳細点を示し、また、隣り合う詳細点間の隆
起の数の測定も示す。
図5a、5b、5cおよび5dは、特定の詳細点を中心とする
局所的座標系と、特定の指紋の詳細点の間から１つの詳
細点まで適用される座標系の定義と、時計回りに回転し
た座標系を持つ図5bに似たファジー四分円定義と、反時
計回りに回転した図5bに似たファシー四分円定義とを表
す。
局所的座標系と、特定の指紋の詳細点の間から１つの詳
細点まで適用される座標系の定義と、時計回りに回転し
た座標系を持つ図5bに似たファジー四分円定義と、反時
計回りに回転した図5bに似たファシー四分円定義とを表
す。
図6aおよび6bはともに本願発明に係る特定の指紋を他
のものと一致させる方法の距離マトリクス発生部分を表
す簡略化したフローチャートである。
のものと一致させる方法の距離マトリクス発生部分を表
す簡略化したフローチャートである。
図７は本願発明に係る２つの指紋の類似点の決定の一
致コア発生部分を表す簡略化したフローチャートであ
る。
致コア発生部分を表す簡略化したフローチャートであ
る。
図8aおよび8bはともに図７の候補ノード選択の詳細点
を示す簡略化したフローチャートを構成する。
を示す簡略化したフローチャートを構成する。
本願発明の説明 図２では個人の指にインクをつけて転がすことによっ
て得た指紋カード10を光学スキャナ12によって走査し
て、詳細点が特定できるような十分な精密なレベルで画
像を表すデジタル信号を発生する。上述の通り、図示の
スキャナを用いる代わりに実際のものの走査装置を用い
て板の上に置かれた指の走査から直接にデジタル信号を
発生することができる。ここで用いるように、本文が他
のことを示さない場合には用語「指紋」または「指紋
像」はインクを付けて転がす指を自動的にまたは手で走
査することから、または実際の走査装置を通じて指紋を
捕捉することから得たデジタル像を意味する。デジタル
信号は従来の特徴抽出装置14に供給され、その装置は詳
細点の位置および方向性の少なくとも１つのリストを抽
出し、また像の概略を生成することができる。詳細点の
型や局部的な隆起の幅のような他の情報を抽出できるこ
とが望ましい。スケルトン（骨組）は指紋の型であり、
そこではコントラストが強調されていて２値情報（１お
よび０）のみが残っている。そのスケルトン化は光学的
に、走査およびデジタル化によって実行することがで
き、または、像の走査によりグレースケールを表すデジ
タル情報を得ることができ、それに続いてデジタル情報
は処理されてグレースケールを２値に圧縮することがで
きる。そのスケルトンを特徴抽出装置で用いて、以下に
述べるように、他の特性、つまり隆起数を抽出すること
ができる。特徴抽出装置14は調査プリントの詳細点リス
トをプロセッサ16に接続する。プロセッサ16は図3aに関
連して以下に説明するようにデジタル詳細点リストの特
性関連図（ARG）への変換を実行する。概略、ARGは指紋
の型の記号的な表示であり、それはカード上の詳細点の
位置、詳細点の方向およびその他の入手可能な特性のよ
うな関連情報を含む。像上の詳細点は、インクによる印
影が作られるごとにまたは実際のものの走査が行われる
ごとに像の詳細点の位置は変わることがあるが、それ
は、例え同一の指であっても、カードウインドウ上の指
の配置が変わるためであり、また、その配置が偶然にも
同一であったとしても、指の転がしおよび指の圧力の変
化により他の詳細点に対するいくつかの詳細点の位置が
移動することがあるからである。未知のつまり調査指紋
のARGは経路18を経由してプロセッサ20に接続される。
この状況ではプロセッサ16および20は同一の汎用プロセ
ッサを用いることができ、それらは所定時間のARG発生
ソフトウエア部分および他の時間の調査ソフトウエアを
備え、またはそれらは各々が特定の機能のためにプログ
ラムされている別々のハードウエア装置を備えることが
できる。
て得た指紋カード10を光学スキャナ12によって走査し
て、詳細点が特定できるような十分な精密なレベルで画
像を表すデジタル信号を発生する。上述の通り、図示の
スキャナを用いる代わりに実際のものの走査装置を用い
て板の上に置かれた指の走査から直接にデジタル信号を
発生することができる。ここで用いるように、本文が他
のことを示さない場合には用語「指紋」または「指紋
像」はインクを付けて転がす指を自動的にまたは手で走
査することから、または実際の走査装置を通じて指紋を
捕捉することから得たデジタル像を意味する。デジタル
信号は従来の特徴抽出装置14に供給され、その装置は詳
細点の位置および方向性の少なくとも１つのリストを抽
出し、また像の概略を生成することができる。詳細点の
型や局部的な隆起の幅のような他の情報を抽出できるこ
とが望ましい。スケルトン（骨組）は指紋の型であり、
そこではコントラストが強調されていて２値情報（１お
よび０）のみが残っている。そのスケルトン化は光学的
に、走査およびデジタル化によって実行することがで
き、または、像の走査によりグレースケールを表すデジ
タル情報を得ることができ、それに続いてデジタル情報
は処理されてグレースケールを２値に圧縮することがで
きる。そのスケルトンを特徴抽出装置で用いて、以下に
述べるように、他の特性、つまり隆起数を抽出すること
ができる。特徴抽出装置14は調査プリントの詳細点リス
トをプロセッサ16に接続する。プロセッサ16は図3aに関
連して以下に説明するようにデジタル詳細点リストの特
性関連図（ARG）への変換を実行する。概略、ARGは指紋
の型の記号的な表示であり、それはカード上の詳細点の
位置、詳細点の方向およびその他の入手可能な特性のよ
うな関連情報を含む。像上の詳細点は、インクによる印
影が作られるごとにまたは実際のものの走査が行われる
ごとに像の詳細点の位置は変わることがあるが、それ
は、例え同一の指であっても、カードウインドウ上の指
の配置が変わるためであり、また、その配置が偶然にも
同一であったとしても、指の転がしおよび指の圧力の変
化により他の詳細点に対するいくつかの詳細点の位置が
移動することがあるからである。未知のつまり調査指紋
のARGは経路18を経由してプロセッサ20に接続される。
この状況ではプロセッサ16および20は同一の汎用プロセ
ッサを用いることができ、それらは所定時間のARG発生
ソフトウエア部分および他の時間の調査ソフトウエアを
備え、またはそれらは各々が特定の機能のためにプログ
ラムされている別々のハードウエア装置を備えることが
できる。
メモリ22はテープ記録、光学ディスクメモリ等のよう
な電子的メモリを用いることができ、それには、未特定
の指紋ARGに関連して上述したように作られた参照指紋
情報の組の特性関連図表示が既に記憶されている。メモ
リは様々なロードされなければならないので、ラインに
よって図示した別のデータ経路24は、調査が行われる前
に、メモリ22に参照指紋情報のARG表示をプロセッサ16
から読み込ませる状態を示す。読取装置、23で示すもの
はそれに結合された制御信号の命令の下で参照指紋に関
連する情報を読み取る。
な電子的メモリを用いることができ、それには、未特定
の指紋ARGに関連して上述したように作られた参照指紋
情報の組の特性関連図表示が既に記憶されている。メモ
リは様々なロードされなければならないので、ラインに
よって図示した別のデータ経路24は、調査が行われる前
に、メモリ22に参照指紋情報のARG表示をプロセッサ16
から読み込ませる状態を示す。読取装置、23で示すもの
はそれに結合された制御信号の命令の下で参照指紋に関
連する情報を読み取る。
本願発明に係る一致方法に用いる詳細点は概略２つの
基本的な型、つまり、（ａ）隆起の結合点（分岐点）お
よび（ｂ）分岐または結合しない隆起の端部（隆起端
部）であるが、それらの２種類の型には限定されない。
各詳細点に関連して得なければならない詳細点情報は位
置であり、それは概略Ｘ−Ｙデカルト座標（Cartesian
coordinates）で与えられるが、円または他の座標およ
び方向で得ることもできる。詳細点の方向は上述のリー
およびゲンステンのテキスト（Lee Guenssten text）で
定義されているが、概略隆起終端位置における隆起方向
および分岐点脈絡の分岐の共通部分の方向とは反対の方
向となるということができる。
基本的な型、つまり、（ａ）隆起の結合点（分岐点）お
よび（ｂ）分岐または結合しない隆起の端部（隆起端
部）であるが、それらの２種類の型には限定されない。
各詳細点に関連して得なければならない詳細点情報は位
置であり、それは概略Ｘ−Ｙデカルト座標（Cartesian
coordinates）で与えられるが、円または他の座標およ
び方向で得ることもできる。詳細点の方向は上述のリー
およびゲンステンのテキスト（Lee Guenssten text）で
定義されているが、概略隆起終端位置における隆起方向
および分岐点脈絡の分岐の共通部分の方向とは反対の方
向となるということができる。
図２のメモリ22に参照指紋特性関連図の情報が読み込
まれ、プロセッサ16が未知の指紋のARGを発生すると、
ともにプロセッサ20で入手できるようになって調査を行
えることができるようになる。特定は、特定予定の指紋
を連続して参照指紋メモリ内の各関連する指紋と比較す
ることによって実行される。従って、一組を構成する２
つの指紋が常に比較されている。つまり、未知のまたは
調査指紋の１つと参照メモリからの指紋の１つとであ
る。概略、各指紋対の比較は、未知の指紋のARGおよび
参照指紋の１つのARGの両方に計算を行って距離マトリ
クスを発生することによって開始される。図２におい
て、距離マトリクスの計算はプロセッサ20のモジュール
26において実行される。プロセッサ20はプログラムされ
た汎用コンピュータであってよく、その場合にはそれ自
体が制御信号を生成し、それはメモリ22からの読み出し
のためにメモリ読取装置23を制御し、またそれはそのな
かの様々なモジュール26、28および30を制御する。つま
り、プロセッサ20が専用プロセッサの場合には、それは
それらの様々な部分の作動の同期をとるためにタイムコ
ントローラつまりシーケンサ39を必要とする場合があ
る。距離マトリクスの計算は１つの指紋ARGの星と他の
指紋ARGの星とを比較することによって、つまり、より
詳しく述べると、未知の指紋の星と参照指紋の内の最新
の１つのものの星とを比較することによって実行され
る。星は以下に定義する。距離マトリクスが図２のモジ
ュール26で実行されると、未知の指紋および参照指紋の
特性関連図の各対の星に対する要素を持つマトリクスを
得る。本願発明の望ましい実施においては、距離マトリ
クスはモジュール26からブロック28に結合され、それは
距離マトリクスの要素の大きさまたは値に応じてそれら
を分類することを表す。その分類はどの様な方法でも実
行することができる。プロセッサ20のブロック30はグラ
フ一致モジュールを表しており、それは、星対ごとに一
致星対の内から最も一致した組を作り上げるために、星
対の一致の可能性のあるすべての組み合わせを試みる。
実質的な一致を生成する見込みのない処理の量を減少さ
せるために、最も似ている星対から開始するように、処
理が望ましくは分類モジュール28で実行される分類によ
って確立される順番でグラフ一致モジュール30において
実行される。グラフ一致がモジュール30で実行される
と、一致の結果は値の形態で経路32を経由して一時的記
憶つまりメモリ34に伝達され、そこでは、最も大きな数
の一致した星対を含んだ少なくともそのグラフの値が、
その一致に関連する参照指紋の同一性とともに記憶され
る。未知の指紋が参照指紋と比較され、その一致値が記
録されると、次の参照指紋に関連する情報がメモリ22か
ら距離マトリクス発生装置26に読み出され、一致手続き
が再び開始される。そのシーケンスは、少なくとも一致
がいくつかのしきい値基準によって確立されたときに発
見されるまで、または関連する参照指紋の供給が終了す
るまで、継続される。記憶装置34に記憶された情報は最
も良い一致を表しており、つまり、１より多くの一致が
記憶されたときに、一致の値または比較上の質を、一致
が関連する参照指紋の同一性とともに表す。ブロック36
は記憶されたものの中から最も一致するものの選択を表
し、ブロック40は表示を表し、それには未知の指紋に最
も一致した少なくともその参照指紋の組の同一性が表示
される。
まれ、プロセッサ16が未知の指紋のARGを発生すると、
ともにプロセッサ20で入手できるようになって調査を行
えることができるようになる。特定は、特定予定の指紋
を連続して参照指紋メモリ内の各関連する指紋と比較す
ることによって実行される。従って、一組を構成する２
つの指紋が常に比較されている。つまり、未知のまたは
調査指紋の１つと参照メモリからの指紋の１つとであ
る。概略、各指紋対の比較は、未知の指紋のARGおよび
参照指紋の１つのARGの両方に計算を行って距離マトリ
クスを発生することによって開始される。図２におい
て、距離マトリクスの計算はプロセッサ20のモジュール
26において実行される。プロセッサ20はプログラムされ
た汎用コンピュータであってよく、その場合にはそれ自
体が制御信号を生成し、それはメモリ22からの読み出し
のためにメモリ読取装置23を制御し、またそれはそのな
かの様々なモジュール26、28および30を制御する。つま
り、プロセッサ20が専用プロセッサの場合には、それは
それらの様々な部分の作動の同期をとるためにタイムコ
ントローラつまりシーケンサ39を必要とする場合があ
る。距離マトリクスの計算は１つの指紋ARGの星と他の
指紋ARGの星とを比較することによって、つまり、より
詳しく述べると、未知の指紋の星と参照指紋の内の最新
の１つのものの星とを比較することによって実行され
る。星は以下に定義する。距離マトリクスが図２のモジ
ュール26で実行されると、未知の指紋および参照指紋の
特性関連図の各対の星に対する要素を持つマトリクスを
得る。本願発明の望ましい実施においては、距離マトリ
クスはモジュール26からブロック28に結合され、それは
距離マトリクスの要素の大きさまたは値に応じてそれら
を分類することを表す。その分類はどの様な方法でも実
行することができる。プロセッサ20のブロック30はグラ
フ一致モジュールを表しており、それは、星対ごとに一
致星対の内から最も一致した組を作り上げるために、星
対の一致の可能性のあるすべての組み合わせを試みる。
実質的な一致を生成する見込みのない処理の量を減少さ
せるために、最も似ている星対から開始するように、処
理が望ましくは分類モジュール28で実行される分類によ
って確立される順番でグラフ一致モジュール30において
実行される。グラフ一致がモジュール30で実行される
と、一致の結果は値の形態で経路32を経由して一時的記
憶つまりメモリ34に伝達され、そこでは、最も大きな数
の一致した星対を含んだ少なくともそのグラフの値が、
その一致に関連する参照指紋の同一性とともに記憶され
る。未知の指紋が参照指紋と比較され、その一致値が記
録されると、次の参照指紋に関連する情報がメモリ22か
ら距離マトリクス発生装置26に読み出され、一致手続き
が再び開始される。そのシーケンスは、少なくとも一致
がいくつかのしきい値基準によって確立されたときに発
見されるまで、または関連する参照指紋の供給が終了す
るまで、継続される。記憶装置34に記憶された情報は最
も良い一致を表しており、つまり、１より多くの一致が
記憶されたときに、一致の値または比較上の質を、一致
が関連する参照指紋の同一性とともに表す。ブロック36
は記憶されたものの中から最も一致するものの選択を表
し、ブロック40は表示を表し、それには未知の指紋に最
も一致した少なくともその参照指紋の組の同一性が表示
される。
図3aは指紋の簡略化した特性関連図を示す。図3aにお
いては円または楕円なノード（結節点）を示しており、
それらの各々は抽出された指紋情報の１つの詳細点と関
連する。１つのその様なノードを310で示し、また隣接
するノードを312で示す。各ノードは以下に説明するよ
うに星の中心ノードである。線つまり「枝」314はノー
ド310と312との間に延在し、互いに関連付けられ、つま
り、２つのノード形態的関係を「表示」する。図3aの各
ノードはそれから延びる複数の枝を持つが、単一のノー
ドに関連する枝の最小数は１である。「星」は選択され
た中心ノードと、そこで終端する枝と、それらの枝の他
方の端部にある「隣接」ノードとからなる。つまり、ノ
ード310が星の中心ノードとして選択されると星全体は
中心ノード310と、枝314、324、326、328および330と、
ノード312、316、318、320および322とからなる。用語
「隣接」はノード312、316、318、320および322が中心
ノード310に関連するときにそれらに割り当てられる。
図3aにおいては、各ノードは詳細点の種類の図形表現に
関連する。例えば、ノード310は340で示された図形に関
連し、それは分岐点の形状であるが、ノード312は図形3
42に関連するが、それは隆起終端を表す。図形の方向は
詳細点方向も示す。図3aに図形で表現された詳細点の種
類および詳細点の方向情報はノードに関連するデジタル
ワードにコード化される。
いては円または楕円なノード（結節点）を示しており、
それらの各々は抽出された指紋情報の１つの詳細点と関
連する。１つのその様なノードを310で示し、また隣接
するノードを312で示す。各ノードは以下に説明するよ
うに星の中心ノードである。線つまり「枝」314はノー
ド310と312との間に延在し、互いに関連付けられ、つま
り、２つのノード形態的関係を「表示」する。図3aの各
ノードはそれから延びる複数の枝を持つが、単一のノー
ドに関連する枝の最小数は１である。「星」は選択され
た中心ノードと、そこで終端する枝と、それらの枝の他
方の端部にある「隣接」ノードとからなる。つまり、ノ
ード310が星の中心ノードとして選択されると星全体は
中心ノード310と、枝314、324、326、328および330と、
ノード312、316、318、320および322とからなる。用語
「隣接」はノード312、316、318、320および322が中心
ノード310に関連するときにそれらに割り当てられる。
図3aにおいては、各ノードは詳細点の種類の図形表現に
関連する。例えば、ノード310は340で示された図形に関
連し、それは分岐点の形状であるが、ノード312は図形3
42に関連するが、それは隆起終端を表す。図形の方向は
詳細点方向も示す。図3aに図形で表現された詳細点の種
類および詳細点の方向情報はノードに関連するデジタル
ワードにコード化される。
図3bは図3aのノードを特定するデジタルワードのフォ
ーマットを表す。図3bにおいて、ワードの18ビットはノ
ードによって表された詳細点のＸ、Ｙ位置に関連し、18
ビットの次の組は詳細点の方向を表し、さらに次の８ビ
ットは詳細点に限定する隆起の幅を特定し（得られる場
合には）、１または２以上のさらに別なビットは詳細点
の種類を示すために割り当てられる（得られる場合に
は）。実際には１ビットだけが２つの上記の特定された
詳細点の種類を明確にするために必要とされるが、追加
のビットを得てその様な詳細が得られる場合には追加の
情報に関連する情報をコード化する。
ーマットを表す。図3bにおいて、ワードの18ビットはノ
ードによって表された詳細点のＸ、Ｙ位置に関連し、18
ビットの次の組は詳細点の方向を表し、さらに次の８ビ
ットは詳細点に限定する隆起の幅を特定し（得られる場
合には）、１または２以上のさらに別なビットは詳細点
の種類を示すために割り当てられる（得られる場合に
は）。実際には１ビットだけが２つの上記の特定された
詳細点の種類を明確にするために必要とされるが、追加
のビットを得てその様な詳細が得られる場合には追加の
情報に関連する情報をコード化する。
図3cは枝特性または特定ごとのビット割り当てを示
す。図3cにおいて、８ビットは枝が終端する２つのノー
ドの各々を特定するもので合計で16ビットである。４つ
の追加のビットはノードによって表された２つの詳細点
の間の隆起数を特定する。８つの追加ビットは「ファジ
ー四分円割当て」のため用いられ、４ビットは四分円内
の端部ノードの第１のノードの位置を特定するもので、
それは第２ノードの詳細点の方向に基づくものであり、
また、追加の４ビットは四分円内の端部ノードの第２の
ノードの位置を特定するものであり、それは第１ノード
の詳細点の方向に基づくものである。４ビットが四分円
を特定するために必要とする理由は特定四分円は「ファ
ジー」だからであり、基本的四分円は特定されるからで
あり、また、その基本的四分円内の位置も３つの領域に
さらに分割されて特定される。つまり、結果として、12
の可能性のあるファジー四分円割当てが存在することに
なる。隆起割当ては図3aのワードにおいて２ビットを必
要とする。その隆起割当ては、隣接する詳細点を表す２
つの隣接ノード（同一の枝に結合されているもの）に対
し、それらが同一の隆起の上に存在するか否かまたは異
なる隆起の上に存在するか否かを確認する。同一の隆起
の特性は図4bに関連して以下に説明する。図3cはここま
でで説明を完了したので、枝ベクトルビットは図２のメ
モリ22にARGの一部として記憶されることが予定されて
いる。
す。図3cにおいて、８ビットは枝が終端する２つのノー
ドの各々を特定するもので合計で16ビットである。４つ
の追加のビットはノードによって表された２つの詳細点
の間の隆起数を特定する。８つの追加ビットは「ファジ
ー四分円割当て」のため用いられ、４ビットは四分円内
の端部ノードの第１のノードの位置を特定するもので、
それは第２ノードの詳細点の方向に基づくものであり、
また、追加の４ビットは四分円内の端部ノードの第２の
ノードの位置を特定するものであり、それは第１ノード
の詳細点の方向に基づくものである。４ビットが四分円
を特定するために必要とする理由は特定四分円は「ファ
ジー」だからであり、基本的四分円は特定されるからで
あり、また、その基本的四分円内の位置も３つの領域に
さらに分割されて特定される。つまり、結果として、12
の可能性のあるファジー四分円割当てが存在することに
なる。隆起割当ては図3aのワードにおいて２ビットを必
要とする。その隆起割当ては、隣接する詳細点を表す２
つの隣接ノード（同一の枝に結合されているもの）に対
し、それらが同一の隆起の上に存在するか否かまたは異
なる隆起の上に存在するか否かを確認する。同一の隆起
の特性は図4bに関連して以下に説明する。図3cはここま
でで説明を完了したので、枝ベクトルビットは図２のメ
モリ22にARGの一部として記憶されることが予定されて
いる。
２つのさらに別の組のビットが図２の距離マトリクス
モジュール26で算出されるが、メモリ22に記憶する必要
はない。隣接するノードによって表された２つの詳細点
の間にはユークリッド距離が存在し、それらの同一の詳
細点の間には標準化した隆起幅の距離が存在する。ユー
クリッド距離は図3cのワードのビット割当て内の32ビッ
トのブロックであるが、標準化された隆起幅は32ビット
のブロックである。標準化された隆起幅の距離は隣り合
うノードの２つの局部的隆起幅の合計の半分によって分
割されるユークリッド距離である。指の隆起は均等に離
れている必要はない。標準化された隆起幅の距離は、指
の弾力性のために、指自体のおよび・またはインクによ
る印影の異なる隆起幅を修正する。
モジュール26で算出されるが、メモリ22に記憶する必要
はない。隣接するノードによって表された２つの詳細点
の間にはユークリッド距離が存在し、それらの同一の詳
細点の間には標準化した隆起幅の距離が存在する。ユー
クリッド距離は図3cのワードのビット割当て内の32ビッ
トのブロックであるが、標準化された隆起幅は32ビット
のブロックである。標準化された隆起幅の距離は隣り合
うノードの２つの局部的隆起幅の合計の半分によって分
割されるユークリッド距離である。指の隆起は均等に離
れている必要はない。標準化された隆起幅の距離は、指
の弾力性のために、指自体のおよび・またはインクによ
る印影の異なる隆起幅を修正する。
図4aは未知の指紋の特性関連図から星410を示すとと
もに、最新に比較された参照指紋のARGからの他の星430
を示す。星410はARG抽出装置16から図２の距離マトリク
ス計算モジュール26に最も新しく結合された未知の指紋
のARGの星の中の星であると考えることができるが、星4
30は比較のためにメモリ22から距離マトリクス計算モジ
ュール26に最も新しく結合された参照指紋のARGの星の
中の星であると考えることができる。図4aの星410の中
心ノードは412で示されており、星430の中心ノードは43
2で示されている。比較予定の特定の組の指紋の第１の
星に対しては、ノード方向はどの様な方向でも良い、つ
まり360度の回転方向とすることができると推測され
る。実際的な問題としては指はインクがつけられて転が
されるときにはカード上を概略同一方向を向き、潜在的
な指紋でさえも望ましい方向を持つので、調査しなけれ
ばならない角度的位置の範囲を限定することができる。
特に、詳細点の方向の一致を、像の60度の時計回りおよ
び反時計回りへの回転に相当する120度内に限定して十
分であると思われる。一致の限定を361度に変更する
と、試験は処理から本質的に排除され、それにより、す
べての可能性のある回転に対する処理となり、その結
果、一致工程における回転上の不変性を保護することが
でき、それにより、印影の相対的な回転量にもかかわら
ず一致を発生することができる。
もに、最新に比較された参照指紋のARGからの他の星430
を示す。星410はARG抽出装置16から図２の距離マトリク
ス計算モジュール26に最も新しく結合された未知の指紋
のARGの星の中の星であると考えることができるが、星4
30は比較のためにメモリ22から距離マトリクス計算モジ
ュール26に最も新しく結合された参照指紋のARGの星の
中の星であると考えることができる。図4aの星410の中
心ノードは412で示されており、星430の中心ノードは43
2で示されている。比較予定の特定の組の指紋の第１の
星に対しては、ノード方向はどの様な方向でも良い、つ
まり360度の回転方向とすることができると推測され
る。実際的な問題としては指はインクがつけられて転が
されるときにはカード上を概略同一方向を向き、潜在的
な指紋でさえも望ましい方向を持つので、調査しなけれ
ばならない角度的位置の範囲を限定することができる。
特に、詳細点の方向の一致を、像の60度の時計回りおよ
び反時計回りへの回転に相当する120度内に限定して十
分であると思われる。一致の限定を361度に変更する
と、試験は処理から本質的に排除され、それにより、す
べての可能性のある回転に対する処理となり、その結
果、一致工程における回転上の不変性を保護することが
でき、それにより、印影の相対的な回転量にもかかわら
ず一致を発生することができる。
指紋のその組の星の特定の対（１つの未知の指紋と１
つの参照指紋）に対する図２のプロセッサ26における距
離マトリクスの発生の第１工程は処理を開始するもの
で、図６のフローチャートの開始ブロック610によって
示されているように、未知の指紋のARGを局部メモリ
（ブロック612）に読み込ませ、そして、参照指紋の第
１のもののARGを読み取る（ブロック614）。ブロック61
4からは、図６の論理はブロック616に流れ、それは未知
の指紋のARG内のすべての星の組をSUにセットする状態
を示す。図6aおよび6bの論理は結局その指紋のSUのすべ
ての要素に対し繰り返される。ブロック616からは論理
は決定ブロック618に流れ、それはセットSUを検査して
それが要素を含んでいるかまたはそれが空であるかを決
定する。セットSUが空のときには、距離マトリクス計算
はその指紋に対しては終了し、論理は経路620を経由し
て図6aおよび6bのフローチャートを離れ、図２の記憶モ
ジュール28に流れる。距離マトリクス計算が完了しなか
ったときには、しかし、論理はNO経路を経由して決定ブ
ロック618を離れ、ブロック622に到達する。ブロック62
2はセットSUからの星ｕの取り除きを示しており、それ
により、それは参照指紋のすべての星と比較することが
できる。ブロック624は、ブロック616が未知の指紋の星
に対し行ったとしても、他のセットSVに参照指紋のARG
のすべての星を割当てる。ブロック624からは論理は決
定ブロック626に流れ、それはセットSVを検査する。セ
ットSVが空で、最新のｕが参照指紋のすべての星と比較
されてしまうと、論理は論理経路628を経由して決定ブ
ロック618に戻る。SVが空でない場合には論理はNO経路
を経由して決定ブロック626を離れブロック630に流れ、
それはｕとの比較のためにセットSVから星ｖの１つを取
り除くことを示す。図6aおよび6bのフローチャートの残
りは星ｕと星ｖとの比較を示す。
つの参照指紋）に対する図２のプロセッサ26における距
離マトリクスの発生の第１工程は処理を開始するもの
で、図６のフローチャートの開始ブロック610によって
示されているように、未知の指紋のARGを局部メモリ
（ブロック612）に読み込ませ、そして、参照指紋の第
１のもののARGを読み取る（ブロック614）。ブロック61
4からは、図６の論理はブロック616に流れ、それは未知
の指紋のARG内のすべての星の組をSUにセットする状態
を示す。図6aおよび6bの論理は結局その指紋のSUのすべ
ての要素に対し繰り返される。ブロック616からは論理
は決定ブロック618に流れ、それはセットSUを検査して
それが要素を含んでいるかまたはそれが空であるかを決
定する。セットSUが空のときには、距離マトリクス計算
はその指紋に対しては終了し、論理は経路620を経由し
て図6aおよび6bのフローチャートを離れ、図２の記憶モ
ジュール28に流れる。距離マトリクス計算が完了しなか
ったときには、しかし、論理はNO経路を経由して決定ブ
ロック618を離れ、ブロック622に到達する。ブロック62
2はセットSUからの星ｕの取り除きを示しており、それ
により、それは参照指紋のすべての星と比較することが
できる。ブロック624は、ブロック616が未知の指紋の星
に対し行ったとしても、他のセットSVに参照指紋のARG
のすべての星を割当てる。ブロック624からは論理は決
定ブロック626に流れ、それはセットSVを検査する。セ
ットSVが空で、最新のｕが参照指紋のすべての星と比較
されてしまうと、論理は論理経路628を経由して決定ブ
ロック618に戻る。SVが空でない場合には論理はNO経路
を経由して決定ブロック626を離れブロック630に流れ、
それはｕとの比較のためにセットSVから星ｖの１つを取
り除くことを示す。図6aおよび6bのフローチャートの残
りは星ｕと星ｖとの比較を示す。
ブロック632はｕおよびｖの中心ノードをucおよびvc
として特定することを示す。論理は連続して決定ブロッ
ク634、636および638を経由して流れ、それらは中心ノ
ードの３つの可能性のある特性要因（ノード記載語に追
加されるもの）を比較する。それらの要因の第１のもの
はノード方向と同様なもので（ブロック634）、第２の
ものは詳細点の種類と同様なもので（ブロック636）、
また、第３のものは像内の指紋に関連する詳細点の位置
と同様なものである（ブロック638）。星対の距離マト
リクス要素値を評価する際における、要因の第１のも
の、つまり、ノード方向の要因の決定は、しきい値とノ
ード方向の間の違いの絶対値と比較することによる。そ
れは以下の式にしたがってブロック634で実行される。
として特定することを示す。論理は連続して決定ブロッ
ク634、636および638を経由して流れ、それらは中心ノ
ードの３つの可能性のある特性要因（ノード記載語に追
加されるもの）を比較する。それらの要因の第１のもの
はノード方向と同様なもので（ブロック634）、第２の
ものは詳細点の種類と同様なもので（ブロック636）、
また、第３のものは像内の指紋に関連する詳細点の位置
と同様なものである（ブロック638）。星対の距離マト
リクス要素値を評価する際における、要因の第１のも
の、つまり、ノード方向の要因の決定は、しきい値とノ
ード方向の間の違いの絶対値と比較することによる。そ
れは以下の式にしたがってブロック634で実行される。
｜（dir312）−（dir332）｜Ｔθ （１） ここで、しきい値Ｔθは上述の120度とすることがで
きる。これによりyes−noの結果を得ることができる。
上述の通り、しきい値は回転の不安定性を保持するため
に361度にセットすることができる。
きる。これによりyes−noの結果を得ることができる。
上述の通り、しきい値は回転の不安定性を保持するため
に361度にセットすることができる。
その星対に対する距離マトリクス要素の値を評価する
際に要因の第２のもの、つまり、詳細点の種類の類似性
の要因の決定は、詳細点の種類の同一性を評価すること
である。詳細点412が種類432に等しいか？この比較は図
６の決定ブロック636で実行され、yes−noの結果を得る
ことができる。詳細点の情報が得られない場合には、そ
のステップの結果は常にyesであり、それにより論理は
常に次の論理ブロックに流れる。
際に要因の第２のもの、つまり、詳細点の種類の類似性
の要因の決定は、詳細点の種類の同一性を評価すること
である。詳細点412が種類432に等しいか？この比較は図
６の決定ブロック636で実行され、yes−noの結果を得る
ことができる。詳細点の情報が得られない場合には、そ
のステップの結果は常にyesであり、それにより論理は
常に次の論理ブロックに流れる。
この星対の中心ノードに対する距離マトリクス要素値
を評価する際に要因の第３のもの、つまり、像内の指紋
に関連する詳細点の位置の類似性を決定することは、図
4aのノード412及び432の標準化された位置を評価するこ
とである。位置の標準化を実行するために像面内の指紋
の位置を記録する。特に、その記録は詳細点の位置が像
内で発生する位置であるＸ及びＹの最小値を確立すると
ともに、評価すべき各ノードの位置からそのＸ及びＹの
最小値を引くことによって達成することができる。これ
は指紋を効果的に像内の同一の位置に配置する。図4aの
ノード412及び432の位置が標準化されると、ノードの標
準化された位置間の差の絶対値が図６のブロック638内
のしきい値と比較される。像面に512のピクセルを持つ
特定の実施例においてＸ及びＹの両方の約150ピクセル
のしきい値が発見されて良好な結果を得ることができ
た。
を評価する際に要因の第３のもの、つまり、像内の指紋
に関連する詳細点の位置の類似性を決定することは、図
4aのノード412及び432の標準化された位置を評価するこ
とである。位置の標準化を実行するために像面内の指紋
の位置を記録する。特に、その記録は詳細点の位置が像
内で発生する位置であるＸ及びＹの最小値を確立すると
ともに、評価すべき各ノードの位置からそのＸ及びＹの
最小値を引くことによって達成することができる。これ
は指紋を効果的に像内の同一の位置に配置する。図4aの
ノード412及び432の位置が標準化されると、ノードの標
準化された位置間の差の絶対値が図６のブロック638内
のしきい値と比較される。像面に512のピクセルを持つ
特定の実施例においてＸ及びＹの両方の約150ピクセル
のしきい値が発見されて良好な結果を得ることができ
た。
｜（X312）−（X332）｜TX （2a） ｜（Y312）−（Y332）｜TY （2b） ＴXが像の幅より大きく設定され、さらにＴYが像の高
さより大きく設定されると、変換上の不変性が保持さ
れ、ブロック638の応答が常にYESになる。その星対の距
離マトリクス要素値を評価する際の要因の最初の３つの
決定は値をその３つの決定の結果に割り当てることによ
って達成される。つまり、３つの条件のいずれも一致し
ないときにはゼロの値がその指紋対の星対の距離マトリ
クスの要素の値として割り当てられるが、すべての条件
が一致するときにはどの値も割り当てられず、値を確立
するためにさらに評価が実行される。決定ブロック63
4、636及び638によって確立されたすべての条件が一致
することがない場合には論理はブロック640に達する。
すべてのｖが評価されてしまっていないときにはブロッ
ク640は決定ブロック626に戻るように導かれ、それによ
り論理が評価のために他のｖを選択する。
さより大きく設定されると、変換上の不変性が保持さ
れ、ブロック638の応答が常にYESになる。その星対の距
離マトリクス要素値を評価する際の要因の最初の３つの
決定は値をその３つの決定の結果に割り当てることによ
って達成される。つまり、３つの条件のいずれも一致し
ないときにはゼロの値がその指紋対の星対の距離マトリ
クスの要素の値として割り当てられるが、すべての条件
が一致するときにはどの値も割り当てられず、値を確立
するためにさらに評価が実行される。決定ブロック63
4、636及び638によって確立されたすべての条件が一致
することがない場合には論理はブロック640に達する。
すべてのｖが評価されてしまっていないときにはブロッ
ク640は決定ブロック626に戻るように導かれ、それによ
り論理が評価のために他のｖを選択する。
図4aを参照すると、上述の３つの条件のすべてが一致
した場合にはノード412及び432が中心となる星の比較が
継続され、論理は決定ブロック638のYES出力からノード
602に流れ、それは図6bの論理につながる。図6bの論理
はノード412及び432を中心とする星の比較を続け、それ
は、（ａ）枝特性ベクトル及び（ｂ）その枝の端部にあ
るノードの特性ベクトルを含み、ノード412から出る枝
の各々のベクトルの組み合わせを、ノード432から出る
枝特性ベクトル（及び関連するノード特性ベクトル）と
連続的に比較することによって行う。最新の中心ノード
ucに結合されたすべての枝はブロック642内で１つのセ
ットBRUに結合される。決定ブロック644はセットBRUを
評価し、そのセットが空であるときには、ノード604の
経路を経由して論理を図6aの論理に戻す。セットBRUが
空でないときには論理はNO経路を経由して決定ブロック
644を離れ、ブロック646に達する。ブロック646は１つ
の枝buをさらに処理するためにセットBRUから選択する
こととセットBRUからのその取り除きを示す。また、ブ
ロック646では、中心ノードucから選択枝buの他方の端
部にあるノードが「隣接」ノードuNとして示されてい
る。ブロック648は参照指紋星のすべての枝のセットBRV
への割り当てを示す。決定ブロック650はセットBRVを検
査し、その組が空のときには論理をブロック644に戻
す。これは、セットBRV内のすべての枝がセットBRVの最
新の枝buと比較されたという事実を示す。セットBRVが
空でないときには論理はNO経路を通ってブロック650を
離れブロック652に到達する。ブロック652はbuと比較す
るための参照指紋の星ｖの枝buの選択とセットBRVから
の枝bvの取りのぞきを示す。ブロック652は中心ノードv
cから選択枝の他方の端部にあるノードを「隣接」ノー
ドvNと指定することを示す。
した場合にはノード412及び432が中心となる星の比較が
継続され、論理は決定ブロック638のYES出力からノード
602に流れ、それは図6bの論理につながる。図6bの論理
はノード412及び432を中心とする星の比較を続け、それ
は、（ａ）枝特性ベクトル及び（ｂ）その枝の端部にあ
るノードの特性ベクトルを含み、ノード412から出る枝
の各々のベクトルの組み合わせを、ノード432から出る
枝特性ベクトル（及び関連するノード特性ベクトル）と
連続的に比較することによって行う。最新の中心ノード
ucに結合されたすべての枝はブロック642内で１つのセ
ットBRUに結合される。決定ブロック644はセットBRUを
評価し、そのセットが空であるときには、ノード604の
経路を経由して論理を図6aの論理に戻す。セットBRUが
空でないときには論理はNO経路を経由して決定ブロック
644を離れ、ブロック646に達する。ブロック646は１つ
の枝buをさらに処理するためにセットBRUから選択する
こととセットBRUからのその取り除きを示す。また、ブ
ロック646では、中心ノードucから選択枝buの他方の端
部にあるノードが「隣接」ノードuNとして示されてい
る。ブロック648は参照指紋星のすべての枝のセットBRV
への割り当てを示す。決定ブロック650はセットBRVを検
査し、その組が空のときには論理をブロック644に戻
す。これは、セットBRV内のすべての枝がセットBRVの最
新の枝buと比較されたという事実を示す。セットBRVが
空でないときには論理はNO経路を通ってブロック650を
離れブロック652に到達する。ブロック652はbuと比較す
るための参照指紋の星ｖの枝buの選択とセットBRVから
の枝bvの取りのぞきを示す。ブロック652は中心ノードv
cから選択枝の他方の端部にあるノードを「隣接」ノー
ドvNと指定することを示す。
図6bの論理の他の部分は参照星の最新の枝と未知の星
の最新の枝buとの比較と、参照星の最新の隣接ノードvN
と未知の星の最新の隣接ノードuNとの比較を示す。枝及
び隣接ノードの比較は例えば図4aにおいて理解できるで
あろう。そこでは、比較はまず（ａ）枝414及び隣接ノ
ード416を示す結合ベクトルと（ｂ）枝434及び隣接ノー
ド436を表す結合ベクトルとの間で行われる。その比較
は５枝特性から行うことができ、それらは（１）隆起数
特性、（２）ファジー四分円特性、（３）隆起割り当て
特性、（４）ユークリッド距離特性及び（５）標準化さ
れた隆起幅距離特性であり、それらは図3cのワードで発
見された情報の断片のすべてである。比較は隣接ノード
特性、方向及び詳細点の種類の内の２つを用いて行うこ
とができ、それらは図3bのワード内に見つけられるもの
である。それらの比較はより詳細に以下に説明する。
の最新の枝buとの比較と、参照星の最新の隣接ノードvN
と未知の星の最新の隣接ノードuNとの比較を示す。枝及
び隣接ノードの比較は例えば図4aにおいて理解できるで
あろう。そこでは、比較はまず（ａ）枝414及び隣接ノ
ード416を示す結合ベクトルと（ｂ）枝434及び隣接ノー
ド436を表す結合ベクトルとの間で行われる。その比較
は５枝特性から行うことができ、それらは（１）隆起数
特性、（２）ファジー四分円特性、（３）隆起割り当て
特性、（４）ユークリッド距離特性及び（５）標準化さ
れた隆起幅距離特性であり、それらは図3cのワードで発
見された情報の断片のすべてである。比較は隣接ノード
特性、方向及び詳細点の種類の内の２つを用いて行うこ
とができ、それらは図3bのワード内に見つけられるもの
である。それらの比較はより詳細に以下に説明する。
隆起数特性を理解するためには図4bがスケルトン化し
た指紋の印影の簡略化した部分を図示している点に注目
しなければならない。図4bにおいては複数の隆起450、4
52、454は２つの詳細点456及び458を分ける。詳細点456
と458との間に延びる概念線つまりダッシュ線460はそれ
らの３つの隆起を横切るのでこの場合の隆起数は３であ
る。２つの枝bu及びbv（それぞれの星からのもの）の隆
起数は等しいかまたは許容しきい値内になければならな
い。２つの枝bu及びbvの隆起数特性は図6bの決定ブロッ
ク654内で比較される。
た指紋の印影の簡略化した部分を図示している点に注目
しなければならない。図4bにおいては複数の隆起450、4
52、454は２つの詳細点456及び458を分ける。詳細点456
と458との間に延びる概念線つまりダッシュ線460はそれ
らの３つの隆起を横切るのでこの場合の隆起数は３であ
る。２つの枝bu及びbv（それぞれの星からのもの）の隆
起数は等しいかまたは許容しきい値内になければならな
い。２つの枝bu及びbvの隆起数特性は図6bの決定ブロッ
ク654内で比較される。
それらの２つの枝の隆起数が等しいかまたは許容基準
内にあるときには図6bの論理はそのYES出力を経てブロ
ック654から別のブロック656に流れ、そこではファジー
四分円が評価される。ファジー四分円の評価には局部的
座標系の理解が必要である。図5a、5b、5c及び5dは局部
的座標の理解を助ける。図5aにおいては中心詳細点512
が矢印514で示された詳細点方向を持つ。矢印514は第１
の四分円つまり四分円Ｉを二分割し、他の四分円II、II
I及びIVを中心ノードの周りに反時計回りに順番に配置
する。矢印514の方向は詳細点方向としてデジタル的に
コード化され、ARG内の詳細点に対応するノードに関連
する特性の１つとなる。図5bにおいて、軸線502及び504
はスケルトン化された指紋の印影の詳細点（黒点）と一
致する位置で交差し、その詳細点の方向は線502及び504
によって特定された第１（Ｉ）四分円を二分割する。図
5bの座標系の0,0にある詳細点に関しては、第１、第
２、第３及び第４四分円にある最も近い詳細点（それら
が存在するときには）は隣接として定義する。必要な場
合には、各四分円にある次に最も近い詳細点を隣接の定
義に含めることができる。各四分円内の最も近い詳細点
のみを隣接と定義するときには、特性関連図内の星の中
心として選択されたノードの４つのノードより多くのも
のは存在しない。各四分円内の２つの最も近い詳細点を
隣接として定義したときには各星の中心ノードの８つの
ノードより多くのものは存在することができず、各四分
円内の３つの隣接詳細点に対し12が隣接ノードの最大数
となる。
内にあるときには図6bの論理はそのYES出力を経てブロ
ック654から別のブロック656に流れ、そこではファジー
四分円が評価される。ファジー四分円の評価には局部的
座標系の理解が必要である。図5a、5b、5c及び5dは局部
的座標の理解を助ける。図5aにおいては中心詳細点512
が矢印514で示された詳細点方向を持つ。矢印514は第１
の四分円つまり四分円Ｉを二分割し、他の四分円II、II
I及びIVを中心ノードの周りに反時計回りに順番に配置
する。矢印514の方向は詳細点方向としてデジタル的に
コード化され、ARG内の詳細点に対応するノードに関連
する特性の１つとなる。図5bにおいて、軸線502及び504
はスケルトン化された指紋の印影の詳細点（黒点）と一
致する位置で交差し、その詳細点の方向は線502及び504
によって特定された第１（Ｉ）四分円を二分割する。図
5bの座標系の0,0にある詳細点に関しては、第１、第
２、第３及び第４四分円にある最も近い詳細点（それら
が存在するときには）は隣接として定義する。必要な場
合には、各四分円にある次に最も近い詳細点を隣接の定
義に含めることができる。各四分円内の最も近い詳細点
のみを隣接と定義するときには、特性関連図内の星の中
心として選択されたノードの４つのノードより多くのも
のは存在しない。各四分円内の２つの最も近い詳細点を
隣接として定義したときには各星の中心ノードの８つの
ノードより多くのものは存在することができず、各四分
円内の３つの隣接詳細点に対し12が隣接ノードの最大数
となる。
詳細点の方向を完全に確立できたとしても、指紋が転
がると、一致した指紋の同一の詳細点は、未知及び参照
指紋における図5bの軸線502及び504のような軸線の両側
に落ちる。しかし、いくぶんか誤差なしで詳細点の方向
を定義することは不可能であり、その上、四分円の境界
の近くに落ちる詳細点は未知の及び参照印影のいずれか
の側にも任意に落ちることができる。隣接詳細点が２つ
の指紋内の異なる四分円に落ちることとなるわずかな差
異の存在において調査をより確固たるものにするため
に、「ファジー」四分円手段を用いる。その「ファジ
ー」手段においては各隣接する詳細点またはノードは、
特定の四分円内では「強く」ように定義され、２つの隣
り合う四分円では「弱く」と定義される。
がると、一致した指紋の同一の詳細点は、未知及び参照
指紋における図5bの軸線502及び504のような軸線の両側
に落ちる。しかし、いくぶんか誤差なしで詳細点の方向
を定義することは不可能であり、その上、四分円の境界
の近くに落ちる詳細点は未知の及び参照印影のいずれか
の側にも任意に落ちることができる。隣接詳細点が２つ
の指紋内の異なる四分円に落ちることとなるわずかな差
異の存在において調査をより確固たるものにするため
に、「ファジー」四分円手段を用いる。その「ファジ
ー」手段においては各隣接する詳細点またはノードは、
特定の四分円内では「強く」ように定義され、２つの隣
り合う四分円では「弱く」と定義される。
図5cは図5bと同一の指紋の印影を持つが15度だけ時計
方向に回転された軸線502′及び504′を持つ。その結
果、図5bの第１の四分円内にある詳細点550は図5cでは
第２四分円内にあるが、図5bでは第４四分円内にある詳
細点552は図5cの第１四分円内にある。他の四分円内に
ある他の詳細点は同様に隣の四分円に移動することがあ
る。図5dは図5cに似ているが、元の位置から反時計方向
に15度回転された軸線502″及び504″を持つ。この結果
当然ながらいくつかの詳細点は元占めていた四分円とは
異なる四分円に移動することになる。
方向に回転された軸線502′及び504′を持つ。その結
果、図5bの第１の四分円内にある詳細点550は図5cでは
第２四分円内にあるが、図5bでは第４四分円内にある詳
細点552は図5cの第１四分円内にある。他の四分円内に
ある他の詳細点は同様に隣の四分円に移動することがあ
る。図5dは図5cに似ているが、元の位置から反時計方向
に15度回転された軸線502″及び504″を持つ。この結果
当然ながらいくつかの詳細点は元占めていた四分円とは
異なる四分円に移動することになる。
ファジー四分円特性は12に値付けられており、それら
値の内の４つは基本四分円内で「強く」であり、それら
の値のうちの他の８つは２つの相互に隣り合う四分円内
で「弱く」である。ファジー四分円値の評価は中心ノー
ドの各隣接する詳細点ごとに、それが上述の軸線の時計
回り及び反時計回りのシフトにかかわらず四分円内に残
るか否かに注目することによって達成される。つまり、
それがそのように残るときにはその四分円に強く存在す
るというように言われる。満足するように見つけられた
数字で表した値は、それぞれ、第１四分円に対しゼロ、
第２四分円に対し３及び第３及び第４四分円に対し６及
び９となる。図5cに示すように、軸線の時計回りのシフ
トの間に、隣り合う詳細点が異なる四分円に落ちるとき
には、元の四分円内では弱くなり、それが軸線の回転の
結果として移動する四分円内では弱くなるように示され
る。特に、詳細点が四分円Ｉから四分円IIに、IIからII
Iへ、IIIからIVへ、またはIVからＩへ移動すると、１、
４、７及び10の値がそれぞれ割り当てられる。同様に、
軸線の反時計回りのシフトに対しては、図5bに示すよう
に、詳細点が四分円IIから四分円Ｉに、IIIからIIに、I
VからIIIに、またはＩからIVに移動するときには、２、
５、８及び11の値がそれぞれ割り当てられる。その値は
４ビットにコード化され、図3cに示された８ビットの
「ファジー四分円」ワード部分の一部における図１のメ
モリ22に記憶される情報の一部となる。最も新たに評価
されたノード対に関連する等しく重要な他の四分円が存
在し、それは隣接ノードの座標系内の中心ノードのファ
ジー四分円である。つまり、それは図3cの８ビットファ
ジー四分円ワード部分の内の残りの４ビットに記憶され
ている。
値の内の４つは基本四分円内で「強く」であり、それら
の値のうちの他の８つは２つの相互に隣り合う四分円内
で「弱く」である。ファジー四分円値の評価は中心ノー
ドの各隣接する詳細点ごとに、それが上述の軸線の時計
回り及び反時計回りのシフトにかかわらず四分円内に残
るか否かに注目することによって達成される。つまり、
それがそのように残るときにはその四分円に強く存在す
るというように言われる。満足するように見つけられた
数字で表した値は、それぞれ、第１四分円に対しゼロ、
第２四分円に対し３及び第３及び第４四分円に対し６及
び９となる。図5cに示すように、軸線の時計回りのシフ
トの間に、隣り合う詳細点が異なる四分円に落ちるとき
には、元の四分円内では弱くなり、それが軸線の回転の
結果として移動する四分円内では弱くなるように示され
る。特に、詳細点が四分円Ｉから四分円IIに、IIからII
Iへ、IIIからIVへ、またはIVからＩへ移動すると、１、
４、７及び10の値がそれぞれ割り当てられる。同様に、
軸線の反時計回りのシフトに対しては、図5bに示すよう
に、詳細点が四分円IIから四分円Ｉに、IIIからIIに、I
VからIIIに、またはＩからIVに移動するときには、２、
５、８及び11の値がそれぞれ割り当てられる。その値は
４ビットにコード化され、図3cに示された８ビットの
「ファジー四分円」ワード部分の一部における図１のメ
モリ22に記憶される情報の一部となる。最も新たに評価
されたノード対に関連する等しく重要な他の四分円が存
在し、それは隣接ノードの座標系内の中心ノードのファ
ジー四分円である。つまり、それは図3cの８ビットファ
ジー四分円ワード部分の内の残りの４ビットに記憶され
ている。
参照指紋の場合にはメモリから得られる情報を用い、
未特定の指紋の場合には新たに発生されたARGから得ら
れる情報を用いることによって特定の星対に対するファ
ジー四分円を評価するときには、４ビットファジー四分
円値の両方を用いる。つまり、（ａ）中心ノード座標に
おける隣り合うものの位置を特定するもの及び（ｂ）隣
接座標系における中心ノードの位置を特定するものであ
る。最新に評価された２つの枝の間に関しては、１つの
星の隣接ノードのファジー四分円は第２星のものの１つ
の数値内になければならない。そのことは２つの隣接す
る相対位置が２つの星内で似ていることを保証する。数
の値０の「１内で」11の数の値を作る必要性に適合する
ために、決定は12を法とするように行われる。同様に、
隣り合うノードに関する中心ノードのファジー四分円は
12を法とするように評価される。ファジー四分円の評価
は図6bの論理流れの決定ブロック656内で実行される。
未特定の指紋の場合には新たに発生されたARGから得ら
れる情報を用いることによって特定の星対に対するファ
ジー四分円を評価するときには、４ビットファジー四分
円値の両方を用いる。つまり、（ａ）中心ノード座標に
おける隣り合うものの位置を特定するもの及び（ｂ）隣
接座標系における中心ノードの位置を特定するものであ
る。最新に評価された２つの枝の間に関しては、１つの
星の隣接ノードのファジー四分円は第２星のものの１つ
の数値内になければならない。そのことは２つの隣接す
る相対位置が２つの星内で似ていることを保証する。数
の値０の「１内で」11の数の値を作る必要性に適合する
ために、決定は12を法とするように行われる。同様に、
隣り合うノードに関する中心ノードのファジー四分円は
12を法とするように評価される。ファジー四分円の評価
は図6bの論理流れの決定ブロック656内で実行される。
枝bu及びbvの枝特性の評価における次の段階は図6bの
決定ブロック658において実行され、そこでは隆起割り
当てまたは「同一隆起」特性の比較の値が作られる。図
4bを参照すると詳細点456及び462が同一の隆起464上に
あるが詳細点456及び458は同一の隆起上にはない。
決定ブロック658において実行され、そこでは隆起割り
当てまたは「同一隆起」特性の比較の値が作られる。図
4bを参照すると詳細点456及び462が同一の隆起464上に
あるが詳細点456及び458は同一の隆起上にはない。
２つの枝が３つの先行する評価に従って対応するとき
には図6bnの論理はYES経路を経て決定ブロック658を離
れ決定ブロック660及び662に達し、そこでは、枝の対に
関する比較予定の次の特性、つまり、ユークリッド距離
特性及び標準化された隆起幅距離特性が評価される。そ
れらは以下のように表される。
には図6bnの論理はYES経路を経て決定ブロック658を離
れ決定ブロック660及び662に達し、そこでは、枝の対に
関する比較予定の次の特性、つまり、ユークリッド距離
特性及び標準化された隆起幅距離特性が評価される。そ
れらは以下のように表される。
1/αEd314Ed334αEd314 （３） 1/βNRWD314NRWD334βNRWD314 （４） ここで、α及びβは数字であり、それは1.2から1.3ま
での範囲の値に都合よく割り当てられたものである。そ
の数字は可能性のある換算係数変数を表す。つまり、式
は同一であるとみなされる指紋の場合においては詳細点
間の距離が２つのプリントのように30％より多くまでは
変化しない。当然であるが適当なときには他の値も用い
ることができる。それはインク付着の変化およびまたは
詳細点抽出変化に基づく詳細点の位置の変化に対する許
容も提供する。
での範囲の値に都合よく割り当てられたものである。そ
の数字は可能性のある換算係数変数を表す。つまり、式
は同一であるとみなされる指紋の場合においては詳細点
間の距離が２つのプリントのように30％より多くまでは
変化しない。当然であるが適当なときには他の値も用い
ることができる。それはインク付着の変化およびまたは
詳細点抽出変化に基づく詳細点の位置の変化に対する許
容も提供する。
図6bのブロック654乃至662における論理流れは枝buお
よびbvの第１の対の評価を完了するが、関連する隣接ノ
ードuNおよびvNの第１の対の評価ではない。枝自体が対
応すると考えられる場合には関連するノードはブロック
664、666および668においてそれらのノードの個々の方
向および詳細点の種類を比較することによって評価され
る。詳細点の種類の比較は最初に決定ブロック664にお
いて行われる。データが入手できるときには詳細点の同
一性が要求される。詳細点が同一であるときには、隣接
ノードに関連する詳細点の方向が、２つの異なる方法に
おける図6bの論理ブロック666および668による比較に結
合される。
よびbvの第１の対の評価を完了するが、関連する隣接ノ
ードuNおよびvNの第１の対の評価ではない。枝自体が対
応すると考えられる場合には関連するノードはブロック
664、666および668においてそれらのノードの個々の方
向および詳細点の種類を比較することによって評価され
る。詳細点の種類の比較は最初に決定ブロック664にお
いて行われる。データが入手できるときには詳細点の同
一性が要求される。詳細点が同一であるときには、隣接
ノードに関連する詳細点の方向が、２つの異なる方法に
おける図6bの論理ブロック666および668による比較に結
合される。
中心ノードの方向の違いの比較を用いるときに関して
は、隣接ノードの方向の違いに関する回転の制限は以下
の式によって定義することができる。
は、隣接ノードの方向の違いに関する回転の制限は以下
の式によって定義することができる。
|dir316−dir336|120゜ （５） しきい値の値を361度に設定することは特にその基準
を排除して、一致を回転の不変量とともに発見すること
ができるようにする。その比較は図6bのブロック666内
で行われる。他の方向制限は方向の違いの差の限定であ
り、それは回転の不変性と矛盾しない。そのテストはブ
ロック668で実行され、以下の式によって定義される。
を排除して、一致を回転の不変量とともに発見すること
ができるようにする。その比較は図6bのブロック666内
で行われる。他の方向制限は方向の違いの差の限定であ
り、それは回転の不変性と矛盾しない。そのテストはブ
ロック668で実行され、以下の式によって定義される。
｜（dir312−dir316）−（dir332−dir336）｜30゜
（６） その式は中心ノードの方向に対する隣接ノードの方向
の向きを特定する。
（６） その式は中心ノードの方向に対する隣接ノードの方向
の向きを特定する。
決定ブロック654−668（ここでハイフンは「乃至」を
意味する）によって実行されたテストのいずれもが否定
の場合には、論理は論理経路672の経路を通って決定ブ
ロック650に戻るが、それは、bu及びbvの特性が対応し
なかったから、またはuN及びvNの特性が一致しなかった
からであり、また、他の対の枝及び隣接ノードが存在す
るときにはそれらを評価しなければならない。
意味する）によって実行されたテストのいずれもが否定
の場合には、論理は論理経路672の経路を通って決定ブ
ロック650に戻るが、それは、bu及びbvの特性が対応し
なかったから、またはuN及びvNの特性が一致しなかった
からであり、また、他の対の枝及び隣接ノードが存在す
るときにはそれらを評価しなければならない。
しかし、枝／隣接が、図6bの論理流れに説明されてい
る比較のすべての限定に一致する場合には、それは図4a
の星410の枝414及び隣接ノード416が星430の枝434及び
隣接ノード436に一致することと等価であるというよう
に理解することができる。星410は未知の指紋からの星
であり、星430は参照指紋からのものであるということ
を思い出すべきである。論理流れは図6bのブロック668
からブロック670に進行し、それは枝対bu及びbvを星対
ｕ及びｖに対する一致枝のＢで示されたセットに加える
点を示す。それはその枝／隣接ノード対に対する評価を
完了し、論理は決定ブロック650に戻って評価を継続す
る。この枝／隣接比較工程は最も新しく比較予定の星対
の枝の各対ごとに実行される。従って、図4aの星410に
おける枝／隣接ノードベクトルの各々は星430の枝．隣
接ノードのすべてと比較される。星410のいずれかの１
つのまたはいくつかの枝／隣接ノードは星430のいずれ
か１つのまたはいくつかの枝／隣接ノードと一致するこ
とができる。結局、すべての枝／隣接ノードの一致が評
価され、セットBRUが空となり、そして、論理はそれか
らUES経路を通って決定ブロック644を離れてノード604
の経路を通って図6aのフローチャートに戻る。
る比較のすべての限定に一致する場合には、それは図4a
の星410の枝414及び隣接ノード416が星430の枝434及び
隣接ノード436に一致することと等価であるというよう
に理解することができる。星410は未知の指紋からの星
であり、星430は参照指紋からのものであるということ
を思い出すべきである。論理流れは図6bのブロック668
からブロック670に進行し、それは枝対bu及びbvを星対
ｕ及びｖに対する一致枝のＢで示されたセットに加える
点を示す。それはその枝／隣接ノード対に対する評価を
完了し、論理は決定ブロック650に戻って評価を継続す
る。この枝／隣接比較工程は最も新しく比較予定の星対
の枝の各対ごとに実行される。従って、図4aの星410に
おける枝／隣接ノードベクトルの各々は星430の枝．隣
接ノードのすべてと比較される。星410のいずれかの１
つのまたはいくつかの枝／隣接ノードは星430のいずれ
か１つのまたはいくつかの枝／隣接ノードと一致するこ
とができる。結局、すべての枝／隣接ノードの一致が評
価され、セットBRUが空となり、そして、論理はそれか
らUES経路を通って決定ブロック644を離れてノード604
の経路を通って図6aのフローチャートに戻る。
図6aにおいては、論理はノード604からブロック674に
流れ、それはＢ、つまり、最も新しく比較予定の星対
ｕ、ｖのすべての枝／隣接ノード対の評価によって導し
出されたすべての枝／隣接ノードの一致の組（セット）
から最高のまたは最大の一致した部分集合を選択するこ
とを示す。一致するためには、単一の枝／隣接ノードが
その部分集合内の１対より多くの枝／隣接ノード内に現
れることがないことが必要である。この一致の必要性に
より参照星内の２つの（または３以上）枝を未知の星の
１つの枝に割り当てる、またはその逆のものに関する論
理上の問題を排除することができる。その星対に対する
距離マトリクスの要素の値はブロック674において以下
のように設定される。
流れ、それはＢ、つまり、最も新しく比較予定の星対
ｕ、ｖのすべての枝／隣接ノード対の評価によって導し
出されたすべての枝／隣接ノードの一致の組（セット）
から最高のまたは最大の一致した部分集合を選択するこ
とを示す。一致するためには、単一の枝／隣接ノードが
その部分集合内の１対より多くの枝／隣接ノード内に現
れることがないことが必要である。この一致の必要性に
より参照星内の２つの（または３以上）枝を未知の星の
１つの枝に割り当てる、またはその逆のものに関する論
理上の問題を排除することができる。その星対に対する
距離マトリクスの要素の値はブロック674において以下
のように設定される。
１＋|MCS|＝element value （７） ここで、MCSは枝／隣接ノード対のすべての一致した
対の組の最高の一致部分集合である。従って、星対の星
の一方の星の３つの唯一の枝／隣接ノードがその対の他
方の星の３つの唯一の枝／隣接ノードに一致するときに
は、その星対に対する距離マトリクス要素の値は１プラ
ス３または４である。論理ブロック674から論理流れは
決定ブロック626に戻る。
対の組の最高の一致部分集合である。従って、星対の星
の一方の星の３つの唯一の枝／隣接ノードがその対の他
方の星の３つの唯一の枝／隣接ノードに一致するときに
は、その星対に対する距離マトリクス要素の値は１プラ
ス３または４である。論理ブロック674から論理流れは
決定ブロック626に戻る。
上述したように、未知指紋の１つの星は参照指紋の１
つの星と比較された。距離マトリクス計算は未知のARG
の各星を参照星のARGの各星と比較することが必要であ
る。決定ブロック618及び626によって決定されたよう
に、比較されていない星対が残る限り、論理はブロック
630に戻って星対の評価を継続する。上述のステップが
すべての星対に対し実行され、それにより距離マトリク
スの要素に値を書き入れる。結局、評価されていない星
対が使い果たされたときには論理はYES経路によって決
定ブロック618を離れて論理経路620によって図２のモジ
ュールつまりブロック28に進む。
つの星と比較された。距離マトリクス計算は未知のARG
の各星を参照星のARGの各星と比較することが必要であ
る。決定ブロック618及び626によって決定されたよう
に、比較されていない星対が残る限り、論理はブロック
630に戻って星対の評価を継続する。上述のステップが
すべての星対に対し実行され、それにより距離マトリク
スの要素に値を書き入れる。結局、評価されていない星
対が使い果たされたときには論理はYES経路によって決
定ブロック618を離れて論理経路620によって図２のモジ
ュールつまりブロック28に進む。
距離マトリクス内の要素の数は指紋対内で比較された
星の数に従属する。つまり、既知の指紋における星の数
がＭで、参照指紋の星の数がＮの場合には、距離マトリ
クスはＭ×Ｎの要素を含む。星の数は抽出された指紋の
詳細点の数に等しいが、それは各星の中心ノードがARG
内のノードであり、各ノードが１つの詳細点に関連する
からである。
星の数に従属する。つまり、既知の指紋における星の数
がＭで、参照指紋の星の数がＮの場合には、距離マトリ
クスはＭ×Ｎの要素を含む。星の数は抽出された指紋の
詳細点の数に等しいが、それは各星の中心ノードがARG
内のノードであり、各ノードが１つの詳細点に関連する
からである。
距離マトリクスの要素の決定の間には、情報の欠如の
ために所定のテストを排除することができ、これによ
り、所定の不変性を保持または比較工程を早める。詳細
点の種類、局部的隆起幅、隆起数及びまたは隆起割当て
情報は必要ではなく、また、省くことができる。
ために所定のテストを排除することができ、これによ
り、所定の不変性を保持または比較工程を早める。詳細
点の種類、局部的隆起幅、隆起数及びまたは隆起割当て
情報は必要ではなく、また、省くことができる。
距離マトリクスの要素が指紋の１対ごとに書き込まれ
ると、図6a及び6bの論理によって表されているように、
距離マトリクスの要素は図２のプロセッサ20のモジュー
ル28に結合され、そして、論理流れが（つまりシーケン
ス39）が分類プロセッサ20の作動を開始する。プロセッ
サ20は距離マトリクスの要素をそれらの値に応じてその
指紋対に対して分類する。どの様な標準的な分類ルーチ
ンであっても満足できるであろう。分類の結果は距離リ
ストであり、そこでは要素寸法が表にされている。その
リストの発生は図７のフローチャート内のブロック710
として示されている。
ると、図6a及び6bの論理によって表されているように、
距離マトリクスの要素は図２のプロセッサ20のモジュー
ル28に結合され、そして、論理流れが（つまりシーケン
ス39）が分類プロセッサ20の作動を開始する。プロセッ
サ20は距離マトリクスの要素をそれらの値に応じてその
指紋対に対して分類する。どの様な標準的な分類ルーチ
ンであっても満足できるであろう。分類の結果は距離リ
ストであり、そこでは要素寸法が表にされている。その
リストの発生は図７のフローチャート内のブロック710
として示されている。
図２の分類モジュール20によって発生された距離リス
トは図一致モジュール30まで通過する。図一致モジュー
ル30は分類された距離マトリクス要素リスト内の星対を
開始点、つまり、ネットワークまたはセット（以下「部
分図」と称す）内の星に対応する「位置」として得て、
一致星のネットワークまたはセットを指紋対のすべての
星を含む方向に拡張するようにする。当然ではあるが、
参照及び未知のARGが同等数の星を持たない場合には、
それらのすべては完全にはまた十分には一致できない。
インク及び他の変化のために、２つの同一の指の印影の
ARGのすべての星が一致する必要はない。その結果、プ
ロセッサ30は図７のフローチャートに関連して説明した
ように、一致星対の最大の部分図を作るようにする。他
の制限条件点を以下に説明する。
トは図一致モジュール30まで通過する。図一致モジュー
ル30は分類された距離マトリクス要素リスト内の星対を
開始点、つまり、ネットワークまたはセット（以下「部
分図」と称す）内の星に対応する「位置」として得て、
一致星のネットワークまたはセットを指紋対のすべての
星を含む方向に拡張するようにする。当然ではあるが、
参照及び未知のARGが同等数の星を持たない場合には、
それらのすべては完全にはまた十分には一致できない。
インク及び他の変化のために、２つの同一の指の印影の
ARGのすべての星が一致する必要はない。その結果、プ
ロセッサ30は図７のフローチャートに関連して説明した
ように、一致星対の最大の部分図を作るようにする。他
の制限条件点を以下に説明する。
指紋対の一致に関する部分図の発生の論理は星対（１
つは未知のものからであり、１つは参照のものからであ
る）を選択することによって開始し、それは以下に説明
する基準に一致し、また、図７の論理ブロック710の出
力に生成された距離マトリクスの要素の分類されたリス
トの中で、２以上のものが最高値を持つときには、その
星対は最高値を持つ。最高値の星対（U1、V1）の選択
は、図７において、最近の距離マトリクスの要素が存在
するか否かを決定する決定ブロック712と他のブロック7
14の組み合わせによって示されている。その選択は最も
一致しそうな対を、リンクされた星の部分図の構造に関
する開始点として指定し、次に良好な結果を達成しそう
にない処理を除くようにする。以下に説明するように、
それらの最初の２つの星の特定ｕ、ｖはブロック714に
おいて「一致コア」と称され、また「Ｍ」として知られ
ているセットに加えられ、対応が決定されている指紋の
対の星対からなる部分図を説明するセットにすぎない。
従って、一致コアは部分図の定義にすぎない。一致コア
Ｍは従って最初はセット｛（u1、v1）｝にすぎない。星
の第１の対は常に一致コアに加えられるが、後の星対が
実際に一致する対応を形成し、それが、一致コアに関す
る１組の制限条件を一致させることによって確立される
ときだけに、その後の星対が追加される。第１組の星の
追加はブロック714に示されている。また、ブロック714
は距離マトリクスの最新の値を距離マトリクスのスタッ
クに「近付ける」。
つは未知のものからであり、１つは参照のものからであ
る）を選択することによって開始し、それは以下に説明
する基準に一致し、また、図７の論理ブロック710の出
力に生成された距離マトリクスの要素の分類されたリス
トの中で、２以上のものが最高値を持つときには、その
星対は最高値を持つ。最高値の星対（U1、V1）の選択
は、図７において、最近の距離マトリクスの要素が存在
するか否かを決定する決定ブロック712と他のブロック7
14の組み合わせによって示されている。その選択は最も
一致しそうな対を、リンクされた星の部分図の構造に関
する開始点として指定し、次に良好な結果を達成しそう
にない処理を除くようにする。以下に説明するように、
それらの最初の２つの星の特定ｕ、ｖはブロック714に
おいて「一致コア」と称され、また「Ｍ」として知られ
ているセットに加えられ、対応が決定されている指紋の
対の星対からなる部分図を説明するセットにすぎない。
従って、一致コアは部分図の定義にすぎない。一致コア
Ｍは従って最初はセット｛（u1、v1）｝にすぎない。星
の第１の対は常に一致コアに加えられるが、後の星対が
実際に一致する対応を形成し、それが、一致コアに関す
る１組の制限条件を一致させることによって確立される
ときだけに、その後の星対が追加される。第１組の星の
追加はブロック714に示されている。また、ブロック714
は距離マトリクスの最新の値を距離マトリクスのスタッ
クに「近付ける」。
上述の通り、一致コアにおける包含のための最初の星
の選択は所定の基準に一致しなければならない。その距
離マトリクス値はしきい値を越えなければならない。本
願発明の特定の実施例においては、しきい値は５であ
る。加えて最初の星対の数はＫに限定され、それは図７
のフローチャートが呼び出される回数を制限する効果を
持つ。さまざまな値が試され、４の値がその後の利用に
対して選択された。
の選択は所定の基準に一致しなければならない。その距
離マトリクス値はしきい値を越えなければならない。本
願発明の特定の実施例においては、しきい値は５であ
る。加えて最初の星対の数はＫに限定され、それは図７
のフローチャートが呼び出される回数を制限する効果を
持つ。さまざまな値が試され、４の値がその後の利用に
対して選択された。
一致コアＭの最新の値または一致コアＳは以下のよう
に定義される。
に定義される。
Ｓ＝（Ｍ内の星対の数）＊（Ｍ内のすべての星対のすべ
ての距離マトリクス値から得られた中央値）＋（Ｍ内の
いずれかの星対の中の星の中心ノード間における未知の
指紋のARG内の枝の数）＋（Ｍ内のいずれかの星対の中
の星の中心ノード間における参照指紋のARG内の枝の
数） ここで、＊は掛け算である。
ての距離マトリクス値から得られた中央値）＋（Ｍ内の
いずれかの星対の中の星の中心ノード間における未知の
指紋のARG内の枝の数）＋（Ｍ内のいずれかの星対の中
の星の中心ノード間における参照指紋のARG内の枝の
数） ここで、＊は掛け算である。
一致コアＭ′は、遠くで接近する一致スコアの最高値
を持つ１つの一致コアを表す。最新のＭの一致スコアＳ
はＭ′の一致スコアＳ′と比較される。ＳがＳ′より大
きな場合には、Ｍ′はＭと置き換えられる。この比較は
図７の決定ブロック716の組み合わせによって実行さ
れ、さらにブロック718はその置き換えを実行する。論
理はその後別の決定ブロック760に達する。
を持つ１つの一致コアを表す。最新のＭの一致スコアＳ
はＭ′の一致スコアＳ′と比較される。ＳがＳ′より大
きな場合には、Ｍ′はＭと置き換えられる。この比較は
図７の決定ブロック716の組み合わせによって実行さ
れ、さらにブロック718はその置き換えを実行する。論
理はその後別の決定ブロック760に達する。
特定の指紋の比較は、一致コアに結び付けられる星の
数が特定数に到達したときには完了すると考えられる
が、それは、部分図内の星の数の一致は明白に指紋の適
合対に一致するものと推測されるからである。図７の決
定ブロック760は最新の一致コアの寸法を要素の選択さ
れたしきい値数と比較する。都合よく用いられた数は15
である。従って、15の星対が一致コアＭに追加されたと
きには、その一致はブロック760によって宣言される。
当然ではあるが、15以外のしきい数をその代わりに用い
ることができる。論理はそれからブロック720に流れ
る。
数が特定数に到達したときには完了すると考えられる
が、それは、部分図内の星の数の一致は明白に指紋の適
合対に一致するものと推測されるからである。図７の決
定ブロック760は最新の一致コアの寸法を要素の選択さ
れたしきい値数と比較する。都合よく用いられた数は15
である。従って、15の星対が一致コアＭに追加されたと
きには、その一致はブロック760によって宣言される。
当然ではあるが、15以外のしきい数をその代わりに用い
ることができる。論理はそれからブロック720に流れ
る。
第１要素が一致コアに加えられると、隣接対の候補リ
ストが発生される。図７のブロック720は候補リストＣ
の発生を表す。候補リストを発生するためのブロック72
0の機能は詳細は図8a及び8bを参照しながら以下に説明
する。ブロック720から論理は経路722によって決定ブロ
ック724に流れ、それは候補リストＣがからであるかま
たは依然として候補を含んでいるのか否かを決定するた
めにその候補リストＣを検査する。その候補リストがメ
ンバーを含んでいる場合には、論理はNO経路によって決
定ブロック724を離れ、そしてブロック726に達する。図
７のブロック726は最高の距離マトリクス値を持つＣか
ら星対（ｕ″、ｖ″）を選択することと、それを候補リ
ストＣから取り除くことを示す。論理はその糊ブロック
714に戻り、そこで丁度ブロック726において選択された
要素、つまり、最高値要素（ｕ″、ｖ″）を一致コアに
加える。一致コアはここではセット｛（u1、v1）（u2、
v2）｝である。残された候補対が存在する限り、論理流
れは、ブロック716、718、760、720、724、726及び714
を含み候補を各繰り返しごとに一致セットに追加する経
路を循環する。その一致セットは｛（u1、v1）（u2、v
2）...（uN、vN）｝である。一致コアに追加するための
候補は非ゼロ距離マトリクス要素値を持ち、それらはブ
ロック720において他の制限条件を通過させたので、以
下に説明するように、その候補星対は常に一致コアに追
加することができる。その結果、ブロック720、724、72
6及び714を含むループは候補が得られる限り動作し続け
なければならない。結局、候補の供給が尽きた時には論
理はYESの経路728を通ってブロック724を離れ、ブロッ
ク730に流れる。
ストが発生される。図７のブロック720は候補リストＣ
の発生を表す。候補リストを発生するためのブロック72
0の機能は詳細は図8a及び8bを参照しながら以下に説明
する。ブロック720から論理は経路722によって決定ブロ
ック724に流れ、それは候補リストＣがからであるかま
たは依然として候補を含んでいるのか否かを決定するた
めにその候補リストＣを検査する。その候補リストがメ
ンバーを含んでいる場合には、論理はNO経路によって決
定ブロック724を離れ、そしてブロック726に達する。図
７のブロック726は最高の距離マトリクス値を持つＣか
ら星対（ｕ″、ｖ″）を選択することと、それを候補リ
ストＣから取り除くことを示す。論理はその糊ブロック
714に戻り、そこで丁度ブロック726において選択された
要素、つまり、最高値要素（ｕ″、ｖ″）を一致コアに
加える。一致コアはここではセット｛（u1、v1）（u2、
v2）｝である。残された候補対が存在する限り、論理流
れは、ブロック716、718、760、720、724、726及び714
を含み候補を各繰り返しごとに一致セットに追加する経
路を循環する。その一致セットは｛（u1、v1）（u2、v
2）...（uN、vN）｝である。一致コアに追加するための
候補は非ゼロ距離マトリクス要素値を持ち、それらはブ
ロック720において他の制限条件を通過させたので、以
下に説明するように、その候補星対は常に一致コアに追
加することができる。その結果、ブロック720、724、72
6及び714を含むループは候補が得られる限り動作し続け
なければならない。結局、候補の供給が尽きた時には論
理はYESの経路728を通ってブロック724を離れ、ブロッ
ク730に流れる。
図７のブロック730は一致コアＭの最後に追加した要
素（uN、vN）の取りのぞきを示す。それは「袋小路」経
路が選ばれてしまったとき、つまり、所定の構成の一致
コアまたは部分図をもはや拡大できないときの「後退」
または「撤回」を意味する。一致コアの構造は、撤回を
し新たな調査経路に進み、一致コア｛（u1、v1）（u2、
v2）...（uN-1、vN-1）｝を開始することによって変え
られる。一致コアが空のときには、調査が新たな星対を
その基本として再度開始し、その次の星対は距離マトリ
クス内の第２の最高なものとして選択され、または２以
上のものが同一の最高値を持つ場合には最高値の対の他
のものとして選択される。ブロック730は、スタックの
トップにある距離マトリクスをそのスタックから取り除
く（動かす）ことによって最新の距離マトリクスとして
選択する点も示す。新たな距離マトリクスにおいては、
星対（uN、vN）の要素の値がゼロにセットされる。
素（uN、vN）の取りのぞきを示す。それは「袋小路」経
路が選ばれてしまったとき、つまり、所定の構成の一致
コアまたは部分図をもはや拡大できないときの「後退」
または「撤回」を意味する。一致コアの構造は、撤回を
し新たな調査経路に進み、一致コア｛（u1、v1）（u2、
v2）...（uN-1、vN-1）｝を開始することによって変え
られる。一致コアが空のときには、調査が新たな星対を
その基本として再度開始し、その次の星対は距離マトリ
クス内の第２の最高なものとして選択され、または２以
上のものが同一の最高値を持つ場合には最高値の対の他
のものとして選択される。ブロック730は、スタックの
トップにある距離マトリクスをそのスタックから取り除
く（動かす）ことによって最新の距離マトリクスとして
選択する点も示す。新たな距離マトリクスにおいては、
星対（uN、vN）の要素の値がゼロにセットされる。
ブロック730から論理は決定ブロック732に流れ、そこ
に一致コアの内容を評価して一致コアが空か否かを見
る。その一致コアは第１の要素のみがそこに含まれてお
り、包含用の候補がもう発見されないときには空となる
ことができる。図７のブロック714−726によって実行さ
れた調査が指紋内の一致した星対の選択された数を発見
しないときには、そのコアは結局空となるが、それは、
以下に説明する制限条件を受けるような、一致コア（u
1、v1）に基づいて部分図の隣接星のすべての組み合わ
せを探求することを撤回したからである。一致コアＭが
空の場合には、論理はYES経路によってブロック732を離
れ、経路734によってブロック712に戻るよう流れて他の
星対用の論理を経由する他の経路を開始する。決定ブロ
ック712によって確立されたように他の一致コアを開始
することができる他の星対が存在する場合には、ブロッ
ク714は他の星対（u1′、v1′）を新たな一致コアの最
初のメンバーとして選択する。一方、一致コアが空では
ない場合には、論理は経路736によって決定ブロック732
から戻ってブロック720に流れる。候補セットは、ブロ
ック720内で削除された一致コアのために構成され、ま
た、経路722及びブロック724、730、732を含む論理経路
を横切ることによって、一致コアを再び拡張することを
試みる。
に一致コアの内容を評価して一致コアが空か否かを見
る。その一致コアは第１の要素のみがそこに含まれてお
り、包含用の候補がもう発見されないときには空となる
ことができる。図７のブロック714−726によって実行さ
れた調査が指紋内の一致した星対の選択された数を発見
しないときには、そのコアは結局空となるが、それは、
以下に説明する制限条件を受けるような、一致コア（u
1、v1）に基づいて部分図の隣接星のすべての組み合わ
せを探求することを撤回したからである。一致コアＭが
空の場合には、論理はYES経路によってブロック732を離
れ、経路734によってブロック712に戻るよう流れて他の
星対用の論理を経由する他の経路を開始する。決定ブロ
ック712によって確立されたように他の一致コアを開始
することができる他の星対が存在する場合には、ブロッ
ク714は他の星対（u1′、v1′）を新たな一致コアの最
初のメンバーとして選択する。一方、一致コアが空では
ない場合には、論理は経路736によって決定ブロック732
から戻ってブロック720に流れる。候補セットは、ブロ
ック720内で削除された一致コアのために構成され、ま
た、経路722及びブロック724、730、732を含む論理経路
を横切ることによって、一致コアを再び拡張することを
試みる。
結局、Ｍ内の星対の数がブロック760に関連して説明
した所定の最大数に近付くかまたは一致コアの最初のメ
ンバーとして振る舞うことができる星対が残っていない
かのいずれかとなる。最初の例においては、決定ブロッ
ク760が、論理がブロック738及び614を経由して図７の
フローチャートを離れるようにするが、第２の例におい
ては、決定ブロック712が、論理が経路740及び同一のブ
ロック738、614を経由して離れるようにする。論理ブロ
ック738は一致コアＭ′に対する一致コアＳ′を再計算
する。このＳ′の値は図２のブロック34に記憶されてい
るものである。図７のブロック614は図6a内の同一のブ
ロックに対応する次の参照指紋の選択を表す。
した所定の最大数に近付くかまたは一致コアの最初のメ
ンバーとして振る舞うことができる星対が残っていない
かのいずれかとなる。最初の例においては、決定ブロッ
ク760が、論理がブロック738及び614を経由して図７の
フローチャートを離れるようにするが、第２の例におい
ては、決定ブロック712が、論理が経路740及び同一のブ
ロック738、614を経由して離れるようにする。論理ブロ
ック738は一致コアＭ′に対する一致コアＳ′を再計算
する。このＳ′の値は図２のブロック34に記憶されてい
るものである。図７のブロック614は図6a内の同一のブ
ロックに対応する次の参照指紋の選択を表す。
図8a及び8bはともに図７の論理ブロック720内の論理
流れを表すフローチャートを構成する。ブロック720の
論理は、想起するであろうが、一致コア内に包含するた
めの候補のリストＣ内に包含される星対を決定する目的
のためのものである。図8a及び8bにおいては、論理は図
７のブロック760からブロック810に到達する。ブロック
810は隣接ノードに中心を置くすべての星のセットＸの
選択を表しており、その隣接ノードはＭによって表され
た最新の部分図内の未知のプリントのARGの星の一部で
ある。候補の星はすべて部分図のノードのすでに一部で
あるものの隣のものでなければならず、それは例えば14
星と同じ数のものを含むことができる。ブロック810に
よって生成されたセットＸはすべてその様な星を含む。
論理ブロック810から論理は決定ブロック812に流れ、そ
こではＸ内の要素の数を検査する。Ｘが空の場合にはＣ
つまり候補の星対のセットの発生が完了し、決定ブロッ
ク812が論理をノード701を経由して図７のブロック724
に向ける。Ｘが空でない限り、星ｕ′はセットＸから取
り除くことができ、論理はNO経路によって決定ブロック
812を離れてブロック814に達し、そこでは、星ｕ′がセ
ットＸから取り除かれる。ブロック814から論理はブロ
ック816に流れ、そこでは隣接するノードに中心を置く
すべての星のセットＹの選択を表しており、その隣接ノ
ードはＭによって表された最新の部分図内の参照プリン
トのARGの星の一部である。候補の星はすべて部分図の
ノードのすでに一部であるものの隣のものでなければな
らず、それは例えば14星と同じ数のものを含むことがで
きる。ブロック816によって生成されたセットＹはすべ
てのその様な星を含む。論理ブロック816から論理は決
定ブロック818に流れ、そこではＹ内の要素の数を検査
する。Ｙが空の場合にはＣの発生は完了し、論理流れは
ブロック812に戻る。Ｙが空でない限り、星ｖ′はセッ
トＹから取り除くことができ、論理はNO経路によって決
定ブロック818を離れてブロック820に達し、そこでは、
星ｖ′がセットＹから取り除かれる。
流れを表すフローチャートを構成する。ブロック720の
論理は、想起するであろうが、一致コア内に包含するた
めの候補のリストＣ内に包含される星対を決定する目的
のためのものである。図8a及び8bにおいては、論理は図
７のブロック760からブロック810に到達する。ブロック
810は隣接ノードに中心を置くすべての星のセットＸの
選択を表しており、その隣接ノードはＭによって表され
た最新の部分図内の未知のプリントのARGの星の一部で
ある。候補の星はすべて部分図のノードのすでに一部で
あるものの隣のものでなければならず、それは例えば14
星と同じ数のものを含むことができる。ブロック810に
よって生成されたセットＸはすべてその様な星を含む。
論理ブロック810から論理は決定ブロック812に流れ、そ
こではＸ内の要素の数を検査する。Ｘが空の場合にはＣ
つまり候補の星対のセットの発生が完了し、決定ブロッ
ク812が論理をノード701を経由して図７のブロック724
に向ける。Ｘが空でない限り、星ｕ′はセットＸから取
り除くことができ、論理はNO経路によって決定ブロック
812を離れてブロック814に達し、そこでは、星ｕ′がセ
ットＸから取り除かれる。ブロック814から論理はブロ
ック816に流れ、そこでは隣接するノードに中心を置く
すべての星のセットＹの選択を表しており、その隣接ノ
ードはＭによって表された最新の部分図内の参照プリン
トのARGの星の一部である。候補の星はすべて部分図の
ノードのすでに一部であるものの隣のものでなければな
らず、それは例えば14星と同じ数のものを含むことがで
きる。ブロック816によって生成されたセットＹはすべ
てのその様な星を含む。論理ブロック816から論理は決
定ブロック818に流れ、そこではＹ内の要素の数を検査
する。Ｙが空の場合にはＣの発生は完了し、論理流れは
ブロック812に戻る。Ｙが空でない限り、星ｖ′はセッ
トＹから取り除くことができ、論理はNO経路によって決
定ブロック818を離れてブロック820に達し、そこでは、
星ｖ′がセットＹから取り除かれる。
テストが図8a及び8bのフローチャートの残りにおいて
実行されて、星対（ｕ′、ｖ′）を候補の星対のセット
Ｃに加えることができるか否かを決定する。特に、決定
ブロック822及び824は、それぞれ、（ｕ′、ｖ′）がす
でに一致コア内にあるか否か及び（ｕ′、ｖ′）用の距
離マトリクスがゼロに等しいか否かを決定する。それぞ
れの条件の双方が否の場合には、論理はノード801を通
って図8bに流れる。いずれかの条件が一致した場合に
は、（ｕ′、ｖ′）はセットＣに追加することはでき
ず、論理はブロック818に戻って他の星対を検査する。
実行されて、星対（ｕ′、ｖ′）を候補の星対のセット
Ｃに加えることができるか否かを決定する。特に、決定
ブロック822及び824は、それぞれ、（ｕ′、ｖ′）がす
でに一致コア内にあるか否か及び（ｕ′、ｖ′）用の距
離マトリクスがゼロに等しいか否かを決定する。それぞ
れの条件の双方が否の場合には、論理はノード801を通
って図8bに流れる。いずれかの条件が一致した場合に
は、（ｕ′、ｖ′）はセットＣに追加することはでき
ず、論理はブロック818に戻って他の星対を検査する。
図8bのノード801から論理はブロック826に流れ、そこ
では、ｕ′がｕの隣接で、ｖ′がｖの隣接となるよう
に、一致コアＭ内のすべての星対（ｕ、ｖ）のセットを
ゼロに一致させる点を示す。決定ブロック828はＺを検
査し、Ｚが空でない場合には論理流れをブロック830に
向ける。ブロック830はＺから１つの（ｕ、ｖ）を取り
除くことを示す。決定ブロック832は、ｕ′の座標系に
関するｕの四分円がｖ′の座標に関するｖの四分円の１
つ（12を法とする）内に存在するか否かを決定する。決
定ブロック832は、ｕに関連するｕ′の四分円の値がｖ
の座標に関するｖ′の四分円の１つ（12を法とする）内
に存在するか否かも決定する。それらの両方の条件が満
たされると、論理流れは決定ブロック834に行く。決定
ブロック834は、ｕからｕ′までの隆起数がｖからｖ′
までの隆起数に等しいかまたはその許容範囲内にあるこ
とを保証する。その条件が満たされると、論理は決定ブ
ロック836に流れる。ブロック836はｕ及びｕ′の並びに
ｖ及びｖ′の隆起の割当てが同一であるか否かを決定す
る。その条件が一致すると、論理流れは経路838によっ
て決定ブロック828に戻る。ブロック828−836及び経路8
38を含むループはＺ内のすべての星対に関する可能性の
ある候補の星対（ｕ′、ｖ′）を評価する。ブロック83
2、834及び836によって確立された条件のいずれ化が否
である場合には、星対（ｕ′、ｖ′）は候補セットＣに
入ることはできず、論理流れはノード803を経由して図8
aのブロック818に戻る。
では、ｕ′がｕの隣接で、ｖ′がｖの隣接となるよう
に、一致コアＭ内のすべての星対（ｕ、ｖ）のセットを
ゼロに一致させる点を示す。決定ブロック828はＺを検
査し、Ｚが空でない場合には論理流れをブロック830に
向ける。ブロック830はＺから１つの（ｕ、ｖ）を取り
除くことを示す。決定ブロック832は、ｕ′の座標系に
関するｕの四分円がｖ′の座標に関するｖの四分円の１
つ（12を法とする）内に存在するか否かを決定する。決
定ブロック832は、ｕに関連するｕ′の四分円の値がｖ
の座標に関するｖ′の四分円の１つ（12を法とする）内
に存在するか否かも決定する。それらの両方の条件が満
たされると、論理流れは決定ブロック834に行く。決定
ブロック834は、ｕからｕ′までの隆起数がｖからｖ′
までの隆起数に等しいかまたはその許容範囲内にあるこ
とを保証する。その条件が満たされると、論理は決定ブ
ロック836に流れる。ブロック836はｕ及びｕ′の並びに
ｖ及びｖ′の隆起の割当てが同一であるか否かを決定す
る。その条件が一致すると、論理流れは経路838によっ
て決定ブロック828に戻る。ブロック828−836及び経路8
38を含むループはＺ内のすべての星対に関する可能性の
ある候補の星対（ｕ′、ｖ′）を評価する。ブロック83
2、834及び836によって確立された条件のいずれ化が否
である場合には、星対（ｕ′、ｖ′）は候補セットＣに
入ることはできず、論理流れはノード803を経由して図8
aのブロック818に戻る。
すべての要素Ｚが決定ブロック828−836によって評価
されたときには、論理はブロック828を離れて経路840を
経由してブロック842に流れ、そこでセットＭに等しい
セットＡを作ることを示す。これにより、一致コアＭ内
の各星対を可能性のある候補の星対（ｕ′、ｖ′）に関
連して評価することができる。ブロック842から論理は
決定ブロック844に流れ、それはＡを評価する。要素が
Ａに残っている場合には、論理はブロック846に流れ、
そこで後続の決定ブロック内で用いるためにＡから星対
（ｕ、ｖ）を取り除くことを示す。決定ブロック848、8
50及び852は可能性のある候補の星対（ｕ′、ｖ′）を
用いて星対（ｕ、ｖ）を評価する。
されたときには、論理はブロック828を離れて経路840を
経由してブロック842に流れ、そこでセットＭに等しい
セットＡを作ることを示す。これにより、一致コアＭ内
の各星対を可能性のある候補の星対（ｕ′、ｖ′）に関
連して評価することができる。ブロック842から論理は
決定ブロック844に流れ、それはＡを評価する。要素が
Ａに残っている場合には、論理はブロック846に流れ、
そこで後続の決定ブロック内で用いるためにＡから星対
（ｕ、ｖ）を取り除くことを示す。決定ブロック848、8
50及び852は可能性のある候補の星対（ｕ′、ｖ′）を
用いて星対（ｕ、ｖ）を評価する。
決定ブロック848は詳細点の方向の違いの差を評価す
る。その値が許容範囲内にある場合には論理流れは決定
ブロック850に進む。決定ブロック850及び852はユーク
リッド距離と標準化された隆起幅の距離とを比較する
が、その際の方法は図6bのブロック660及び662に関連し
て説明したものと似たものである。いずれかの条件が否
の場合には、論理流れはノード803を経由して図8aのブ
ロック818に戻り、星対（ｕ′、ｖ′）は候補セットＣ
に追加されない。一方、決定ブロック848、850及び852
によって確立された条件が一致する場合には、論理流れ
は決定ブロック844に戻る。ブロック844−852を含むル
ープはセットＡ内のすべての星対に対する繰り返しを示
す。セットＡが空になったときには、（ｕ′、ｖ′）は
一致コアＭ内のすべての星対と都合よく繰り返された。
論理流れはその後YES経路を経て決定ブロック844に戻
り、ブロック854に達する。ブロック854は（ｕ′、
ｖ′）を候補セットＣに追加する。ブロック854から論
理はノード803を経由して図8bのフローチャートを離
れ、図8aの決定ブロック818に戻って他の可能性のある
候補星対をテストする。
る。その値が許容範囲内にある場合には論理流れは決定
ブロック850に進む。決定ブロック850及び852はユーク
リッド距離と標準化された隆起幅の距離とを比較する
が、その際の方法は図6bのブロック660及び662に関連し
て説明したものと似たものである。いずれかの条件が否
の場合には、論理流れはノード803を経由して図8aのブ
ロック818に戻り、星対（ｕ′、ｖ′）は候補セットＣ
に追加されない。一方、決定ブロック848、850及び852
によって確立された条件が一致する場合には、論理流れ
は決定ブロック844に戻る。ブロック844−852を含むル
ープはセットＡ内のすべての星対に対する繰り返しを示
す。セットＡが空になったときには、（ｕ′、ｖ′）は
一致コアＭ内のすべての星対と都合よく繰り返された。
論理流れはその後YES経路を経て決定ブロック844に戻
り、ブロック854に達する。ブロック854は（ｕ′、
ｖ′）を候補セットＣに追加する。ブロック854から論
理はノード803を経由して図8bのフローチャートを離
れ、図8aの決定ブロック818に戻って他の可能性のある
候補星対をテストする。
要約すると、本願の装置は指紋の詳細点マップ及び相
対的形態情報を特性関連図の形状で捕捉するものであ
る。この指紋マップの情報の内容は、110から130までの
詳細点を含む詳細点マップに対し２、000バイトより少
ないものを用いて非常にコンパクトな形態で記憶され
る。調査は指紋のARG表示の部分図の不正確な一致に基
づいて実行される。その調査はARG表現の部分図を一致
させるために帰納的に決定された「高性能の」方法を用
いるので、それは効率的である。その技術は、一致した
詳細点の部分集合をそれらに対応する形態上の関連とと
もに特定することによって、詳細点マップ内で得られる
情報を通じてじゃまなものを取り除く。その調査の方法
は回転、移行、比例及び変形不変性であり、それによ
り、それは、ノイズ、変形及びしみや汚れや部分的な疑
似情報のような不確実な様々な主るのものが原因となる
ような品質不良の指紋に対抗することができる。説明し
た装置の特定の利点は従来の装置のような全体的な座標
は必要なく、コア及びデルタのような指紋全体の特性の
検出は必要がない点にある。本願発明に係る装置は予備
的な形状で市販の在庫ハードウエア、標準的なUNIXワー
クステーションで実行される「Ｃ」高レベルプログラム
言語によって組み立てられている。96％の一致の正確さ
が、NISTスペシャルデータベース４内のすべての親指、
すべての人差し指及びすべての中指の指紋に関して達成
できた。
対的形態情報を特性関連図の形状で捕捉するものであ
る。この指紋マップの情報の内容は、110から130までの
詳細点を含む詳細点マップに対し２、000バイトより少
ないものを用いて非常にコンパクトな形態で記憶され
る。調査は指紋のARG表示の部分図の不正確な一致に基
づいて実行される。その調査はARG表現の部分図を一致
させるために帰納的に決定された「高性能の」方法を用
いるので、それは効率的である。その技術は、一致した
詳細点の部分集合をそれらに対応する形態上の関連とと
もに特定することによって、詳細点マップ内で得られる
情報を通じてじゃまなものを取り除く。その調査の方法
は回転、移行、比例及び変形不変性であり、それによ
り、それは、ノイズ、変形及びしみや汚れや部分的な疑
似情報のような不確実な様々な主るのものが原因となる
ような品質不良の指紋に対抗することができる。説明し
た装置の特定の利点は従来の装置のような全体的な座標
は必要なく、コア及びデルタのような指紋全体の特性の
検出は必要がない点にある。本願発明に係る装置は予備
的な形状で市販の在庫ハードウエア、標準的なUNIXワー
クステーションで実行される「Ｃ」高レベルプログラム
言語によって組み立てられている。96％の一致の正確さ
が、NISTスペシャルデータベース４内のすべての親指、
すべての人差し指及びすべての中指の指紋に関して達成
できた。
本願発明の他の実施例は当業者には明白であろう。例
えば、未知の及び参照指紋の比較を実行する電子計算装
置は参照指紋が記憶されたメモリから離れた距離にあ
り、データをデジタルデータ経路を介してそれらの間で
送信することができる。参照指紋はARG形態で、または
画像形態で電子メモリに記憶することができ、その場合
には、ARG形態への変換は比較の前に参照指紋に対し実
行されなければならない。本願発明に係るステップは他
がいに十分に分離された時間で実行することができ、デ
ータは介入時間の間にメモリに記憶される。指紋は比較
できる個人の物理的な特性として説明したが、手のひら
のプリント、足の指のプリント及び赤ん坊を特定するた
めに病院で用いられる（素足の）足のプリントのような
他の特性を含む。説明した構成は単一の指紋読取装置用
のものであり、多数の参照指紋ファイルを得ることがで
きるときには未特定の指紋の処理量を多くする必要があ
ることがわかる。その場合には説明したもの及び請求の
範囲に記載したものと似た複数のプロセッサを同時に同
一の参照指紋から処理し、または異なるが関連する参照
指紋ファイルから処理することができ、その結果、１つ
のプロセッサが未知の指紋と１からN1までの範囲のファ
イル番号を持つ参照指紋指紋とを比較し、第２のプロセ
ッサが同時に同一の未知の指紋とN2からN3までの範囲の
ファイル番号を持つ参照指紋とを比較し、第３のプロセ
ッサが同時に同様に比較することができる。本願発明の
原理は場面または画像ないの対象／目標の認識及びまた
は特定に用いることができることがわかる。
えば、未知の及び参照指紋の比較を実行する電子計算装
置は参照指紋が記憶されたメモリから離れた距離にあ
り、データをデジタルデータ経路を介してそれらの間で
送信することができる。参照指紋はARG形態で、または
画像形態で電子メモリに記憶することができ、その場合
には、ARG形態への変換は比較の前に参照指紋に対し実
行されなければならない。本願発明に係るステップは他
がいに十分に分離された時間で実行することができ、デ
ータは介入時間の間にメモリに記憶される。指紋は比較
できる個人の物理的な特性として説明したが、手のひら
のプリント、足の指のプリント及び赤ん坊を特定するた
めに病院で用いられる（素足の）足のプリントのような
他の特性を含む。説明した構成は単一の指紋読取装置用
のものであり、多数の参照指紋ファイルを得ることがで
きるときには未特定の指紋の処理量を多くする必要があ
ることがわかる。その場合には説明したもの及び請求の
範囲に記載したものと似た複数のプロセッサを同時に同
一の参照指紋から処理し、または異なるが関連する参照
指紋ファイルから処理することができ、その結果、１つ
のプロセッサが未知の指紋と１からN1までの範囲のファ
イル番号を持つ参照指紋指紋とを比較し、第２のプロセ
ッサが同時に同一の未知の指紋とN2からN3までの範囲の
ファイル番号を持つ参照指紋とを比較し、第３のプロセ
ッサが同時に同様に比較することができる。本願発明の
原理は場面または画像ないの対象／目標の認識及びまた
は特定に用いることができることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サンダース、ラッセル・イー アメリカ合衆国、メリーランド州 21045、コロンビア、サンダー・ヒル・ ロード 5713 (56)参考文献 特開 昭56−24675（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−21945（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−12674（ＪＰ，Ｂ１) ＮＥＣ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ，Ｎｏ．96，Ｍ ａｒｃｈ 1990，ＴＯＫＹＯ，ＪＰ Ｐ．143−159 ’Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ Ｕｓｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ’ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 7/00 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (7)
- 【請求項１】少なくとも１つの未特定の指紋を含む一組
の未特定の指紋と、指紋ファイルからの複数の組の参照
指紋とを一致させる方法であって、 ノード及びノード特性（ａ）と該ノード間の枝及び枝特
性（ｂ）とを含む特性関連図（ARG）を、前記一組の未
特定の指紋の抽出デジタル詳細点マップから発生し、そ
れにより、前記ノードの各々に中心がある星を暗示的に
発生する工程と、 前記未知の指紋の組の前記指紋の１つの前記ARG内の星
（ａ）と、前記参照指紋の組の中の１つの中の指紋の１
つのARGの星（ｂ）との間の距離マトリクスを発生する
発生工程であって、前記距離マトリクスが前記星の各対
に関連するマトリクス要素を含む発生工程と、 前記距離マトリクス及び前記ARGから星対の一致する組
の一致コアを発生する工程とを含み、 前記距離マトリクスを発生する工程が、 前記詳細点の対の間のユークリッドの距離を決定する工
程と、 前記詳細点の前記対の間のユークリッドの距離を、前記
対の前記詳細点の間の局部的隆起幅の平均値で割って、
前記各対ごとに標準化した隆起幅の距離を発生し、これ
により、前記幾何学的関係が前記標準化した隆起幅距離
を含むようにする工程とを含む方法。 - 【請求項２】少なくとも１つの未特定の指紋を含む一組
の未特定の指紋と、指紋ファイルからの複数の組の参照
指紋とを一致させる方法であって、 ノード及びノード特性（ａ）と該ノード間の枝及び枝特
性（ｂ）とを含む特性関連図（ARG）を、前記一組の未
特定の指紋の抽出デジタル詳細点マップから発生し、そ
れにより、前記ノードの各々に中心がある星を暗示的に
発生する工程と、 前記未知の指紋の組の前記指紋の１つの前記ARG内の星
（ａ）と、前記参照指紋の組の中の１つの中の指紋の１
つのARGの星（ｂ）との間の距離マトリクスを発生する
発生工程であって、前記距離マトリクスが前記星の各対
に関連するマトリクス要素を含む発生工程と、 前記距離マトリクス及び前記ARGから星対の一致する組
の一致コアを発生する工程とを含み、 前記特性関連図を発生する工程が、 （ｉ）前記ARGの特定のノードを前記抽出デジタル詳細
点マップに割り当てる工程と、 （ii）前記ARGの特定のノードにその対応する詳細点の
位置を割り当てる工程と、 （iii）前記ARGの特定のノードにその対応する詳細点の
方向を割り当てる工程と、 （iv）前記特定のノードと、該特定ノードの周りの四分
円の各々内の最も近い他のノードとの間に、前記特定の
ノードの前記方向によって決定されるように枝を構成す
る工程であって、前記最も近いものは前記ノード間のユ
ークリッド距離によって決定される構成工程と、 （ｖ）前記枝に、少なくとも前記ユークリッド距離
（ａ）および他のノードが存在する四分円（ｂ）の特性
を割り当てる工程とを含み、さらに、 前記ノードに前記局部的隆起幅の特性を割り当てる工程
を含む方法。 - 【請求項３】少なくとも１つの未特定の指紋を含む一組
の未特定の指紋と、指紋ファイルからの複数の組の参照
指紋とを一致させる方法であって、 ノード及びノード特性（ａ）と該ノード間の枝及び枝特
性（ｂ）とを含む特性関連図（ARG）を、前記一組の未
特定の指紋の抽出デジタル詳細点マップから発生し、そ
れにより、前記ノードの各々に中心がある星を暗示的に
発生する工程と、 前記未知の指紋の組の前記指紋の１つの前記ARG内の星
（ａ）と、前記参照指紋の組の中の１つの中の指紋の１
つのARGの星（ｂ）との間の距離マトリクスを発生する
発生工程であって、前記距離マトリクスが前記星の各対
に関連するマトリクス要素を含む発生工程と、 前記距離マトリクス及び前記ARGから星対の一致する組
の一致コアを発生する工程とを含み、 前記特性関連図を発生する工程が、 （ｉ）前記ARGの特定のノードを前記抽出デジタル詳細
点マップに割り当てる工程と、 （ii）前記ARGの特定のノードにその対応する詳細点の
位置を割り当てる工程と、 （iii）前記ARGの特定のノードにその対応する詳細点の
方向を割り当てる工程と、 （iv）前記特定のノードと、該特定ノードの周りの四分
円の各々内の最も近い他のノードとの間に、前記特定の
ノードの前記方向によって決定されるように枝を構成す
る工程であって、前記最も近いものは前記ノード間のユ
ークリッド距離によって決定される構成工程と、 （ｖ）前記枝に、少なくとも前記ユークリッド距離
（ａ）および他のノードが存在する四分円（ｂ）の特性
を割り当てる工程とを含み、さらに、 前記枝に前記標準化された隆起幅距離の特性を割り当て
る工程と、前記枝に同一の隆起の特性を割り当てる工程
との少なくとも一方を含む方法。 - 【請求項４】少なくとも１つの未特定の指紋を含む一組
の未特定の指紋と、指紋ファイルからの複数の組の参照
指紋とを一致させる方法であって、 ノード及びノード特性（ａ）と該ノード間の枝及び枝特
性（ｂ）とを含む特性関連図（ARG）を、前記一組の未
特定の指紋の抽出デジタル詳細点マップから発生し、そ
れにより、前記ノードの各々に中心がある星を暗示的に
発生する工程と、 前記未知の指紋の組の前記指紋の１つの前記ARG内の星
（ａ）と、前記参照指紋の組の中の１つの中の指紋の１
つのARGの星（ｂ）との間の距離マトリクスを発生する
発生工程であって、前記距離マトリクスが前記星の各対
に関連するマトリクス要素を含む発生工程と、 前記要素の値にしたがって、各指紋の対ごとに前記距離
マトリクスの前記要素を分類して、星対の一致の順番を
決定する分類された距離マトリクスを形成する工程と、 前記分類された距離マトリクスによって決定される順序
で、前記距離マトリクス及び前記ARGから星対の一致す
る組の一致コアを発生する工程とを含み、 該一致コアを発生する工程が、 前記分類された距離マトリクスの内の最高の要素に関連
する星対を選択して一致コアの第１の要素を画定する工
程と、 前記距離マトリクスから前記一致コアの前記第１の要素
に関連する要素を削除して減少した距離マトリクスを発
生する工程と、 前記一致コアの前記第１の要素内の前記星対の中心ノー
ドに隣接するノードに中心を置く星の候補対の中から候
補星対を選択する工程であって、前記候補星対が、
（ａ）前記一致コアと一致するとともに、（ｂ）前記減
少した距離マトリクス内の最高の距離マトリクス要素に
関連する前記一致コアに一致するすべての前記候補星対
の中にあり、これにより、前記一致コアに対して第２の
要素を発生する工程と、 前記第２の要素を前記一致コアに別の要素として追加す
る工程と、 前記減少した距離マトリクスから、前記一致コアに追加
された前記候補星対に関連する前記距離マトリクスの前
記要素の内の１つを削除して別の減少した距離マトリク
スを形成する工程と、 前記別の星対を選択する工程、追加する工程、及び前記
減少した距離マトリクスから削除する工程を、少なくと
も前記一致コアに一致する候補星対の残りがなくなるま
で繰り返す工程とを含む方法。 - 【請求項５】請求項４の方法において、前記一致コアに
一致する候補星対が残らなくなるまで繰り返す工程が、
前記一致コア内の要素の特定の数が一致しないと判断す
る工程を含む方法。 - 【請求項６】請求項４の方法において、さらに、 前記一致コア内の要素の数が特定数より小さく、前記一
致コアと一致する星対が残っていないときには、前記一
致コアから最も新しく追加した要素を削除し、それによ
り、他の要素が前記一致コアに追加された最後の要素と
なる工程と、 前記一致コアの要素に関連するいずれかの星の中心ノー
ドの隣接ノードに中心を置く星の候補対の中から、候補
星対を選択する工程であって、前記候補星対が、（ａ）
前記一致コアと一致するとともに、（ｂ）前記減少する
距離マトリクス内の最高の距離マトリクス要素に関連す
る前記一致コアに一致するすべての前記候補星対の中に
あり、これにより、前記一致コアに対して第２の要素を
発生する工程と、 前記一致コアに前記次の要素を追加する工程と、 前記減少する距離マトリクスから前記一致コアに前記次
の要素として追加された前記候補星対に関連する前記距
離マトリクスの前記要素の内の１つを削除して、さらに
別の減少した距離マトリクスを形成する工程と、 前記別の星対を選択する工程、追加する工程、及び前記
減少した距離マトリクスから削除する工程を、少なくと
も前記一致コアに一致する候補星対の残りがなくなるま
で繰り返す工程とを含む方法。 - 【請求項７】少なくとも１つの未特定の指紋を含む一組
の未特定の指紋と、指紋ファイルからの複数の組の参照
指紋とを一致させる方法であって、 ノード及びノード特性（ａ）と該ノード間の枝及び枝特
性（ｂ）とを含む特性関連図（ARG）を、前記一組の未
特定の指紋の抽出デジタル詳細点マップから発生し、そ
れにより、前記ノードの各々に中心がある星を暗示的に
発生する工程と、 前記未知の指紋の組の前記指紋の１つの前記ARG内の星
（ａ）と、前記参照指紋の組の中の１つの中の指紋の１
つのARGの星（ｂ）との間の距離マトリクスを発生する
発生工程であって、前記距離マトリクスが前記星の各対
に関連するマトリクス要素を含む発生工程と、 前記距離マトリクス及び前記ARGから星対の一致する組
の一致コアを発生する工程とを含み、 前記一致コアを発生する工程が、さらに、 前記要素の値に応じて、各指紋対ごとに前記距離マトリ
クスの前記要素を分類して星対一致の順番を決定する工
程と、 前記分類された距離マトリクスによって決定された順番
で、 （ａ）最高の距離マトリクス要素に関連する星対を選択
して一致コアの第１の要素を特定する工程と、 （ｂ）前記距離マトリクスから前記一致コアの前記第１
の要素に関連する要素を削除して減少した距離マトリク
スを発生する工程と、 （ｃ）前記一致コアの前記第１の要素内の前記星の中心
ノードの隣接ノードに中心を置く星の候補対の中から、
（ｉ）前記一致コアと一致するとともに、（ii）前記減
少した距離マトリクス内の最高の距離マトリクス要素に
関連する前記一致コアに一致するすべての前記候補星対
の中にある候補星対を選択し、これにより、前記一致コ
アに対して第２の要素を発生する工程と、 （ｄ）前記第２の要素を別の要素として前記一致コアに
追加する工程と、 （ｅ）前記減少した距離マトリクスから、前記一致コア
に追加された前記候補星対に関連する前記距離マトリク
スの前記要素の内の１つを削除して別の減少した距離マ
トリクスを形成する工程と、 （ｆ）前記別の星対を選択する工程と、追加する工程
と、さらに前記減少した距離マトリクスから削除する工
程とを、少なくとも前記一致コアに一致する候補星対の
残りがなくなるまで繰り返す工程とを実行する工程とを
含む方法。
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