JP3348275B2 - Fingerprint image processing device - Google Patents

Fingerprint image processing device

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JP3348275B2
JP3348275B2 JP04747597A JP4747597A JP3348275B2 JP 3348275 B2 JP3348275 B2 JP 3348275B2 JP 04747597 A JP04747597 A JP 04747597A JP 4747597 A JP4747597 A JP 4747597A JP 3348275 B2 JP3348275 B2 JP 3348275B2
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和彦 向井
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、指紋画像の取込み
を行う指紋画像処理装置に関する。押捺台上に指を載置
し、光源により照明し、カメラで指紋を撮像する指紋画
像入力部に於いては、指の皮膚の条件等が多種多様であ
り、指紋画像の取込みが困難な条件の場合がある。この
ような困難な条件に於いても、指紋の登録や照合の可能
性を高めることが要望されている。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a fingerprint image processing apparatus for capturing a fingerprint image. Fingerprints are placed on the impression table, illuminated by a light source, and the fingerprint image is picked up by a camera. There is a case. Even under such difficult conditions, there is a demand to increase the possibility of fingerprint registration and collation.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は従来例の指紋画像処理装置の説明
図であり、発光ダイオードや白熱ランプ等の光源41に
より、指紋押捺台を構成するプリズム42の上部に載置
した指を照明し、この指の指紋画像をレンズ43等の光
学系を介してCCDカメラ等のカメラ44により撮像
し、画像取込部45は、カメラ44からの撮像信号を同
期信号等と共に演算処理部46に転送する。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is an explanatory view of a conventional fingerprint image processing apparatus in which a finger placed on a prism 42 constituting a fingerprint imprinting table is illuminated by a light source 41 such as a light emitting diode or an incandescent lamp. The fingerprint image of the finger is captured by a camera 44 such as a CCD camera via an optical system such as a lens 43, and the image capturing unit 45 transfers an image capturing signal from the camera 44 to the arithmetic processing unit 46 together with a synchronization signal and the like. I do.

【0003】演算処理部46は撮像信号をディジタル化
して、指紋処理本体部47に転送する。指紋処理本体部
47は、指紋登録機能又は指紋照合機能或いはそれらの
両方の機能を備えており、指紋登録時は、例えば、指紋
の隆線と谷線とを識別できるように、ディジタル画像信
号を二値化し、隆線の分岐点等を含む特徴点を複数個抽
出し、指紋登録者の識別番号と共に、指紋登録者の指紋
画像としてファイルに登録する。
[0003] The arithmetic processing unit 46 digitizes the image pickup signal and transfers it to the fingerprint processing main unit 47. The fingerprint processing main unit 47 has a fingerprint registration function, a fingerprint collation function, or both of them. At the time of fingerprint registration, for example, a digital image signal is generated so that ridges and valleys of a fingerprint can be identified. Binarization is performed to extract a plurality of feature points including ridge branch points and the like, and to register the fingerprint points together with the fingerprint registrant's identification number in the file as a fingerprint image of the fingerprint registrant.

【0004】又指紋照合時は、指紋照合者の識別番号を
基に先に登録された指紋画像をファイルから読出し、又
指紋照合者がプリズム42上に載置してカメラ44によ
り撮像した撮像指紋画像について、登録時と同様な処理
を行って特徴点の照合を行い、所定数以上の特徴点につ
いて一致した場合に、登録時の識別番号と照合時の識別
番号とに対応した指紋一致として本人確認が行われ、そ
の本人確認に基づいた扉の開閉や各種機器の操作が可能
の状態となる。
At the time of fingerprint collation, a fingerprint image previously registered is read out from a file based on the identification number of the fingerprint collator, and the fingerprint fingerprint placed by the fingerprint collator on the prism 42 and captured by the camera 44 is taken. The image is compared with feature points by performing the same processing as at the time of registration, and if more than a predetermined number of feature points match, a fingerprint match corresponding to the identification number at registration and the identification number at matching is made. The confirmation is performed, and the door can be opened and closed and various devices can be operated based on the identity confirmation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】指紋登録時又は指紋照
合時に於いてカメラ44により撮像した指紋画像は、指
紋押捺台上に載置した指の彎曲状態,隆線の潰れ,押圧
力等により影響を受けて、一部不鮮明なものとなる。又
指の皮膚の乾燥状態によっても影響を受けるものであ
り、例えば、皮膚に多少水分を含む場合に比較して、完
全に乾燥した指の場合、所望の輝度の撮像指紋画像を得
ることが困難となる。又指紋押捺台上に指を強く押圧す
ることにより、撮像指紋画像の輝度は多少大きくなる
が、乾燥した指についての撮像指紋画像の輝度は殆ど改
善されないものである。
The fingerprint image picked up by the camera 44 at the time of fingerprint registration or fingerprint collation is affected by the curved state of the finger placed on the fingerprint impressing table, the collapse of ridges, the pressing force, and the like. As a result, it becomes partially unclear. It is also affected by the dryness of the skin of the finger. For example, it is more difficult to obtain a captured fingerprint image of a desired brightness in the case of a completely dry finger, as compared to the case where the skin contains some water. Becomes In addition, when the finger is strongly pressed on the fingerprint imprinting table, the brightness of the captured fingerprint image is slightly increased, but the brightness of the captured fingerprint image of the dried finger is hardly improved.

【0006】従って、指紋登録時や指紋照合時に、指紋
登録まで、又は指紋照合結果が得られるまでに、指紋撮
像操作を反復繰り返すことになり、最悪状態では指紋登
録ができない場合や指紋照合ができない場合が生じる問
題があった。本発明は、所望の撮像指紋画像が得られな
い場合でも、数回の指紋撮像操作によって所望の指紋画
像が得られるようにすることを目的とする。
Therefore, at the time of fingerprint registration or fingerprint collation, the fingerprint imaging operation is repeated until the fingerprint is registered or the fingerprint collation result is obtained. In the worst case, fingerprint registration cannot be performed or fingerprint collation cannot be performed. There was a problem that could occur. An object of the present invention is to enable a desired fingerprint image to be obtained by performing a plurality of fingerprint imaging operations even when a desired captured fingerprint image cannot be obtained.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の指紋画像処理装
置は、(1)プリズム等からなる押捺台2上に載置した
指を発光ダイオード等の光源1により照明して撮像する
CCDカメラ等のカメラ7と、このカメラ7からの撮像
画像信号を取込む画像取込部8とを有する指紋画像入力
部3と、この指紋画像入力部3の画像取込部8からの撮
像指紋画像が正常であるか否かを判定する画像取込判定
部10とゲイン調整判定部11とを含む演算処理部4
と、この演算処理部4の画像取込判定部10により正常
の撮像指紋画像と判定した時に、撮像指紋画像を基に指
紋登録/指紋照合を行う指紋処理本体部5と、演算処理
部4のゲイン調整判定部11の判定結果に応じて、指紋
画像入力部3から演算処理部4の画像取込判定部10ま
での、撮像画像信号に対するゲインを制御するゲイン制
御部6とを備えている。
According to the present invention, there is provided a fingerprint image processing apparatus comprising: (1) a CCD camera or the like which illuminates a finger placed on an impression table 2 composed of a prism or the like with a light source 1 such as a light emitting diode to image the finger; And a fingerprint image input unit 3 having an image capturing unit 8 for capturing a captured image signal from the camera 7, and a captured fingerprint image from the image capturing unit 8 of the fingerprint image input unit 3 is normal. Arithmetic processing unit 4 including image capture determining unit 10 and gain adjustment determining unit 11 for determining whether or not
A fingerprint processing main unit 5 for performing fingerprint registration / fingerprint collation based on the captured fingerprint image when the image capturing determination unit 10 of the arithmetic processing unit 4 determines that the fingerprint image is a normal captured fingerprint image; There is provided a gain control unit 6 for controlling a gain for a captured image signal from the fingerprint image input unit 3 to the image capture determination unit 10 of the arithmetic processing unit 4 according to the determination result of the gain adjustment determination unit 11.

【0008】そして、画像取込判定部10は、1画面分
を複数画素からなるブロックに分割し、各ブロックにつ
いてブロック内の画素の輝度値の平均値を算出し、ブロ
ック毎の輝度平均値と第1の輝度基準値とを比較し、こ
の第1の輝度基準値未満の輝度平均値のブロックを第1
の欠損ブロックとし、この第1の欠損ブロック数と第1
の閾値とを比較し、この第1の欠損ブロック数が第1の
閾値未満の時に、撮像指紋画像を取込み、第1の欠損ブ
ロック数が第1の閾値以上の時に、輝度平均値と第1の
輝度基準値より小さい第2の輝度基準値と比較し、この
第2の輝度基準値未満の輝度平均値のブロックを第2の
欠損ブロックとし、この第2の欠損ブロック数と第2の
閾値とを比較し、この第2の欠損ブロック数が第2の閾
値未満の時に、ゲイン調整判定部11からゲイン制御部
6にゲイン制御を指示し、且つ第2の欠損ブロック数が
第2の閾値以上の時に、指紋画像入力部3による指紋撮
像を指示する機能を備えている。
[0008] Then, the image capture determining unit 10 divides one screen into blocks composed of a plurality of pixels, calculates the average value of the luminance values of the pixels in the blocks for each block, and calculates the average luminance value of each block. The first luminance reference value is compared with the first luminance reference value.
And the first number of missing blocks and the first number
When the first number of missing blocks is less than the first threshold, the captured fingerprint image is captured. When the first number of missing blocks is equal to or greater than the first threshold, the luminance average value and the first Is compared with a second luminance reference value smaller than the second luminance reference value, a block having a luminance average value smaller than the second luminance reference value is set as a second defective block, and the number of the second defective blocks and a second threshold value are set. And when the second number of missing blocks is less than the second threshold, the gain adjustment determining unit 11 instructs the gain control unit 6 to perform gain control, and the second number of missing blocks is equal to the second threshold. At the time of the above, a function of instructing fingerprint image capturing by the fingerprint image input unit 3 is provided.

【0009】又(2)ゲイン制御部6は、演算処理4部
のゲイン調整判定部11からのゲイン制御の指示回数を
カウントするカウンタ部17と、ゲイン調整判定部11
からのゲイン制御の指示に従ってゲイン値を算出し、指
紋画像入力部3から演算処理部4の画像取込判定部10
までの撮像画像信号に対するゲインを制御し、且つカウ
ンタ部17が予め設定した値のカウント値に達した時に
ゲイン制御を中止して、そのゲイン制御内容を初期状態
に戻すゲイン値算出部19とを備えている。
(2) The gain control section 6 includes a counter section 17 for counting the number of times the gain control has been instructed from the gain adjustment determination section 11 of the arithmetic processing section 4, and a gain adjustment determination section 11.
A gain value is calculated in accordance with the gain control instruction from the fingerprint image input unit 3 and the image capture determination unit 10 of the arithmetic processing unit 4
And a gain value calculating unit 19 that stops the gain control when the counter unit 17 reaches a preset count value and returns the content of the gain control to the initial state. Have.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の説明
図であり、1は発光ダイオードや白熱ランプ等からなる
光源、2はプリズム等からなる指紋押捺台、3は指紋画
像入力部、4は演算処理部、5は指紋登録や指紋照合を
行う指紋処理本体部、6はゲイン制御部である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a light source composed of a light emitting diode, an incandescent lamp, etc. Reference numeral 4 denotes an arithmetic processing unit, 5 denotes a fingerprint processing main unit for performing fingerprint registration and fingerprint collation, and 6 denotes a gain control unit.

【0011】又指紋画像入力部3は、指紋押捺台2に押
捺した指紋を撮像するカメラ7と、画像取込部8とを含
む構成であり、又演算処理部4は、A/D変換部9と、
画像取込判定部10と、ゲイン調整判定部11と、切替
回路(SW)12,13とを含む構成である。又指紋処
理本体部5は、画像メモリ14と、画像処理部15と、
登録/照合処理部16とを含む構成である。又ゲイン制
御部6は、カウンタ部17と、制御信号送出部18と、
ゲイン値算出部19とを含む構成である。前述の各部の
構成及び機能は、コンピュータの演算処理機能やメモリ
等によって実現することができる。
The fingerprint image input section 3 includes a camera 7 for picking up a fingerprint imprinted on the fingerprint impressing table 2 and an image capturing section 8. The arithmetic processing section 4 includes an A / D conversion section. 9 and
The configuration includes an image capture determination unit 10, a gain adjustment determination unit 11, and switching circuits (SW) 12, 13. The fingerprint processing main unit 5 includes an image memory 14, an image processing unit 15,
The configuration includes a registration / collation processing unit 16. The gain controller 6 includes a counter 17, a control signal transmitter 18,
The configuration includes a gain value calculator 19. The configuration and function of each unit described above can be realized by an arithmetic processing function of a computer, a memory, and the like.

【0012】カメラ7により指紋を撮像した撮像画像信
号は、画像取込部8から演算処理部4に転送され、A/
D変換部9に於いて、各画素を複数ビット構成によって
輝度値を示すディジタル画像信号に変換される。画像取
込判定部10は、撮像指紋画像の1画面を複数のブロッ
クに分割し、各ブロックの画素の輝度値の平均値を算出
する。
A captured image signal obtained by capturing a fingerprint by the camera 7 is transferred from the image capturing unit 8 to the arithmetic processing unit 4, and the A / A
In the D converter 9, each pixel is converted into a digital image signal indicating a luminance value by a plurality of bits. The image capture determining unit 10 divides one screen of the captured fingerprint image into a plurality of blocks, and calculates an average value of luminance values of pixels in each block.

【0013】例えば、図2の(A)に示すように、指紋
押捺台21に指22を押捺した場合に、撮像指紋画像の
1画面を複数のブロックに分割し、各ブロックの画素の
輝度値の平均値を算出すると、(B)の23で示すもの
となる。この場合、ブロック24は背景に相当し、画素
の輝度値の平均値は最低値となる。又ブロック26は指
の腹部分に相当し、画素の輝度値の平均値は最も大きい
値となるが、通常はそれぞれ異なる平均値となる。又ブ
ロック25は指の周辺部分に相当し、画素の輝度値の平
均値は中間の値となり、そのばらつきは大きいものであ
る。
For example, as shown in FIG. 2A, when a finger 22 is impressed on the fingerprint imprinting table 21, one screen of the captured fingerprint image is divided into a plurality of blocks, and the luminance values of the pixels in each block are divided. When the average value is calculated, the result is indicated by 23 in (B). In this case, the block 24 corresponds to the background, and the average value of the luminance values of the pixels is the lowest value. The block 26 corresponds to the pad portion of the finger, and the average value of the luminance values of the pixels is the largest value, but is usually different from each other. The block 25 corresponds to the peripheral portion of the finger, and the average value of the luminance values of the pixels is an intermediate value, and the variation is large.

【0014】又画像取込判定部10は、各ブロックの輝
度平均値と第1の輝度基準値とを比較する。この第1の
輝度基準値未満のブロックを第1の欠損ブロックとす
る。例えば、背景部分に相当するブロック24は第1の
欠損ブロックとなり、又指の周辺部分に相当するブロッ
ク26についても第1の欠損ブロックとなるブロックが
含まれる。又指の腹部分に相当するブロック25は、通
常の撮像指紋画像の場合は欠損ブロックを含むことは殆
どない。そこで、1画面内の第1の欠損ブロックをカウ
ントし、この第1の欠損ブロック数と第1の閾値とを比
較する。
The image capture determining section 10 compares the average luminance value of each block with the first luminance reference value. A block less than the first luminance reference value is defined as a first defective block. For example, the block 24 corresponding to the background portion is a first missing block, and the block 26 corresponding to the peripheral portion of the finger includes a block serving as the first missing block. In addition, the block 25 corresponding to the abdomen of the finger hardly includes a missing block in the case of a normal captured fingerprint image. Therefore, the number of first defective blocks in one screen is counted, and the first number of defective blocks is compared with a first threshold.

【0015】この第1の欠損ブロック数が第1の閾値未
満であれば、所望の輝度が得られた撮像指紋画像と判定
し、切替回路13を指紋処理本体部5に切替えて、撮像
指紋画像を転送する。又第1の欠損ブロック数が第1の
閾値以上の場合は、所望の輝度より低い輝度の撮像指紋
画像である。そこで、第1の輝度基準値より小さい第2
の輝度基準値とブロック毎の輝度平均値とを比較し、こ
の輝度平均値が第2の輝度基準値未満のブロックを第2
の欠損ブロックとする。この第2の欠損ブロック数と第
2の閾値とを比較し、第2の欠損ブロック数が第2の閾
値未満の場合は、ゲイン調整で第1の欠損ブロックが第
1の閾値未満となる可能性が大きいと判定し、又第2の
欠損ブロック数が第2の閾値以上の場合は、再度指紋撮
像を行う必要があると判定する。なお、第2の閾値は第
1の閾値と等しい値とすることも可能であり、又カメラ
7の特性や光学系の特性等を考慮して、第1,第2の閾
値を異なる値に設定することができる。
If the first number of missing blocks is less than the first threshold value, it is determined that the captured fingerprint image has a desired luminance, and the switching circuit 13 is switched to the fingerprint processing main unit 5 to change the captured fingerprint image. To transfer. When the first number of missing blocks is equal to or greater than the first threshold value, the captured fingerprint image has brightness lower than desired brightness. Therefore, the second luminance smaller than the first luminance reference value
Is compared with the average luminance value of each block, and the blocks whose average luminance value is less than the second luminance reference value are compared to the second luminance reference value.
Of the missing block. The second number of missing blocks is compared with a second threshold. If the second number of missing blocks is less than the second threshold, the first missing block may be less than the first threshold by gain adjustment. If it is determined that the probability is high, and if the second number of missing blocks is equal to or greater than the second threshold, it is determined that fingerprint imaging needs to be performed again. Note that the second threshold can be set to a value equal to the first threshold, and the first and second thresholds are set to different values in consideration of the characteristics of the camera 7 and the characteristics of the optical system. can do.

【0016】前述の第2の欠損ブロック数が第2の閾値
未満の場合、ゲイン調整判定部11は切替回路12を介
してゲイン制御部6にゲイン制御を指示する。ゲイン制
御部6は、カウンタ部17により、ゲイン調整判定部1
1からのゲイン制御指示の回数をカウントし、又ゲイン
値算出部19は、ブロックの輝度平均値と第2の輝度基
準値との差に対応してゲイン値を算出し、或いは予め設
定されたゲインの上げ幅を基にゲイン値を算出し、制御
信号送出部18から指紋画像入力部3又は点線の経路で
演算処理部4にゲイン制御信号を加える。
When the second number of missing blocks is less than the second threshold, the gain adjustment judging section 11 instructs the gain control section 6 to perform gain control via the switching circuit 12. The gain control unit 6 uses the counter unit 17 to control the gain adjustment determination unit 1
The gain value calculation unit 19 counts the number of times of the gain control instruction from 1 and calculates the gain value corresponding to the difference between the average luminance value of the block and the second luminance reference value, or sets the gain value in advance. A gain value is calculated based on the gain increment, and a gain control signal is added from the control signal transmitting unit 18 to the fingerprint image input unit 3 or the arithmetic processing unit 4 via a path indicated by a dotted line.

【0017】指紋画像入力部3は、ゲイン制御信号に従
って例えばカメラ7の絞りを開くか、又は画像取込部8
の増幅器のゲインを大きくする。それによって、平均輝
度値が低い撮像指紋画像の場合、次に撮像した指紋画像
は所望の輝度のものとなる。又ゲイン制御信号に従って
演算処理部4のゲインを制御する場合、例えば、A/D
変換部9に於いてディジタル信号に変換する過程で、ゲ
イン制御信号に対応した値を加算することにより、所望
の輝度の指紋画像となる。
The fingerprint image input unit 3 opens, for example, the aperture of the camera 7 according to the gain control signal, or the image capturing unit 8
Increase the gain of the amplifier. Thus, in the case of a captured fingerprint image having a low average luminance value, the fingerprint image captured next has a desired luminance. When the gain of the arithmetic processing unit 4 is controlled according to the gain control signal, for example, A / D
In the process of converting the digital signal into a digital signal in the conversion unit 9, a fingerprint image having a desired luminance is obtained by adding a value corresponding to the gain control signal.

【0018】又画像取込判定部10は、前述のように、
ブロックの輝度平均値と第1の輝度基準値と比較して第
1の欠損ブロック数を求め、この第1の欠損ブロック数
が第1の閾値未満の場合に、指紋画像を取込む判定及び
切替回路13を制御して、指紋画像を指紋処理本体部5
の画像メモリ14へ転送する処理を行い、又第1の欠損
ブロック数が第1の閾値未満でない場合に、切替回路1
3を制御して、ブロックの輝度平均値をゲイン調整判定
部11へ転送する処理を行う機能とする。又ゲイン調整
判定部11は、切替回路13を介して画像取込判定部1
0から転送されたブロックの輝度平均値と第2の輝度基
準値とを比較して第2の欠損ブロックを求め、この第2
の欠損ブロック数と第2の閾値とを比較して、ゲイン制
御の可否を判定し、第2の欠損ブロック数が第2の閾値
以上の時は、切替回路12を介して指紋画像入力部3に
再度指紋撮像を行うように指示し、又第2の欠損ブロッ
ク数が第2の閾値未満の時は、ゲイン制御部6に切替回
路12を介してゲイン制御指示を送出する機能とするこ
とができる。
Further, as described above, the image capture determining unit 10
The first average number of defective blocks is obtained by comparing the average luminance value of the block with the first luminance reference value. If the first number of defective blocks is less than the first threshold value, the determination and switching of capturing a fingerprint image are performed. By controlling the circuit 13, the fingerprint image is stored in the fingerprint processing main unit 5.
And if the first number of defective blocks is not less than the first threshold, the switching circuit 1
3 is a function of performing a process of transferring the average luminance value of the block to the gain adjustment determining unit 11 by controlling the block 3. Further, the gain adjustment determination unit 11 is connected to the image capture determination unit 1 via the switching circuit 13.
A second defective block is obtained by comparing the average luminance value of the block transferred from 0 with the second luminance reference value.
Is compared with the second threshold to determine whether gain control is possible. If the second number of blocks is equal to or greater than the second threshold, the fingerprint image input unit 3 is switched via the switching circuit 12. The second function is to send a gain control instruction to the gain control unit 6 via the switching circuit 12 when the second number of defective blocks is less than the second threshold value. it can.

【0019】又画像取込判定部10とゲイン調整判定部
11との機能をまとめた構成とすることも可能である。
又ゲイン制御部6に於けるカウンタ部17を省略した構
成とすることもできる。又ゲイン値算出部19は、前述
のように、演算処理部4に対するゲイン制御時は、ゲイ
ンに対応するA/D変換部9に於ける加算値を求め、こ
れをゲイン制御信号として、制御信号送出部18から点
線経路でA/D変換部9に転送することができる。
Further, it is also possible to adopt a configuration in which the functions of the image capture determining section 10 and the gain adjustment determining section 11 are put together.
Further, the configuration may be such that the counter section 17 in the gain control section 6 is omitted. Further, as described above, the gain value calculating section 19 obtains an added value in the A / D conversion section 9 corresponding to the gain at the time of the gain control for the arithmetic processing section 4, and uses this as a gain control signal, The data can be transferred from the transmission unit 18 to the A / D conversion unit 9 along the dotted line path.

【0020】或いは、ゲイン制御部6は、ゲイン制御信
号を、光源1の制御信号として制御信号送出部18から
送出し、光源1の輝度を上げるように制御することも可
能である。この場合、光源1を構成する発光ダイオード
を、指紋画像の1画面を分割したブロック対応に或いは
複数ブロック対応に配置し、ゲイン値算出部19は、指
紋画像のブロック対応にゲインを算出し、それに基づい
てブロック対応或いは複数ブロック対応の発光ダイオー
ドの輝度を制御する構成とすることも可能である。或い
は、第1,第2の欠損ブロックの分布を識別することに
より、ブロック対応或いは複数ブロック対応の発光ダイ
オードの輝度を制御する構成とすることも可能である。
Alternatively, the gain control section 6 can transmit a gain control signal from the control signal transmitting section 18 as a control signal for the light source 1 and can control the luminance of the light source 1 to be increased. In this case, the light-emitting diodes constituting the light source 1 are arranged corresponding to blocks obtained by dividing one screen of the fingerprint image or to a plurality of blocks, and the gain value calculator 19 calculates the gain corresponding to the blocks of the fingerprint image, and It is also possible to adopt a configuration in which the luminance of the light emitting diode corresponding to a block or a plurality of blocks is controlled based on the same. Alternatively, it is also possible to control the luminance of the light emitting diode corresponding to a block or a plurality of blocks by identifying the distribution of the first and second defective blocks.

【0021】図3は本発明の実施の形態のフローチャー
トであり、カメラ7により指紋画像を撮像し(A1)、
撮像指紋画像をブロックに分割する(A2)。即ち、演
算処理部3のA/D変換部9によりディジタル信号に変
換した撮像指紋画像の1画面分を複数のブロックに分割
する。
FIG. 3 is a flow chart of the embodiment of the present invention, in which a fingerprint image is captured by the camera 7 (A1).
The captured fingerprint image is divided into blocks (A2). That is, one screen of the captured fingerprint image converted into a digital signal by the A / D converter 9 of the arithmetic processing unit 3 is divided into a plurality of blocks.

【0022】次にブロックの輝度平均値を算出する(A
3)。即ち、画像取込判定部10に於いて、例えば、5
12×512画素からなる1画面を16×16画素のブ
ロックに分割し、各ブロックの画素の輝度値を加算して
256で除算することにより、ブロックの輝度平均値を
求める。この場合の輝度平均値は、高精度である必要が
ないから、演算精度に対応して小数点以下の切捨て等の
処理で算出することができる。
Next, the average luminance value of the block is calculated (A
3). That is, in the image capture determination unit 10, for example, 5
One screen consisting of 12 × 512 pixels is divided into blocks of 16 × 16 pixels, and the luminance values of the pixels in each block are added and divided by 256 to obtain an average luminance value of the blocks. Since the luminance average value in this case does not need to be highly accurate, it can be calculated by processing such as truncation after the decimal point in accordance with the calculation accuracy.

【0023】この輝度平均値と第1の輝度基準値とを比
較し、第1の輝度基準値未満のブロックを第1の欠損ブ
ロックとし、この第1の欠損ブロック数を求める(A
4)。次にこの第1の欠損ブロック数が第1の閾値未満
か否かを判定する(A5)。第1の閾値未満の場合は、
所望の輝度の撮像指紋画像と判定して取込みを行う(A
11)。即ち、切替回路13を介して、画像取込判定部
10から指紋処理本体部5の画像メモリ14に、撮像指
紋画像を転送する。
The average luminance value is compared with the first luminance reference value, and a block having a value less than the first luminance reference value is determined as a first defective block, and the number of the first defective blocks is obtained (A
4). Next, it is determined whether the first number of missing blocks is less than a first threshold (A5). If less than the first threshold,
It is determined that the image is a captured fingerprint image having a desired luminance, and the image is captured (A
11). That is, the captured fingerprint image is transferred from the image capture determination unit 10 to the image memory 14 of the fingerprint processing main unit 5 via the switching circuit 13.

【0024】又第1の欠損ブロック数が第1の閾値未満
でない場合は、第1の輝度基準値より小さい第2の輝度
基準値とブロックの輝度平均値とを比較し、第2の輝度
基準値未満のブロックを第2の欠損ブロックとし、その
第2の欠損ブロック数を求める(A6)。次に第1の閾
値と同一或いは異なる値の第2の閾値と第2の欠損ブロ
ック数とを比較し、第2の欠損ブロック数が第2の閾値
未満であるか否かを判定する(A7)、第2の輝度基準
値未満でない場合は、ゲイン制御によっても所望の指紋
画像が得られない場合であるから、最初から指紋撮像操
作を行わせる為にステップ(A1)に移行する。即ち、
指紋画像入力部3に於いて再度指紋撮像処理を行わせ
る。
If the first number of defective blocks is not less than the first threshold value, the second luminance reference value smaller than the first luminance reference value is compared with the luminance average value of the block, and the second luminance reference value is compared with the second luminance reference value. A block less than the value is set as a second missing block, and the second missing block number is obtained (A6). Next, a second threshold having the same or different value as the first threshold is compared with the second number of defective blocks, and it is determined whether or not the second number of defective blocks is less than the second threshold (A7). If it is not less than the second luminance reference value, it means that a desired fingerprint image cannot be obtained even by the gain control, so that the process proceeds to step (A1) to perform the fingerprint imaging operation from the beginning. That is,
In the fingerprint image input unit 3, the fingerprint imaging process is performed again.

【0025】又第2の欠損ブロック数が第2の閾値未満
の場合は、カウンタ部17によりゲイン制御指示回数を
+1し(A8)、その指示回数が回数閾値を超えたか否
かを判定し(A9)、超えた場合はゲインを初期状態に
戻し(A12)、指紋画像を撮像するステップ(A1)
に移行する。又超えない場合は、ゲイン制御により撮像
指紋画像の輝度を上げて(A10)、ステップ(A3)
に移行する。
If the second number of missing blocks is less than the second threshold, the counter 17 increments the gain control instruction count by one (A8), and determines whether the instruction count has exceeded the count threshold (A8). A9) If exceeded, the gain is returned to the initial state (A12), and a step of capturing a fingerprint image (A1)
Move to If not, the brightness of the captured fingerprint image is increased by gain control (A10), and step (A3).
Move to

【0026】即ち、カメラ7等のゲインやA/D変換部
9によるゲイン等によって、画像取込判定部10に入力
される1画面分の撮像指紋画像の輝度がゲイン制御信号
に従って上げられているから、第1の欠損ブロック数に
よる判定(A5)により、指紋画像取込みが可能か否か
を判定し、取込みができない場合は、第2の欠損ブロッ
ク数による判定(A6)によって、ゲイン制御を行うこ
とを繰り返して、所望の輝度の指紋画像を得て、取込む
ことができる。
That is, the brightness of the captured fingerprint image for one screen input to the image capture determining unit 10 is increased in accordance with the gain control signal due to the gain of the camera 7 and the like, the gain of the A / D converter 9 and the like. From the determination (A5) based on the first number of missing blocks, it is determined whether or not the fingerprint image can be captured. If the fingerprint image cannot be captured, gain control is performed based on the determination (A6) based on the second number of missing blocks. By repeating this, a fingerprint image having a desired luminance can be obtained and captured.

【0027】その場合、ステップ(A8),(A9)を
省略し、ステップ(A7)から点線の経路でステップ
(A10)に移行し、このステップ(A10)に於い
て、ブロックの輝度平均値と第2の輝度基準値との差に
対応してゲイン値を算出し、指紋画像入力部3又は演算
処理部4に於けるゲインを制御し、各ブロックの輝度平
均値を上げることにより、第1の欠損ブロック数を少な
くし、この第1の欠損ブロック数が第1の閾値未満とな
るようにして、所望の輝度の指紋画像を得ることができ
る。
In this case, steps (A8) and (A9) are omitted, and the process proceeds from step (A7) to step (A10) along a dotted line. In this step (A10), the average luminance value of the block is calculated. By calculating a gain value corresponding to the difference from the second luminance reference value, controlling the gain in the fingerprint image input unit 3 or the arithmetic processing unit 4, and increasing the average luminance value of each block, the first By reducing the number of missing blocks of the above and making the first number of missing blocks less than the first threshold value, a fingerprint image with a desired luminance can be obtained.

【0028】又ステップ(A8),(A9)のように、
ゲイン制御指示回数をカウントして回数閾値を超えたか
否かを判定するステップを含める場合は、ゲイン制御に
よるゲインの上げ幅を予め設定し、徐々にゲインを上げ
ていき、ゲイン制御指示回数の回数閾値を超えるゲイン
制御指示回数となると、ゲインが上がり過ぎて、指紋画
像内の第1の欠損ブロックの輝度平均値を大きくできて
も、正常のブロックの輝度平均値が上がり過ぎ、不鮮明
な画像となる。そこで、ゲイン制御指示回数が回数閾値
を超える場合は、それ以上のゲインの制御を行うことな
く、最初から指紋撮像操作を行わせるものである。
Also, as in steps (A8) and (A9),
When including a step of counting the number of times of gain control instruction and determining whether or not the number of times exceeds the number threshold, a step of increasing the gain by gain control is set in advance, and the gain is gradually increased. When the gain control instruction count exceeds the above, even if the gain is excessively increased and the average luminance value of the first defective block in the fingerprint image can be increased, the average luminance value of the normal block increases excessively, resulting in an unclear image. . Therefore, when the gain control instruction count exceeds the threshold count, the fingerprint imaging operation is performed from the beginning without performing any further gain control.

【0029】本発明は、前述の実施の形態にのみ限定さ
れるものではなく、例えば、指紋画像入力部3の画像取
込部8に1画面分の画像メモリを設け、ゲイン制御を演
算処理部4のA/D変換部9に於いて行う場合、そのゲ
イン制御によっても所望の輝度の指紋画像とならない場
合、再度その画像メモリから撮像画像信号を読出し、そ
の撮像画像信号を、制御信号に従って再度ゲイン制御を
行ったA/D変換部9に於いてディジタル信号に変換す
ることもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, an image memory for one screen is provided in the image capturing unit 8 of the fingerprint image input unit 3, and the gain control is performed by the arithmetic processing unit. 4, when the gain control does not result in a fingerprint image having a desired luminance, the captured image signal is read out from the image memory again, and the captured image signal is re-read in accordance with the control signal. The signal can be converted into a digital signal in the A / D converter 9 that has performed gain control.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、演算処
理部4に於いて、撮像指紋画像の1画面を複数のブロッ
クに分割し、ブロックの輝度平均値と第1の輝度基準値
とを比較して第1の欠損ブロックを求め、この第1の欠
損ブロック数が第1の閾値未満であるか否かを判定し、
第1の閾値未満の場合は、所望の輝度の指紋画像と判定
して取込みを行い、第1の閾値未満でない場合は、所望
の輝度より低い指紋画像であるから、第1の輝度基準値
より小さい第2の輝度基準値と比較して第2の欠損ブロ
ックを求め、この第2の欠損ブロック数と第2の閾値と
を比較し、第2の欠損ブロック数が第2の閾値未満の場
合に、ゲイン制御部6によるゲイン制御によって撮像指
紋画像の輝度を上げる制御を行うものであり、それによ
って、指紋撮像操作を繰り返すことなく、所望の輝度の
指紋画像を得ることができ、皮膚の乾燥した人の指紋に
ついても、その指紋画像の取込みを可能とし、指紋登録
又は指紋照合に於ける操作を容易とすることができる利
点がある。
As described above, according to the present invention, the arithmetic processing unit 4 divides one screen of a captured fingerprint image into a plurality of blocks, and calculates the average luminance value of the blocks and the first luminance reference value. Are compared to obtain a first missing block, and it is determined whether or not this first missing block number is less than a first threshold value.
If it is less than the first threshold value, it is determined that the fingerprint image has the desired brightness and the image is captured. If it is not less than the first threshold value, the fingerprint image is lower than the desired brightness. A second missing block is obtained by comparing with a small second luminance reference value, the second number of missing blocks is compared with a second threshold, and the second number of missing blocks is less than the second threshold. In addition, the gain of the gain controller 6 controls the brightness of the captured fingerprint image to be increased, whereby a fingerprint image with a desired brightness can be obtained without repeating the fingerprint imaging operation. The fingerprint image of the person who has made it possible to take in the fingerprint image, and there is an advantage that the operation in fingerprint registration or fingerprint collation can be facilitated.

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

【図1】本発明の実施の形態の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に於ける撮像指紋画像の説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a captured fingerprint image according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the embodiment of the present invention.

【図4】従来例の指紋画像処理装置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional fingerprint image processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 指紋押捺台 3 指紋画像入力部 4 演算処理部 5 指紋処理本体部 6 ゲイン制御部 7 カメラ 8 画像取込部 9 A/D変換部 10 画像取込判定部 11 ゲイン調整判定部 17 カウンタ部 18 制御信号送出部 19 ゲイン値算出部 Reference Signs List 1 light source 2 fingerprint printing stand 3 fingerprint image input unit 4 arithmetic processing unit 5 fingerprint processing main unit 6 gain control unit 7 camera 8 image capture unit 9 A / D conversion unit 10 image capture determination unit 11 gain adjustment determination unit 17 counter Unit 18 control signal transmission unit 19 gain value calculation unit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 押捺台上に載置した指を光源により照明
して撮像するカメラと、該カメラからの撮像画像信号を
取込む画像取込部とを有する指紋画像入力部と、 該指紋画像入力部の前記画像取込部からの撮像指紋画像
が正常であるか否かを判定する画像取込判定部とゲイン
調整判定部とを含む演算処理部と、 該演算処理部の前記画像取込判定部により正常の撮像指
紋画像と判定した時に該撮像指紋画像を基に指紋登録/
指紋照合を行う指紋処理本体部と、 前記演算処理部のゲイン調整判定部の判定結果に応じ
て、前記指紋画像入力部から前記演算処理部の画像取込
判定部までの前記撮像画像信号に対するゲインを制御す
るゲイン制御部とを備え、 前記画像取込判定部は、1画面分を複数画素からなるブ
ロックに分割し、各ブロックについてブロック内の画素
の輝度値の平均値を算出し、該ブロック毎の輝度平均値
と第1の輝度基準値とを比較し、該第1の輝度基準値未
満の輝度平均値のブロックを第1の欠損ブロックとし、
該第1の欠損ブロック数と第1の閾値とを比較し、該該
1の欠損ブロック数が第1の閾値未満の時に該撮像指紋
画像を取込み、該第1の欠損ブロック数が第1の閾値以
上の時に、前記輝度平均値と前記第1の輝度基準値より
小さい第2の輝度基準値と比較し、該第2の輝度基準値
未満の輝度平均値のブロックを第2の欠損ブロックと
し、該第2の欠損ブロック数と第2の閾値とを比較し、
該第2の欠損ブロック数が第2の閾値未満の時に、前記
ゲイン調整判定部から前記ゲイン制御部にゲイン制御を
指示し、且つ前記第2の欠損ブロック数が第2の閾値以
上の時に、前記指紋画像入力部による指紋撮像を指示す
る機能を備えたことを特徴とする指紋画像処理装置。
1. A fingerprint image input unit comprising: a camera for illuminating a finger placed on an impressing table with a light source to capture an image; an image capturing unit for capturing an image signal from the camera; An arithmetic processing unit including an image capture determining unit and a gain adjustment determining unit for determining whether the captured fingerprint image from the image capturing unit of the input unit is normal, and the image capturing of the arithmetic processing unit When the determination unit determines that the fingerprint image is a normal captured fingerprint image, the fingerprint registration /
A fingerprint processing main unit that performs fingerprint collation, and a gain for the captured image signal from the fingerprint image input unit to an image capture determination unit of the arithmetic processing unit according to the determination result of the gain adjustment determination unit of the arithmetic processing unit. The image capture determination unit divides one screen into blocks of a plurality of pixels, calculates an average value of luminance values of pixels in the blocks for each block, and Comparing the average luminance value of each of the images with the first luminance reference value, and setting a block having a luminance average value less than the first luminance reference value as a first defective block;
The first number of missing blocks is compared with a first threshold value, and when the number of the first missing blocks is less than the first threshold value, the captured fingerprint image is captured. At the time of a threshold or more, the luminance average value is compared with a second luminance reference value smaller than the first luminance reference value, and a block having a luminance average value less than the second luminance reference value is defined as a second defective block. Comparing the second number of missing blocks with a second threshold,
When the second number of missing blocks is less than a second threshold, the gain adjustment determining unit instructs the gain control unit to perform gain control, and when the second number of missing blocks is equal to or greater than a second threshold, A fingerprint image processing apparatus having a function of instructing a fingerprint image by the fingerprint image input unit.
【請求項2】 前記ゲイン制御部は、前記演算処理部の
ゲイン調整判定部からのゲイン制御の指示回数をカウン
トするカウンタ部と、前記ゲイン調整判定部からのゲイ
ン制御の指示に従ってゲイン値を算出し、前記指紋画像
入力部から前記演算処理部の画像取込判定部までの前記
撮像画像信号に対するゲインを制御し、且つ前記カウン
タ部が予め設定した値のカウント値に達した時にゲイン
制御を中止して、該ゲイン制御内容を初期状態に戻すゲ
イン値算出部とを有することを特徴とする請求項1記載
の指紋画像処理装置。
2. The gain control section calculates a gain value according to a gain control instruction from the gain adjustment determination section, the counter section counting the number of gain control instructions from a gain adjustment determination section of the arithmetic processing section. Controlling the gain of the captured image signal from the fingerprint image input unit to the image capture determining unit of the arithmetic processing unit, and stopping the gain control when the counter unit reaches a preset count value 2. The fingerprint image processing apparatus according to claim 1, further comprising a gain value calculating section for returning the content of the gain control to an initial state.
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