JP3597148B2 - 指紋特徴抽出装置、指紋特徴抽出方法及び指紋抽出プログラム - Google Patents
指紋特徴抽出装置、指紋特徴抽出方法及び指紋抽出プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3597148B2 JP3597148B2 JP2001181880A JP2001181880A JP3597148B2 JP 3597148 B2 JP3597148 B2 JP 3597148B2 JP 2001181880 A JP2001181880 A JP 2001181880A JP 2001181880 A JP2001181880 A JP 2001181880A JP 3597148 B2 JP3597148 B2 JP 3597148B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fingerprint
- feature point
- feature
- image
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Collating Specific Patterns (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋でオペレータによる特徴点の抽出等の操作や目視チェックが必要となるような不鮮明な指紋の特徴点と隆線の生成に関し、特に特徴点間の隆線数の生成を自動化してオペレータの負担の軽減を図る指紋特徴抽出装置、指紋特徴抽出方法及び指紋特徴抽出プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、不鮮明な指紋、例えば遺留指紋のように指紋の一部が欠けていたりする品質の悪い指紋の場合、その入力された2値画像からなる指紋情報において、その特徴点間の隆線数を利用する指紋照合システムでは、オペレータが特徴点の追加や削除を行ったとき、隆線数の指定、および確認/修正が必要となる。従来の指紋特徴編集システムの一例が特開平4−306779に、指紋特徴修正システムの一例が特開平4−306778に記載されている。
【0003】
この公報に記載されている指紋特徴編集システムは、オペレータの追加した特徴点においてその周囲の近傍に存在する特徴点との間の隆線数を指定する必要があり、マニューシャリストが完成するまでに、編集量に比例してオペレータの手間と時間がかかる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特開平4−306778の指紋特徴修正システムでは、平均隆線間距離を算出することで、近傍特徴点間隆線数の設定処理を、設定されている隆線数の確認/修正処理に代えることで、オペレータへの手間と時間の軽減を図っているが、オペレータの確認する対象となる隆線数の本数が削減されるわけではないので作業量を大幅に削減するまでには至っていない。
【0005】
本発明は、このオペレータへの手間と時間を完全に削減、あるいは大幅に削減する指紋特徴抽出装置、指紋特徴抽出方法及び指紋特徴抽出プログラムを提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の指紋特徴抽出装置は、指紋の2値画像とオペレータによって修正された指紋の中心点と指紋の特徴点とを入力し、前記特徴点の位置とその方向とから前記2値画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を決定し、前記ブロックの隆線方向と指紋画像入力部で入力された多値の指紋画像から改めて2値化を行い、前記ブロックの隆線方向と改めて求めた2値画像とから特徴点間の隆線数を求めることを備える。
【0007】
本発明の第2の指紋特徴抽出装置は、第1の発明において、指紋中心から上部の隆線を同心円とみなして指紋中心から上部の特徴点をもとに架空の疑似特徴点をその位置と方向とともに指紋中心から上部に生成し特徴点と疑似特徴点とから指紋の2値画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を設定する手段を備える。
【0008】
本発明の第3の指紋特徴抽出装置は、第2の発明において、指紋の中心を垂直に通る直線を対称軸として指紋の中心より上部にある特徴点に対し当該対称軸の線対称位置に架空の疑似特徴点を生成する手段を有する。
【0009】
本発明の第4の指紋特徴抽出装置は、第2,または第3の発明において、前記特徴点と指紋の中心を結ぶ線分の中点にも疑似特徴点を生成するとともに前記対称軸上にも指紋の中心より一定の間隔で疑似特徴点を生成することを備える。
【0012】
本発明の第5の指紋特徴抽出装置は、オペレータによって修正された指紋の中心点と指紋の特徴点とを入力し架空の疑似特徴点を発生する疑似特徴点設定部と、前記特徴点と前記疑似特徴点のもつ位置と方向とから指紋画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を決定する隆線方向決定部と、前記隆線方向決定部によるブロックの隆線方向についてその確からしさを計算する確信度計算部と、指紋画像と前記隆線方向決定部によるブロックの隆線方向とから2値化を行い2値画像を生成する2値化部と、特徴点の端点や分岐点についてその2値画像である消去形状と上書き形状とを元に前記2値画像にオペレータによって修正された特徴点を反映する特徴点形状上書部と、前記特徴点形状上書部による2値画像の細線化を行い細線画像を生成する細線化部と、前記細線画像の不正な特徴点をオペレータによって修正された特徴点によって無条件に修正する無条件芯線修正部と、前記無条件芯線修正部による細線画像から特徴点間の隆線数を記述したマニューシャリストを作成するマニューシャリスト作成部と、を備える。
【0013】
本発明の第1の指紋特徴抽出方法は、オペレータによって修正された指紋の中心点と指紋の特徴点とを入力し架空の疑似特徴点を発生する第1のステップと、前記特徴点と前記疑似特徴点のもつ位置と方向とから指紋画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を決定する第2のステップと、前記第2のステップによる隆線方向についてその確からしさを計算する第3のステップと、指紋画像と前記第2のステップにおけるブロックの隆線方向とから2値化を行い2値画像を生成する第4のステップと、特徴点の端点や分岐点の2値画像である消去形状と上書き形状とを元に前記2値画像にオペレータによって修正された特徴点を反映する第5のステップと、前記第5のステップによる2値画像に対しその細線化を行い細線画像を生成する第6のステップと、前記細線画像の不正な特徴点に対しオペレータによって修正された特徴点によって無条件に修正する第7のステップと、前記第7のステップによる細線画像から特徴点間の隆線数を記述したマニューシャリストを作成する第8のステップと、を備える。
【0014】
本発明の第1の指紋特徴抽出プログラムは、オペレータによって修正された指紋の中心点と指紋の特徴点とを入力し架空の疑似特徴点を発生する第1のステップ、前記特徴点と前記疑似特徴点のもつ位置と方向とから指紋画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を決定する第2のステップ、前記第2のステップによる隆線方向についてその確からしさを計算する第3のステップ、指紋画像と前記第2のステップにおけるブロックの隆線方向とから2値化を行い2値画像を生成する第4のステップ、特徴点の端点や分岐点の2値画像である消去形状と上書き形状とを元に前記2値画像にオペレータによって修正された特徴点を反映する第5のステップ、前記第5のステップによる2値画像に対しその細線化を行い細線画像を生成する第6のステップ、前記細線画像の不正な特徴点に対しオペレータによって修正された特徴点によって無条件に修正する第7のステップ、前記第7のステップによる細線画像から特徴点間の隆線数を記述したマニューシャリストを作成する第8のステップ、を実行させることを備える。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の構成について図面を参照して詳細に説明する。
【0016】
本発明は、指紋の入力を行う指紋入力装置を接続したキーボードや表示装置を備えるコンピュータシステムで動作し、入力した指紋の特徴を抽出する内容を有し、不鮮明な指紋、特に遺留指紋の特徴点の編集作業を目視によってオペレータが行ったときに必須となる特徴点間の隆線数確認、および修正作業を自動で行いオペレータの負担を削減する内容を持つものである。
【0017】
図1が本発明の構成と処理の流れとを説明するものであるが、従来との相違を明確化するため、最初に図2について説明を行う。
【0018】
図2が従来の指紋特徴修正システムで、自動処理が行われる指紋画像入力部1と、隆線方向抽出部2と、2値化部3と、細線化部4と、条件付き芯線修正部5と、マニューシャリスト作成部6と、指紋中心修正処理7と、特徴点修正処理8と、隆線数修正処理9と、マニューシャリスト作成部10と、を含む。尚、指紋中心修正処理7から隆線数修正処理9まではオペレータによる目視による処理が行われる。
【0019】
指紋画像入力部1ではスキャナから指紋画像を入力し、隆線方向抽出部2では入力された指紋画像の隆線方向を指紋画像全体を一定の画素数で分割したブロック単位で抽出し、2値化部3ではブロック単位で生成された隆線方向による画像強調を利用してフィルタリングを行い入力指紋画像を2値化し、細線化部4では2値化された画像を細線化して芯線画像を生成し、条件付き芯線修正部5では指定条件以上に誤った芯線形状を正しく修正し、マニューシャリスト作成部6では修正された芯線形状からマニューシャリストを作成する。以上の処理は自動で行われ以降のオペレータによる目視チェックをサポートする情報となる。指紋中心修正処理7ではオペレータによる指紋中心の確認および修正を行い、特徴点修正処理8ではオペレータによる特徴点の追加および削除を行い、隆線数修正処理9ではオペレータによる隆線数の確認および修正を行う。最後のマニューシャリスト作成部10ではオペレータの修正した指紋中心と特徴点と隆線数からマニューシャリストを再作成する。
【0020】
以上説明した指紋画像入力部1から特徴点修正処理8までを処理Aとする。処理Aは、図1の本発明でも同様に行われる。
【0021】
特徴点の隆線方向は、図4のように定義される。
【0022】
尚、ここで言うブロックとは、例えば、全体が512x512の画素からなる2値画像の場合、それを例えば、16x16画素の大きさのブロックで分割すると(512/16)x(512/16)=1024となり1024個のブロックに分割されたことになる。
【0023】
さらに、マニューシャリストとは、ある特徴点(A)とその特徴点の近傍に存在し指定された条件を持った特徴点(b1、b2、・・・)との間に存在する隆線の数をリストしたものである。形式としては、A.C.b1.n1.b2.n2.b3.n3.・・・であり、ここで Aは特徴点(A)の位置、Cは特徴点(A)の種別(端点または分岐点)、n1は特徴点(A)と特徴点(b1)の間に存在する隆線数、n2は特徴点(A)と特徴点(b2)の間に存在する隆線数である。このような形式ですべての特徴点(A)に対してリストされている。
【0024】
図1が本発明の実施の形態の構成を表し、従来と同様の処理である処理Aと、処理Aに続いて実行される隆線方向設定部11と、2値化部12と、特徴点形状上書部13と、細線化部14と、無条件芯線修正部15と、マニューシャスト作成部16と、を含む。尚、隆線方向設定部11からマニューシャリスト作成部16までは、自動処理が行われる。
【0025】
本発明では図2の従来例におけるオペレータによる隆線数修正処理9を不要とし、隆線数修正処理9の内容を図1の隆線方向設定部11から無条件芯線修正部15の自動処理によって達成するものである。
【0026】
隆線方向設定部11では指紋中心修正処理7による指紋中心修正情報と特徴点修正処理8による特徴点修正情報とから隆線方向を一定ブロック単位で自動設定し、2値化部12では隆線方向設定部11が決定した各ブロックについて隆線方向による画像強調を利用して入力指紋画像を2値化し、特徴点形状上書部13では2値化された画像に特徴点修正情報の特徴点形状を上書きし、細線化部14では特徴点形状を上書した2値画像を細線化して芯線画像を生成し、無条件芯線修正部15では無条件に特徴点修正情報に存在しない誤った芯線形状を修正し、マニューシャリスト作成部16では修正された芯線からマニューシャリストを作成する。
【0027】
次に、図1および図2を参照して実施の形態の動作について詳細に説明する。
【0028】
始めに図2の従来の動作について説明する。
【0029】
指紋画像入力部1でスキャナから与えられた指紋画像は、隆線方向抽出部2と2値化部3と指紋中心修正処理7と特徴点修正処理8と隆線数修正処理9に供給される。
【0030】
隆線方向抽出部2では、与えられた指紋画像の一定ブロック単位における隆線の方向を抽出する。隆線方向の抽出方式としては、画像の水平微分と垂直微分とから勾配ベクトルを求めて隆線方向の決定を行う特開平8−7097をはじめ多くの提案がなされている。隆線方向抽出部2で抽出された隆線方向は、2値化部3と指紋中心修正処理7に提供される。
【0031】
2値化部3では、与えられた指紋画像と隆線方向から、2値画像を生成する。2値化の方式としては、ブロック毎に決定した隆線方向を元に汗による隆線間に生じた橋や乾燥指による隆線の切断等の補正を行いながら2値化を行う内容を記載した特開平5−242227をはじめ多くの提案がなされている。2値化部3で生成された2値画像は、細線化部4に提供される。
【0032】
細線化部4では、与えられた2値画像を1ドット幅に細線化し、芯線(細線)画像を生成する。細線化部4で生成された芯線画像は、条件付芯線修正部5に提供される。
【0033】
条件付芯線修正部5では、与えられた芯線画像の誤った芯線形状を条件付きで修正する。図3に条件付きの芯線修正の例を示す。通常の指紋の隆線は、図3の(a)のように途中で短く途切れていることはなく、図3の(b)のように途切れを結ぶことで正しい芯線形状となる。しかし、途切れが一定の長さ以上の時、例えば2mm以上の時に、芯線を結んでしまうと、正しかった芯線形状が誤った芯線形状になる可能性がある。この場合は、図3の(c)のように芯線の接続は行わない。条件付芯線修正部5で修正された芯線は、マニューシャリスト作成部6に提供される。条件付芯線修正部5はこのような条件をいくつか保有してその条件に従った補正を実行する。
【0034】
マニューシャリスト作成部6では、各マニューシャ(隆線の端の端点や隆線が2本に分岐する分岐点)から近傍のマニューシャ間を横切る隆線の数を計測し、マニューシャリストを作成する。マニューシャリストの内容は、概要を前述したが、特開平4−306777の指紋特徴修正システムで詳細な説明がなされている。マニューシャリスト作成部6で作成されたマニューシャリストは、オペレータによる特徴点修正処理8に提供される。
【0035】
指紋中心修正処理7では、指紋画像入力部1から与えられた指紋画像を画面に表示することで、オペレータが指紋中心の入力を行う。このとき、隆線方向抽出部2の隆線方向から指紋中心を自動で検出する方式を利用すれば、誤って検出された指紋中心だけを修正すれば良いので、全ての指紋画像の指紋中心を入力する必要がなくなり、オペレータの入力作業を軽減できる。指紋中心を自動で検出する方式は、特開平01−271884の指紋中心検出方式に提案されているが、当該発明は、限られた指紋紋様のみでは無く一般的な指紋紋様における指紋中心点の検出と指紋中心部が不鮮明な指紋の場合における指紋中心点の検出を目的とした内容を持つものである。
【0036】
指紋中心修正処理7で修正された指紋中心は、マニューシャリスト作成部10に提供される。
【0037】
特徴点修正処理8では、指紋画像入力部1から与えられた指紋画像と、マニューシャリスト作成部6から与えられた特徴点を画面で表示することで、オペレータは、誤って抽出された特徴点の削除、および抽出されなかった特徴点の追加を行う。このとき、特徴点の位置と方向と種別が入力される。特徴点の種別には、隆線の端である端点と、隆線の分岐である分岐点の2種類がある。
【0038】
特徴点修正処理8は、表示された指紋画像データに対してオペレータによる特徴点の追加や削除を行い、オペレータの指定する特徴点間の隆線数を算出する内容を持つ特開平4−306779の指紋特徴修正システムで説明がなされている。特徴点修正処理8で修正されたマニューシャリストは、隆線数修正処理9に提供される。
【0039】
隆線数修正処理9では、指紋画像入力部1から与えられた指紋画像を画面に表示することで、オペレータは特徴点修正処理8から与えられたマニューシャリストの隆線数の修正を行う。特徴点修正処理8で削除された特徴点の近傍にある特徴点からの隆線数と、特徴点修正処理8で追加された特徴点からの隆線数は未計測なので、オペレータが隆線数を入力する必要がある。このとき、特開平4−306778の指紋特徴修正システムに提案されている隆線数の推定を利用すれば、前述の指紋中心修正処理7と同様に、オペレータの入力作業を軽減出来るが、オペレータの入力作業が完全になくなる訳ではない。隆線数修正処理9で修正されたマニューシャリストは、マニューシャリスト作成部10に提供される。
【0040】
マニューシャリスト作成部10では、隆線数修正処理9から与えられたマニューシャリストに、指紋中心修正処理7から与えられた指紋中心を追加することで、最終的なマニューシャリストを作成する。
【0041】
次に、図1に基づいて本発明の実施の形態の動作を説明する。
【0042】
尚、以降の説明における疑似特徴点設定部111からマニューシャリスト作成部16までの処理内容はソフトウェアプログラムとしての実現が可能である。
【0043】
図1の処理Aは、前述した図2の指紋画像入力部1から特徴点修正処理8までと同様の動作である。
【0044】
隆線方向設定部11では、処理Aの指紋中心修正処理7で修正された指紋中心と、特徴点修正処理8で修正されたマニューシャリストから隆線方向を自動で設定する。隆線方向設定部11は、疑似特徴点設定部111と、隆線方向決定部112と、確信度計算部113と、から構成される。
【0045】
疑似特徴点設定部111では、指紋の性質である指紋中心から上部の隆線方向が同心円状になっている性質を利用して、指紋中心から上部に擬似的に架空の特徴点を増加させている。これにより、指紋中心より上部の特徴点が少ないときでも、隆線方向決定部112で隆線方向を決定することができる。図5が疑似特徴点設定前の特徴点情報で、図6が疑似特徴点設定後の特徴点情報である。図5、図6の円の中心が指紋中心で、図6の塗りつぶされた特徴点が擬似的に追加した特徴点である。
【0046】
擬似特徴点を追加する方法は、3つあり、第1は既に存在する真の特徴点のY軸をはさんで線対称の位置に擬似特徴点を発生させる。この場合の疑似特徴点のもつ方向は真の特徴点の方向とY軸をはさんで線対称とする。第2は、X軸Y軸が直交する中心に位置する指紋の中心より上部のY軸上には一定間隔で水平方向の疑似特徴点を発生させる。また、第3は、中心と真の特徴点を結ぶ直線の中点にも疑似特徴点を発生させる。この疑似特徴点の方向は、元の真の特徴点の持つ方向と同じとする。
【0047】
以上のような操作によって図5の塗りつぶしの無い真の特徴点を元に、塗りつぶされた疑似特徴点を含む図6に例示する特徴点情報が生成される。
【0048】
隆線方向決定部112では、疑似特徴点設定部111で設定された特徴点の方向を利用して、一定のブロック単位に隆線方向を計算する。ブロックbにおける隆線方向d(b)を以下の式(1)で計算する。図7が式(1)で求めた隆線方向である。
このとき、各ブロックの中心を通る水平方向、垂直方向の直交するX軸、Y軸によって当該ブロックを4つの象限に分割した局所座標を想定する。正確にはブロックが16x16画素からなる場合、上から8画素目を水平に通る直線をX軸、左から8画素目を垂直に通る直線をY軸とし指紋画像全体を4つの象限に分割する。
【0049】
d(b) =Min_d(f(b、d))・・・・式(1)
f(b、d)=1/C(b)Σ|d−M(b、qi)|×(1−K(b、qi))
(Σは特徴点の存在する象限についての総和を意味する。)
qi :第i象限に属する中心に最も近接した指紋画像全体における特徴点。
【0050】
C(b) :ブロックbで、隆線方向を決定するときに使用した特徴点qiの存在する象限qの数。1=<C(b)=<4である。
【0051】
Min_d(f(b、d)):f(b、d)が最小になるときの隆線方向d
M(b、qi):ブロックbの象限i(1=< i =<4)の最近傍特徴点qiの特徴点方向
K(b、q) :ブロックbの象限qの最近傍特徴点までの距離。
【0052】
だたし、画面端までの距離を1とする。
【0053】
確信度計算部113では、隆線方向決定部112で決定した隆線方向の確信度を求める。ブロックbにおける確信度R(b)は式(2)で計算する。図8が式(2)で求めた隆線方向の確信度を表示したものである。色が濃い(黒い)ほど確信度が高く、色が薄い(白い)ほど確信度が低いことを表している。
【0054】
g(d) = dの直角方向
C(b):ブロックbで、隆線方向を決定するときに使用した象限qの数。
【0055】
1=<C(b)=<4である。
【0056】
隆線方向設定部11で設定された隆線方向は2値化部12に提供され、隆線方向の確信度はマニューシャリスト作成部16に提供される。
【0057】
2値化部12では、処理Aの指紋画像入力部1の多値の指紋画像と、隆線方向決定部112の各ブロックの持つ隆線方向から2値画像を生成する。2値化の方式は処理Aの2値化部3の方式と同様である。2値化部12で生成された2値画像は、特徴点形状上書部13に提供される。
【0058】
特徴点形状上書部13では、2値化部12から与えられた2値画像に、処理Aの特徴点修正処理8でオペレータが修正した特徴点を上書きする。オペレータが修正した特徴点を上書きすることで、マニューシャリスト作成部16において、端点と分岐点の違いから発生する隆線数の計測誤差がなくなる。
【0059】
図9は特徴点種別による隆線数誤差が発生した例である。図9の(a)は本来隆線1と隆線2は点Aで接触した分岐点であり隆線数は1であったが、誤って非接触状態としたため上部の特徴点が端点となり隆線数が2となっている。図9の(b)は(a)の場合とは逆に、本来は端点の上部の特徴点が分岐点となり隆線数が1となっている。以上のような誤りの箇所を上書きして修正する。
【0060】
特徴点形状上書部13が特徴点形状を上書きするときは、その周囲の2値画像を消去してから行う。分岐点の時は、図11の白部分形状で2値画像を消去した後、図10の黒部分の分岐点形状で2値画像を上書きしている。端点も同様に、図13の白部分形状で2値画像を消去した後、図12の黒部分の端点形状で2値画像を上書きしている。
【0061】
特徴点形状上書きの例を図14、および図15〜図18に示す。尚、図14の指紋内部における上部の網線部分は指紋の不鮮明な部分を表しているもので以降、図15〜図25においても同様の内容を持つものとする。
【0062】
図15の2値画像に、図14の特徴点形状を描画した結果が図16である。そして、特徴点形状を上書きしなかったときの2値画像を細線化部4により細線化し、細線化された芯線画像を条件付芯線修正部5で修正した芯線画像が図17で、本発明の処理に従って特徴点形状を上書きしたときの2値画像を細線化部14により細線化し、細線化された芯線画像を無条件芯線修正部15で修正した芯線画像が図18である。上書きを行った図18の方が上書きを行わない図17に比べ、特徴点と芯線の形状がより合ったものになっている。尚、図17、図18に表示されている特徴点は、特徴点修正処理8でオペレータが修正した特徴点で、丸形状のものが端点で、四角形状のものが分岐点である。
【0063】
特徴点形状上書部13で上書きされた2値画像は、細線化部14に提供される。
【0064】
細線化部15では、与えられた2値画像を細線化し、芯線画像を生成する。細線化部15で生成された芯線画像は、無条件芯線修正部16に提供される。
【0065】
無条件芯線修正部16では、細線化部15から与えられた芯線画像の誤った芯線形状を無条件で修正する。このとき、処理Aの特徴点修正処理8でオペレータが修正した特徴点に存在しない全ての特徴点を消去するように芯線を修正する。
【0066】
図19〜図22に無条件芯線修正16の動作の例を示す。
【0067】
図19は細線化部15から与えられた芯線画像から特徴点を全て抽出した結果を表している。図19には、特徴点修正処理8でオペレータが決定した最終的な特徴点以外の特徴点が生成されている。図20は処理Aの特徴点修正処理8でオペレータが修正した特徴点で、図21は、図20の特徴点に従い無条件で芯線修正を行う特徴点を決定した結果である。図21の塗りつぶされた特徴点が、処理Aの特徴点修正処理8でオペレータが修正した特徴点なので、それ以外の特徴点を全て消去するように芯線を無条件に修正する。図22が無条件に芯線を修正した結果である。無条件芯線修正部16で修正された芯線画像はマニューシャリスト作成部16に提供される。
【0068】
マニューシャリスト作成部16では、各特徴点から近傍の特徴点間への隆線の数を計測し、マニューシャリストを作成する。このときの隆線数計測において、隆線方向設定部11から与えられた隆線方向の確信度が極端に低いときは隆線数を不明とする。図23、図24に、マニューシャリスト作成部16で計測された隆線数の例を示す。図23が特徴点修正処理8でオペレータが修正した特徴点で、図24が自動で計測された隆線数である。また、図25は従来の方式によるオペレータの目視による確認を行った場合を例示しており、自動による図24の内容は、図25による内容と近い内容を持つものとなっている。
【0069】
【発明の効果】
第1の効果は、オペレータによる隆線数修正が削減出来るため、時間が節約できる。
【0070】
第2の効果は、隆線数の計測を自動化しているため、オペレーションミスによる隆線数の設定間違いがなくなることにある。
【0071】
第3の効果は、隆線数の設定間違いがなくなるので、本発明を組み込んだ指紋照合システムの照合精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成と処理の流れを表すブロック図である。
【図2】従来の構成と処理の流れを表すブロック図である。
【図3】条件付芯線修正部が使用する条件を説明した説明図である。
【図4】特徴点と隆線の方向を説明した説明図である。
【図5】疑似特徴点を生成する前の特徴点を表示した図である。
【図6】生成した疑似特徴点を含む特徴点を表示した図である。
【図7】疑似特徴点を含む特徴点情報から各ブロック毎の隆線方向の設定を行った図である。
【図8】設定した隆線方向の確信度を表示した図である。
【図9】誤った特徴点の状態を説明した説明図である。
【図10】分岐点を生成するための2値画像形状である。
【図11】分岐点を消去するための2値画像形状である。
【図12】端点を生成するための2値画像形状である。
【図13】端点を消去するための2値画像形状である。
【図14】特徴点の形状と位置を表す図である。
【図15】特徴点を上書きする前の2値画像を表示した図である。
【図16】図14の特徴点を図5に上書き後の2値画像を表示した図である。
【図17】特徴点形状による上書き処理を行わない2値画像を表示した図である。
【図18】特徴点形状による上書き処理を行った2値画像を表示した図である。
【図19】細線化された芯線画像から特徴点をすべて抽出した状態を説明する図である。
【図20】オペレータが決定した最終特徴点を表示した図である。
【図21】図19の特徴点に対して図20の特徴点を反映した図である。
【図22】図21において必要な特徴点のみを選択して反映した図である。
【図23】マニューシャリストに従い特徴点間の最終的な隆線数を表した2値画像である。
【図24】マニューシャリストに従い特徴点間の最終的な隆線数を表した説明図である。
【図25】従来のオペレータの目視によって特徴点間の隆線数を決定した場合の説明図である。
【符号の説明】
1 指紋画像入力部
2 隆線方向抽出部
3 2値化部
4 細線化部
5 条件付芯線修正部
6 マニューシャリスト作成部
7 指紋中心修正処理
8 特徴点修正処理
9 隆線数修正処理
10 マニューシャリスト作成部
11 隆線方向設定部
111 疑似特徴点設定部
112 隆線方向決定部
113 確信度計算部
12 2値化部
13 特徴点形状上書部
14 細線化部
15 無条件芯線修正部
16 マニューシャリスト作成部
Claims (7)
- 指紋の2値画像とオペレータによって修正された指紋の中心と指紋の特徴点とを入力し、前記特徴点の位置とその方向とから前記2値画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を決定し、前記ブロックの隆線方向と指紋画像入力部で入力された多値の指紋画像から改めて2値化を行い、前記ブロックの隆線方向と改めて求めた2値画像とから特徴点間の隆線数を求めることを特徴とする指紋特徴抽出装置。
- 請求項1において、指紋中心から上部の隆線を同心円とみなして指紋中心から上部の特徴点をもとに架空の疑似特徴点をその位置と方向とともに指紋中心から上部に生成し特徴点と疑似特徴点とから指紋の2値画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を設定する手段を備えることを特徴とする指紋特徴抽出装置。
- 請求項2において、指紋の中心を垂直に通る直線を対称軸として指紋の中心より上部にある特徴点に対し当該対称軸の線対称位置に架空の疑似特徴点を生成することを特徴とする指紋特徴抽出装置。
- 請求項2,または3において、前記特徴点と指紋の中心を結ぶ線分の中点にも疑似特徴点を生成するとともに前記対称軸上にも指紋の中心より一定の間隔で疑似特徴点を生成することを特徴とする指紋特徴抽出装置。
- オペレータによって修正された指紋の中心点と指紋の特徴点とを入力し架空の疑似特徴点を発生する疑似特徴点設定部と、前記特徴点と前記疑似特徴点のもつ位置と方向とから指紋画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を決定する隆線方向決定部と、前記隆線方向決定部によるブロックの隆線方向についてその確からしさを計算する確信度計算部と、指紋画像と前記隆線方向決定部によるブロックの隆線方向とから2値化を行い2値画像を生成する2値化部と、特徴点の端点や分岐点についての2値画像である消去形状と上書き形状とを元に前記2値画像にオペレータによって修正された特徴点を反映する特徴点形状上書部と、前記特徴点形状上書部による2値画像の細線化を行い細線画像を生成する細線化部と、前記細線画像の不正な特徴点をオペレータによって修正された特徴点によって無条件に修正する無条件芯線修正部と、前記無条件芯線修正部による細線画像から特徴点間の隆線数を記述したマニューシャリストを作成するマニューシャリスト作成部と、を備えることを特徴とする指紋特徴抽出装置。
- オペレータによって修正された指紋の中心点と指紋の特徴点とを入力し架空の疑似特徴点を発生する第1のステップと、前記特徴点と前記疑似特徴点とのもつ位置と方向とから指紋画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を決定する第2のステップと、前記第2のステップによるブロックの隆線方向についてその確からしさを計算する第3のステップと、指紋画像と前記第2のステップにおけるブロックの隆線方向とから2値化を行い2値画像を生成する第4のステップと、特徴点の端点や分岐点についての2値画像である消去形状と上書き形状とを元に前記2値画像にオペレータによって修正された特徴点を反映する第5のステップと、前記第5のステップによる2値画像に対しその細線化を行い細線画像を生成する第6のステップと、前記細線画像の不正な特徴点に対しオペレータによって修正された特徴点によって無条件に修正を行う第7のステップと、前記第7のステップによる細線画像から特徴点間の隆線数を記述したマニューシャリストを作成する第8のステップと、を備えることを特徴とする指紋特徴抽出方法。
- オペレータによって修正された指紋の中心点と指紋の特徴点とを入力し架空の疑似特徴点を発生する第1のステップ、前記特徴点と前記疑似特徴点とのもつ位置と方向とから指紋画像を一定の画素数で分割したブロックの隆線方向を決定する第2のステップ、前記第2のステップによるブロックの隆線方向についてその確からしさを計算する第3のステップ、指紋画像と前記第2のステップにおけるブロックの隆線方向とから2値化を行い2値画像を生成する第4のステップ、特徴点の端点や分岐点についての2値画像である消去形状と上書き形状とを元に前記2値画像にオペレータによって修正された特徴点を反映する第5のステップ、前記第5のステップによる2値画像に対しその細線化を行い細線画像を生成する第6のステップ、前記細線画像の不正な特徴点に対しオペレータによって修正された特徴点によって無条件に修正を行う第7のステップ、前記第7のステップによる細線画像から特徴点間の隆線数を記述したマニューシャリストを作成する第8のステップ、を実行させるための指紋特徴抽出プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001181880A JP3597148B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 指紋特徴抽出装置、指紋特徴抽出方法及び指紋抽出プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001181880A JP3597148B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 指紋特徴抽出装置、指紋特徴抽出方法及び指紋抽出プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002373334A JP2002373334A (ja) | 2002-12-26 |
JP3597148B2 true JP3597148B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=19022081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001181880A Expired - Lifetime JP3597148B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 指紋特徴抽出装置、指紋特徴抽出方法及び指紋抽出プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3597148B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11610430B2 (en) * | 2018-06-19 | 2023-03-21 | Sony Corporation | Information processing apparatus, wearable device, information processing method, and program |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101016848B1 (ko) | 2004-03-22 | 2011-02-22 | 엘지전자 주식회사 | 지문 대칭축 추출 방법 |
CN1297937C (zh) * | 2004-07-02 | 2007-01-31 | 电子科技大学 | 一种基于方向信息的指纹图像分割方法 |
WO2009078117A1 (ja) * | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Nec Corporation | 指紋特徴抽出装置、指紋照合装置、皮膚紋様特徴抽出装置、皮膚紋様照合装置、指紋特徴の抽出及び照合の方法 |
JP5061988B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2012-10-31 | 日本電気株式会社 | 隆線方向抽出装置および隆線方向抽出プログラムと隆線方向抽出方法 |
JP6375775B2 (ja) * | 2014-08-19 | 2018-08-22 | 日本電気株式会社 | 特徴点入力支援装置、特徴点入力支援方法及びプログラム |
WO2017038668A1 (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | 日本電気株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム |
JP6900664B2 (ja) | 2016-12-14 | 2021-07-07 | 富士通株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
CN109886127B (zh) * | 2019-01-23 | 2024-05-31 | 平安科技(深圳)有限公司 | 指纹识别方法及终端设备 |
-
2001
- 2001-06-15 JP JP2001181880A patent/JP3597148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11610430B2 (en) * | 2018-06-19 | 2023-03-21 | Sony Corporation | Information processing apparatus, wearable device, information processing method, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002373334A (ja) | 2002-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4172941B2 (ja) | 土地区画データ作成方法および装置 | |
CA1089988A (en) | Apparatus for producing vectors | |
CN110892255B (zh) | 从图像检测缺陷的图像处理装置、方法和存储介质 | |
US4891750A (en) | Optical character recognition by forming and detecting matrices of geo features | |
CN111754536B (zh) | 图像标注方法、装置、电子设备及存储介质 | |
JP3597148B2 (ja) | 指紋特徴抽出装置、指紋特徴抽出方法及び指紋抽出プログラム | |
US9864898B2 (en) | Feature point input assisting device, feature point input assisting method, and storage medium stored with program | |
JP2640673B2 (ja) | パターン認識装置 | |
US6947596B2 (en) | Character recognition method, program and recording medium | |
JPH07210655A (ja) | 眼科用画像処理装置 | |
JP3571128B2 (ja) | 図面の寸法数値認識方法及びその装置 | |
JP7282551B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム | |
US20020027554A1 (en) | Graphic editing apparatus for adding or deleting curve to/from graphics by interactive processing | |
JPH06208625A (ja) | 画像処理方法及び装置 | |
US5446803A (en) | Image signal processing apparatus | |
JP3130869B2 (ja) | 指紋画像処理装置、指紋画像処理方法、および記録媒体 | |
JP2018197692A (ja) | 損傷状況処理システム | |
JP2002133424A (ja) | 文書の傾き角度及び境界の検出方法 | |
JP2702307B2 (ja) | 指紋特徴修正システム | |
JP2004094427A (ja) | 帳票画像処理装置及び該装置を実現するためのプログラム | |
JP2899383B2 (ja) | 文字切出し装置 | |
JP4164166B2 (ja) | 照射領域抽出装置、照射領域抽出方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 | |
US20230144689A1 (en) | Stripe pattern image collating device, stripe pattern collating method, and computer-readable medium storing program thereof | |
CN116630357B (zh) | 栅格地图目标线提取方法、系统、存储介质及计算设备 | |
JPH0581474A (ja) | 文字列抽出方法および文字領域検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040611 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040831 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3597148 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100917 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110917 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120917 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 9 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |