JP3952802B2

JP3952802B2 - 指紋認識装置

Info

Publication number: JP3952802B2
Application number: JP2002046473A
Authority: JP
Inventors: 誠二橋本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: JP2003248817A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元状に配列された複数の画素を有するセンサを備え、指紋画像を認識する指紋認証装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原稿やバーコードなどの文字や画像などを認識する画像入力装置には、原稿等の上を手送りでハンドスキャナなどを移動させ、画像読み取りを行う構成のものがある。この構成は装置の小型化、携帯化が可能であるが、ハンドスキャナの手の送り速度が変化し画像が歪む場合があった。
【０００３】
また、２次元上の半導体センサ（静電容量型や光学読み取り型など）に指を直接接触させて指紋を読み取り、指紋認証を行う画像入力装置がある。近年、このような指紋センサは企業あるいは個人のセキュリティの強化面で注目されており、さらに、携帯電話や携帯機器を利用したイー・コマースなどで、指紋センサが小型、軽量、低コストになれば飛躍的な市場の拡大が期待される。しかし、現状の指紋センサは指の大きさと同じサイズでセンサを構成させるために、センササイズが大型にならざるをえない。
【０００４】
半導体はウエハ収量で値段が一義的に決まるため、サイズが大きいことは高価格につながり携帯電話に搭載させるにはコスト的に問題がある。また小型の携帯機器に大型の指紋センサは不向きである。このような事から、センサを小型にすればコスト的にも、形状的にも有利である。解決策として、光学読み取り型を採用し、光センサをラインセンサで構成すればセンサを小型化できる。しかし、この場合、指紋を読み取るにはラインセンサと指とを相対的に動かす必要があるので、ハンドスキャナによる画像読み取りと同様に、読み取った指紋画像が歪み、認証精度が著しく低下してしまうことになる。
【０００５】
そこで、この欠点を改善する従来の公知例として、特許第３１９８８１０号がある。これは原稿の文字読み取り時の手送り速度を判断し、その判断結果をタイミング発生手段にフィードバックさせて画像歪みを補正しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許第３１９８８１０号に開示された技術では、原稿読み取りで注意深くゆっくりと原稿あるいは手を送る場合は低解像度で画像の認証を行うことができるかも知れない。ただ高解像度が必要で、高認証精度が要求される指紋センサのような用途には使うことができない。
【０００７】
本発明の目的は比較的少画素行のエリアセンサを用いても読み取り画像の高再現性を達成する画像入力装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の指紋認識装置は、２次元状に配列された複数の画素を有するセンサと、
該センサの複数の画素から指紋画像を読み取る第１の読み取りモードと、該センサの前記第１のモードで用いる画素数よりも少ない複数の画素から指紋画像を読み取る第２の読み取りモードと、を切り換える切換手段と、
該第２の読み取りモードにより、複数回の指紋画像データから前記センサと指との相対的な移動速度又は移動速度の変化を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段により前記相対的な移動速度又は移動速度の変化を検出した場合に、該第１の読み取りモードに切り換えるとともに、前記第１の読み取りモードのフレーム速度を変え、
前記第１の読み取りモードで、前記指と前記センサとを相対的に移動させることにより、得られた指紋画像の一部が重複するように前記指紋画像を分割して取得する指紋認識装置であって、
該センサから出力される複数の指紋画像の重複部を補正して該複数の指紋画像を合成する画像合成手段と、前記２次元状に配列された複数の画素を一括露光する駆動手段と、前記指に光を照射する光照射手段とを有し、
前記第１の読み取りモードで、前記検出手段により、前記センサから出力される複数の指紋画像から前記センサと前記指との相対的な速度あるいは速度変化を検出し、前記画像合成手段は、この検出結果に基づいて指紋画像の合成を行い、
前記駆動手段は、該光照射手段の光照射期間が、前記２次元状に配列された複数の画素の露光期間と一致するように又は該露光期間内にあるように制御するとともに、前記露光期間に光電変換された光信号を読み出した後に、前記画素のノイズ信号を読み出す指紋認識装置である。
【００１１】
なお、ここでいうセンサとは、被認識体からの光、圧力、熱、容量等の情報を電気信号に変換して画像情報として認識するための手段である。
【００１２】
本発明は、移動速度が未定、不安定な指の画像情報を、指を分割して撮影できる程度の少画素行のセンサで複数撮像し、複数の画像の重複部において一つの画像を残し他の重複部の画像をなくすように補正して複数の画像を合成する指紋認証装置に好適に用いられるものである。ラインセンサよりも画素行の多いセンサを用いることで、画像毎の走査速度の違いにより画像が歪むのを抑制し、各複数の画像を合成することで認証に適した静止画像に近い画像を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の説明においては、センサに対して被写体となる指を動かしているが、指に対してセンサを移動させてもよい。
【００１４】
図２（ａ）はセンサと指の移動を模式的に表わしたものである。図２（ｂ）は光学式による指紋読み取り装置の概略的構成を示す図である。本実施形態では水平画素数５４０画素、垂直画素数２０画素のセンサ１０を用いる。例えば、指紋認証を行う場合、通常垂直画素数は５００画素程度のものを用いるので、それに比べて本実施形態で用いるセンササイズは非常に小さい。なお、本実施形態ではセンサにより全体画像を読み取るのではなく、その一部の画像が読み取れればよいので、垂直画素数も一部の画像を読み取るに充分な画素数であればよい。センサ１０上に（必要に応じてセンサ１０上に薄板ガラスやファイバープレート等の保護部材を配置する）、指を配置し、本実施形態では図２に示すように、センサ１０の長さ方向に対して垂直方向に指を移動させ（図２中矢印で示す）、画像を順次読み取る。
【００１５】
図２（ｂ）に示すように、指の側部側（上方向、上斜め方向、下方向、下斜め方向でもよいが装置の小型化を図る上では側部側からが好ましい。）から光照射手段となるＬＥＤ１により光を照射して、指内で光散乱・透過させ、その光を指からセンサ１０に入射して指紋画像を得る。
【００１６】
本実施形態では図２を用いて説明した指の移動動作による指紋画像の読み出しに先立って、図３に示すように、センサ１０の全ての画素ライン（ここでは２０行のライン）のすべてを用いず、一部の複数画素ラインを用いて信号を読み出し、センサ１０上の指の有無を判断し、センサ１０上に指が配置されたことを確認できた後に、センサ１０の全画素ラインを用いて指の移動動作による指紋画像の読み出しに入る。この構成では、指の有無を判断する場合に、全ての画素ラインを走査しないので、システムの低消費電力化を図ることができる。
【００１７】
図１は本発明の画像入力装置の一実施形態のシステム図である。まず、図３に示すように、センサ１０の一部の複数画素ラインを用いて信号を読み出し、センサ１０上の指の有無を判断する。すなわち、図３に示すセンサ１０の一部の複数画素ラインを繰り返し駆動してデータＡ１、データＡ２、データＡ３、・・・（各データは一部の複数画素ラインからの出力データを示す）を得て、これらのデータをメモリ１２を介して又は直接に特徴点抽出部１１に入力する。特徴点抽出部１１で、指の特徴点が抽出されない（指が配置されていない）状態から指の特徴点が検出される（指が配置されている）状態となったと検知されたときに、特徴点抽出部１１は切換部２１に切り換え信号を送り、切換部２１はセンサ１０に図２に示した全画素ラインを用いた指の移動動作による指紋画像の読み出しの開始を指示する信号を出力する。
【００１８】
センサ１０上の指の存在が確認され、指の移動が行われると、センサ１０は全画素ラインを用いて指の一部の撮像画像を順次出力する。センサ１０によりそれぞれ読み取られる指の一部の画像は、重複する部分が存在する。指の移動速度が遅くなるに従い重複する部分の割合が多くなる。
【００１９】
センサ１０からの画像信号は、メモリ１２に一時蓄積後、あるいは直接、特徴点抽出部１１に入力され、指の一部の画像の特徴点抽出が行われる。特徴点抽出に関しては別途後述する。特徴点は一フレーム毎に任意の画素行毎にメモリ１３に蓄積される。例えば一フレーム目はメモリ領域１、二フレーム目はメモリ領域２、・・・、ｎフレーム目はメモリ領域ｎに書き込まれる。フレーム毎の特徴点は特徴点比較部１４で比較され、特徴点が一致した画素行の位置で指の移動速度が速度判定部１６で計算される。また、同時にフレーム間での画像の重なり、即ち画像のオーバラップ領域がオーバラップ判定部１５で決定され、画像修正部（画像合成部）１７で画像のオーバラップが無いように修正（補正）され、表示部１８で表示される。その画像は登録時はデータ保存部２０に保存され、認証時は認証部１９で保存されているデータと比較され、指紋の一致、不一致の示す認証結果が修正された指の画像とともに表示部９０に表示され、不一致の場合は再度の指移動を、一致の場合はその機器の目的に進む（例えば携帯電話の使用を許可し、通話を可能とする）ことになる。
【００２０】
特徴点抽出法に関しては次の３つの方法が一般的である。指紋画像から隆線の構造など指紋の特徴（端点や分岐点）を抽出する方法と（例えばマーシャルリレーション法）、画像の類似度を評価する画像（パターン）マッチング法、指紋画像を横方向（指の長さ方向と垂直な方向）に細かく分解し、それぞれの画像の隆線の濃淡の違いを周波数解析する周波数解析法がある。
【００２１】
なお、ここでは一部の複数画素ラインを用いた、指の一部の撮像画像の特徴点抽出と、全画素ラインを用いた、指の一部の撮像画像の特徴点抽出とを同じ特徴点抽出部１１を用いているが、別に特徴点抽出部を設け、特徴点抽出法を変えて、例えば、一部の複数画素ラインを用いた場合の特徴点抽出を画像（パターン）マッチング法で行い、全画素ラインを用いた場合の特徴点抽出を周波数解析法で行うことも可能である。
【００２２】
図４は上記画像入力の動作を示すフローチャートである。なおこのような動作はかかる動作を実行するプログラムを作成し、ソフト的に実行することができる。すなわち、まず、センサ１０の一部の複数画素ラインを用いて信号を読み出し（ステップＳ１）、指紋の特徴点が抽出できるか否かにより、センサ１０上の指の有無を判断する（ステップＳ２）。指紋の特徴点が抽出できる場合には、全画素ラインを用いた指の移動動作による指紋画像の読み取りを行う（ステップＳ３）。一方、指紋の特徴点が抽出できない場合には再度、センサ１０の一部の複数画素ラインを用いて信号を読み出す。
【００２３】
センサ１０によりそれぞれ読み取られる指の一部の画像は、指の一部の画像の特徴点抽出が行われる（ステップＳ４）。特徴点は一フレーム毎に任意の画素行毎にメモリ１３に蓄積される（ステップＳ５）。フレーム毎の特徴点が比較され（ステップＳ６）、特徴点が所定の数を超えて一致する場合は、特徴点が一致した画素行の位置で指の移動速度が計算され、また、同時にフレーム間での画像の重なり、即ち画像のオーバラップ領域が決定される（ステップＳ７）。そして、画像のオーバラップが無いように修正（補正）される（ステップＳ８）。特徴点が一致しない場合には、再度、全画素ラインを用いた指の移動動作による指紋画像の読み取りを行う。
【００２４】
図５は比較的形状の認識が簡単な「Ｍ」形状の字が被写体像の場合の画像データを示す模式図である。データＡはある時刻ｔ１の被写体像の画像データ、データＢは時刻ｔ２（＞ｔ１）での被写体像の画像データ、データＣは重なった部分の画像データを示す。データＡの画像データとデータＢの画像データとを比較することで、画像の重なり部分のデータＣを認識し、「Ｍ」形状の被写体像の画像データに修正する。
【００２５】
図５の模式図に示すように、比較的形状の認識が簡単な被写体像の場合には、データＡとデータＢの特徴を比較する方法としては画像の類似度を評価する画像マッチング法が望ましい。指紋のように複雑で、一部の指紋を比較するのであれば周波数解析法は処理が比較的簡単である。マーシャルリレーション法は隆線の端点や分岐点を検知するために、多少センサ面積が大きい方が望ましい。
【００２６】
図６及び図７はセンサ１０の一構成例を示す図であり、図６はセンサの回路ブロックを示す図、図７はセンサ画素部を示す図である。
【００２７】
図６において、３０が画像を読み取る光電変換部、３１は光電変換部３０の走査行を選択する垂直走査回路（Ｖ・ＳＲ）、３２は光電変換部３０からの信号を一時的に蓄積する一時蓄積メモリ、３３は一時蓄積メモリ３２からの信号を後段の差動アンプとゲイン可変アンプ（ＰＧＡ）３４に転送制御する水平走査回路（Ｈ・ＳＲ）である。ＰＧＡ３４からの信号はアナログデジタル変換器（ＡＤ変換器）３６でデジタル信号に変換され後段の図１に示した特徴抽出部１１に導かれる。垂直走査回路３１，一時蓄積メモリ３２，水平走査回路３３，ＰＧＡ３４，ＡＤ変換器３６はタイミング発生器（ＴＧ）３５からの制御信号で制御される。このタイミング発生器３５は、図１に示した切換部２１から出力される信号を受けて、図２に示した全画素ラインを用いた指の移動動作による指紋画像の読み出しの開始を制御する信号を垂直走査回路３１へ出力する。
【００２８】
次に図６に示した光電変換部３０及び一時蓄積メモリ３２の構成を図７を用いて説明する。ここで用いる光電変換部はＣＭＯＳセンサと呼ばれる画素アンプ形式で構成している。各画素は６個の素子から形成される。すなわち、一画素は、ホトダイオードＰＤ、ホトダイオードＰＤの残留電荷を除去するリセットスイッチＭ_V、ホトダイオードＰＤの信号電荷を後段のアンプに転送するための転送スイッチＭ_TX、アンプ（バッファトランジスタ）のゲート部の残留電荷を除去するためのリセットスイッチＭ_RES、ゲート部の信号電圧をバッファするアンプとなるバッファトランジスタＭ_SF、バッファトランジスタＭ_SFの信号を垂直信号線に出力制御するスイッチＭ_SELからなる。Ｍ₁とＭ₂は垂直信号線からの信号を一時蓄積用の容量Ｃ_S，Ｃ_Nに転送するためのスイッチである。Ｍ₃，Ｍ₄は容量Ｃ_S，Ｃ_Nからの信号Ｓ₁とノイズＮ₁をそれぞれ水平出力線を介して、次の差動アンプ（不図示）に転送するためのスイッチである。全画素一括露光手段は一括リセットを行うためのリセットスイッチＭ_V、Ｍ_RES及び一括転送を行うための転送スイッチＭ_TXが該当する。全画素一括露光期間は全画素がリセットされてから転送スイッチＭ_TXによる信号転送が終了するまでの期間であり、この間にＬＥＤ１を点灯させることで指の指紋画像を得ることができる。
【００２９】
ホトダイオードＰＤの信号は容量Ｃ_Sに転送され、画素アンプ（バッファトランジスタＭ_SF）のリセットノイズは容量Ｃ_Nに転送される。
【００３０】
センサの動作のタイミングについて図８を用いて説明する。
【００３１】
図８の基本的駆動タイミングは、センサの全画素が全面一括クリアされた後、図２（ｂ）に示したＬＥＤ１が点灯され指紋の一部が読みとられる。その信号は全面一括で各画素のアンプゲート部（バッファトランジスタＭ_SFのゲート部）に一括転送される。ゲート部の信号は各行毎に容量Ｃ_Sに転送され蓄積される。その後ゲート部はリセットされ、そのノイズが容量Ｃ_Nに蓄積される。信号とノイズは同時に後段の差動アンプへ転送され、信号からノイズが除去される。この動さが各行毎に繰り返される。
【００３２】
上記動作を図８を用いてより詳細に説明する。まず、センサ１０上の指が検知されると、Ｔ１期間にセンサの動作がスタートし、タイミング発生部３５から制御信号φstartが出力される。制御信号φstartを受けた垂直走査回路３１は、Ｔ２期間にまず信号φ_C1，φ_C2(n)，φ_C2(n+1)，・・・をＨレベルとして、スイッチＭ_V，Ｍ_RESをＯＮしホトダイオードＰＤとアンプのゲート部（バッファトランジスタＭ_SFのゲート部）を全画素でクリアする。次に信号φ_Pを全画素同時にＨレベルとして、転送スイッチＭ_TXをＯＮし、このときＬＥＤ１が点灯されて（φ_LEDがＨレベル）、移動する指に照射され、指からの反射光が各画素のホトダイオードＰＤで光電変換され、アンプのゲート部（バッファトランジスタＭ_SFのゲート部）にホトダイオードＰＤからの信号が転送される。こうして指紋画像が２０行分読み取られる。なお、転送スイッチＭ_TXをＯＦＦとした状態で期間Ｔ₃の間ＬＥＤ１を点灯し、その後転送スイッチＭ_TXをＯＮして信号を転送してもよい。ＬＥＤ１の点灯期間（光照射期間）は、全画素一括露光手段による露光期間と一致するように又は該露光期間内にあるように制御することで、消費電力を低減することができる。アンプの出力信号は信号φ_sel(n)とφ_SをＨレベルとしてスイッチＭ_SELとＭ₁をＯＮすることで、容量Ｃ_Sに蓄積される。
【００３３】
次に信号φ_C2(n)をＨレベルとして、スイッチＭ_RESをＯＮとしアンプゲード部（バッファトランジスタＭ_SFのゲート部）がリセットされ、その後φ_sel(n)とφ_NをＨレベルとしてスイッチＭ_SELとＭ₂をＯＮすることで、リセットノイズが容量Ｃ_Nに転送される。この時、ホトダイオードＰＤは外光などにより電荷過剰による電荷のゲート部への漏れを防ぐため、信号φ_C1をＨレベルとしてスイッチＭ_VをＯＮとし固定電位に制御される。容量Ｃ_S，Ｃ_Nに蓄積された信号とノイズは順次後段に転送処理される。こうしてｎ行目の画素の信号とノイズが列ごとに順次読み出されると、次のｎ＋１行目の画素のアンプの出力信号を容量Ｃ_S、リセットノイズを容量Ｃ_Nに転送し、後段に転送処理する読み出し動作が行われる。このように各画素行の読み出しが行われる。期間Ｔ４が全画素信号を後段に読み出す期間である。センサ１０上に指がないことが検知されると、タイミング発生部３５から信号φendが出力され、センサの動作を停止する。
【００３４】
図９に指の有無を判断するタイミング例のタイミングチャートを示す。図３に示すセンサ１０の一部の複数画素ラインを繰り返し駆動してデータＡ１、データＡ２、データＡ３、・・・（各データは一部の複数画素ラインからの出力データを示す）を読み出す。そして、これらのデータにより、指の特徴点が抽出されない（指が配置されていない）状態から指の特徴点が検出される（指が配置されている）状態となったと検知されたときに、全画素ラインを用いた指の移動動作による指紋画像の読み出しを行う。
【００３５】
ここで全画素を読み出す時間の設定方法は重要である。すなわち指の移動の最高速度を予想して、あるいは想定設定して、センサのフレーム速度を決める必要がある。フレーム速度が遅いと指の移動により指紋がボケてしまう、あるいは、フレーム速度を早くし過ぎると指の移動が遅い場合画像メモリを多く準備する必要がある。
【００３６】
本実施形態では画素サイズを３０μｍ角、指の最高移動速度を１ｃｍ／０．１ｓｅｃと設定した。その時、ＬＥＤ点灯時間を２８μｓｅｃにすればその期間の指の移動は２．８μｍとなり、画像のボケ分あるいは、フレーム間のサンプリング誤差はｍａｘ画素サイズの１／１０以下となる。フレームレートは画像のオーバラップをミニマム５画素分とすると、１５０μｍで約１．４ｍｓｅｃ繰り返しとなり、約７１４フレーム／秒である。φｒｅａｄ期間は約１．４ｍｓｅｃあるので信号出力周波数は約８ＭＨｚとなる。ＬＥＤ点灯期間をさらに短い時間にすると画像のサンプリング誤差は小さくでき、画像合成後の指紋再現性が高いので認証精度が向上できる。
【００３７】
これを前提にセンサを駆動し後述の画像合成が出来れば、特徴点抽出方法が周波数解析法、画像マッチング法、リレーション法でも満足が出来る認証が出来た。ただ、目的に応じて（必要とされる認証精度）特徴点抽出法あるいはフレーム速度を設定すればよい。
【００３８】
なお、指紋検出の方法としては、指に光を照射して、その反射光又は透過光（又は散乱・透過光）を光センサで指紋を検出する光学式の他に、指を圧電素子，静電容量検出素子，温度検出素子等の半導体センサに載せて、圧力,容量，温度を検出することで指紋を検出する半導体センサ方式があるが、本発明ではどのような検出方法を用いてもよい。ただし、本発明では動画像の一部が重複するように画像を撮影するので、センサ１０の読み取り速度が指の移動速度に比べて速いセンサであることを要する。
【００３９】
次に、本発明の画像入力装置の他の実施形態について説明する。本実施形態は、指の移動を判断して図８の駆動の開始を制御するものである。
【００４０】
図１０は本発明の画像入力装置の他の実施形態のシステム図である。図９に示したタイミングで、データを読み出して指の移動を判断することができる。図１０において、図１と同一構成部材については同一符号を付する。
【００４１】
図３に示すように、センサ１０の一部の複数画素ラインを用いて信号を読み出し、センサ１０上の指の移動を有無を判断する。すなわち、図９に示すように、図３に示すセンサ１０の一部の複数画素ラインを繰り返し駆動してデータＡ１、データＡ２、データＡ３、・・・（各データは一部の複数画素ラインからの出力データを示す）を得て、これらのデータをメモリ１２を介して又は直接に特徴点抽出部１１に入力され、指の一部の画像の特徴点抽出が行われる。特徴点はデータ毎に任意の画素行毎にメモリ１３に蓄積される。例えばデータＡ１はメモリ領域１、データＡ２はメモリ領域２、・・・、データＡｍはメモリ領域ｍ（ｍはｎより小さい数；ｍ＜ｎ）に書き込まれる。データ毎の特徴点は特徴点比較部１４で比較され、データＡ１とデータＡ２、データＡ２とデータＡ３というようにデータを比較してデータの比較値がある設定値を超えて不一致の場合、特徴点比較部１４は指が移動したことを検知し、また、特徴点が一致した画素行の位置で指の移動速度が速度判定部１６で計算される。特徴点比較部１４又は特徴点比較部１４と速度判定部１６から切換部２２に切り換え信号を送り、切換部２２はセンサ１０のタイミング発生部３６に図８の駆動の開始を制御する信号を出力する。なお、速度判定部１６から切換部２２又はセンサ１０のタイミング発生部３６へ、指の移動速度のレベルを示す信号を送り、その移動速度に適合させてセンサを駆動できるので、少量のメモリですむ。また、ＬＥＤ１の点灯による消費電力も低減できる。さらに、指の移動を判断する場合に、全ての画素ラインを走査しないので、システムの低消費電力化を図ることができる。
【００４２】
図５を用いて、図８の駆動のフレーム間のデータの重なりを説明する。ここでは指紋の変わりに被写体として文字Ｍをセンサ上を移動させたとして説明を簡便にする。フレームＡでのデータＡとフレームＢのデータＢのかさなりデータＣが取りこんだ画像の重なり、即ちオーバラップ部分である。被写体の移動が遅ければオーバラップしたデータが増え、フレーム駆動時間が長くなってしまう課題があるが、被写体の移動速度に合わせてセンサを駆動することでオーバラップしたデータを減らし、メモリ容量を減らすことができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、小さいセンサを使うので低コストであり、小型化が可能になる。また、消費電力を低減でき、高精度の認証が可能となり、携帯機器にも使えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像入力装置の一実施形態のシステム図である。
【図２】（ａ）はセンサと指の移動を模式的に表わした図、（ｂ）は光学式による指紋読み取り装置の概略的構成を示す図である。
【図３】センサにおける一部画素ライン読み出し動作を説明するための図である。
【図４】画像入力動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】比較的形状の認識が簡単な「Ｍ」形状の字が被写体像の場合の画像データを示す模式図である。
【図６】センサの回路ブロックを示す図である。
【図７】センサ画素部を示す図である。
【図８】センサの動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】センサの動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の画像入力装置の他の実施形態のシステム図である。
【符号の説明】
１０センサ
１１特徴点抽出部
１２メモリ
１３メモリ
１４特徴点比較部
１５オーバラップ判定部
１６速度判定部
１７画像修正部（画像合成部）
１８表示部
１９認証部
２０データ保存部
２１，２２切換部

Claims

２次元状に配列された複数の画素を有するセンサと、
該センサの複数の画素から指紋画像を読み取る第１の読み取りモードと、該センサの前記第１のモードで用いる画素数よりも少ない複数の画素から指紋画像を読み取る第２の読み取りモードと、を切り換える切換手段と、
該第２の読み取りモードにより、複数回の指紋画像データから前記センサと指との相対的な移動速度又は移動速度の変化を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段により前記相対的な移動速度又は移動速度の変化を検出した場合に、該第１の読み取りモードに切り換えるとともに、前記第１の読み取りモードのフレーム速度を変え、
前記第１の読み取りモードで、前記指と前記センサとを相対的に移動させることにより、得られた指紋画像の一部が重複するように前記指紋画像を分割して取得する指紋認識装置であって、
該センサから出力される複数の指紋画像の重複部を補正して該複数の指紋画像を合成する画像合成手段と、前記２次元状に配列された複数の画素を一括露光する駆動手段と、前記指に光を照射する光照射手段とを有し、
前記第１の読み取りモードで、前記検出手段により、前記センサから出力される複数の指紋画像から前記センサと前記指との相対的な速度あるいは速度変化を検出し、前記画像合成手段は、この検出結果に基づいて指紋画像の合成を行い、
前記駆動手段は、該光照射手段の光照射期間が、前記２次元状に配列された複数の画素の露光期間と一致するように又は該露光期間内にあるように制御するとともに、前記露光期間に光電変換された光信号を読み出した後に、前記画素のノイズ信号を読み出す指紋認識装置。