JP4298644B2 - 指紋照合装置、指紋照合方法、指紋照合プログラム、および指紋登録装置 - Google Patents
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Description
指紋を含む指面に関するデータを生成する指面データ生成部と、
指面データ生成部で生成した指面データに基づいて指面の三次元位置を計測する指面三次元位置計測部と、
指面三次元位置計測部で計測した三次元位置に基づいて指の末節の軸方向を求める末節軸方向算出部と、
末節軸方向算出部で求めた末節軸方向とほぼ平行の縦断面群と指面との第1の交線群と、縦断面群にほぼ直交する横断面群と指面との第2の交線群と、から形成された曲面をなす曲線座標系を設定する曲線座標系設定部と、
所定の平面座標系で表現される指紋画像データを取得する画像データ取得部と、
画像データ取得部で取得した指紋画像データから、曲線座標系設定部により設定された曲線座標系で表現される中間データを得、続いて、中間データから、上記所定の平面座標系に対応する平面と平行となるよう曲線座標系に対応する曲面を仮想的に展開することにより得られる仮想平面の座標系で表現される照合用のデータを求める照合用データ取得部と、
照合用データ取得部で取得した照合用データに基づき指紋を照合する指紋照合部と、
を備えることを特徴とする。
図1は、本発明に係る指紋照合装置の実施の形態1を示す。この指紋照合装置2は、指面を該装置の構成要素と非接触の状態で指紋画像データを取得し、指紋画像データを補正して照合用のデータを得、照合用データに基づいて個人を認識するためのものである。
と表せる。ここで、R(−β)は角度−β(βは、y軸とW軸とのなす角)[図2(b)]の回転行列、
である。指面の各点のz方向の座標をz(V,W)とし、図4(a),(b)に示すように、V軸を指面に投影してできる指面上の仮想的な曲線軸をM軸、W軸を指面に投影してできる指面上の仮想的な曲線軸をN軸とすると、MN座標系の点(M,N)と該点に投影されるVW座標系の点(V,W)との関係は、
と表せる。ここで、M0、N0は定数である。z=z(V,W)の与え方については、例えば、zを二次式以上の多項式や非線形式で関数近似し、最小二乗法や動的輪郭法などの関数フィッティング法を用いて近似式の係数を求める。あるいは、計測値から求めた各点のdz/dx、dz/dyからdz/dV、dz/dWを求めてもよい。
次に、本発明に係る指紋照合装置の実施の形態2について説明する。一般的に末節の指先側は根本側に比べて太さが小さくなっている。したがって、実施の形態1のようにMN曲線座標系に対応する曲面(これは三次曲面をなす。)を平面展開する際、図8(a),(b)を参照して、指面と横断面との交線を例えば楕円で近似した場合、長軸半径は根本側の交線MFが指先側の交線MEより大きいため、指先側の交線上の点ME1と根本側の交線上の点MF1であって傾きが同じもの(点ME1、MF1と楕円中心を結ぶ線と対応するV軸との最近傍点ME0、MF0と楕円中心を結ぶ線とのなす角度εが同じ)では、平面展開後のmn平面座標系においてm座標の値mE1、mF1が互いに異なることになる。こうしたm座標の値の違いは、図9(a)に示すように、末節がその軸周りに回転して指面の中央部位が撮像面14に正対しない(本願では、ローリング回転ともいう。)場合に顕著である。MN曲線座標系に対応する曲面を平面に展開した後に得られる指紋画像において、例えば図9(b)に示すように、指面上で指紋中央部位にある同心円中心を通りN軸と平行の仮想線は、対応する線がn軸と平行にならず指先側で湾曲する。根本側で上記仮想線に平行な指面上の他の仮想線も、対応する線が照合すべき画像においてn軸と平行にならずに指先側が湾曲する。
4 カメラユニット
6 レーザ照射ユニット
15 撮像素子
Claims (6)
- 指紋を含む指面に関するデータを生成する指面データ生成部と、
指面データ生成部で生成した指面データに基づいて指面の三次元位置を計測する指面三次元位置計測部と、
指面三次元位置計測部で計測した三次元位置に基づいて指の末節の軸方向を求める末節軸方向算出部と、
末節軸方向算出部で求めた末節軸方向とほぼ平行の縦断面群と指面との第1の交線群と、縦断面群とほぼ直交する横断面群と指面との第2の交線群と、から形成された曲面をなす曲線座標系を設定する曲線座標系設定部と、
所定の平面座標系で表現される指紋画像データを取得する画像データ取得部と、
画像データ取得部で取得した指紋画像データから、曲線座標系設定部により設定された曲線座標系で表現される中間データを得、続いて、中間データから、曲線座標系に対応する曲面を上記所定の平面座標系に対応する平面と平行となるよう仮想的に展開することにより得られる仮想平面の座標系で表現される照合用のデータを求める照合用データ取得部と、
照合用データ取得部で取得した照合用データに基づき指紋を照合する指紋照合部と、
を備えた指紋照合装置。 - 指面三次元位置計測部で計測した三次元位置に基づいて横断面群の一つの横断面と指面との第2の交線に対応する末節の代表太さを算出する末節太さ算出部をさらに備え、
照合用データ取得部は、末節太さ算出部で算出した末節代表太さに基づいて、照合用データの仮想平面座標系を拡大縮小することを特徴する請求項1記載の指紋照合装置。 - 指紋を含む指面に関するデータを生成する指面データ生成部と、
指面データ生成部で生成した指面データに基づいて指面の三次元位置を計測する指面三次元位置計測部と、
指面三次元位置計測部で計測した三次元位置に基づいて指の末節の軸方向を求める末節軸方向算出部と、
末節軸方向算出部で求めた末節軸方向とほぼ平行の縦断面群と指面との第1の交線群と、縦断面群にほぼ直交する横断面群と指面との第2の交線群と、から形成された曲面をなす第1の曲線座標系を設定する曲線座標系設定部と、
所定の平面座標系で表現される指紋画像データを取得する画像データ取得部と、
指面三次元位置計測部で計測した三次元位置に基づいて、横断面群の各横断面と指面との第2の交線にそれぞれ対応する各末節太さを算出する末節太さ算出部と、
照合用のデータを求める照合用データ取得部であって、
末節太さ算出部で算出した各末節太さに基づいて、ある基準の末節太さに対応する横断面と指面との第2の交線を基準交線とし、これにより基準交線と第1の交線群とを含む二次曲面をなす第2の曲線座標系を設定し、
画像データ取得部で取得した指紋画像データから、曲線座標系設定部により設定された第1の曲線座標系で表現されるデータを得、該データから、基準交線以外の各第2の交線上の各点を該第2の交線に対応する横断面内で上記二次曲面に投影することにより、第2の曲線座標系で表現される中間データを得、
中間データから、上記所定の平面座標系に対応する平面と平行となるよう第2の曲線座標系に対応する二次曲面を仮想的に展開することにより得られる仮想平面の座標系で表現される照合用のデータを求めるものと、
照合用データ取得部で取得した照合用データに基づき指紋を照合する指紋照合部と、
を備えた指紋照合装置。 - 指紋を含む指面に関するデータを生成する指面データ生成工程と、
指面データ生成工程で生成した指面データに基づいて指面の三次元位置を計測する指面三次元位置計測工程と、
指面三次元位置計測工程で計測した三次元位置に基づいて指の末節の軸方向を求める末節軸方向算出工程と、
末節軸方向算出工程で求めた末節軸方向とほぼ平行の縦断面群と指面との第1の交線群と、縦断面群にほぼ直交する横断面群と指面との第2の交線群と、から形成された曲面をなす曲線座標系を設定する曲線座標系設定工程と、
所定の平面座標系で表現される指紋画像データを取得する画像データ取得工程と、
画像データ取得工程で取得した指紋画像データから、曲線座標系設定工程で設定した曲線座標系で表現される中間データを得、続いて、中間データから、上記所定の平面座標系に対応する平面と平行となるよう曲線座標系に対応する曲面を仮想的に展開することにより得られる仮想平面の座標系で表現される照合用のデータを求める照合用データ取得工程と、
照合用データ取得工程で取得した照合用データに基づき指紋を照合する指紋照合工程と、
を含む指紋照合工程。 - 指紋を含む指面の三次元位置に基づいて指の末節の軸方向を求める末節軸方向算出工程と、
末節軸方向算出工程で求めた末節軸方向とほぼ平行の縦断面群と指面との第1の交線群と、縦断面群にほぼ直交する横断面群と指面との第2の交線群と、から形成された曲面をなす曲線座標系を設定する曲線座標系設定工程と、
所定の平面座標系で表現される指紋画像データから、曲線座標系設定工程で設定した曲線座標系で表現される中間データを得、続いて、中間データから、上記所定の平面座標系に対応する平面と平行となるよう曲線座標系に対応する曲面を仮想的に展開することにより得られる仮想平面の座標系で表現される照合用のデータを求める照合用データ取得工程と、
をコンピュータに実行させる指紋照合プログラム。 - 指紋を含む指面に関するデータを生成する指面データ生成部と、
指面データ生成部で生成した指面データに基づいて指面の三次元位置を計測する指面三次元位置計測部と、
指面三次元位置計測部で計測した三次元位置に基づいて指の末節の軸方向を求める末節軸方向算出部と、
末節軸方向算出部で求めた末節軸方向とほぼ平行の縦断面群と指面との第1の交線群と、縦断面群にほぼ直交する横断面群と指面との第2の交線群と、から形成された曲面をなす曲線座標系を設定する曲線座標系設定部と、
所定の平面座標系で表現される指紋画像データを取得する画像データ取得部と、
画像データ取得部で取得した指紋画像データから、曲線座標系設定部により設定された曲線座標系で表現される中間データを得、続いて、中間データから、上記所定の平面座標系に対応する平面と平行となるよう曲線座標系に対応する曲面を仮想的に展開することにより得られる仮想平面の座標系で表現されるデータを求めるデータ取得部と、
データ取得部で取得したデータから画像特徴部分を抽出する抽出部と、
抽出部で抽出した画像特徴部分をデータベースに登録する登録部と、
を備えた指紋登録装置。
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