JP4301877B2 - Fingerprint verification device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、指紋照合によって個人の識別を行う指紋照合装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の指紋照合装置では、読み取られた指紋の画像信号に関して、指の長手方向に延びる画面の中心線に沿って指の先端を検索し、この先端からの相対位置を基準にして指紋画像データの照合対象領域(以下「参照枠」という)を設定しているため、指紋採取面に対する指置きが指の長手方向に関してずれた場合には指の位置ずれに追従して参照枠が正確に採取されるが、指紋採取面に対する指置きが指の長手方向に対して横向きにずれた場合には、指の先端が長手方向の中心線からずれてしまうことで照合用の指紋画像データにバラツキが生じることとなる。そこで、指置き位置が指の長手方向に対して横向きにずれた場合でも指紋照合が確実に行われるようにするため、撮像手段による画像データをニ値化して、指紋照合すべき指の形状データを得る第一の段階と、この指の形状データに基づいて、指の形状の中心データを得る第二の段階と、この指の形状の中心データによる画面座標位置に基づいて、参照枠を設定する第三の段階とで構成される参照枠設定方法を有するものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−293844号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1記載の指紋照合方法では、指の形状データから得られた中心座標位置に基づいて所定の参照枠が設定されるため、指紋照合のときに利用者が無造作に指を置いてしまい、その指の角度が予め記録されているこの利用者の指の登録画像データと比較して大きくずれた場合には、登録画像データと異なる指紋画像データと判断されることがあり、利便性が悪いという問題があった。また、指の位置や角度が大きくずれているために登録画像データと異なる指紋画像データと判断される場合には、なぜ同一指紋と判断されないのかが利用者には分からず、利用者に対して指紋照合を何度も強いることになり、不快感を与えてしまうという問題もあった。
【0005】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第一の目的は、指紋照合のために載置された利用者の指の角度が、予め記録されているこの利用者の指の登録画像データと比較して大きくずれた場合でも、正確に指紋照合が行われる指紋照合装置を提供することである。
【0006】
また、第二の目的は、指紋照合のために載置された利用者の指の位置が左右に大きくずれた場合に、利用者に対して適切な位置に指を置く旨を伝達する手段を設けた指紋照合装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る指紋照合装置は、所定の角度の範囲を回動可能な機構を有するイメージセンサと、このイメージセンサの回動を制御する制御部と、イメージセンサが所定の角度を回転するのに伴い、一定角度毎に連続して指紋の照合画像を読み込む画像読込部と、読み込まれた複数の照合画像の中から、予め記録されている登録画像の指の角度に最も近い角度のものを一つ選択し、その選択した一つの照合画像と登録画像との照合を行う画像認識部とを備えたものである。
【0008】
また、この発明に係る指紋照合装置は、指を載置する指置き部の指先先端側と腹部側にそれぞれ設けられ、指との接触を感知する感知センサと、この両感知センサと指との接触部分から指の載置角度を検出するセンサ検出部と、このセンサ検出部により検出された指の載置角度に基づいて、照合画像の角度を補正する角度補正手段と、この角度補正手段により補正された照合画像と登録画像との照合を行う画像認識部とを備え、上記角度補正手段は、所定の角度の範囲を回動可能な機構を有するイメージセンサと、センサ検出部により検出された指の載置角度に基づいて、登録画像の指の角度に合わせて、イメージセンサの角度を制御する制御部とを備えたものである。
また、この発明に係る指紋照合装置は、指を載置する指置き部の指先先端側と腹部側と左右にそれぞれ設けられ、指との接触を感知する感知センサと、この指先先端側と腹部側の両感知センサと指との接触部分から指の載置角度を検出するセンサ検出部と、左右の感知センサと指との接触が検出された時に、指が正しく載置されていない旨を表示する表示部と、センサ検出部により検出された指の載置角度に基づいて、照合画像の角度を補正する角度補正手段と、この角度補正手段により補正された照合画像と登録画像との照合を行う画像認識部とを備え、上記角度補正手段は、所定の角度の範囲を回動可能な機構を有するイメージセンサと、センサ検出部により検出された指の載置角度に基づいて、登録画像の指の角度に合わせて、イメージセンサの角度を制御する制御部とを備えたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における指紋照合装置の構成図、図2はその登録画像と照合画像とを示す図である。図において、指紋照合のために利用者の指1が、ガラスやアクリルなどの透明材料から成る指置き部3上に載置されると、指置き部3の斜め下方に設置されている光源2から指1に対して光が照射される。この光源2から照射された光は、指置き部3で反射した後、360度回動可能な構造を有するイメージセンサ4に入射して、電気信号に変換される。この時、指1と指置き部3とが接触している指紋の凸部における反射率と、接触していない指紋の凹部における反射率とが異なるため、イメージセンサ4においては、指1の指紋情報が、明部と暗部により識別されることになる。また、イメージセンサ4に反射光が入射する際には、イメージセンサ4の回動を制御するイメージセンサ制御部5によって、イメージセンサ4が360度回転するように制御され、画像読込部6によって所定の角度毎に連続して指紋画像が取り込まれる。このように取り込まれた複数の指紋画像は、照合画像9a、9b、9c‥‥としてメモリー7に記録され、メモリー7に全ての角度の照合画像が記録されると、画像認識部10によって、照合画像9a、9b、9c‥‥の中からメモリー7に照合用として予め記録されているこの利用者の指1の登録画像8と指1の角度が一番近いものが選び出され、その選び出された照合画像と登録画像8とが同一指紋であるか否かの照合判定が行われる。
【0010】
この発明の実施の形態1によれば、イメージセンサ4が360度回転しながら所定の角度毎に連続して指紋画像が取り込まれ、画像処理部によって、複数の照合画像の中から登録画像8と指1の角度が一番近いものが選び出されて照合判定が行われるため、利用者が指1を指置き部3にどのような角度から載置しても、正確に指紋照合が行われることになる。また、実施の形態1では、イメージセンサ4が360度回転しながら所定の角度毎に連続して指紋画像が取り込まれることとしているが、指置き部3付近に指1の載置方向を表示するなどして、利用者の指1の載置方向をある程度限定することができれば、イメージセンサ4の回転角度を360度よりも小さくすることができるため、照合画像9a、9b、9c‥‥の取り込む枚数が少なくなり、照合判定に要する時間を短くすることも可能となる。
【0011】
実施の形態2
図3は、この発明の実施の形態2における指紋照合装置の構成図、図4は、その指の載置状態を示す図である。図において、指1との接触を検出する感知センサ11a及び11bが、その指先腹部側及び指先先端側にそれぞれ設けられた指置き部3上に、指紋照合のために利用者の指1が載置されると、指置き部3の斜め下方に設置されている光源2から指1に対して光が照射され、指紋情報を有する反射光が360度回動可能な構造を有するイメージセンサ4に入射して電気信号に変換される。この時、指1と感知センサ11a及び11bとのそれぞれの接触部分から、センサ検出部12によって、指置き部3上に載置されている指1が所定の基準よりどの程度角度がずれているのかが検出される。この検出結果から、指1の角度がメモリー7に予め記録されている登録画像8の指の角度と一致するように、イメージセンサ4がイメージセンサ制御部5によって制御される。このようにして読み込まれた指紋画像はメモリー7に照合画像9として記録され、画像認識部10により登録画像8との照合判定が行われる。
【0012】
この発明の実施の形態2によれば、指1と感知センサ11a及び11bとの接触部分から、センサ検出部12によって指1の角度ずれが検出される。そして、この検出結果から、登録画像8の指の角度と照合画像9の指1との角度が一致するように、イメージセンサ4が回転して、照合画像9が記録されることで、指置き部3への利用者の指1の載置角度が登録画像8の指の角度に対してずれている場合でも、正確に指紋照合が行われることになる。また、イメージセンサ4の角度設定と照合画像9の記録とが1度ずつしか行われないため、実施の形態1の場合と比較して照合判定に要する時間を短くすることも可能である。
【0013】
実施の形態3
図5は、この発明の実施の形態3における指紋照合装置の構成図である。図において、感知センサ11a及び11bがその指先腹部側と指先先端側にそれぞれ設けられた指置き部3上に、指紋照合のために利用者の指1が載置されると、指置き部3の斜め下方に配置されている光源2から指1に対して光が照射され、指紋情報を有する反射光がイメージセンサ4に入射して電気信号に変換される。そして、この電気信号は、画像読込部6で指紋画像が取り込まれ、照合画像9としてメモリー7に記録される。ここで、感知センサ11a及び11bと指1とのそれぞれの接触部分から、センサ検出部12によって、指置き部3上に載置されている指1が所定の基準よりどの程度角度がずれているのかが検出される。この検出結果から、画像処理部13によって、メモリー7に予め記録されている登録画像8の指の角度と一致するように、メモリー7に記録された照合画像9が画像処理される。その後、画像認識部10により画像処理された照合画像16と登録画像8との照合判定が行われる。
【0014】
この発明の実施の形態3によれば、指1と感知センサ11a及び11bとの接触部分から、センサ検出部12によって指1の角度ずれが検出される。そして、この検出結果から、登録画像8の指の角度と一致するように、メモリー7に記録された照合画像9が画像処理されることで、指置き部3への利用者の指1の載置角度が登録画像8の指の角度に対してずれている場合でも、正確に指紋照合が行われることになる。また、イメージセンサ4の回動機構が必要ではなくなるため、指紋照合装置自体の小型化が可能となる。
【0015】
実施の形態4
図6は、この発明の実施の形態4における指紋照合装置の構成図、図7は、その指の載置状態を示す図である。図において、指1との接触を検出する感知センサ11a及び11bがその指先腹部側及び指先先端部にそれぞれ設けられ、さらに、同様の感知センサ14aと14bがその左右にそれぞれ設けられた指置き部3上に、指紋照合のために利用者の指1が載置されると、指置き部3の斜め下方に配置されている光源2から指1に対して光が照射される。この時、指置き部3の左右に設けられた感知センサ14a又は14bと指1とが接触していることがセンサ検出部12によって検出されると、適切な位置に指1を載置するよう促す表示が、ガイダンス表示部15によってなされる。その他は、実施の形態2と同様の構成になっている。
【0016】
この発明の実施の形態4によれば、指置き部3の左右に感知センサ14a及び14bが設けられているため、利用者の指の位置が左右に大きくずれた場合には、利用者に対して適切な位置に指を置く旨を伝えることができる。そのため、利用者はなぜ指紋照合が正しく行われないのかを把握することができ、同じ間違いを繰り返すことがなくなる。また、実施の形態4では、感知センサ14a又は14bと指1とが接触していることがセンサ検出部12によって検出された時に、ガイダンス表示部15に表示される以外、実施の形態2と同様の構成としたが、画像処理部13が設けられた実施の形態3と同様の構成とすることでも同様の効果を得ることができる。
【0017】
【発明の効果】
この発明によれば、指紋照合のために載置された利用者の指の角度が予め記録されているこの利用者の指の登録画像データと比較して大きくずれた場合でも、正確に指紋照合を行うことができる。
【0018】
また、第3の発明によれば、指紋照合のために載置された利用者の指の位置が左右に大きくずれた場合に、利用者に対して適切な位置に指を置く旨を伝達することもできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における指紋照合装置の構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1における登録画像と照合画像とを示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態2における指紋照合装置の構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態2における指の載置状態を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態3における指紋照合装置の構成図である。
【図6】 この発明の実施の形態4における指紋照合装置の構成図である。
【図7】 この発明の実施の形態4における指の載置状態を示す図である。
【符号の説明】
1 指
2 光源
3 指置き部
4 イメージセンサ
5 イメージセンサ制御部
6 画像読込部
7 メモリー
8 登録画像
9 照合画像
9a 照合画像1
9b 照合画像2
9c 照合画像3
10 画像認識部
11a、11b 感知センサ
12 センサ検出部
13 画像処理部
14a、14b 感知センサ
15 ガイダンス表示部
16 照合画像[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fingerprint collation apparatus that identifies an individual by fingerprint collation.
[0002]
[Prior art]
In the conventional fingerprint verification device, the finger tip is searched for along the center line of the screen extending in the longitudinal direction of the finger with respect to the read fingerprint image signal, and the fingerprint image data of the fingerprint image data is based on the relative position from the tip. Since the verification target area (hereinafter referred to as “reference frame”) is set, if the finger placement relative to the fingerprint sampling surface is shifted in the longitudinal direction of the finger, the reference frame is accurately sampled following the positional deviation of the finger. However, when the finger placement with respect to the fingerprint collecting surface is shifted laterally with respect to the longitudinal direction of the finger, the tip of the finger is displaced from the center line in the longitudinal direction, resulting in variations in the fingerprint image data for verification. It will be. Therefore, in order to ensure that the fingerprint collation is performed even when the finger placement position is shifted laterally with respect to the longitudinal direction of the finger, the image data by the imaging unit is binarized and the finger shape data to be fingerprint collated A reference frame is set based on the first step of obtaining the finger shape data, the second step of obtaining the finger shape center data based on the finger shape data, and the screen coordinate position based on the finger shape center data. Some have a reference frame setting method composed of a third stage (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-293844
[Problems to be solved by the invention]
In the fingerprint collation method described in
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems. The first object of the present invention is that the angle of the user's finger placed for fingerprint verification is recorded in advance. It is to provide a fingerprint collation apparatus that can accurately perform fingerprint collation even when it is greatly deviated from the registered image data of the finger.
[0006]
The second purpose is to provide a means for transmitting to the user that the finger is placed at an appropriate position when the position of the finger of the user placed for fingerprint verification is greatly shifted from side to side. It is to provide a provided fingerprint collation device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The fingerprint collation apparatus according to the present invention includes an image sensor having a mechanism capable of rotating a predetermined angle range, a control unit for controlling the rotation of the image sensor, and the image sensor rotating at a predetermined angle. with one and the image reading unit, from a plurality of collation image read, the closest angle to the angle of the finger of the registered images that have been prerecorded as a read verification image of the fingerprint in succession every predetermined angle And an image recognizing unit that performs collation between the selected one collation image and the registered image.
[0008]
In addition, the fingerprint collation device according to the present invention is provided on each of the fingertip tip side and the abdomen side of the finger placement unit on which the finger is placed and senses contact with the finger, and both the sensing sensor and the finger A sensor detection unit that detects the placement angle of the finger from the contact portion, an angle correction unit that corrects the angle of the verification image based on the finger placement angle detected by the sensor detection unit, and the angle correction unit An image recognizing unit configured to collate the corrected collation image with the registered image, and the angle correction unit is detected by an image sensor having a mechanism capable of rotating a range of a predetermined angle and the sensor detection unit. And a control unit that controls the angle of the image sensor in accordance with the finger angle of the registered image based on the finger placement angle.
In addition, the fingerprint collation device according to the present invention is provided on the fingertip tip side, the abdomen side, and the left and right sides of the finger placement unit on which the finger is placed, respectively, and the sensor for detecting contact with the finger, the fingertip tip side, and the abdomen A sensor detection unit that detects the placement angle of the finger from the contact portion between the two detection sensors on the side and the finger, and that the finger is not placed correctly when contact between the left and right detection sensors and the finger is detected. A display unit to be displayed, an angle correction unit for correcting the angle of the collation image based on the finger placement angle detected by the sensor detection unit, and a collation between the collation image corrected by the angle correction unit and the registered image An image recognizing unit configured to perform registration, and the angle correcting unit includes an image sensor having a mechanism capable of rotating a range of a predetermined angle, and a registered image based on a finger placement angle detected by the sensor detecting unit. Adjust the angle of your finger It is obtained and a control unit for controlling the angle of the sensor.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of a fingerprint collation apparatus according to
[0010]
According to the first embodiment of the present invention, fingerprint images are continuously captured at predetermined angles while the image sensor 4 rotates 360 degrees, and the registered
[0011]
FIG. 3 is a configuration diagram of the fingerprint collation device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a placement state of the finger. In the figure, detection sensors 11a and 11b for detecting contact with the
[0012]
According to the second embodiment of the present invention, the
[0013]
FIG. 5 is a block diagram of a fingerprint collation apparatus according to
[0014]
According to the third embodiment of the present invention, the
[0015]
Embodiment 4
FIG. 6 is a configuration diagram of a fingerprint collation device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a placement state of the finger. In the figure, detection sensors 11a and 11b for detecting contact with the
[0016]
According to the fourth embodiment of the present invention, since the detection sensors 14a and 14b are provided on the left and right of the
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention , even when the angle of the user's finger placed for fingerprint verification is greatly deviated from the recorded image data of the user's finger recorded in advance, the fingerprint verification is accurate. It can be performed.
[0018]
Further , according to the third invention, when the position of the user's finger placed for fingerprint collation is greatly shifted left and right, the user is notified that the finger is placed at an appropriate position. You can also do that .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a fingerprint collation device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a registered image and a collation image in
FIG. 3 is a configuration diagram of a fingerprint collation device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a placement state of a finger in
FIG. 5 is a block diagram of a fingerprint collation apparatus in
FIG. 6 is a configuration diagram of a fingerprint collation device in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a finger placement state according to Embodiment 4 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (3)
所定の角度の範囲を回動可能な機構を有するイメージセンサと、
このイメージセンサの回動を制御する制御部と、
前記イメージセンサが所定の角度を回転するのに伴い、一定角度毎に連続して指紋の前記照合画像を読み込む画像読込部と、
読み込まれた前記複数の照合画像の中から、前記登録画像の指の角度に最も近い角度のものを一つ選択し、その選択した一つの前記照合画像と前記登録画像との照合を行う画像認識部と
を備えたことを特徴とする指紋照合装置。In a fingerprint collation device that identifies an individual by collating a pre-recorded fingerprint registration image with a read fingerprint collation image,
An image sensor having a mechanism capable of rotating a range of a predetermined angle;
A control unit for controlling the rotation of the image sensor;
As the image sensor rotates a predetermined angle, an image reading unit that reads the collation image of the fingerprint continuously every predetermined angle;
From the loaded said plurality of collation image, the registration image selects one thing closest angle to the angle of the finger, image recognition for matching with the selected one of the matching image and the registered image And a fingerprint collating apparatus.
指を載置する指置き部の指先先端側と腹部側にそれぞれ設けられ、指との接触を感知する感知センサと、
この両感知センサと指との接触部分から指の載置角度を検出するセンサ検出部と、
このセンサ検出部により検出された指の載置角度に基づいて、照合画像の角度を補正する角度補正手段と、
この角度補正手段により補正された前記照合画像と前記登録画像との照合を行う画像認識部と
を備え、
前記角度補正手段は、
所定の角度の範囲を回動可能な機構を有するイメージセンサと、
前記センサ検出部により検出された指の載置角度に基づいて、前記登録画像の指の角度に合わせて、前記イメージセンサの角度を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする指紋照合装置。In a fingerprint collation device that identifies an individual by collating a pre-recorded fingerprint registration image with a read fingerprint collation image,
A sensing sensor that is provided on each of the fingertip tip side and abdomen side of the finger placement unit for placing the finger, and senses contact with the finger;
A sensor detection unit for detecting a placement angle of the finger from a contact portion between the two sensing sensors and the finger;
Based on the finger placement angle detected by the sensor detection unit, angle correction means for correcting the angle of the collation image;
An image recognition unit that performs collation between the collation image corrected by the angle correction unit and the registered image ;
The angle correction means includes
An image sensor having a mechanism capable of rotating a range of a predetermined angle;
A control unit that controls the angle of the image sensor in accordance with the finger angle of the registered image based on the finger placement angle detected by the sensor detection unit;
Fingerprint collation apparatus characterized by comprising a.
指を載置する指置き部の指先先端側と腹部側と左右にそれぞれ設けられ、指との接触を感知する感知センサと、
この指先先端側と腹部側の両感知センサと指との接触部分から指の載置角度を検出するセンサ検出部と、
前記左右の感知センサと指との接触が検出された時に、指が正しく載置されていない旨を表示する表示部と、
前記センサ検出部により検出された指の載置角度に基づいて、照合画像の角度を補正する角度補正手段と、
この角度補正手段により補正された前記照合画像と前記登録画像との照合を行う画像認識部と
を備え、
前記角度補正手段は、
所定の角度の範囲を回動可能な機構を有するイメージセンサと、
前記センサ検出部により検出された指の載置角度に基づいて、前記登録画像の指の角度に合わせて、前記イメージセンサの角度を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする指紋照合装置。In a fingerprint collation device that identifies an individual by collating a pre-recorded fingerprint registration image with a read fingerprint collation image,
A sensor for detecting contact with the finger, provided on each of the fingertip tip side, abdomen side, and left and right sides of the finger placement unit for placing the finger;
A sensor detection unit for detecting the placement angle of the finger from the contact portion between the fingertip tip side and the abdomen side and both the sensor and the finger;
A display unit for displaying that the finger is not correctly placed when contact between the left and right sensing sensors and the finger is detected;
An angle correction means for correcting the angle of the collation image based on the finger placement angle detected by the sensor detection unit;
An image recognition unit that performs collation between the collation image corrected by the angle correction unit and the registered image ;
The angle correction means includes
An image sensor having a mechanism capable of rotating a range of a predetermined angle;
A control unit that controls the angle of the image sensor in accordance with the finger angle of the registered image based on the finger placement angle detected by the sensor detection unit;
Fingerprint collation apparatus characterized by comprising a.
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