JP4604668B2 - 画像データ照合装置およびその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えば指紋画像データの照合を行うための画像データ照合装置およびその制御プログラムに関する。

近年、例えば重要施設への入退室管理システムや各種情報機器へのアクセス許可システムにおいて、指紋画像、虹彩画像、顔画像など、生体画像を基にして本人認証を行うシステムが広く導入されるようになっている。

このような本人認証システムにおいて、例えば指紋画像照合装置の場合には、まず、イメージセンサなどにより読み取られた正規人物の特定の指（例えば人差し指）の指紋画像を登録指紋画像として予め記憶しておく。そして、本人認証に際して同様に読み取られた対象人物の特定の指の指紋画像を照合指紋画像として、前記予め記憶された登録指紋画像との照合類似度を算出することで、登録指紋画像と照合指紋画像との同一性を判定し、登録者本人か否かの認証を行っている。

例えば、指紋画像を感圧式センサなどの平面センサにより読み取って画像照合し、本人認証するようにした指紋照合装置が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１９４８６２号公報

しかしながら、前記従来の指紋照合装置において、指紋読み取りセンサを長期間使用することにより、センサの表面材質の劣化や塵等の多い環境下での使用により、センサ表面に細かい擦り傷状の変形が生じることが経験的に知られている。平面センサのセンサ面に擦り傷パターンが生じている状態で、指紋画像の読み取り、照合を行ない、読み取った指紋画像が新たな登録画像として更新登録されてしまうと、登録された指紋画像は前記センサ面の擦り傷を明確に含んだ画像となる。すると、その後の照合時に読み取られる照合すべき指紋画像にも前記センサ面の擦り傷が画像パターンとして明確に含まれてしまうため、登録指紋画像と照合指紋画像との画像照合時には前記センサ面の傷に伴う画像パターンが特徴部として捉えられ、例え登録者本人以外の照合指紋画像であっても照合一致と判断され誤った認証結果が得られてしまう問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、画像の読み取り面に生じた傷による誤判定を未然に防止することが可能になる画像データ照合装置およびその制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の画像データ照合装置は、照合時に画像読み取り装置により読み取った照合指紋画像とメモリに保存されている登録指紋画像とを照合し、照合一致の場合には該照合指紋画像を登録指紋画像として更新する画像データ照合装置であって、
前記登録指紋画像と照合指紋画像のうち一方の指紋画像の中心位置に１つの矩形領域を設定する矩形領域設定手段と、この矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での矩形領域の画像について、他方の指紋画像上で最大の相関関係を有する領域を求める最大相関領域検出手段と、前記矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での矩形領域の位置と前記最大相関領域検出手段により求められた他方の指紋画像上での最大相関領域の位置とが一致するか比較判断する領域位置比較判断手段と、この領域位置比較判断手段により前記一方の指紋画像上での矩形領域の位置と前記他方の指紋画像上での最大相関領域の位置との一致が判断された場合、前記画像読み取り装置の障害ありを報知する障害報知手段とを備えたことを特徴とする。

これによれば、画像読み取り装置により読み取った登録指紋画像上での矩形領域の位置と照合指紋画像上での最大相関領域の位置とが一致した場合は、指紋画像の読み取り毎にその読み取り位置にずれが生じるはずの登録／照合指紋画像それ自体の完全一致ではなく、画像読み取り装置における読み取り面に生じた傷などの障害による画像の一致と判断され、該画像読み取り装置に障害があるとの障害報知が行われる。

本発明の請求項２に記載の画像データ照合装置は、照合時に画像読み取り装置により読み取った照合指紋画像とメモリに保存されている登録指紋画像とを照合し、照合一致の場合には該照合指紋画像を登録指紋画像として更新する画像データ照合装置であって、
前記登録指紋画像と照合指紋画像のうち一方の指紋画像の所定の位置に複数の矩形領域を設定する矩形領域設定手段と、この矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での複数の矩形領域の各画像のそれぞれについて、他方の指紋画像上で最大の相関関係を有する複数の領域を求める最大相関領域検出手段と、前記矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での複数の矩形領域の位置と前記最大相関領域検出手段により求められた他方の指紋画像上での複数の最大相関領域の位置とが一致するか比較判断する領域位置比較判断手段と、この領域位置比較判断手段により前記一方の指紋画像上での複数の矩形領域のうちの所定数以上の矩形領域の位置について前記他方の指紋画像上での最大相関領域の位置との一致が判断された場合、前記画像読み取り装置の障害ありを報知する障害報知手段とを備えたことを特徴とする。

これによれば、画像読み取り装置により読み取った登録指紋画像上での複数の矩形領域のうち所定数以上の矩形領域の位置について、同画像読み取り装置により読み取った照合指紋画像上での各対応する最大相関領域の位置が一致した場合は、指紋画像の読み取り毎にその読み取り位置にずれが生じるはずの登録／照合指紋画像それ自体の完全一致ではなく、画像読み取り装置における読み取り面に生じた傷などの障害による画像の一致と判断され、該画像読み取り装置に障害があるとの障害報知が行われる。

本発明に係る画像データ照合装置によれば、例えば登録指紋画像と照合指紋画像とが別人の指紋画像であるにも関わらず指紋読み取り面に生じた傷画像によって照合一致してしまうなど、当該指紋読み取り面の障害によって指紋照合に誤判断を招いてしまうおそれを未然に解消することができる。

以下図面により本発明の実施の形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の画像データ照合装置の実施形態に係る指紋画像照合装置の電子回路の構成を示すブロック図である。

この指紋画像照合装置は、制御部（ＣＰＵ）１１、記憶装置１２、ＲＡＭ１３（２３）、イメージ読み取り装置１４、表示部１５、入力部１６、記憶媒体読み取り部１８、伝送制御部１９より構成され、バス１７を介して相互に接続されている。

制御部（ＣＰＵ）１１は、入力部１２からの入力信号に応じて、記憶装置１２に予め記憶されている制御プログラム、あるいはフロッピディスクＦＤなどの外部記憶媒体１８ａからフロッピディスクドライブＦＤＤなどの記憶媒体読み取り部１８を介して記憶装置１２に読み込まれた指紋照合処理プログラム、あるいは外部のコンピュータ端末（プログラムサーバ２１）の記憶装置２２から通信ネットワーク２０を経由し伝送制御部１９を介して記憶装置１２に読み込まれた指紋照合処理プログラムを起動させ、ＲＡＭ１３をワークメモリとして回路各部の動作を制御する。

記憶装置１２は、半導体メモリのＲＯＭやハードディスク装置ＨＤＤ等で構成し、本照合装置の電源投入直後に制御部（ＣＰＵ）１１により読み出される前述の制御プログラムを予め格納している他に、イメージ読み取り装置１４により読み取られた登録指紋画像Ａを格納している。

ＲＡＭ１３は、前述の制御プログラムを実行する際に制御部（ＣＰＵ）１１が使用するワークメモリである。

イメージ読み取り装置１４は、登録指紋画像Ａやこれに応じた照合指紋画像Ｂを取得するための装置であり、例えば、イメージスキャナ装置やＣＣＤ（電荷結合素子）などのイメージセンサである。なお、登録指紋画像Ａやこれに応じた照合指紋画像Ｂを取得するための装置は、感圧式センサなどの平面センサであってもよいが、何れの場合もセンサの画像読み取り面に対して読み取り対象の指紋を押し当てて当該指紋画像の読み取りを行う。

表示部１５は、登録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂとの照合の判定結果を表示する、例えばＣＲＴや液晶などといったディスプレイ装置である。

入力部１６は、本照合装置の使用者が指紋画像の取得指示や後述の指紋照合処理の開始を制御部（ＣＰＵ）１１に指示するための、例えばキーボード装置などの入力装置である。

図２は、前記指紋画像照合装置のＲＡＭ１３に確保されるデータメモリを示す図である。

ＲＡＭ１３には、読み取り画像メモリ１３ａ、登録画像メモリ１３ｂ、照合画像メモリ１３ｃ、センサ面不良判断のための基準領域メモリ１３ｄおよび最大相関領域メモリ１３ｅ、画像照合のための照合用基準領域メモリ１３ｆおよび照合用最大相関領域メモリ１３ｇ、照合類似度メモリ１３ｈ、照合結果メモリ１３ｉなどが確保される。

読み取り画像メモリ１３ａには、イメージ読み取り装置１４により読み取られた指紋の画像データが多階調画像として一時記憶される。

登録画像メモリ１３ｂには、前記記憶装置１２に格納登録すべきイメージ読み取り装置１４により読み取られた登録者本人の指紋画像データＡが記憶保持される。なお、この登録指紋画像データＡは、指紋の経年変化に対応するために、当該登録指紋画像データＡと照合指紋画像データＢとの指紋画像照合処理に伴い照合一致と判定される都度、つまり照合指紋画像Ｂが登録者本人の指紋画像であると判定される都度、当該照合指紋画像データＢが新たな登録指紋画像データＡとして更新保持される。

照合画像メモリ１３ｃには、イメージ読み取り装置１４により読み取られた照合すべき指紋画像データＢが記憶される。

センサ面不良判断のための基準領域メモリ１３ｄには、前記登録指紋画像データＡまたは照合指紋画像データＢのうちの一方の指紋画像上に配置設定された矩形の基準領域Ｒの座標データ（ＸR，ＹR）が記憶される。

センサ面不良判断のための最大相関領域メモリ１３ｅには、前記一方の指紋画像上に配置設定された矩形の基準領域Ｒ内の画像データに対し他方の指紋画像上で最大の相関関係を有するところの最大相関領域Ｓの座標データ（ＸS，ＹS）が求められて記憶される。

画像照合のための照合用基準領域メモリ１３ｆには、前記登録指紋画像データＡまたは照合指紋画像データＢのうちの一方の指紋画像上に配置設定された複数（例えば５つ）の矩形の基準領域ｉ1〜ｉ5それぞれの位置座標データ（Ｘi1，Ｙi1）〜（Ｘi5，Ｙi5）が記憶される。

画像照合のための照合用最大相関領域メモリ１３ｇには、前記一方の指紋画像上に配置設定された複数の矩形の照合用基準領域ｉ1〜ｉ5それぞれの各画像データに対し他方の指紋画像上で最大の相関関係を有するところの各最大相関領域ｊ1〜ｊ5それぞれの位置座標データ（Ｘj1，Ｙj1）〜（Ｘj5，Ｙj5）が求められて記憶される。

照合類似度メモリ１３ｈには、前記一方の指紋画像上で配置設定された各基準領域ｉ1〜ｉ5それぞれの相対位置関係と前記他方の指紋画像上で求められた各最大相関領域ｊ1〜ｊ5それぞれの相対位置関係とに基づき算出された登録指紋画像Ａに対する照合指紋画像Ｂの類似度が記憶される。

照合結果メモリ１３ｉには、前記照合類似度メモリ１３ｈに算出記憶された登録指紋画像データＡと照合指紋画像データＢとの類似度に応じて評価判定される当該登録指紋画Ａと照合指紋画像Ｂとの合致／非合致の判定結果が記憶される。

なお、前記一方の指紋画像上での基準領域（Ｒ）や（ｉ1〜ｉ5）の画像に対する他方の指紋画像上での最大相関領域（Ｓ）や（ｊ1〜ｊ5）の算出手法、および当該各基準領域（ｉ1〜ｉ5）それぞれの相対位置関係と各最大相関領域（ｊ1〜ｊ5）それぞれの相対位置関係とに基づいた一方の画像と他方の画像との類似度の算出手法については、例えば同一出願人により出願され出願公開済みの指紋照合装置に記載された手法を用いる（特許文献１参照。）。

次に、前記構成による指紋画像照合装置における第１実施形態の指紋照合機能についてより詳細に説明する。

図３は、前記指紋画像照合装置の第１実施形態の指紋照合処理を示すフローチャートである。

図４は、前記指紋画像照合装置の第１実施形態の指紋照合処理に伴うセンサ面不良判断のための登録指紋画像Ａに対する基準領域Ｒの配置設定状態および照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域Ｓの検出状態を示す図である。

まず、正規ユーザ本人の指紋画像を初期登録する場合に、イメージ読み取り装置１４により当該ユーザ本人の指紋画像が読み取られると、ＲＡＭ１３内の読み取り画像メモリ１３ａに読み取り画像Ｇとして記憶された後、登録画像メモリ１３ｂに対し登録指紋画像データＡとして記憶される。

そして、照合時には、本人認証すべき指紋画像がイメージ読み取り装置１４により読み取られ、ＲＡＭ１３内の読み取り画像メモリ１３ａに読み取り画像Ｇとして記憶された後、照合画像メモリ１３ｃに対し照合指紋画像データＢとして記憶されると、図３における第１実施形態の指紋照合処理が起動される。

この第１実施形態の指紋照合処理では、図４（Ａ）に示すように、ＲＡＭ１３内の登録画像メモリ１３ｂに記憶された登録指紋画像データＡの中心位置に対して予め定められた大きさである矩形の基準領域Ｒが配置設定され、その位置座標データ（ＸR0，ＹR0）（ＸR1，ＹR1)がセンサ面不良判断のための基準領域座標として基準領域メモリ１３ｄに記憶される（ステップＡ１）。

そして、前記登録指紋画像Ａ上での基準領域Ｒ内の画像について、図４（Ｂ）の矢印Ｘで示すように、照合画像メモリ１３ｃに記憶されている照合指紋画像Ｂ上でのＸＹ方向の各画像ドット位置における相関係数が算出されると共に、そのうちの最大相関領域Ｓの位置座標データ（ＸS0，ＹS0）（ＸS1，ＹS1)が求められ、センサ面不良判断のための最大相関領域メモリ１３ｅに記憶される（ステップＡ２）。

すると、前記基準領域メモリ１３ｄに記憶された登録指紋画像Ａ上での基準領域Ｒの位置座標データ（ＸR0，ＹR0）（ＸR1，ＹR1)と前記最大相関領域メモリ１３ｅに記憶された照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域Ｓの位置座標データ（ＸS0，ＹS0）（ＸS1，ＹS1)とが比較され（ステップＡ３）、各指紋画像データＡ，Ｂ上での各領域Ｒ，Ｓの位置が完全一致するか否か判断される（ステップＡ４）。

ここで、前記各指紋画像データＡ，Ｂ上での基準領域Ｒと最大相関領域Ｓとの各座標位置が完全一致したと判断された場合には、当該各指紋画像データＡ，Ｂ上の全く同位置に全く同一の特徴画像があることになり、指紋画像の読み取り毎にその読み取り位置にずれが生じるはずの指紋画像それ自体の完全一致ではなく、イメージ読み取り装置１４における指紋画像読み取り面（センサ面）に生じている擦り傷などの傷による画像の一致と判断できるので、装置に障害があるとの障害報知メッセージが表示部１５に表示される（ステップＡ４→Ａ５）。

これにより、イメージ読み取り装置１４における指紋画像読み取り面（センサ面）に擦り傷などの傷が生じている場合には、その障害報知処理が実行されるので、この指紋読み取り面の障害によって指紋照合に誤判断を招いてしまうおそれを未然に解消することができる。

一方、前記ステップＡ４において、各指紋画像データＡ，Ｂ上での基準領域Ｒと最大相関領域Ｓとの各座標位置が完全一致しないと判断された場合には、イメージ読み取り装置１４における指紋画像読み取り面（センサ面）には傷などによる障害は生じていないとされ、前記登録指紋画像データＡと照合指紋画像データＢとによる指紋照合処理が実行される（ステップＡ４→Ａ６）。

すなわち、登録画像メモリ１３ｂに記憶されている登録指紋画像データＡ上の所定の位置に所定の大きさの例えば５つの照合用基準領域ｉ1〜ｉ5を配置設定しその各領域座標位置を照合用基準領域メモリ１３ｆに記憶させると共に、この各基準領域ｉ1〜ｉ5それぞれの画像について、照合画像メモリ１３ｃに記憶されている照合指紋画像データＢ上での各画像ドット位置における相関係数を算出し、その最大相関領域ｊ1〜ｊ5を求め各領域座標位置を照合用最大相関領域メモリ１３ｇに記憶させる。そして、前記登録指紋画像Ａでの各基準領域ｉ1〜ｉ5それぞれの相対位置関係と照合指紋画像Ｂでの各最大相関領域ｊ1〜ｊ5それぞれの相対位置関係との差分に基づき、当該登録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂとの照合類似度を算出し、この照合類似度に応じて照合一致（ＯＫ）または照合不一致（ＮＧ）を判断する（ステップＡ７）。

ここで、前記登録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂとの照合一致（ＯＫ）と判断された場合には、当該照合一致（ＯＫ）の情報つまり本人認証ＯＫの報知メッセージが表示部１５に出力される（ステップＡ８）。

すると、登録ユーザ本人の指（指紋画像）の経時変化などに対処するため、前記本人認証ＯＫと判断された照合指紋画像データＢをそのまま新たな登録指紋画像データＡとして前記登録画像メモリ１３ｂに記憶更新させる（ステップＡ９）。

一方、前記ステップＡ７において、登録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂとの照合不一致（ＮＧ）と判断された場合には、当該照合不一致（ＮＧ）の情報つまり本人認証ＮＧの報知メッセージが表示部１５に出力される（ステップＡ１０）。

このように、登録指紋画像データＡ上に設定したセンサ面不良判断のための基準領域Ｒの位置と、この基準領域Ｒの画像について照合指紋画像データＢ上で求められた最大相関領域Ｓの位置とが一致せず、イメージ読み取り装置１４の指紋画像読み取り面（センサ面）に傷などによる障害は生じていないとされた場合は、通常の指紋画像照合処理が実行され照合ＯＫまたは照合ＮＧの判定結果が出力される。

したがって、前記構成の指紋画像照合装置における第１実施形態の指紋照合機能によれば、イメージ読み取り装置１４により読み取られた登録指紋画像データＡ上の中心位置にセンサ面不良判断のための所定の大きさの基準領域Ｒを配置設定すると共に、この基準領域Ｒ内の画像データについて同イメージ読み取り装置１４により読み取られた照合指紋画像データＢ上での最大相関領域Ｓを求め、前記登録指紋画像Ａ上での基準領域Ｒの位置座標と照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域Ｓの位置座標とが完全一致した場合には、指紋画像の読み取り毎にその読み取り位置にずれが生じるはずの登録／照合指紋画像それ自体の完全一致ではなく、イメージ読み取り装置１４における指紋画像読み取り面（センサ面）に生じている擦り傷などの傷による画像の一致と判断し、装置に障害があるとの障害報知メッセージを表示出力するので、例えば登録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂとが別人の指紋画像であるにも関わらず指紋読み取り面に生じた傷画像によって照合一致してしまうなど、当該指紋読み取り面の障害によって指紋照合に誤判断を招いてしまうおそれを未然に解消することができる。

なお、前記第１実施形態の指紋照合機能では、センサ面不良判断のための１つの基準領域Ｒを一方の読み取り指紋画像上に設定すると共に、これに応じた１つの最大相関領域Ｓを他方の読み取り指紋画像上から求め、各読み取り指紋画像上での各領域ＲとＳの位置が完全一致である場合に指紋読み取り面に傷などの特徴画像となり得る障害ありとして判断する構成としたが、次の第２実施形態の指紋照合機能において説明するように（図５・図６参照）、センサ面不良判断のための複数の基準領域Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎを一方の読み取り指紋画像上に設定すると共に、これに応じた複数の最大相関領域Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎを他方の読み取り指紋画像上から求め、一方の読み取り指紋画像上における幾つか（閾値以上）の基準領域Ｒｎについて他方の読み取り指紋画像上における各対応する最大相関領域Ｓｎの位置が完全一致である場合に指紋読み取り面に傷などの特徴画像となり得る障害ありとして判断する構成としもよい。

（第２実施形態）
図５は、前記指紋画像照合装置の第２実施形態の指紋照合処理を示すフローチャートである。

図６は、前記指紋画像照合装置の第２実施形態の指紋照合処理に伴うセンサ面不良判断のための登録指紋画像Ａに対する複数の基準領域Ｒ１〜Ｒｎの配置設定状態および照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域Ｓ１〜Ｓｎの検出状態を示す図である。

イメージ読み取り装置１４により正規ユーザ本人の指紋画像が読み取られて登録画像メモリ１３ｂに対し登録指紋画像データＡとして記憶され、また同イメージ読み取り装置１４により本人認証すべき指紋画像が読み取られて照合画像メモリ１３ｃに対し照合指紋画像データＢとして記憶された状態で、図５における第２実施形態の指紋照合処理が起動されると、図６（Ａ）に示すように、ＲＡＭ１３内の登録画像メモリ１３ｂに記憶された登録指紋画像データＡの複数の所定位置（本実施形態では３箇所）に対して予め定められた大きさである矩形の基準領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が配置設定され、その各位置座標データＲ１（ＸR10，ＹR10）（ＸR11，ＹR11)、Ｒ２（ＸR20，ＹR20）（ＸR21，ＹR21)、Ｒ３（ＸR30，ＹR30）（ＸR31，ＹR31)が、センサ面不良判断のための基準領域座標として基準領域メモリ１３ｄに記憶される（ステップＢ１）。

そして、前記登録指紋画像Ａ上での各基準領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３内のそれぞれの画像について、図６（Ｂ）で示すように、照合画像メモリ１３ｃに記憶されている照合指紋画像Ｂ上でのＸＹ方向の各画像ドット位置における相関係数が算出されると共に、基準領域Ｒ１に対応した最大相関領域Ｓ１の位置座標データ（ＸS10，ＹS10）（ＸS11，ＹS11)、基準領域Ｒ２に対応した最大相関領域Ｓ２の位置座標データ（ＸS20，ＹS20）（ＸS21，ＹS21)、基準領域Ｒ３に対応した最大相関領域Ｓ３の位置座標データ（ＸS30，ＹS30）（ＸS31，ＹS31)が求められ、センサ面不良判断のための最大相関領域メモリ１３ｅに記憶される（ステップＢ２）。

すると、前記基準領域メモリ１３ｄに記憶された登録指紋画像Ａ上での３つの基準領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３それぞれの位置座標データ（ＸRi0，ＹRi0）（ＸRi1，ＹRi1)［i=1,2,3］と前記最大相関領域メモリ１３ｅに記憶された照合指紋画像Ｂ上での３つの最大相関領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の位置座標データ（ＸSi0，ＹSi0）（ＸSi1，ＹSi1)［i=1,2,3］とが比較され（ステップＢ３）、そのうちの閾値（例えば２つ）以上の基準領域Ｒｉの位置と最大相関領域Ｓｉの位置とが完全一致するか否か判断される（ステップＢ４）。

ここで、例えば前記登録指紋画像データＡ上での２つの基準領域Ｒ１，Ｒ２について照合指紋画像データＢ上での対応する最大相関領域Ｓ１，Ｓ２の各座標位置が完全一致したと判断された場合には、当該各指紋画像データＡ，Ｂ上の全く同じ２つの領域にそれぞれ全く同一の特徴画像があることになり、指紋画像の読み取り毎にその読み取り位置にずれが生じるはずの指紋画像それ自体の完全一致ではなく、イメージ読み取り装置１４における指紋画像読み取り面（センサ面）に生じている擦り傷などの傷による画像の一致と判断できるので、装置に障害があるとの障害報知メッセージが表示部１５に表示される（ステップＢ４→Ｂ５）。

これにより、イメージ読み取り装置１４における指紋画像読み取り面（センサ面）に擦り傷などの傷が生じている場合には、その障害報知処理が実行されるので、この指紋読み取り面の障害によって指紋照合に誤判断を招いてしまうおそれを未然に解消することができる。

一方、前記ステップＢ４において、例えば前記登録指紋画像データＡ上での１つの基準領域Ｒ１と照合指紋画像データＢ上での対応する最大相関領域Ｓ１とについてのみ（閾値未満）しかその座標位置が完全一致しないと判断された場合には、イメージ読み取り装置１４における指紋画像読み取り面（センサ面）には傷などによる障害は生じていないとされ、前記登録指紋画像データＡと照合指紋画像データＢとによる指紋照合処理が実行される（ステップＢ４→Ｂ６）。

これ以降の指紋照合処理（ステップＢ６〜Ｂ１０）については、前記図３における第１実施形態での指紋照合処理（ステップＡ６〜Ａ１０）と同一の処理となるためその説明を省略する。

したがって、前記構成の指紋画像照合装置における第２実施形態の指紋照合機能によれば、イメージ読み取り装置１４により読み取られた登録指紋画像データＡ上の複数の所定位置にそれぞれセンサ面不良判断のための所定の大きさの基準領域Ｒｉを配置設定すると共に、この各基準領域Ｒｉ内の画像データについて同イメージ読み取り装置１４により読み取られた照合指紋画像データＢ上での最大相関領域Ｓｉを求め、前記登録指紋画像Ａ上での閾値以上の基準領域Ｒｉの位置座標について照合指紋画像Ｂ上での各対応する最大相関領域Ｓｉの位置座標が完全一致した場合には、指紋画像の読み取り毎にその読み取り位置にずれが生じるはずの登録／照合指紋画像それ自体の完全一致ではなく、イメージ読み取り装置１４における指紋画像読み取り面（センサ面）に生じている擦り傷などの傷による画像の一致と判断し、装置に障害があるとの障害報知メッセージを表示出力するので、前記第１実施形態の指紋照合機能と同様に、例えば登録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂとが別人の指紋画像であるにも関わらず指紋読み取り面に生じた傷画像によって照合一致してしまうなど、当該指紋読み取り面の障害によって指紋照合に誤判断を招いてしまうおそれを未然に解消することができる。

なお、前記各実施形態において、指紋画像の読み取りを行うイメージ読み取り装置１４としては、例えば、イメージスキャナ装置やＣＣＤ（電荷結合素子）などのイメージセンサとしたが、感圧式センサなどの平面センサとした場合でも、前記各実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、前記各実施形態では、登録指紋画像データＡ上に矩形の基準領域Ｒを配置設定し、その最大相関領域Ｓを照合指紋画像データＢ上にて検出する構成としたが、これとは逆に、照合指紋画像データＢ上に矩形の基準領域Ｒを配置設定し、その最大相関領域Ｓを登録指紋画像データＡ上にて検出する構成とした場合でも、前記各実施形態と同様の効果を得ることができる。

前記各実施形態において記載した画像データ照合装置による各処理の手法、すなわち、図３のフローチャートに示す第１実施形態の指紋照合処理、図５のフローチャートに示す第２実施形態の指紋照合処理等の各手法は、何れもコンピュータに実行させることができるプログラムとして、メモリカード（ＲＯＭカード、ＲＡＭカード等）、磁気ディスク（フロッピディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の外部記録媒体１８ａに格納して配布することができる。そして、指紋読み取り機能を備えた種々のコンピュータ端末は、この外部記録媒体１８ａに記憶されたプログラムを記憶媒体読取部１８によって記憶装置１２に読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、前記各実施形態において説明した画像登録／照合機能を実現し、前述した手法による同様の処理を実行することができる。

また、前記各手法を実現するためのプログラムのデータは、プログラムコードの形態として通信ネットワーク（インターネット）２０上を伝送させることができ、この通信ネットワーク（インターネット）２０に接続されたコンピュータ端末（プログラムサーバ２１）の記憶装置２２から前記のプログラムデータを取り込み、前述した画像登録／照合機能を実現することもできる。

なお、本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。

本発明の画像データ照合装置の実施形態に係る指紋画像照合装置の電子回路の構成を示すブロック図。 前記指紋画像照合装置のＲＡＭ１３に確保されるデータメモリを示す図。 前記指紋画像照合装置の第１実施形態の指紋照合処理を示すフローチャート。 前記指紋画像照合装置の第１実施形態の指紋照合処理に伴うセンサ面不良判断のための登録指紋画像Ａに対する基準領域Ｒの配置設定状態および照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域Ｓの検出状態を示す図。 前記指紋画像照合装置の第２実施形態の指紋照合処理を示すフローチャート。 前記指紋画像照合装置の第２実施形態の指紋照合処理に伴うセンサ面不良判断のための登録指紋画像Ａに対する複数の基準領域Ｒ１〜Ｒｎの配置設定状態および照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域Ｓ１〜Ｓｎの検出状態を示す図。

符号の説明

１１ …制御部（ＣＰＵ）
１２ …記憶装置
１３ …ＲＡＭ
１３ａ…読み取り画像（Ｇ）メモリ
１３ｂ…登録画像（Ａ）メモリ
１３ｃ…照合画像（Ｂ）メモリ
１３ｄ…基準領域（Ｒ）メモリ
１３ｅ…最大相関領域（Ｓ）メモリ
１３ｆ…照合用基準領域（ｉ1〜ｉn）メモリ
１３ｇ…照合用最大相関領域（ｊ1〜ｊn）メモリ
１３ｈ…照合類似度メモリ
１３ｉ…照合結果メモリ
１４ …イメージ読み取り装置
１５ …表示部
１６ …入力部
１７ …バス
１８ …記憶媒体読み取り部
１８ａ…外部記憶媒体
１９ …電送制御部
２０ …通信ネットワーク（インターネット）
２１ …プログラムサーバ
２２ …サーバ記憶装置

Claims (6)

1. 照合時に画像読み取り装置により読み取った照合指紋画像とメモリに保存されている登録指紋画像とを照合し、照合一致の場合には該照合指紋画像を登録指紋画像として更新する画像データ照合装置であって、
   前記登録指紋画像と照合指紋画像のうち一方の指紋画像の中心位置に１つの矩形領域を設定する矩形領域設定手段と、
   この矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での矩形領域の画像について、他方の指紋画像上で最大の相関関係を有する領域を求める最大相関領域検出手段と、
   前記矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での矩形領域の位置と前記最大相関領域検出手段により求められた他方の指紋画像上での最大相関領域の位置とが一致するか比較判断する領域位置比較判断手段と、
   この領域位置比較判断手段により前記一方の指紋画像上での矩形領域の位置と前記他方の指紋画像上での最大相関領域の位置との一致が判断された場合、前記画像読み取り装置の障害ありを報知する障害報知手段と、
   を備えたことを特徴とする画像データ照合装置。
2. 照合時に画像読み取り装置により読み取った照合指紋画像とメモリに保存されている登録指紋画像とを照合し、照合一致の場合には該照合指紋画像を登録指紋画像として更新する画像データ照合装置であって、
   前記登録指紋画像と照合指紋画像のうち一方の指紋画像の所定の位置に複数の矩形領域を設定する矩形領域設定手段と、
   この矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での複数の矩形領域の各画像のそれぞれについて、他方の指紋画像上で最大の相関関係を有する複数の領域を求める最大相関領域検出手段と、
   前記矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での複数の矩形領域の位置と前記最大相関領域検出手段により求められた他方の指紋画像上での複数の最大相関領域の位置とが一致するか比較判断する領域位置比較判断手段と、
   この領域位置比較判断手段により前記一方の指紋画像上での複数の矩形領域のうちの所定数以上の矩形領域の位置について前記他方の指紋画像上での最大相関領域の位置との一致が判断された場合、前記画像読み取り装置の障害ありを報知する障害報知手段と、
   を備えたことを特徴とする画像データ照合装置。
3. 前記一方の指紋画像は登録指紋画像であり、前記他方の指紋画像は照合指紋画像であることを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の画像データ照合装置。
4. 前記画像読み取り装置の障害は、画像の読み取り面に生じた傷であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像データ照合装置。
5. 照合時に画像読み取り装置により読み取った照合指紋画像とメモリに記憶された登録指紋画像とを照合し、照合一致の場合には該照合指紋画像を登録指紋画像として更新する画像データ照合装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記登録指紋画像と照合指紋画像のうち一方の指紋画像の中心位置に１つの矩形領域を設定する矩形領域設定手段、
   この矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での矩形領域の画像について、他方の指紋画像上で最大の相関関係を有する領域を求める最大相関領域検出手段、
   前記矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での矩形領域の位置と前記最大相関領域検出手段により求められた他方の指紋画像上での最大相関領域の位置とが一致するか比較判断する領域位置比較判断手段、
   この領域位置比較判断手段により前記一方の指紋画像上での矩形領域の位置と前記他方の指紋画像上での最大相関領域の位置との一致が判断された場合、前記画像読み取り装置の障害ありを出力装置によって報知させる障害報知制御手段、
   として機能させるようにしたコンピュータ読み込み可能な画像データ照合装置の制御プログラム。
6. 照合時に画像読み取り装置により読み取った照合指紋画像とメモリに記憶された登録指紋画像とを照合し、照合一致の場合には該照合指紋画像を登録指紋画像として更新する画像データ照合装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記登録指紋画像と照合指紋画像のうち一方の指紋画像の所定の位置に複数の矩形領域を設定する矩形領域設定手段、
   この矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での複数の矩形領域の各画像のそれぞれについて、他方の指紋画像上で最大の相関関係を有する複数の領域を求める最大相関領域検出手段、
   前記矩形領域設定手段により設定された一方の指紋画像上での複数の矩形領域の位置と前記最大相関領域検出手段により求められた他方の指紋画像上での複数の最大相関領域の位置とが一致するか比較判断する領域位置比較判断手段、
   この領域位置比較判断手段により前記一方の指紋画像上での複数の矩形領域のうちの所定数以上の矩形領域の位置について前記他方の指紋画像上での最大相関領域の位置との一致が判断された場合、前記画像読み取り装置の障害ありを出力装置によって報知させる障害報知制御手段、
   として機能させるようにしたコンピュータ読み込み可能な画像データ照合装置の制御プログラム。

Images