JP4785985B2 - 順次的画像位置合わせ - Google Patents

Description

本発明は、方法、指紋読み取り装置、デバイスおよびコンピュータプログラムに関する。

太古から、指紋が人々を識別するのに使用できることが知られていた。最初のうちは、指紋は、指の第１関節にインクをつけて、これを紙の上に押圧することによって、手動でとられた。したがって、指の皮膚の隆起に対応したラインと、指の皮膚の溝に対応したラインとラインの間隔がある、ラインのパターンは、紙の上にプリントされた。現在では、指紋は、センサに対して保持される指の腹の部分の皮膚上のパターンを検出するセンサを使用してとられる。

伝統的に、指紋技術は、主として犯人の識別のために用いられていたが、しかし近年では、アクセス管理のために使われることも始まった。

周知のアクセス管理システムは、保証された状況下で指紋を記録してあり、何かに対するアクセス権を与えられた人に基づく。記録された指紋は、メモリ（例えばデータベースまたは個人データキャリア上）に保存される。

アクセス管理が実行されるべきとき、人は、現在の指紋を記録するセンサの上に彼の指を置く。この記録された現在の指紋は、記録された現在の指紋が、以前に記録された指紋または以前に記録された複数の指紋のうちのどれか１つと同じかどうか、したがって、承認された人に属するかどうかを調べるために、メモリ内の以前に記録された指紋または複数の指紋と比較される。もしそうであれば、システムは、そうであることを示す信号を送る。この信号は、規定どおりに、例えば、建物、コンピュータ、または情報へのアクセスを制御することができる。

現在の記録された指紋が前に記録された指紋と同じかどうかを調べることは、ハードウェアまたはソフトウェアを用いて、そして、指紋のデジタル表現に基づいて実施される。小さい詳細だけが別々の指紋を互いに区別するので、指紋は、高解像力で表現されなければならない。このことは、各指紋のために保存されなければならない大量の情報があること、そして、２つの指紋が同じ人に由来するかどうかを決定するために、比較されなければならない多数の情報があることも意味する。

保存されて、比較される情報量を軽減する１つの方法は、「特徴抽出」を利用することである。これによって、システムによって保護されている何にでもアクセス権を与えられている人から指紋が記録され、指紋の特徴（例えば、隆起が分かれる点、隆起が終わる点）が探求され、そして、これらの特徴の位置が決定される。位置情報および、特徴のうちカテゴリ化のみが、システムのメモリに保存される。人の認証がチェックされることになっている場合、この人の指紋は、前と同じように記録されて、それから、以前に保存された指紋のように、現在記録された指紋における同じ場所において同じ特徴が繰り返されるかどうかのチェックがなされる。

指紋システムにおいて使用されるセンサは、さまざまな検出技術に基づく。ユーザがそれに対して彼の指を保持する透明な表面を本質的に含む光学センサ、レンズシステム、および、感光面を有する本来のセンサ、がある。レンズシステムは、指紋の減少された画像をセンサの上に投影する。光学センサは、レンズシステムの理由で、設計において扱いにくい不利点を有する。

ユーザの指がセンサの有効表面と直接接触する、いわゆるシリコンセンサもある。現在、最も一般的なシリコンセンサは、容量性のものである。それらは、少なくとも１００ｍｍ²のセンサ表面を有する。容量性のシリコンセンサは、それらがかなりのシリコン面積を要求するので、比較的高価である。

そのほかに、いわゆるスワイプセンサが提供される。指紋が読み込まれることになっている場合、ユーザは、センサの上に彼の指を通過させる。そして、センサは、高周波で、および例えば容量検出を用いて、その瞬間にセンサの上にある指の一部の「画像」を記録する。「画像」は、その後、全部の指紋全体についての単一の「画像」にまとめられる。全体画像は、その後、以前に記録された画像を扱う通常の方法で比較される。このセンサは、じっと保持される指から指紋全体を記録するセンサに比べて、より少ないシリコン面積を要求する。

スワイプセンサが有する問題は、指紋のチェックのためにセンサによって獲得される複数の画像を効率的に使用することである。

上記からみて、本発明の目的は、上述の課題を解決するかまたは少なくとも軽減することである。特に、目的は、メモリの消費という意味での複数の画像を用いる効率的な方法を提供することである。

本発明は、獲得シーケンスにおける隣接する画像を考慮した場合、獲得する複数の画像の中で画像が重複し、したがって重複情報を提供するという条件に基づいている。獲得中に複数の画像から所望のデータを抽出することは、合成パラメータ上の情報（例えば画像ラインのオフセット）と共に、獲得した画像からの画像ラインを含む、画像データの限られたセットを保存することのみによって、単純に、したがってメモリの効率的な方法で、行うことができることを発明者は理解している。

本発明の第１の態様によれば、指と画像センサとの間の相対的移動に応じて当該指から指紋の画像を獲得するステップ；前記獲得した画像から、前記指紋の新たな領域を表すラインを選択するステップ；選択された各ラインのための合成パラメータを決定するステップ；および前記選択されたラインを含む合成画像が構成できるように、前記合成パラメータおよび前記選択されたラインを保存するステップ、を含む方法が提供される。

これにより、合成画像は、保存される減少された情報から構成可能である。

この文脈において、ラインは、画像の一部であるとみなされ、この一部は、本質的に、獲得のために使用するセンサの幅、および、単独のピクセルの高さ、またはいくつかのピクセルの所定の高さ、の大きさを有する。

ここで、前記指紋の新たな領域を表すラインは、以前に選択された任意のラインによって表されていない指紋領域、すなわち、そのラインの延長に対して垂直の方向にあるとみなされる新たな領域を表すラインである。

合成パラメータは、選択された各ラインのためのオフセット値を含んでもよい。オフセットは、ラインの延長と平行な方向に考慮されることが好ましい。オフセット値は、選択されたラインの中で位置合わせすることを可能にする。

この方法は、前記合成画像のために選択されない、前記獲得した画像の画像ラインを削除するステップをさらに含んでもよい。あるいは、この方法は、前記合成画像のために選択されない、前記獲得した画像の画像ラインの上書きを可能にするステップをさらに含んでもよい。これは、余分な画像データのために記憶容量が使われないことを確実にする。

この方法は、前記選択されたラインがあらかじめ決められた量に達するとき、１セットの前記選択されたラインを含むサブ画像を形成するステップ；前記サブ画像を基準画像と比較するステップ；および前記比較が実行された後、前記セットの前記ラインを削除するステップ、をさらに含んでもよい。前記サブ画像を形成するステップは、前記保存された合成パラメータおよび前記セットをもとにしてもよく、そして、前記合成パラメータにしたがって前記セットの前記ラインを位置合わせするステップを含んでもよい。比較するステップは、前記サブ画像から特徴を抽出するステップ；および前記抽出された特徴を前記基準画像の特徴と比較するステップを含んでもよい。特徴は、指紋の特徴点または頻度情報を含んでもよい。サブ画像の使用は、必要メモリのさらなる減少を可能にする。というのも、サブ画像は、獲得の間、処理されて（すなわち合成されて、比較されて）、それから削除されることができるからである。

この方法は、すべての画像が獲得されるとき、前記合成画像を形成するステップ；および前記合成画像を基準画像と比較するステップ、をさらに含んでもよい。前記合成画像を形成するステップは、前記保存された合成パラメータおよび前記選択されたラインをもとにしてもよく、そして、前記合成パラメータにしたがって前記セットの前記ラインを位置合わせするステップを含んでもよい。比較するステップは、前記合成画像から特徴を抽出するステップ；および前記抽出された特徴を前記基準画像の特徴と比較するステップを含んでもよい。特徴は、指紋を他の指紋と識別可能にする任意のデータを含んでもよい。特徴は、例えば、指紋の特徴点または頻度情報を含んでもよい。頻度情報は、画像または画像の部分の純粋な頻度変換でもよい。頻度情報は、スペクトル・コンポーネント（例えば頻度、方向および／または位相）でもよい。さらなる例として、抽出された特徴は、別々の方向、スケルトン・データおよび／または２値化された画像のガボール値に基づいてもよい。抽出された特徴は、保存された対応する特徴コードと容易に比較可能な特徴コードによって表わされてもよい。

一連の前記ラインを選択するステップは、前記指紋の前記新たな領域を表す少なくとも第１の獲得したラインを選択するステップを含んでもよい。

一連の前記ラインを選択するステップが、前記指紋の前記新たな領域を表す少なくとも２つの獲得したラインの平均をとるステップ、および、前記選択されたラインである前記ラインの平均を決定するステップ、を含んでもよい。

一連の前記ラインを選択するステップは、新たな領域を最もよく表す前記指紋の前記新たな領域を表す少なくとも２つの獲得したラインのうちの１つを決定するステップ、および、前記選択されたラインである前記新たな領域を最もよく表す前記１つの獲得したラインを選択するステップ、を含んでもよい。

指と画像センサとの間の相対的移動は、任意の方向において使用可能でもよい。これは、画像センサを用いる使用者に対して、ユーザに適した操作相互作用を維持しつつも、画像センサの別の配置を提供する。

本発明の第２の態様によれば、指と画像センサとの間の相対的移動に応じて当該指から指紋の画像を獲得するように構成されるセンサ；合成画像が構成可能であるように、前記獲得した画像から、前記指紋の新たな領域を表すラインを選択するように構成されるプロセッサであって、選択された各ラインのための合成パラメータを決定するようにさらに構成されるプロセッサ；および前記合成パラメータおよび前記選択されたラインを保存するように構成されるメモリ、を含む指紋読み取り装置が提供される。

前記指紋の新たな領域を表すラインは、選択されたラインによってまだ表わされない、すなわち、そのラインの延長に対して垂直の方向にあるとみなされるラインである。

合成パラメータは、選択された各ラインのためのオフセット値を有してもよい。

プロセッサは、前記合成画像のために選択されない前記獲得した画像の画像ラインを削除させる制御信号を提供するように構成されてもよい。あるいは、プロセッサは、前記合成画像のために選択されない前記獲得した画像の画像ラインの上書きを可能にするように構成されてもよい。

この装置は、前記選択されたラインがあらかじめ決められた量に達するとき、１セットの前記選択されたラインを含むサブ画像を形成するように構成されるサブ画像生成器；および前記サブ画像を基準画像と比較するように構成される比較器であって、前記比較が実行された後、前記セットの前記ラインが削除可能である比較器、をさらに含む。

前記サブ画像生成器が、前記サブ画像を形成するために前記合成パラメータにしたがって前記ラインを位置合わせすることが可能であるように、保存された合成パラメータおよび前記セットの前記ラインは、前記サブ画像生成器に入力されてもよい。

比較器は、前記サブ画像から、前記基準画像の特徴と比較可能な特徴を抽出するように構成される特徴抽出部を含んでもよい。特徴は、指紋の特徴点または頻度情報を含んでもよい。

この装置は、すべての画像が獲得されるときに、前記選択されたラインを含む合成画像を形成するように構成される合成画像生成器；および前記合成画像を基準画像と比較するように構成される比較器、をさらに含む。

前記合成画像生成器が、前記合成画像を形成するために前記合成パラメータにしたがって前記選択されたラインを位置合わせすることが可能であるように、保存された合成パラメータおよび前記セットの前記ラインは、前記合成画像生成器に入力されてもよい。

比較器は、前記合成画像から、前記基準画像の特徴と比較可能な特徴を抽出するように構成される特徴抽出部を含んでもよい。特徴は、指紋の特徴点または頻度情報を含んでもよい。

前記選択されたラインの少なくとも１つが、前記指紋の前記新たな領域を表す第１の獲得したラインの各々であってもよい。

前記選択されたラインのうちの少なくとも１つが、前記指紋の前記新たな領域を表す少なくとも２つの獲得したラインの平均を含んでもよい。

前記選択されたラインのうちの少なくとも１つが、前記指紋の前記新たな領域を表すために決定され、および、前記少なくとも２つのラインの前記新たな領域を最もよく表すために決定される、少なくとも２つの獲得したラインのうちの１つを含んでもよい。

本発明の第３の態様によれば、本発明の第２の態様による装置を含むデバイスであって、任意のグループのいずれかである前記デバイスは、ドアロック、パーソナルコンピュータ、携帯電話、パーソナル携帯情報機器、乗物、武器、玩具、スマートカード、チケット、および携帯メモリデバイス、を含むグループの任意のものである、デバイスが提供される。

本発明の第４の態様によれば、プログラムがプロセッサ上で走るときに、本発明の第１の態様による動作を実行するのに適したプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能媒体に保存されてもよい。

本発明の第２〜４の態様についての用語の定義および利点は、本発明の第１の態様のために示されるそれらと同様である。

概して、別途本明細書において明示的に規定されない限り、請求項において使用するすべての用語は、技術分野においてそれらが通常意味するところにしたがって解釈される。別途明示的に述べられない限り、「一／一の／その［要素、デバイス、コンポーネント、手段、ステップ、など］」のすべての参照は、前記要素、デバイス、コンポーネント、手段、ステップ、などの少なくとも一つの例を参照するものとして率直に解釈される。明示的に述べられない限り、本明細書において開示される任意の方法のステップは、開示される正確なオーダーにおいて実行される必要はない。

本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な開示から、図面からと同様に添付の従属クレームから、明らかになる。

本発明の上記のおよびさらなる目的、特徴および利点は、同一の参照番号が同様の要素のために使われる添付図面を参照して行われる、本発明の好ましい実施形態の以下の図示するおよび非限定的な詳細な説明によって、よりよく理解される。
図１は、本発明の実施形態に係る方法を示すフローチャートである。 図２は、本発明の実施形態に係る指紋読み取り装置の概略図である。 図３は、本発明の実施形態に係る指紋読み取りデバイスの図である。 図４は、本発明の実施形態に係る方法を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施形態に係る指紋読み取り装置の概略図である。 図６は、本発明の実施形態に係る方法を示すフローチャートである。 図７は、本発明の実施形態に係る方法を示すフローチャートである。 図８は、ラインを選択するための選択基準の概略図である。 図９は、本発明の実施形態に係る、獲得される指紋を形成して比較するための手順を示すフローチャートである。 図１０は、プロセッサによって実行されるコンピュータプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体の概略図である。

図１は、本発明の実施形態に係る方法を示すフローチャートである。指紋の画像は、画像獲得ステップ１００において獲得される。この画像は、いくつかの画像が順次獲得される間、例えば、指をセンサ上に通すことによって、画像センサと画像化される指との間の相対的な動きにおいて獲得される。

センサは、細長いセンサ領域を有して、指の相対的移動がセンサの長手方向に対して垂直な方向に実行される、スワイプセンサであることが好ましい。通常、センサの幅は、ほぼ通常の指先の幅であり、その一方で、移動方向のセンサの寸法は１または２〜３ミリメートルのみである。これにより、獲得される各画像は、指紋の一部を含む。

相対的移動に応じて、順次に獲得される画像間の重なりは異なってもよく、そして、相対的移動の方向および直線性に応じて、順次に獲得される画像間の位置合わせは異なってもよい。しかしながら、画像処理によって、これらの問題は、決定されることができて、対処されることができる。

記憶容量が無限である場合、獲得した画像を保存すること、および、多くの方法での画像処理によって合成画像を形成することに問題はない。実際には、記憶容量は、安価で、小さくて、速くて、および／または低消費電力を有する、指紋獲得手段を提供可能にするうえで制限がある。従って、ライン選択ステップ１０２において、獲得した画像から１つ以上のラインが選択される。選択されたラインは、指紋の新たな領域を表す。すなわち、以前に選択されたいかなるラインによっても表されない領域を表す。この選択によって、重複しない画像情報のみが選択される。この文脈において、用語「ライン」は、画像の一部であると解釈され、この一部は、本質的に、獲得のために使用するセンサの幅、および、単独のピクセルの、または、２つかまたはいくつかのピクセルの所定の高さ（すなわち、相対的移動の方向における）、の大きさを有する。

この選択されたラインは、新たな領域を表す第１の獲得されたライン、新たな領域を表す、異なる獲得された重複画像からの、２つ以上の獲得されたラインの集合ライン、または、異なる獲得された重複画像からの２つ以上のラインから選択した１つのラインであってもよい。

用いられるこれら３つのアプローチのいずれかは、設計パラメータとしてあらかじめ決定されることができるか、または、順次的な獲得の間に実行されるアプローチの任意のダイナミックな選択であってもよい。例えば、第１の獲得されたラインが申し分のないものと考えられる場合（例えば、ラインの全幅が、指紋に関連する画像データを含む）、この第１のアプローチが優先され、そうでない場合、最後のアプローチが試される（例えば、申し分のない質を提供する、隣接の獲得された画像を表す任意のラインが存在するかどうかをチェックする）。これらのアプローチのいずれもが申し分のないラインを与えない場合、集合ラインを用いたアプローチが適用される。ラインの集合は、平均２つ以上のラインを含むことができる。

各選択されたラインに対して、合成パラメータは、合成パラメータ決定ステップ１０４において決定される。この合成パラメータは、オフセット値、すなわち、各画像部（すなわち、ライン）の正規の位置からの、そのラインの延長と平行な方向におけるオフセットを示す量、を含むことができる。この合成パラメータはまた、ラインの画像データの輝度、コントラスト、色相、質情報などを含むことができる。

選択されたライン（すなわち、選択されたラインの画像データ）および合成パラメータは、保存ステップ１０６に保存される。この保存により、合成画像は、合成画像が必要な場合はいつでも、保存された合成データを用いることによって、その保存された画像データから形成可能である。

図２は、本発明の実施形態に係る指紋読み取り装置２００の概略図である。この指紋読み取り装置は、指と画像センサとの間の相対的移動に応じて（例えば図３に示すように、指紋リーダ３００が有するセンサ３０２の上で、破線の指位置によって示されるような第１の位置から、実線の指位置によって示されるような第２の位置へ、矢印３０６によって示される方向に指３０４を通すことによって）、指から指紋の画像を獲得するために構成されたセンサ２０２を含む。あるいは、指は定位置に保持されて、センサが移動するか、または、指およびセンサの動きの組み合わせである。

本発明が、指と画像センサとの間での任意の方向の相対的移動によって機能する点に留意されたい。これは、画像センサを用いる使用者に対して、ユーザに適した操作相互作用を維持しつつも、画像センサの別の配置を提供する。一例としては、付属の指紋読み取り装置を用いる場合であり、この場合は、装置の異なる側に取り付け可能であり、指紋読み取り装置は、例えば、この装置の付属ポートの位置に応じて、用いられる。次いで、ユーザは、ユーザの方へ指を引くことができ、このことは、付属の指紋読み取り装置が取り付けられた側に関わらず、通常は、そのユーザに対して最も自然なものである。類似の例が携帯用の指紋読み取り装置にも適用され、この装置は、任意の方向に向いていてもよい。センサ上に指を押圧したいか、または指を横へスライドさせたいユーザに対しても、本発明は適用可能である。

再び図２を参照すると、プロセッサ２０４は、獲得された画像からラインを選択するように構成される。ラインは、獲得された画像の一部である。この一部は、好ましくは、センサによって提供された画像の幅、および、単独のピクセルの高さ、または、２つか、またはいくつかのピクセルの所定の高さに対応する大きさを有する。選択されたラインは、好ましくは、指紋の新たな領域を表すラインである。ここで、指紋の新たな領域を表すラインは、以前に選択された任意のラインによって表されていない指紋領域、すなわち、そのラインの延長に対して垂直の方向にあるとみなされる新たな領域を表すラインである。このように、ラインを選択することによって、合成画像は、これらのラインから構成可能である。合成画像を構成することができるために、プロセッサ２０４はさらに、各選択されたラインのための合成パラメータを決定するように構成される。この合成パラメータは、例えば、オフセット値、すなわち、各画像部（すなわち、ライン）の正規の位置からの、そのラインの延長と平行な方向におけるオフセットを示す量、であってもよい。この合成パラメータはまた、ラインの画像データについての輝度、コントラスト、色相、質情報を含むことができる。

装置２００は、さらに、合成パラメータおよび選択されたラインを保存するように構成されたメモリ２００を含む。

図４は、本発明の実施形態に係る方法を示すフローチャートである。指紋の画像は、画像獲得ステップ４００において獲得される。この画像は、いくつかの画像が順次獲得される間、例えば、指をセンサ上に通すことによって、画像センサと画像化される指との間の相対的な動きにおいて獲得される。

ライン選択ステップ４０２において、獲得された画像からの１つ以上のラインが選択される。選択されたラインは、指紋の新たな領域を表す。すなわち、任意に以前に選択されたラインによって表されていない領域を表す。この選択により、重複しない画像情報のみが選択される。この選択は、図１を参照して記載された実施形態に対して示されたものと類似の方法において実行される。

ライン削除ステッ４０３において、選択されていないライン、すなわち、獲得された画像の重複部分は、それらがどこに保存されていても削除される。これは、さらに、保存容量上の負荷を軽減する。

各選択されたラインに対して、合成パラメータは、合成パラメータ決定ステップ４０４において決定される。この合成パラメータは、オフセット値、すなわち、各画像部（すなわち、ライン）の正規の位置からの、そのラインの延長と平行な方向におけるオフセットを示す量、を含んでもよい。この合成パラメータはまた、ラインの画像データについての輝度、コントラスト、色相、質情報などを含むことができる。

この選択されたライン、すなわち、選択されたラインの画像データ、および合成パラメータは、保存ステップ４０６に保存される。この保存によって、合成画像は、その合成画像が必要とされるときはいつでも、保存された合成データを用いることによって、その保存された画像データから形成可能である。

図５は、本発明の実施形態に係る指紋読み取り装置５００の概略図である。この指紋画像読み取り装置は、例えば図３に示すように、指と画像センサとの間における相対的な動きにおいて、指から指紋の画像を獲得するように構成されたセンサ５０２を備える。

再び図５を参照すると、プロセッサ５０４は、獲得された画像からラインを選択するように構成される。ラインの選択は、図２を参照して開示されたものと類似する方法において実行される。合成画像を構成することができるために、プロセッサ５０４は、さらに、各選択されたラインに対する合成パラメータを決定するように構成される。この合成パラメータは、例えば、オフセット値、すなわち、各画像部（すなわち、ライン）の正規の位置からの、そのラインの延長と平行な方向におけるオフセットを示す量、であってもよい。この合成パラメータはまた、ラインの画像データについての輝度、コントラスト、色相、質情報などを含むことができる。選択されたラインおよび合成パラメータは、メモリ５０６に保存される。

装置５００は、さらに、保存された選択されたラインおよび合成パラメータから合成画像を生成するように構成された画像生成器５０８を備える。この画像生成器は、全ての画像が獲得された場合に完全なる合成画像を形成可能であるか、十分なラインおよび合成パラメータが好ましい大きさのサブ画像を形成するために保存されている場合に、サブ画像を形成することができる。装置５００はさらに、合成画像またはサブ画像の指紋画像データと、基準指紋画像データとを比較するように構成された比較器５１０を備える。この比較は、平面画像比較に基づくか、または頻度情報または特徴点などの抽出された特徴に基づくことができる。

図６は、本発明の実施形態に係る方法を示すフローチャートである。指紋の画像は、画像獲得ステップ６００において獲得される。この画像は、上述のように、例えば、いくつかの画像が順次獲得される間、センサ上に指を通すことによって、画像センサと画像化される指との間の相対的な動きにおいて獲得される。

ライン選択ステップ６０２において、獲得された画像からの１つ以上のラインが選択される。この選択されたラインは、指紋の新たな領域を表し、すなわち、任意に以前に選択されたラインによって表されていない領域を表す。この選択されたラインは、新たな領域を表す第１の獲得されたライン、新たな領域を表す、異なる獲得された重複画像からの、２つ以上の獲得されたラインの集合ライン、または、異なる獲得された重複画像からの２つ以上のラインから選択した１つのラインであってもよい。アプローチされたこれらの適用は、図１を参照して上述されたものに従ってよい。

必要に応じて、選択されていないラインは削除でき、というのも、それらは重複の情報のみを含むからである。

各選択されたラインに対して、合成パラメータは、合成パラメータ決定ステップ６０４において決定される。この合成パラメータは、例えば、オフセット値、すなわち、各画像部（すなわち、ライン）の正規の位置からの、そのラインの延長と平行な方向におけるオフセットを示す量、であってもよい。この合成パラメータはまた、ラインの画像データについての輝度、コントラスト、色相、質情報などを含むことができる。

選択されたライン（すなわち、選択されたラインの画像データ）および合成パラメータは、保存ステップ６０６において保存される。この保存によって、合成画像は、合成画像が必要なときはいつでも、保存された合成データを用いることによって、その保存された画像データから形成可能である。

決定ステップ６０８において、十分なラインが選択され、そして、部分的な比較をするために保存されたかどうかが決定される。これは、所定の数のラインを含む閾値を適用することによって可能である。部分的な比較のための十分なラインが存在しない場合、プロセスは、さらなる画像を獲得するために、画像獲得ステップ６００に戻る。一方で、十分なラインが存在する場合、プロセスは、サブ画像形成ステップ６１０に続き、ここで、サブ画像は、保存された、選択されたラインおよびそれに対応する合成パラメータに基づいて形成される。このサブ画像は、次いで、サブ画像比較ステップ６１２において、基準指紋と比較される。この比較は、平面画像比較に基づくか、または頻度情報または特徴点などの抽出された特徴に基づくことができる。後者の場合、特徴点抽出または頻度分析が形成されたサブ画像に実行され、その特徴点または頻度情報は、基準指紋に対して保存された特徴点または頻度情報と比較される。

この比較の後、プロセスは、指がまだセンサに対して相対的な移動をしている場合、さらなる画像を獲得するために画像獲得ステップ６００に戻る。必要に応じて、画像獲得ステップ６００に戻る前に、プロセスは、任意のライン削除ステップ６１４を実行することができ、ここで、サブ画像を形成するために用いられたラインが削除される。このオプションはさらにメモリ使用を節約できる。

図７は、本発明の実施形態に係る方法を示すフローチャートである。指紋の画像は、画像獲得ステップ７００において獲得される。画像は、上述のように、例えば、いくつかの画像が順次獲得される間、センサ上に指を通すことによって、画像センサと画像化される指との間の相対的な動きにおいて獲得される。

ライン選択ステップ７０２において、獲得された画像からの１つ以上のラインが選択される。この選択されたラインは、指紋の新たな領域を表し、すなわち、任意の以前に選択されたラインによって表されていない領域を表す。この選択されたラインは、新たな領域を表す第１の獲得されたライン、新たな領域を表す、異なる獲得された重複画像からの、２つ以上の獲得されたラインの集合ライン、または、異なる獲得された重複画像からの２つ以上のラインから選択した１つのラインであってもよい。アプローチされたこれらの適用は、図１を参照して上述されたものに従ってもよい。

必要に応じて、選択されていないラインは削除でき、というのも、それらは重複の情報のみを含むからである。

各選択されたラインに対して、合成パラメータは、合成パラメータ決定ステップ７０４において決定される。この合成パラメータは、オフセット値、すなわち、各画像部（すなわち、ライン）の正規の位置からの、そのラインの延長と平行な方向におけるオフセットを示す量、を含んでもよい。この合成パラメータはまた、ラインの画像データについての輝度、コントラスト、色相、質情報などを含むことができる。

選択されたライン、すなわち、選択されたラインの画像データ、および合成パラメータは、保存ステップ７０６において保存される。この保存によって、合成画像は、合成画像が必要なときはいつでも、保存された合成データを用いることによって、その保存された画像データから形成可能である。

決定ステップ７０８において、全ての画像が獲得されたか、または、指がセンサに対してまだ相対的な動きをしているかどうかが決定される。指がセンサに対してまだ相対的な動きをしている場合、プロセスは、さらなる画像を獲得するために、画像獲得ステップ７００に戻る。

指の全ての画像が獲得されたか、または、十分なラインが選択され、そして保存された場合、（このことは、比較のために使用できる合成画像を形成するために、所定の数のラインを含む閾値を適用することなどによって決定可能である）、プロセスは合成画像形成ステップ７１０に続き、ここで合成画像は、保存された、選択されたラインおよびそれに対応する合成パラメータに基づいて形成される。この合成画像は、次いで、合成画像比較ステップ７１２において基準指紋と比較される。この比較は、平面画像比較に基づくか、あるいは頻度情報または特徴点などの抽出された特徴に基づくことができる。後者の場合、特徴点抽出または頻度分析は形成された合成画像上で実行され、その特徴点または頻度情報は、各々、基準指紋に対して保存された特徴点または頻度情報と比較される。

図８は、図１から図７のいずれかを参照して上で検討された、ラインを選択するための選択基準の概略図である。選択されたラインは、第１の獲得されたライン選択アプローチ８００によって表されるような、新たな領域を表す第１の獲得されたラインであってもよい。この選択されたラインは、２つ以上の獲得されたラインの集合ラインであってもよく、ここで、その２つ以上の獲得されたラインは、集合ラインアプローチ８０２によって表されるような、新たな領域を表す、異なる、獲得された重複画像に由来する。このラインの集合は、平均２つ以上のライン、または集合されるラインの選択された部分の集合を含んでよく、ここで、それらの部分は、それらの各々決定された画質に基づいて収集される。この選択されたラインは、最良のライン選択アプローチ８０４によって表されるような、異なる、獲得された重複画像からの、２つ以上のラインからのラインの選択であってもよく、ここで、２つ以上のラインの最良の画質を提供するラインが選択される。

用いられるこれらのアプローチ８００、８０２、８０４のいずれかは、指紋読み取り装置を設計する場合に、設計パラメータとしてあらかじめ決定可能である。アプローチの選択は、順次の獲得の間に実行されるアプローチのうちの基準選択メカニズム８０６によるダイナミックな選択であってもよい。この基準選択メカニズムは、基準選択ルールに基づいて、アプローチ８００、８０２、８０４のうちの２つ以上から選択可能である。例えば、この基準選択ルールは、第１の獲得されたラインが申し分ないものと考えられる場合（例えば、ラインの全幅が指紋に関連する画像を含む）、第１のアプローチが優先され、そうでない場合、最後のアプローチが試される（例えば、申し分のない質を提供する隣接の獲得された画像から同じ領域を表す任意のラインが存在するかどうかをチェックする）ことを含んでもよい。これらのアプローチのいずれもが申し分のないラインを与えない場合、集合したラインを用いたアプローチが適用される。他の基準選択ルールもまた、適切なラインの選択を提供するために適用可能である。

図９は、図１から図８を参照して上で開示された実施形態のいずれかに係る、獲得された指紋を形成および比較するための、本発明の実施形態に係る手順を示すフローチャートである。ライン位置合わせステップ９００において、選択され保存されたラインは、指紋の合成画像または指紋の一部を形成するために位置合わせされる。この合成画像から、特徴抽出ステップ９０２において特徴が抽出される。この特徴は、位置と併せた特徴点、相対的な位置を有する対の特徴点、または、複数の相対的な位置を有する特徴点の一群を含んでもよい。特徴点は、種類および／または方向についての情報を含むことができ、かつ位置は、デカルト表現法または極座標表現によって規定可能である。相対的な位置は、距離および／または方向によって表現可能である。特徴は、合成画像上の頻度情報を含むことができる。頻度情報は、画像全体、または分割された画像の複数の一部に設けられることができる。

抽出された特徴は、指紋の保存された特徴、いわゆるテンプレートと比較され、例えば、獲得された指紋は本物であるかどうかが証明される。テンプレートの比較および保存の少なくとも一部は、好ましくは、安全な処理において、保存手段、例えば、スマートカード、あるいは、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（携帯情報端末）、または携帯電話などの個人情報処理装置の安全な部分において実行される。

図１０は、プロセッサ１００２によって実行されるコンピュータプログラムを備えるコンピュータ読み取り可能媒体１０００を概略的に示す。本発明の実施形態のいずれかに係る本方法は、コンピュータによる実施に対して適している。この開示された方法の作動のいずれかを実行するように適合された、プログラムコード手段を含むコンピュータプログラムは、そのプログラムがプロセッサ１０００上で実行される場合、コンピュータ読み取り可能媒体１００２上に保存可能である。このコンピュータプログラムはまた、信号として分配可能である。

本発明は、いくつかの実施形態を参照して主に上述されている。しかしながら、当業者によって容易に理解されるように、上述で開示された実施形態以外の実施形態もまた、添付の特許請求の範囲によって規定されるように、本発明の範囲内で等しく可能である。

Claims (15)

1. 指と画像センサとの間の相対的移動に応じて当該指から指紋の画像を獲得する（１００，４００，６００，７００）ステップと、
   前記獲得した画像から、前記指紋の新たな領域を表すラインを選択する（１０２，４０２，６０２，７０２）ステップと、
   選択された各ラインのための合成パラメータを決定する（１０４，４０４，６０４，６０６，７０６）ステップと、を含む方法であって、
   前記選択されたラインを含む合成画像が構成できるように、前記合成パラメータおよび前記選択されたラインを保存する（１０６，４０６，６０６，７０６）ステップであって、前記合成パラメータは、選択された各ラインのためのオフセット値を含み、前記オフセット値は、前記ラインの延長と平行な方向に考慮されるオフセットである、ステップと、
   前記選択されたラインがあらかじめ決められた量に達するとき、１セットの前記選択されたラインを含むサブ画像を形成する（６１０）ステップと、
   前記サブ画像を基準画像と比較する（６１２）ステップと、
   前記比較が実行された後、前記セットの前記ラインを削除する（６１４）ステップであって、前記サブ画像を形成するステップは、前記保存された合成パラメータおよび前記セットをもとにして、そして、前記合成パラメータにしたがって前記セットの前記ラインを位置合わせする（９００）ステップを含む、ステップと、
   前記指がまだ前記センサに対して相対的な移動をしている場合、さらなる画像を獲得するために前記画像獲得ステップ（６００）に戻るステップと、
   によって特徴づけられる方法。
2. 前記サブ画像のために選択されない、前記獲得した画像の画像ラインを削除する（４０３）ステップ、をさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 前記サブ画像のために選択されない、前記獲得した画像の画像ラインの上書きを可能にするステップ、をさらに含む請求項１に記載の方法。
4. 前記比較するステップは、
   前記サブ画像から特徴を抽出する（９０２）ステップ、および
   前記抽出された特徴を前記基準画像の特徴と比較する（９０４）ステップ、
   を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 一連の前記ラインを選択するステップは、前記指紋の前記新たな領域を表す少なくとも第１の獲得したラインを選択する（８００）ステップ、を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 一連の前記ラインを選択するステップは、前記指紋の前記新たな領域を表す少なくとも２つの獲得したラインの平均をとる（８０２）ステップ、および、前記選択されたラインである前記ラインの平均を決定するステップ、を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
7. 一連の前記ラインを選択するステップは、前記新たな領域を最もよく表す前記指紋の前記新たな領域を表す少なくとも２つの獲得したラインのうちの１つを決定するステップ、および、前記選択されたラインである前記新たな領域を最もよく表す前記１つの獲得したラインを選択する（８０４）ステップ、を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
8. 指と画像センサとの間の相対的移動に応じて当該指から指紋の画像を獲得するように構成されるセンサ（２０２，３０２，５０２）と、
   合成画像が構成可能であるように、前記獲得した画像から、前記指紋の新たな領域を表すラインを選択するように構成されるプロセッサ（２０４，５０４）であって、選択された各ラインのための合成パラメータを決定するようにさらに構成されるプロセッサ（２０４，５０４）と、を含む指紋読み取り装置（２００，３００，５００）であって、
   前記合成パラメータおよび前記選択されたラインを保存するように構成されるメモリ（２０６，５０６）であって、前記合成パラメータは、選択された各ラインのためのオフセット値を含み、前記オフセット値は、前記ラインの延長と平行な方向に考慮されるオフセットである、メモリと、
   前記選択されたラインがあらかじめ決められた量に達するとき、１セットの前記選択されたラインを含むサブ画像を形成するように構成されるサブ画像生成器（５０８）と、
   前記サブ画像を基準画像と比較するように構成される比較器（５１０）であって、前記比較が実行された後、前記セットの前記ラインが削除され、前記サブ画像生成器（５０８）が、前記サブ画像を形成するために前記合成パラメータにしたがって前記ラインを位置合わせするように、前記保存された合成パラメータおよび前記セットの前記ラインは、前記サブ画像生成器（５０８）に入力され、前記装置は、前記指がまだ前記センサに対して相対的な移動をしている場合、さらなる画像を獲得するように構成される、比較器と、
   によって特徴づけられる指紋読み取り装置。
9. 前記プロセッサ（２０４，５０４）は、前記サブ画像のために選択されない前記獲得した画像の画像ラインを削除させる制御信号を提供するように構成される、請求項８に記載の装置。
10. 前記プロセッサ（２０４，５０４）は、前記サブ画像のために選択されない前記獲得した画像の画像ラインの上書きを可能にするように構成される、請求項８に記載の装置。
11. 前記比較器（５１０）は、前記合成画像から、前記基準画像の特徴と比較可能な特徴を抽出するように構成される特徴抽出部を含む、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記選択されたラインのうちの少なくとも１つは、前記指紋の新たな領域を表す第１の獲得したラインの各々である、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記選択されたラインのうちの少なくとも１つは、前記指紋の新たな領域を表す少なくとも２つの獲得したラインの平均を含む、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記選択されたラインのうちの少なくとも１つは、前記指紋の新たな領域を表すために決定され、および、前記少なくとも２つのラインのうちの前記新たな領域を最もよく表すために決定される、少なくとも２つの獲得したラインのうちの１つを含む、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 請求項８〜１４のいずれか１項に記載の装置を含むデバイス（２００，３００，５００）であって、ドアロック、パーソナルコンピュータ、携帯電話、パーソナル携帯情報機器、乗物、武器、玩具、スマートカード、チケット、および携帯メモリデバイス、のいずれかである、デバイス。

Images