JP5556663B2 - 照合装置、照合方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
この演算は、積算を4回、和算を2回行う。画素数Nの画像に対して適用する場合、積算を4N回、和算を2N回行う。よって、非常に計算量が多くなる。すなわち、回転補正には計算量が多いので、処理時間が長くなる問題がある。
本発明における画素の座標変換は一方向について行われる。画像は二次元なので、画素の座標値は二つ存在するが、座標変換に関わる座標は一つである。よって、座標変換に掛かる処理は和算一回で済む。画素数Nの画像に適用した場合、和算はN回で済む。これに対して、画像回転処理における座標変換は、画素数Nの画像に対して適用した場合、積算を4N回、和算を2N回行う必要があった。従って、本発明では、画像補正に要する計算量が大幅に削減される。よって、処理時間の短縮が実現できる。つまり、上記の如きの部分画像毎の画像補正を行うことで、画像の回転処理が省略できる。そして、画像の補正にかかる処理時間が短くなる。
102 基準線抽出部
103 画像補正部
104 画像照合部
201 近赤外LED
202 赤外透過フィルタ
203 撮像デバイス
301 ステップ301
302 ステップ302
303 ステップ303
304 ステップ304
305 ステップ305
306 ステップ306
307 ステップ307
401 2値化部
402 微小領域除去部
403 中心線抽出部
501 短軸方向の1ライン
502 指の領域
503 中心点
601 補正前の中心線
602 補正前の指の領域
603 補正後の中心線
604 補正後の指の領域
701 曲がった指
702 抽出した指領域
703 抽出した指領域の中心線
704 補正後の指領域
705 補正後の中心線
801 特徴量抽出部
802 線形変換部
803 パラメータ記憶部
804 類似度算出部
901 撮像範囲ガイド
902 中指ガイド
1001 掌の領域
1002 中指の中心線
1003 掌の中心線
1101 近赤外LED
1102 赤外透過フィルタ
1103 撮像デバイス
1201 2値化部
1202 微小領域除去部
1203 中心線抽出部
1204 中心線補正部
1301 補正前の中心線
1302 補正前の指の領域
1303 補正後の中心線
1304 補正後の指の領域
1401 補正前の中心線
1402 背景の影響を受けた中心点
1403 中心点の座標の平均値
1404 閾値を超えた中心点を除去後の中心線
1405 補正後の中心線
1501 抽出後の輪郭
1502 回転補正後の輪郭
Claims (40)
- 画像を照合する照合装置であって、
画像における、当該画像の中心線あるいは輪郭線である基準線を抽出する基準線抽出部と、
前記基準線抽出部で取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に移動して画像を補正する画像補正部と、
前記画像補正部で補正された画像と所定の画像とを照合する画像照合部
とを具備することを特徴とする照合装置。 - 前記基準線抽出部は、
画像を2値化することで一つ若しくは複数の領域を抽出する2値化部と、
前記2値化部で抽出された領域における最大の面積を持つ領域を抽出する微小領域除去部と、
前記微小領域除去部で抽出された領域から中心線を抽出する中心線抽出部
とを具備することを特徴とする請求項1の照合装置。 - 前記基準線抽出部は、
画像を2値化することで一つ若しくは複数の領域を抽出する2値化部と、
前記2値化部で抽出された領域における最大の面積を持つ領域を抽出する微小領域除去部と、
前記微小領域除去部で抽出された領域から輪郭線を抽出する輪郭線抽出部
とを具備することを特徴とする請求項1の照合装置。 - 前記基準線抽出部は、
前記中心線抽出部で抽出された中心線が二つ以上の線からなる場合、最大の長さに相当する線を基にして中心線とする中心線補正部
を更に具備することを特徴とする請求項2の照合装置。 - 前記基準線抽出部は、
前記中心線抽出部で抽出された中心線について、ある中心点の前後一定範囲の中心点の座標の平均値が閾値を上回る場合に、該中心点を除去し、除去された中心点の座標を、残りの中心点の座標の平均値に変更することで中心線を補正する中心線補正部
を更に具備することを特徴とする請求項2の照合装置。 - 前記基準線抽出部は、
前記輪郭線抽出部で抽出された輪郭線が二つ以上の線からなる場合、最大の長さに相当する線を基にして輪郭線とする輪郭線補正部
を更に具備することを特徴とする請求項3の画像照合装置。 - 前記基準線抽出部は、
前記輪郭線抽出部で抽出された輪郭線について、ある輪郭点の前後一定範囲の輪郭点の座標の平均値が閾値を上回る場合に、該輪郭点を除去し、除去された輪郭点の座標を、残りの輪郭点の座標の平均値に変更することで輪郭線を補正する輪郭線補正部
を更に具備することを特徴とする請求項3の照合装置。 - 前記画像補正部は、
前記基準線抽出部で取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に平行移動して画像を補正する装置である
ことを特徴とする請求項1の照合装置。 - 指の画像を照合する照合装置である
ことを特徴とする請求項1〜請求項8いずれかの照合装置。 - 掌の画像を照合する照合装置である
ことを特徴とする請求項1〜請求項8いずれかの照合装置。 - 前記画像照合部は、
ライン毎にフーリエ変換する装置と、
前記フーリエ変換により得られたフーリエ振幅スペクトルに対して線形変換することで部分画像毎の特徴量の主成分を抽出する装置と、
前記線形変換により得られた特徴量の主成分を用いてダイナミックプログラミングマッチングにより類似度を計算する装置
とを具備することを特徴とする請求項1の照合装置。 - 前記部分画像毎の特徴量の主成分を抽出する装置は、
学習用の画像セットを主成分分析することによって求められた基底行列が記憶された記憶装置と、
前記記憶されている基底行列を用いて、画像の線形変換を行うことで主成分を求める装置
とを具備することを特徴とする請求項11の照合装置。 - 画像を取得する画像取得部
を更に具備することを特徴とする請求項1の照合装置。 - 画像を照合する照合方法であって、
画像における、当該画像の中心線あるいは輪郭線である基準線を抽出する基準線抽出ステップと、
前記基準線抽出ステップで取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に移動して画像を補正する画像補正ステップと、
前記画像補正ステップで補正された画像と所定の画像とを照合する照合ステップ
とを具備することを特徴とする照合方法。 - 前記基準線抽出ステップは、
画像を2値化することで一つ若しくは複数の領域を抽出する2値化ステップと、
前記2値化ステップで抽出された領域から最大の面積を持つ領域を抽出する微小領域除去ステップと、
前記微小領域除去ステップで抽出された領域から中心線を抽出する中心線抽出ステップ
とを具備することを特徴とする請求項14の照合方法。 - 前記基準線抽出ステップは、
画像を2値化することで一つ若しくは複数の領域を抽出する2値化ステップと、
前記2値化ステップで抽出された領域における最大の面積を持つ領域を抽出する微小領域除去ステップと、
前記微小領域除去ステップで抽出された領域から輪郭線を抽出する輪郭線抽出ステップ
とを具備することを特徴とする請求項14の照合方法。 - 前記基準線抽出ステップは、
前記中心線抽出ステップで抽出された中心線が二つ以上の線からなる場合、最大の長さに相当する線を基にして中心線とする中心線補正ステップ
を更に具備することを特徴とする請求項15の照合方法。 - 前記基準線抽出ステップは、
前記中心線抽出ステップで抽出された中心線について、ある中心点の前後一定範囲の中心点の座標の平均値が閾値を上回る場合に、該中心点を除去し、除去された中心点の座標を、残りの中心点の座標の平均値に変更することで中心線を補正する中心線補正ステップ
を更に具備することを特徴とする請求項15の照合方法。 - 前記基準線抽出ステップは、
前記輪郭線抽出ステップで抽出された輪郭線が二つ以上の線からなる場合、最大の長さに相当する線を基にして輪郭線とする輪郭線補正ステップ
を更に具備することを特徴とする請求項16の照合方法。 - 前記基準線抽出ステップは、
前記輪郭線抽出ステップで抽出された輪郭線について、ある輪郭点の前後一定範囲の輪郭点の座標の平均値が閾値を上回る場合に、該輪郭点を除去し、除去された輪郭点の座標を、残りの輪郭点の座標の平均値に変更することで輪郭線を補正する輪郭線補正ステップ
を更に具備することを特徴とする請求項16の照合方法。 - 前記画像補正ステップは、
前記基準線抽出ステップで取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に平行移動して画像を補正するステップである
ことを特徴とする請求項14の照合方法。 - 指の画像を照合する照合方法である
ことを特徴とする請求項14〜請求項21いずれかの照合方法。 - 掌の画像を照合する照合方法である
ことを特徴とする請求項14〜請求項21いずれかの照合方法。 - 前記照合ステップは、
ライン毎にフーリエ変換するステップと、
前記フーリエ変換により得られたフーリエ振幅スペクトルに対して線形変換することで部分画像毎の特徴量の主成分を抽出するステップと、
前記線形変換により得られた特徴量の主成分を用いてダイナミックプログラミングマッチングにより類似度を計算するステップ
とを具備することを特徴とする請求項14の照合方法。 - 前記部分画像毎の特徴量の主成分を抽出するステップは、
学習用の画像セットを主成分分析することによって求められた基底行列
を用いて画像の線形変換を行うことで主成分を求めるステップ
を具備することを特徴とする請求項24の照合方法。 - 画像における、当該画像の中心線あるいは輪郭線である基準線を抽出する基準線抽出処理と、
前記基準線抽出処理で取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に移動して画像を補正する画像補正処理と、
前記画像補正処理で補正された画像と所定の画像とを照合する照合処理
とを照合装置に実行させるプログラム。 - 前記基準線抽出処理は、
画像を2値化することで一つ若しくは複数の領域を抽出する2値化処理と、
前記2値化処理で抽出された領域における最大の面積を持つ領域を抽出する微小領域除去処理と、
前記微小領域除去処理で抽出された領域から中心線を抽出する中心線抽出処理
とを含む処理であることを特徴とする請求項26のプログラム。 - 前記基準線抽出処理は、
画像を2値化することで一つ若しくは複数の領域を抽出する2値化処理と、
前記2値化処理で抽出された領域における最大の面積を持つ領域を抽出する微小領域除去処理と、
前記微小領域除去処理で抽出された領域から輪郭線を抽出する輪郭線抽出処理
とを含む処理であることを特徴とする請求項26のプログラム。 - 前記基準線抽出処理は、
前記中心線抽出処理で抽出された中心線が二つ以上の線からなる場合、最大の長さに相当する線を基にして中心線とする中心線補正処理
を含む処理であることを特徴とする請求項27のプログラム。 - 前記基準線抽出処理は、
前記中心線抽出処理で抽出された中心線について、ある中心点の前後一定範囲の中心点の座標の平均値が閾値を上回る場合に、該中心点を除去し、除去された中心点の座標を、残りの中心点の座標の平均値に変更することで、中心線を補正する中心線補正処理
を含む処理であることを特徴とする請求項27のプログラム。 - 前記基準線抽出処理は、
前記輪郭線抽出処理で抽出された輪郭線について、輪郭点の座標を前後一定範囲の輪郭点の座標の平均値に変更することで、輪郭線を補正する輪郭線補正処理
を含む処理であることを特徴とする請求項28のプログラム。 - 前記基準線抽出処理は、
前記輪郭線抽出処理で抽出された輪郭線について、ある輪郭点の前後一定範囲の輪郭点の座標の平均値が閾値を上回る場合に、該輪郭点を除去し、除去された輪郭点の座標を、残りの輪郭点の座標の平均値に変更することで、輪郭線を補正する輪郭線補正処理
を含む処理であることを特徴とする請求項28のプログラム。 - 前記画像補正処理は、
前記基準線抽出処理で取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に平行移動して画像を補正する処理である
ことを特徴とする請求項26のプログラム。 - 指の画像を照合する処理である
ことを特徴とする請求項26〜請求項33いずれかのプログラム。 - 掌の画像を照合する処理である
ことを特徴とする請求項26〜請求項33いずれかのプログラム。 - 前記照合処理は、
ライン毎にフーリエ変換する処理と、
前記フーリエ変換により得られたフーリエ振幅スペクトルに対して線形変換することで部分画像毎の特徴量の主成分を抽出する処理と、
前記線形変換により得られた特徴量の主成分を用いてダイナミックプログラミングマッチングにより類似度を計算する処理
とを含む処理であることを特徴とする請求項26のプログラム。 - 前記部分画像毎の特徴量の主成分を抽出する処理は、
学習用の画像セットを主成分分析することによって求められた基底行列を用いて画像の線形変換を行うことで主成分を求める処理
を含む処理であることを特徴とする請求項36のプログラム。 - 画像における、当該画像の中心線あるいは輪郭線である所定の基準線を抽出する基準線抽出部と、
前記基準線抽出部で取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に移動して画像を補正する画像補正部
とを具備してなることを特徴とする補正装置。 - 画像における、当該画像の中心線あるいは輪郭線である所定の基準線を抽出する基準線抽出ステップと、
前記基準線抽出ステップで取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に移動して画像を補正する画像補正ステップ
とを具備することを特徴とする補正方法。 - 画像における、当該画像の中心線あるいは輪郭線である所定の基準線を抽出する基準線抽出処理と、
前記基準線抽出処理で取得された基準線が予め定められたものになるように部分画像毎に移動して画像を補正する画像補正処理
とを補正装置に実行させるプログラム。
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