JP5599605B2 - Noise removal apparatus, noise removal method, and noise removal program - Google Patents

Noise removal apparatus, noise removal method, and noise removal program Download PDF

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Description

本発明は、ノイズ除去装置、ノイズ除去方法、及びノイズ除去プログラムに係り、特に、指紋画像のノイズを除去するノイズ除去装置、ノイズ除去方法、及びノイズ除去プログラムに関する。   The present invention relates to a noise removal device, a noise removal method, and a noise removal program, and more particularly, to a noise removal device, a noise removal method, and a noise removal program for removing noise from a fingerprint image.

指紋認証を行うシステムでは、指紋画像を取得するために、エリア(面)センサまたはラインセンサのいずれかを用いる。   In a system that performs fingerprint authentication, either an area (surface) sensor or a line sensor is used to acquire a fingerprint image.

ラインセンサは、バー状のセンサであり、センサの上で指を滑らせることで指紋画像を取得する。一方、エリアセンサは指より大きい面のセンサ部分に指を置いて、あるタイミングで置かれた指の画像を取得する。センサの種類は、光学式や電界式などがある。光学式は面のセンサ部分から光を照射し、指紋の凹凸の反射を利用して指紋画像を取得する。   The line sensor is a bar-shaped sensor, and acquires a fingerprint image by sliding a finger on the sensor. On the other hand, the area sensor obtains an image of a finger placed at a certain timing by placing the finger on a sensor portion on a surface larger than the finger. There are optical types and electric field types. The optical type irradiates light from the sensor portion of the surface, and obtains a fingerprint image using reflection of the irregularities of the fingerprint.

周波数解析法により認証を行う指紋認証装置は、エリアセンサで撮像されることで取得された指紋画像データ指紋画像データに対して、周波数変換の単位である矩形領域と変換範囲である周波数データ化対象領域を決定し、周波数変換を行い、各矩形領域の周波数データを作成する。周波数データは周波数データ化対象領域内の矩形領域数分作成される。認証は、装置に登録済みの周波数データと入力された指紋画像データから新たに作成された周波数成分データとを比較し、その類似度によって同じ指であるか判定を行う。   Fingerprint authentication device that performs authentication by frequency analysis method, fingerprint image data acquired by imaging with an area sensor, for fingerprint image data, a rectangular area that is a unit of frequency conversion and a frequency data conversion target that is a conversion range A region is determined, frequency conversion is performed, and frequency data of each rectangular region is created. The frequency data is created for the number of rectangular areas in the frequency data conversion target area. In the authentication, the frequency data registered in the apparatus is compared with the frequency component data newly created from the inputted fingerprint image data, and it is determined whether the fingers are the same by the similarity.

特願2009−77149Japanese Patent Application No. 2009-77149

しかしながら、光学式のエリアセンサを用いた場合、図7に示されるように、エリアセンサは、指より大きい面で指紋画像を撮像するようになっている。従って、取得した指紋画像に、指紋以外の画像であるノイズが入るという問題点がある。指紋画像にノイズが発生する様子を図8に示す。ノイズは指が置かれていない部分に発生しているグラデーション部分である。このノイズは指に近づくにつれて徐々に白くなり、その変化は指紋部分に比べ緩やかであるという特徴がある。   However, when an optical area sensor is used, as shown in FIG. 7, the area sensor captures a fingerprint image on a surface larger than the finger. Therefore, there is a problem that noise that is an image other than the fingerprint enters the acquired fingerprint image. FIG. 8 shows how noise is generated in the fingerprint image. Noise is a gradation part generated in a part where a finger is not placed. This noise gradually becomes white as it approaches the finger, and the change is characterized by being gentle compared to the fingerprint portion.

このノイズは、正面から見て指が丸いことにより、接地面に近づくにつれて徐々にセンサの照射する光の反射が大きくなることにより発生するため、指紋の形状に関わらず一様となる。   This noise is generated regardless of the shape of the fingerprint because the finger is round when viewed from the front, and the reflection of light emitted from the sensor gradually increases as it approaches the ground plane.

このノイズが入っている指紋画像を周波数解析法による指紋認証処理に利用すると、指紋のみならずノイズのグラデーションについても周波数データに変換してしまう。ノイズは指紋に関わらず一様に発生するため、認証の際、異なる指であっても、ノイズ部分の周波数データが一致することで同じ指紋であると判定され、誤って認証が成功してしまうという問題点があった。また、特許文献1に記載されているように、検出したノイズに対応する画素単位でノイズの除去を行なった場合、一つずつの画素に対して処理を行なうため、時間を要するという問題点があった。   When this fingerprint image containing noise is used for fingerprint authentication processing by frequency analysis, not only the fingerprint but also noise gradation is converted into frequency data. Since noise is generated uniformly regardless of fingerprints, even if different fingers are used for authentication, it is determined that the same fingerprint is obtained by matching the frequency data of the noise part, and authentication succeeds by mistake. There was a problem. Further, as described in Patent Document 1, when noise is removed in units of pixels corresponding to detected noise, processing is performed for each pixel, which requires time. there were.

本発明は上記問題点に鑑み、指紋画像のノイズを効率的に除去可能なノイズ除去装置、ノイズ除去方法、及びノイズ除去プログラムを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a noise removal device, a noise removal method, and a noise removal program that can efficiently remove noise from a fingerprint image.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、指紋を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データから、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する検出手段と、前記指紋画像を、各々が複数の画素を含む複数の領域に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された複数の領域の各々に含まれる複数の画素の画素値を用いて、各々の領域毎に周波数成分を導出する導出手段と、前記検出手段により検出された前記指紋の輪郭を示す各画素の位置を用いて、前記分割手段により分割された複数の領域のうち、前記指紋の輪郭の外側に存在する各領域をノイズ領域として特定する特定手段と、前記導出手段により導出された周波数成分のうち、前記特定手段によりノイズ領域として特定された各領域に対応する前記周波数成分を、前記ノイズ領域であることを示す値に変更することにより前記ノイズ領域内の全ての前記周波数成分を無効化する無効化手段と、を有する。
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記特定手段は、前記分割された領域毎に前記指紋の輪郭の座標の平均値を求め、求めた平均値よりも外側の前記分割された領域を前記ノイズ領域として特定する。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that an outline of the fingerprint is obtained from an image pickup means for picking up a fingerprint and fingerprint image data representing a fingerprint image including the fingerprint imaged by the image pickup means by pixel values. Detecting means for detecting the position of each pixel indicating, a dividing means for dividing the fingerprint image into a plurality of areas each including a plurality of pixels, and a plurality of areas divided by the dividing means Dividing by the dividing means using deriving means for deriving frequency components for each region using pixel values of a plurality of pixels and the position of each pixel indicating the outline of the fingerprint detected by the detecting means among a plurality of areas which are, specifying means for specifying each area existing outside the contour of the fingerprint as a noise region, among the frequency components derived by the deriving means, the noise by the specifying means The frequency component corresponding to the regions identified as frequency, having, and disabling means for disabling all of said frequency components of said noise region by changing to a value indicating that the the noise area .
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the specifying means obtains an average value of coordinates of the outline of the fingerprint for each of the divided areas, and the division outside the obtained average value. The identified area is specified as the noise area.

請求項1の発明によれば、撮像手段により指紋を撮像し、検出手段により撮像手段によって撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データから、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出し、分割手段により前記指紋画像を、各々が複数の画素を含む複数の領域に分割し、導出手段により分割手段により分割された複数の領域の各々に含まれる画素の複数の画素値を用いて、各々の領域毎に周波数成分を導出し、特定手段により検出手段により検出された指紋の輪郭を示す各画素の位置を用いて、分割手段により分割された複数の領域のうち、指紋の輪郭の外側に存在する各領域をノイズ領域として特定し、無効化手段により、導出手段により導出された周波数成分のうち、特定手段によりノイズ領域として特定された各領域に対応する前記周波数成分を、ノイズ領域であることを示す値に変更することによりノイズ領域内の全ての周波数成分を無効化するので、指紋を撮像した画像のノイズを効率的に除去することができる。
また、請求項2の発明によれば、特定手段は、分割された領域毎に指紋の輪郭の座標の平均値を求め、求めた平均値よりも外側の前記分割された領域をノイズ領域として特定するので、効率よくノイズ領域を特定することができる。
According to the first aspect of the present invention, the image of the pixel indicating the outline of the fingerprint is obtained from the fingerprint image data in which the fingerprint is captured by the imaging unit and the fingerprint image including the fingerprint imaged by the imaging unit is expressed by the pixel value. A position is detected, the fingerprint image is divided into a plurality of regions each including a plurality of pixels by a dividing unit, and a plurality of pixel values of pixels included in each of the plurality of regions divided by the dividing unit by a deriving unit Using the position of each pixel indicating the outline of the fingerprint detected by the detecting means by the specifying means , among the plurality of areas divided by the dividing means, identifies each region existing outside the contour of the fingerprint as a noise region, the invalidation means, among the frequency components derived by the deriving means, each of which is identified as a noise domain by specifying means The frequency component corresponding to the frequency, so invalidates all frequency components of the noise region by changing the value indicating a noise region, to efficiently remove noise in the image of the captured fingerprint Can do.
According to the invention of claim 2, the specifying means obtains an average value of the coordinates of the outline of the fingerprint for each divided area, and identifies the divided area outside the obtained average value as a noise area. Therefore, the noise region can be identified efficiently.

請求項の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、前記検出手段は、前記指紋画像の一端部から他端部までを結ぶ直線上に並ぶ画素の位置に対応する画素値を前記指紋画像データから取得し、前記一端部に対応する画素の画素値から順に隣り合う画素同士の画素値の差を導出していき、該差の絶対値が予め定められた値を超えたか否かを判定することで、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the detection means may calculate a pixel value corresponding to a position of a pixel lined up on a straight line connecting one end portion to the other end portion of the fingerprint image. It is obtained from fingerprint image data, and the difference in pixel value between adjacent pixels is derived in order from the pixel value of the pixel corresponding to the one end, and whether or not the absolute value of the difference exceeds a predetermined value , The position of the pixel indicating the outline of the fingerprint is detected.

請求項の発明によれば、効率よく指紋の輪郭を検出することができる。 According to invention of Claim 3 , the outline of a fingerprint can be detected efficiently.

請求項の発明は、請求項1請求項3のいずれか1項の発明において、前記導出手段は、各々の領域毎に周波数の方向成分をさらに導出し、前記無効化手段により無効化されなかった周波数成分、及び前記方向成分を用いて、指紋の認証を行なう認証手段をさらに有する。 The invention according to claim 4, in the invention of any one of claims 1 to 3, wherein the deriving means further derives the directional component of the frequency for each respective region, are disabled by the disabling means It further has an authentication means for authenticating a fingerprint using the frequency component that has not been present and the direction component.

請求項の発明によれば、指紋画像の指の周囲に発生するノイズにより導出される周波数成分データは認証で用いられないため、ノイズ領域を含めて認証した場合に発生する誤認識を防ぐことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since frequency component data derived from noise generated around the finger of the fingerprint image is not used for authentication, erroneous recognition that occurs when authentication is performed including a noise region is prevented. Can do.

請求項の発明は、請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の発明において、前記特定手段は、前記検出手段により検出された輪郭を示す画素の位置を含む前記領域をノイズ領域としてさらに特定する。 According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects of the invention, the specifying unit determines that the region including a pixel position indicating a contour detected by the detecting unit is a noise region. As further specified.

請求項の発明によれば、輪郭を含む領域までをノイズ領域と特定して無効化することにより、輪郭の外側に位置するノイズまでをも含む領域を有効とする可能性を排除することができる。また、指紋認証には必ずしも指紋データの全てを必要とするわけではないので、請求項によれば結果的にデータ量を削減できることとなる。 According to the invention of claim 5 , by specifying and invalidating the area including the contour as the noise area, it is possible to eliminate the possibility of validating the area including the noise located outside the contour. it can. Moreover, because it is not necessarily require all of the fingerprint data in the fingerprint authentication, and can be consequently reduce the amount of data according to claim 5.

上記目的を達成するために、請求項の発明は、指紋を撮像する撮像手段により撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データから、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する検出段階と、前記指紋画像を、各々が複数の画素を含む複数の領域に分割する分割段階と、前記分割段階により分割された複数の領域の各々に含まれる複数の画素の画素値を用いて、各々の領域毎に周波数成分を導出する導出段階と、前記検出段階により検出された前記指紋の輪郭を示す各画素の位置を用いて、前記分割段階により分割された複数の領域のうち、前記指紋の輪郭の外側に存在する各領域をノイズ領域として特定する特定段階と、前記導出段階により導出された周波数成分のうち、前記特定段階によりノイズ領域として特定された各領域に対応する前記周波数成分を、前記ノイズ領域であることを示す値に変更することにより前記ノイズ領域内の全ての前記周波数成分を無効化する無効化段階と、を有する。
また、請求項7の発明は、請求項6の発明において、前記特定段階は、前記分割された領域毎に前記指紋の輪郭の座標の平均値を求め、求めた平均値よりも外側の前記分割された領域を前記ノイズ領域として特定する。
To achieve the above object, the invention of claim 6, fingerprint from the fingerprint image data representing the fingerprint image including a fingerprint captured by the pixel value by the image pickup means for imaging a of each pixel indicating the contour of the fingerprint A detecting step for detecting a position, a dividing step for dividing the fingerprint image into a plurality of regions each including a plurality of pixels, and pixels of a plurality of pixels included in each of the plurality of regions divided by the dividing step A plurality of regions divided by the dividing step using a derivation step for deriving a frequency component for each region using a value and a position of each pixel indicating the outline of the fingerprint detected by the detection step of these, it identifies each region existing outside the outline of the fingerprint and the specific step of identifying a noise region, among the frequency components derived by said deriving step, as a noise region by the specifying stage The frequency component corresponding to each area, having a disabling step of disabling all of said frequency components of said noise region by changing to a value indicating that a said noise region.
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6, wherein the specifying step obtains an average value of coordinates of the outline of the fingerprint for each of the divided areas, and the division outside the obtained average value. The identified area is specified as the noise area.

請求項の発明は、請求項1の発明と同様に作用するので、請求項1の発明と同様の効果が得られる。
また、請求項7の発明は、請求項2の発明と同様に作用するので、請求項2の発明と同様の効果が得られる。
Since the invention of claim 6 operates in the same manner as the invention of claim 1, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.
Further, since the invention of claim 7 operates in the same manner as the invention of claim 2, the same effect as that of the invention of claim 2 can be obtained.

請求項の発明は、請求項6又は請求項7の発明において、前記検出段階では、前記指紋画像の一端部から他端部までを結ぶ直線上に並ぶ画素の位置に対応する画素値を前記指紋画像データから取得し、前記一端部に対応する画素の画素値から順に隣り合う画素同士の画素値の差を導出していき、該差の絶対値が予め定められた値を超えたか否かを判定することで、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する。 According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth or seventh aspect of the present invention, in the detection stage, the pixel value corresponding to the position of the pixel lined up on a straight line connecting from one end to the other end of the fingerprint image is set as the pixel value. It is obtained from fingerprint image data, and the difference in pixel value between adjacent pixels is derived in order from the pixel value of the pixel corresponding to the one end, and whether or not the absolute value of the difference exceeds a predetermined value , The position of the pixel indicating the outline of the fingerprint is detected.

請求項の発明は、請求項の発明と同様に作用するので、請求項の発明と同様の効果が得られる。 The invention of claim 8, because they act in the same manner as the invention of claim 3, the same effects as the invention of claim 3 is obtained.

請求項の発明は、請求項6〜請求項8のいずれか1項の発明において、前記導出段階では、各々の領域毎に周波数の方向成分をさらに導出し、前記無効化段階により無効化されなかった周波数成分、及び前記方向成分を用いて、指紋の認証を行なう認証段階をさらに有する。 According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the sixth to eighth aspects, in the derivation step, a frequency direction component is further derived for each region, and is invalidated by the invalidation step. The method further includes an authentication step of performing fingerprint authentication using the missing frequency component and the direction component.

請求項の発明は、請求項の発明と同様に作用するので、請求項の発明と同様の効果が得られる。 The invention of claim 9, because they act in the same manner as the invention of claim 4, the same effect as the invention of claim 4 is obtained.

請求項10の発明は、請求項〜請求項のいずれか1項に記載の発明において、前記特定手段は、前記検出手段により検出された輪郭を示す画素の位置を含む前記領域をノイズ領域としてさらに特定する。 According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the sixth to ninth aspects, the specifying unit determines that the region including a pixel position indicating a contour detected by the detecting unit is a noise region. As further specified.

請求項10の発明は、請求項の発明と同様に作用するので、請求項の発明と同様の効果が得られる。 The invention of claim 10, because they act in the same manner as the invention of claim 5, the same effects as the invention of claim 5 is obtained.

上記目的を達成するために、請求項11の発明は、コンピュータを、指紋を撮像する撮像手段により撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データから、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する検出手段と、前記指紋画像を、各々が複数の画素を含む複数の領域に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された複数の領域の各々に含まれる複数の画素の画素値を用いて、各々の領域毎に周波数成分を導出する導出手段と、前記検出手段により検出された前記指紋の輪郭を示す各画素の位置を用いて、前記分割手段により分割された複数の領域のうち、前記指紋の輪郭の外側に存在する各領域をノイズ領域として特定する特定手段と、前記導出手段により導出された周波数成分のうち、前記特定手段によりノイズ領域として特定された各領域に対応する前記周波数成分を、前記ノイズ領域であることを示す値に変更することにより前記ノイズ領域内の全ての前記周波数成分を無効化する無効化手段と、して機能させるためのノイズ除去プログラムである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 11 shows the outline of the fingerprint from fingerprint image data in which a computer includes a fingerprint image including a fingerprint imaged by an imaging means for imaging a fingerprint. Detecting means for detecting the position of each pixel; dividing means for dividing the fingerprint image into a plurality of areas each including a plurality of pixels; and a plurality of areas included in each of the plurality of areas divided by the dividing means. Using the pixel value of the pixel, the dividing means uses the deriving means for deriving the frequency component for each region and the position of each pixel indicating the outline of the fingerprint detected by the detecting means . among the plurality of areas, specifying means for specifying each area existing outside the contour of the fingerprint as a noise region, among the frequency components derived by the deriving means by the specifying unit Noi The frequency component corresponding to each area specified as the region, and disabling means for disabling all of said frequency components of said noise region by changing to a value indicating that the a noise region, to It is a noise removal program for functioning.

請求項11の発明は、請求項1の発明と同様に作用するので、請求項1の発明と同様の効果が得られる。 Since the invention of claim 11 operates in the same manner as the invention of claim 1, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.

本発明によれば、指紋画像のノイズを効率的に除去可能なノイズ除去装置、ノイズ除去方法、及びノイズ除去プログラムを提供することができる、という効果が得られる。   According to the present invention, it is possible to provide a noise removal device, a noise removal method, and a noise removal program that can efficiently remove noise from a fingerprint image.

実施形態に係るノイズ除去装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the noise removal apparatus which concerns on embodiment. ノイズ除去装置の処理概要の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the process outline | summary of a noise removal apparatus. ノイズの特徴の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the characteristic of noise. 指紋画像における分割領域、周波数データ化の対象領域、分割領域内の画素を示す図である。It is a figure which shows the division area in a fingerprint image, the object area | region of frequency data conversion, and the pixel in a division area. 輪郭検出処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an outline detection process. ノイズ除去処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a noise removal process. 指とエリアセンサの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a finger | toe and an area sensor. ノイズの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of noise.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

まず、図1を用いて、本実施の形態に係るノイズ除去装置の構成について説明する。同図に示されるように、ノイズ除去装置10は、CPU(Central Processing Unit)12、ROM(Read Only Memory)14、RAM(Random Access Memory)16、HDD(Hard Disk Drive)18、取得部20、及びエリアセンサ22を含んで構成される。このうち、CPU12は、ノイズ除去装置10全体を制御するものであり、後述するフローチャートはCPU12による処理の流れを示している。   First, the configuration of the noise removal device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the noise removal apparatus 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 12, a ROM (Read Only Memory) 14, a RAM (Random Access Memory) 16, an HDD (Hard Disk Drive) 18, an acquisition unit 20, And an area sensor 22. Among these, CPU12 controls the noise removal apparatus 10 whole, The flowchart mentioned later has shown the flow of the process by CPU12.

ROM14は、ノイズ除去装置10の起動時に実行されるブートプログラム等が記憶される不揮発性の記憶装置である。RAM16は、後述するノイズ除去プログラム等の各種プログラムが展開されるなど、一時的に情報を記憶するための揮発性の記憶装置である。HDD18は、オペレーティングシステムや後述する輪郭検出処理及びノイズ除去処理を実行させるためのプログラムを記憶するための不揮発性で書き換え可能な記憶装置である。取得部20はエリアセンサ22により撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データを取得する。エリアセンサ22は、指紋を撮像するものであり、例えばCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等の固体撮像素子を用いて構成される。   The ROM 14 is a non-volatile storage device that stores a boot program or the like that is executed when the noise removal device 10 is started. The RAM 16 is a volatile storage device for temporarily storing information, for example, by developing various programs such as a noise removal program described later. The HDD 18 is a nonvolatile and rewritable storage device for storing a program for executing an operating system and contour detection processing and noise removal processing described later. The acquisition unit 20 acquires fingerprint image data in which a fingerprint image including a fingerprint imaged by the area sensor 22 is expressed by a pixel value. The area sensor 22 images a fingerprint, and is configured using a solid-state image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor.

次に、図2を用いてノイズ除去装置10の処理概要について説明する。まず、上述したエリアセンサ22により指紋が撮像され、取得部20により撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データが取得されると、その指紋画像データはRAM16に一時的に記憶される。   Next, an outline of processing of the noise removal apparatus 10 will be described with reference to FIG. First, when a fingerprint is captured by the above-described area sensor 22 and fingerprint image data representing a fingerprint image including the fingerprint captured by the acquisition unit 20 is acquired with pixel values, the fingerprint image data is temporarily stored in the RAM 16. Remembered.

その指紋画像データが示す指紋画像を、各々が複数の画素を含む複数の領域に分割してから、分割された複数の領域の各々に含まれる複数の画素の画素値を用いて、離散フーリエ変換により各々の領域毎に周波数データ(周波数成分、方向成分)を導出する周波数データ導出処理が行われる。以下の説明において、領域を分割領域と表現することがある。この分割領域毎に(周波数成分、方向成分)を導出するが、例えばC言語の構造体を用いて、変数のメンバとして処理するようにしても良い。この場合、例えば2次元配列cell[][]のメンバとして周波数を示すfre、方向成分を示すdirを用意することとなる。実際に周波数成分を参照するときは、cell[][].freを参照し、方向成分を参照する場合には、cell[][].dirを参照することとなる。   The fingerprint image indicated by the fingerprint image data is divided into a plurality of regions each including a plurality of pixels, and then discrete Fourier transform is performed using pixel values of the plurality of pixels included in each of the divided plurality of regions. Thus, frequency data deriving processing for deriving frequency data (frequency component, direction component) for each region is performed. In the following description, an area may be expressed as a divided area. (Frequency component, direction component) is derived for each divided region, but may be processed as a variable member by using, for example, a C language structure. In this case, for example, fre indicating the frequency and dir indicating the direction component are prepared as members of the two-dimensional array cell [] []. When actually referring to the frequency component, cell [] []. Fre is referred to, and when referring to the direction component, cell [] []. Dir is referred to.

一方、指紋画像データから、指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する指紋輪郭検出処理が行われる。   On the other hand, a fingerprint contour detection process for detecting the position of a pixel indicating the fingerprint contour from the fingerprint image data is performed.

そして、指紋輪郭検出処理により検出された画素の位置を用いて、指紋が含まれない領域とするノイズ領域を特定し、周波数データ導出処理により導出された周波数成分のうち、特定されたノイズ領域に対応する周波数成分を、ノイズ領域であることを示す値に変更することにより周波数成分を無効化するノイズ除去処理が行われる。   Then, using the pixel position detected by the fingerprint contour detection process, a noise area that is not included in the fingerprint is identified, and the frequency component derived by the frequency data deriving process is identified as the identified noise area. A noise removal process for invalidating the frequency component is performed by changing the corresponding frequency component to a value indicating the noise region.

このようにしてノイズが除去された周波数データは、HDD18に記録される。記録された周波数データが、複数の人の指紋を撮像することで取得された複数の指紋画像データから得られる場合には、複数の周波数データが存在することとなるため、それらを識別するために、周波数データを一意的に識別するためのIDとともに記憶するようにしても良い。   The frequency data from which noise has been removed in this way is recorded in the HDD 18. When the recorded frequency data is obtained from a plurality of fingerprint image data acquired by imaging the fingerprints of a plurality of people, there are a plurality of frequency data. The frequency data may be stored together with an ID for uniquely identifying the frequency data.

このようにして記憶された周波数データは周波数解析法により認証するためのデータとして用いられる。具体的に認証処理は、認証するための指紋画像データを取得し、上述した指紋輪郭検出処理、周波数データ導出処理、及び無効化処理された周波数データと、HDD18に記憶されている周波数データとの類似度が、予め定められた閾値を超えた場合に、同じ指紋であると判定する処理である。   The frequency data stored in this way is used as data for authentication by the frequency analysis method. Specifically, the authentication process acquires fingerprint image data for authentication, and includes the frequency data that has been subjected to the above-described fingerprint contour detection process, frequency data derivation process, and invalidation process, and the frequency data stored in the HDD 18. This is processing for determining that the fingerprints are the same when the similarity exceeds a predetermined threshold.

次に、指紋輪郭検出処理の詳細について説明する。指紋の輪郭検出処理は、ノイズの特徴と指紋の輪郭の特徴を利用して、輪郭を示す画素の座標(位置)の検出を行う。ノイズの特徴について図3を用いて説明する。図3は、ノイズの特徴の一例を示すための指紋画像の横一列の画素の画素値(0〜15)の一例を示す図である。ノイズは、指紋に近づくにつれて徐々に白くなっていくため、取得した指紋画像を横1行の画素で見た場合、隣り合う画素値は、同図に示されるように、緩やかに変化する。   Next, details of the fingerprint contour detection process will be described. In the fingerprint contour detection process, the coordinates (positions) of pixels indicating the contour are detected by using the noise feature and the fingerprint contour feature. The characteristics of noise will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of pixel values (0 to 15) of pixels in a horizontal row of a fingerprint image for illustrating an example of noise characteristics. Since the noise gradually becomes white as it approaches the fingerprint, when the acquired fingerprint image is viewed with pixels in one horizontal row, adjacent pixel values change gradually as shown in FIG.

一方、ノイズと指紋の境界は、指紋の近くの背景が白いのに対し指紋の輪郭が黒いため、隣り合う画素値は急激に変化する。よって、隣り合う画素値が急激に変化する部分は、指紋の輪郭であると判定し、その座標を輪郭を示す座標とする。   On the other hand, the boundary between the noise and the fingerprint has a white background near the fingerprint, but the outline of the fingerprint is black, so that adjacent pixel values change rapidly. Therefore, it is determined that the part where the adjacent pixel value changes rapidly is the outline of the fingerprint, and the coordinates are used as the coordinates indicating the outline.

なお、本実施の形態では指紋画像は図4(a)に示すように縦横10×10の分割領域に分割され、さらに分割領域は図4(b)に示すように縦横10×10の画素から構成されるものとする。また、指紋画像のうち、図4(a)に示すように中段の4×10個の分割領域を周波数データ化の対象領域とする。従って、上述した周波数データ構造体cell[][]は、4×10の2次元配列となるので、合計で40個の周波数データが1つの指紋画像データから得られることとなる。   In this embodiment, the fingerprint image is divided into vertical and horizontal 10 × 10 divided areas as shown in FIG. 4A, and the divided areas are further divided into vertical and horizontal 10 × 10 pixels as shown in FIG. 4B. Shall be composed. Further, in the fingerprint image, as shown in FIG. 4A, the middle 4 × 10 divided areas are set as frequency data conversion target areas. Therefore, since the frequency data structure cell [] [] described above has a 4 × 10 two-dimensional array, a total of 40 frequency data can be obtained from one fingerprint image data.

これを踏まえ、輪郭検出処理の流れを図5のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートでは、図4に示されるように、指紋画像横方向の画素数を一般化してxsize、縦方向の画素数を一般化してysizeとして処理している。また、フローチャートに示される変数iは縦方向の座標、変数jは横方向の座標を表し、周波数データ化対象領域の左上の画素の座標を(i、j)=(0、0)としている(図4参照)。さらに、座標(i、j)に位置する画素の画素値をd(i、j)としている。また、座標(i、j)に位置する画素を、注目画素と表現することがある。   Based on this, the outline detection process flow will be described with reference to the flowchart of FIG. In this flowchart, as shown in FIG. 4, the number of pixels in the horizontal direction of the fingerprint image is generalized as xsize, and the number of pixels in the vertical direction is generalized as ysize. Further, the variable i shown in the flowchart represents the vertical coordinate, the variable j represents the horizontal coordinate, and the coordinate of the upper left pixel of the frequency data conversion target region is (i, j) = (0, 0) ( (See FIG. 4). Furthermore, the pixel value of the pixel located at the coordinates (i, j) is d (i, j). In addition, a pixel located at coordinates (i, j) may be expressed as a target pixel.

まず、ステップ101で、変数iを0で初期化する。次のステップ102で、i行目に位置する画素の画素値を1行分だけ読み取る。また、edge_l(i)をxsize/2−1で、edge_r(i)をxsize/2で初期化する。次のステップ103で、変数jを0で初期化する。   First, in step 101, the variable i is initialized with zero. In the next step 102, the pixel value of the pixel located in the i-th row is read for one row. Also, edge_l (i) is initialized with xsize / 2-1, and edge_r (i) is initialized with xsize / 2. In the next step 103, the variable j is initialized with zero.

ステップ104で隣り合う画素同士の差d(i、j)−d(i、j+1)の絶対値を変数sbに代入する。そして、ステップ105で変数sbが、予め定められた値THを超えているか否かを判定する。なお、値THは、実験的に設定される値であり、例えば3などを設定する。   In step 104, the absolute value of the difference d (i, j) -d (i, j + 1) between adjacent pixels is substituted into the variable sb. In step 105, it is determined whether or not the variable sb exceeds a predetermined value TH. The value TH is an experimentally set value, for example, 3 or the like.

ステップ105で否定判定した場合には、変化量が小さいため、注目画素はノイズであると判定し、ステップ107でj>xsize/2であるか否か判定する。この判定は、注目画素が横方向の中央(図4の場合のxsize/2=50であるので、左端から横方向に数えて50番目の画素)に達したか否かの判定である。このステップ107で肯定判定した場合には、この行の0〜j−1番目(図4の場合は、0〜49番目)までには輪郭が存在しないため、ステップ109に進む。   If a negative determination is made in step 105, the amount of change is small, so the target pixel is determined to be noise, and in step 107, it is determined whether j> xsize / 2. This determination is a determination as to whether or not the target pixel has reached the center in the horizontal direction (xsize / 2 = 50 in the case of FIG. 4 and thus the 50th pixel counted in the horizontal direction from the left end). If an affirmative determination is made in this step 107, no contour exists from the 0th to j−1th (0th to 49th in the case of FIG. 4) of this row, so the process proceeds to step 109.

一方、ステップ107で否定判定した場合には、ステップ108で隣の座標(i、j+1)に位置する画素を注目画素とするために、jを1だけ増やして、ステップ104の処理に戻る。   On the other hand, if a negative determination is made in step 107, j is increased by 1 to return the pixel located at the adjacent coordinates (i, j + 1) to the target pixel in step 108, and the process returns to step 104.

また、ステップ105で肯定判定した場合には、注目画素は指紋の輪郭であると判定し、ステップ106で0〜j−1番目までにおける輪郭を示す変数edge_l(i)にjを代入して、ステップ109に進む。   If the determination in step 105 is affirmative, it is determined that the pixel of interest is the outline of a fingerprint, and in step 106, j is substituted for variable edge_l (i) indicating the outline from 0 to j−1. Proceed to step 109.

以上のステップ103〜ステップ106までの処理は一端部を指紋画像の左端とし、他端部を指紋画像の横方向の中央として、その中で輪郭を検出する処理である。次のステップ109〜ステップ112までの処理は一端部を指紋画像の右端とし、他端部を指紋画像の横方向の中央として、その中で輪郭を検出する処理である。   The above processing from Step 103 to Step 106 is processing for detecting an outline in which one end is the left end of the fingerprint image and the other end is the center in the horizontal direction of the fingerprint image. The next processing from Step 109 to Step 112 is processing for detecting the contour in one end portion as the right end of the fingerprint image and the other end portion as the horizontal center of the fingerprint image.

従って、まずステップ109でjにxsizeを代入する。次のステップ110で隣り合う画素同士の差d(i、j)−d(i、j−1)の絶対値を変数sbに代入する。そして、ステップ111で変数sbが、上記THを超えているか否かを判定する。   Therefore, first, xsize is substituted for j in step 109. In the next step 110, the absolute value of the difference d (i, j) -d (i, j-1) between adjacent pixels is substituted into the variable sb. In step 111, it is determined whether or not the variable sb exceeds the above TH.

ステップ111で否定判定した場合には、変化量が小さいため、注目画素はノイズであると判定し、ステップ113でj≦xsize/2であるか否か判定する。この判定は、注目画素が横方向の中央(図4の場合のxsize/2=50であるので、右端から逆に横方向に数えて51番目の画素)に達したか否かの判定である。このステップ113で肯定判定した場合には、この行のj〜xsize番目(図4の場合は、50〜100番目)までには輪郭が存在しないため、ステップ115に進む。   If a negative determination is made in step 111, the amount of change is small, so that the target pixel is determined to be noise, and in step 113, it is determined whether j ≦ xsize / 2. This determination is a determination as to whether or not the target pixel has reached the center in the horizontal direction (xsize / 2 = 50 in the case of FIG. 4, so that it is the 51st pixel counted in the horizontal direction from the right end). . If an affirmative determination is made in step 113, there is no contour up to jth to xsizeth (50th to 100th in the case of FIG. 4) of this row, so the routine proceeds to step 115.

一方、ステップ113で否定判定した場合には、ステップ114で隣の座標(i、j−1)に位置する画素を注目画素とするために、jを1だけ減らして、ステップ110の処理に戻る。   On the other hand, if a negative determination is made in step 113, j is decremented by 1 to return the pixel located at the adjacent coordinates (i, j-1) to the target pixel in step 114, and the processing returns to step 110. .

また、ステップ111で肯定判定した場合には、注目画素は指紋の輪郭であると判定し、ステップ112でj〜xsize番目までにおける輪郭を示す変数edge_r(i)にjを代入して、ステップ115に進む。   If the determination in step 111 is affirmative, it is determined that the pixel of interest is the outline of a fingerprint, and in step 112, j is substituted into variable edge_r (i) indicating the contours from j to xsize, and step 115 is performed. Proceed to

次のステップ115で、i=ysizeか否か判定する。この判定は、現在処理している行が指紋画像の下端であるか否かの判定である。ステップ115で、否定判定、すなわち下端でないと判定した場合、ステップ116で、1つ下の行に対して処理を行うため変数iを1だけ増やして、ステップ102の処理に戻る。一方、ステップ115で、肯定判定、すなわち、現在処理した行が下端である場合、処理を終了する。   In the next step 115, it is determined whether i = ysize. This determination is a determination as to whether or not the currently processed line is the lower end of the fingerprint image. If a negative determination is made in step 115, that is, if it is not the lower end, in step 116 the variable i is incremented by 1 in order to perform processing on the next lower row, and the processing returns to step 102. On the other hand, if the determination in step 115 is affirmative, that is, if the currently processed line is the lower end, the process ends.

このように輪郭検出処理では、指紋画像の一端部から他端部までを結ぶ直線上に並ぶ画素の位置に対応する画素値を指紋画像データから取得し、一端部に対応する画素の画素値から順に隣り合う画素同士の画素値の差を導出していき、該差の絶対値が予め定められた値を超えたか否かを判定することで、指紋の輪郭を示す画素の位置を検出するようになっている。   As described above, in the contour detection process, the pixel value corresponding to the position of the pixel arranged on the straight line connecting from one end to the other end of the fingerprint image is obtained from the fingerprint image data, and the pixel value of the pixel corresponding to the one end is obtained. In order to detect the position of the pixel indicating the outline of the fingerprint by deriving a difference in pixel value between adjacent pixels in order and determining whether or not the absolute value of the difference exceeds a predetermined value It has become.

次に、図6のフローチャートを用いてノイズ除去処理の流れについて説明する。図6に示されるフローチャートにおいて、図4に示した周波数データ化の対象領域内の分割領域の縦方向の個数をYSIZEとする(図4では4個)。また、周波数データ化対象領域の左上の画素の座標を(0、0)とすることは、図5と同様である。さらに変数yは、縦方向の分割領域をカウントするものであり、このyを用いて分割領域の左上の画素の縦方向の座標を示す変数lineを得るようになっている。   Next, the flow of noise removal processing will be described using the flowchart of FIG. In the flowchart shown in FIG. 6, the number in the vertical direction of the divided areas in the frequency data conversion target area shown in FIG. 4 is YSIZE (4 in FIG. 4). Further, the coordinate of the upper left pixel of the frequency data conversion target region is set to (0, 0) as in FIG. Furthermore, the variable y counts the divided areas in the vertical direction, and a variable line indicating the vertical coordinates of the upper left pixel of the divided area is obtained using this y.

まず、ステップ201で、yに0を代入し、さらにステップ202で変数lineに10yを代入する。これは1つの分割領域に含まれる縦方向の画素数が10であることによるものであり、yを10倍することで、分割領域の左上の画素の縦方向の座標が得られる。   First, in step 201, 0 is substituted for y, and in step 202, 10y is substituted for variable line. This is due to the fact that the number of vertical pixels included in one divided area is 10, and by multiplying y by 10, the vertical coordinates of the upper left pixel of the divided area can be obtained.

次のステップ203で、図5のフローチャートで求めたedge_lの和Sを求める。このステップ203に示されるΣは、k=0〜9までの総和を示している。そして、ステップ204で、和Sを10で割ることで、edge_lの平均値、すなわち輪郭の横方向の座標の平均値を求め、これをAに代入する。なお、Aを整数型変数としているので、Aに代入される値は平均値の小数点以下が切り捨てられた値となる。   In the next step 203, the sum S of edge_l obtained in the flowchart of FIG. 5 is obtained. Σ shown in step 203 represents the total sum from k = 0 to 9. In step 204, the sum S is divided by 10 to obtain the average value of edge_l, that is, the average value of the horizontal coordinate of the contour, and substitute this into A. Since A is an integer variable, the value assigned to A is a value obtained by truncating the average value after the decimal point.

次のステップ205で、0≦x≦Aの範囲でcell[x][y].freに0を代入する。従って、ステップ204により、指紋が含まれない領域とするノイズ領域が特定され、ステップ205で、特定されたノイズ領域に対応する周波数成分を、ノイズ領域であることを示す値(本実施例では0)に変更することにより周波数成分を無効化するようになっている。   In the next step 205, 0 is assigned to cell [x] [y] .fre in the range of 0 ≦ x ≦ A. Therefore, a noise area that is an area not including a fingerprint is identified in step 204, and a frequency component corresponding to the identified noise area is determined in step 205 as a value indicating a noise area (in this embodiment, 0). The frequency component is invalidated by changing to ().

上記ステップ202〜ステップ205までは、edge_lに関する処理であり、以下に説明するステップ206〜ステップ208まではedge_rに関する処理となる。   Steps 202 to 205 are processes related to edge_l, and steps 206 to 208 described below are processes related to edge_r.

ステップ206で、図5のフローチャートで求めたedge_rの和Sを求める。このステップ206に示されるΣは、k=0〜9までの総和を示している。そして、ステップ207で、和Sを10で割ることで、edge_rの平均値、すなわち輪郭の横方向の座標の平均値を求め、これをAに代入する。   In step 206, the sum S of edge_r obtained in the flowchart of FIG. 5 is obtained. Σ shown in step 206 indicates the total sum from k = 0 to 9. In step 207, the sum S is divided by 10 to obtain the average value of edge_r, that is, the average value of the horizontal coordinate of the contour, and substitute this into A.

次のステップ208で、A≦x≦9の範囲でcell[x][y].freに0を代入する。従って、ステップ207により、指紋が含まれない領域とするノイズ領域が特定され、ステップ208で、特定されたノイズ領域に対応する周波数成分を、ノイズ領域であることを示す値(本実施例では0)に変更することにより周波数成分を無効化するようになっている。   In the next step 208, 0 is assigned to cell [x] [y] .fre in the range of A ≦ x ≦ 9. Therefore, a noise region that does not include a fingerprint is specified in step 207, and in step 208, the frequency component corresponding to the specified noise region is a value indicating a noise region (in this embodiment, 0). The frequency component is invalidated by changing to ().

次のステップ209でy=YSIZEであるか否か判定する。この判定は、現在処理している分割領域が下端であるか判定するものである。ステップ209で否定判定、すなわち下端でないと判定された場合、1つ下の分割領域に対して処理を行うためにステップ210でyを1だけ増やして、ステップ202の処理に戻る。一方、ステップ209で肯定判定した場合、すなわち、現在処理している分割領域が下端である場合、処理を終了する。   In the next step 209, it is determined whether y = YSIZE. This determination is to determine whether the currently processed divided region is at the lower end. If a negative determination is made in step 209, that is, if it is not the lower end, y is incremented by 1 in step 210 in order to perform processing on the next lower divided region, and the processing returns to step 202. On the other hand, if an affirmative determination is made in step 209, that is, if the currently processed divided region is the lower end, the processing ends.

以上説明したフローチャートにおいて、ノイズ領域であることを示す値を0としているが、もちろんこれに限るものではない。   In the flowchart described above, the value indicating the noise region is set to 0, but it is not limited to this.

このようにしてノイズが除去された周波数データを用いることで、認証処理では、周波数データの周波数成分が0であるとき、無効なデータであると判断する。無効なデータについては比較対象の母集団から削除し、有効な周波数成分データのみ比較を行う。   By using the frequency data from which noise has been removed in this way, the authentication process determines that the data is invalid when the frequency component of the frequency data is zero. Invalid data is deleted from the comparison target population, and only valid frequency component data is compared.

すなわち、エリアセンサ22で得られた指紋画像の指の周囲に発生するノイズにより導出される周波数成分データは認証で用いられないため、ノイズ領域を含めて認証した場合に発生する誤認識を防ぐことができるという効果が得られる。   That is, since frequency component data derived from noise generated around the finger of the fingerprint image obtained by the area sensor 22 is not used for authentication, erroneous recognition that occurs when authentication is performed including a noise region is prevented. The effect of being able to be obtained.

さらに、画素単位でノイズを除去する場合と比較して、高速に処理できるので、処理時間の短縮、及び消費電力を低減することができる。   Furthermore, since processing can be performed at a higher speed than when noise is removed in pixel units, processing time can be shortened and power consumption can be reduced.

また、上述した図6に示されるフローチャートの処理に加え、検出された輪郭を示す画素の位置を含む領域をノイズ領域としてさらに特定するようにしても良い。このように、輪郭を含む領域までをノイズ領域と特定して無効化することにより、輪郭の外側に位置するノイズまでをも含む領域を有効とする可能性を排除することができる。また、指紋認証には必ずしも指紋データの全てを必要とするわけではないので、結果的にデータ量を削減できることとなる。   Further, in addition to the processing of the flowchart shown in FIG. 6 described above, a region including the position of the pixel indicating the detected contour may be further specified as a noise region. Thus, by specifying and invalidating the area including the contour as the noise area, the possibility of validating the area including even the noise located outside the contour can be eliminated. In addition, since fingerprint authentication does not necessarily require all of fingerprint data, the amount of data can be reduced as a result.

以上説明した実施の形態における図5、図6で説明したフローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。   The processing flow of the flowcharts described in FIGS. 5 and 6 in the embodiment described above is an example, and the processing order is changed within the range not departing from the gist of the present invention, a new step is added, or unnecessary. It goes without saying that it is possible to delete various steps.

さらに、本実施の形態ではエリアセンサを用いたが、ラインセンサによって指紋画像データを取得する場合にも適用することができる。また、上述した実施の形態によれば、指紋の輪郭が検出できればノイズを除去することが可能であるので、輪郭検出処理は図5に示すフローチャートの処理に限るものではない。   Furthermore, although the area sensor is used in this embodiment, the present invention can also be applied when fingerprint image data is acquired by a line sensor. Further, according to the above-described embodiment, noise can be removed if the contour of the fingerprint can be detected. Therefore, the contour detection process is not limited to the process of the flowchart shown in FIG.

10 ノイズ除去装置
12 CPU
14 ROM
16 RAM
18 HDD
20 取得部
22 エリアセンサ
10 Noise removal device 12 CPU
14 ROM
16 RAM
18 HDD
20 Acquisition unit 22 Area sensor

Claims (11)

指紋を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データから、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する検出手段と、
前記指紋画像を、各々が複数の画素を含む複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された複数の領域の各々に含まれる複数の画素の画素値を用いて、各々の領域毎に周波数成分を導出する導出手段と、
前記検出手段により検出された前記指紋の輪郭を示す各画素の位置を用いて、前記分割手段により分割された複数の領域のうち、前記指紋の輪郭の外側に存在する各領域をノイズ領域として特定する特定手段と、
前記導出手段により導出された周波数成分のうち、前記特定手段によりノイズ領域として特定された各領域に対応する前記周波数成分を、前記ノイズ領域であることを示す値に変更することにより前記ノイズ領域内の全ての前記周波数成分を無効化する無効化手段と、
を有するノイズ除去装置。
An imaging means for imaging a fingerprint;
Detecting means for detecting a position of each pixel indicating an outline of the fingerprint from fingerprint image data representing a fingerprint image including a fingerprint imaged by the imaging means by a pixel value;
Dividing means for dividing the fingerprint image into a plurality of regions each including a plurality of pixels;
Derivation means for deriving a frequency component for each area using pixel values of a plurality of pixels included in each of the plurality of areas divided by the dividing means;
Using the position of each pixel indicating the outline of the fingerprint detected by the detection means, each area existing outside the outline of the fingerprint is identified as a noise area among the plurality of areas divided by the division means. Specific means to
Of the frequency components derived by the deriving unit, the frequency components corresponding to the respective regions identified as noise regions by the identifying unit are changed to values indicating the noise region, thereby changing the frequency components within the noise region. Invalidating means for invalidating all the frequency components of
A noise removing apparatus having
前記特定手段は、前記分割された領域毎に前記指紋の輪郭の座標の平均値を求め、求めた平均値よりも外側の前記分割された領域を前記ノイズ領域として特定する請求項1に記載のノイズ除去装置。The said specific | specification part calculates | requires the average value of the coordinate of the outline of the fingerprint for every said divided | segmented area | region, and specifies the said divided | segmented area | region outside the calculated | required average value as said noise area | region. Noise removal device. 前記検出手段は、前記指紋画像の一端部から他端部までを結ぶ直線上に並ぶ画素の位置に対応する画素値を前記指紋画像データから取得し、前記一端部に対応する画素の画素値から順に隣り合う画素同士の画素値の差を導出していき、該差の絶対値が予め定められた値を超えたか否かを判定することで、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する請求項1又は請求項2に記載のノイズ除去装置。 The detection means acquires a pixel value corresponding to a position of a pixel arranged on a straight line connecting from one end to the other end of the fingerprint image from the fingerprint image data, and from the pixel value of the pixel corresponding to the one end The position of the pixel indicating the outline of the fingerprint is detected by deriving a difference in pixel value between adjacent pixels in order and determining whether or not the absolute value of the difference exceeds a predetermined value. The noise removal apparatus according to claim 1 or 2 . 前記導出手段は、各々の領域毎に周波数の方向成分をさらに導出し、
前記無効化手段により無効化されなかった周波数成分、及び前記方向成分を用いて、指紋の認証を行なう認証手段をさらに有する請求項1請求項3のいずれか1項に記載のノイズ除去装置。
The deriving means further derives a frequency direction component for each region,
It said frequency component has not been disabled by the disabling means, and using the direction components, noise removal device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an authentication means for performing authentication of a fingerprint.
前記特定手段は、前記検出手段により検出された輪郭を示す画素の位置を含む前記領域をノイズ領域としてさらに特定する請求項1〜請求項のいずれか1項に記載のノイズ除去装置。 The specifying means, a noise removal apparatus according to any one of claims 1 to 4, further specifying the region including the position of the pixel indicating the detected contour by the detecting means as a noise region. 指紋を撮像する撮像手段により撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データから、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する検出段階と、
前記指紋画像を、各々が複数の画素を含む複数の領域に分割する分割段階と、
前記分割段階により分割された複数の領域の各々に含まれる複数の画素の画素値を用いて、各々の領域毎
に周波数成分を導出する導出段階と、
前記検出段階により検出された前記指紋の輪郭を示す各画素の位置を用いて、前記分割段階により分割された複数の領域のうち、前記指紋の輪郭の外側に存在する各領域をノイズ領域として特定する特定段階と、
前記導出段階により導出された周波数成分のうち、前記特定段階によりノイズ領域として特定された各領域に対応する前記周波数成分を、前記ノイズ領域であることを示す値に変更することにより前記ノイズ領域内の全ての前記周波数成分を無効化する無効化段階と、
を有するノイズ除去方法。
A detection step of detecting a position of each pixel indicating the outline of the fingerprint from fingerprint image data representing a fingerprint image including a fingerprint imaged by an imaging means for imaging a fingerprint by a pixel value;
A division step of dividing the fingerprint image into a plurality of regions each including a plurality of pixels;
A derivation step of deriving a frequency component for each region using pixel values of a plurality of pixels included in each of the plurality of regions divided by the division step;
Using the position of each pixel indicating the outline of the fingerprint detected in the detection stage , among the plurality of areas divided by the division stage, each area existing outside the outline of the fingerprint is identified as a noise area. Specific stages to do,
Of the frequency components derived in the deriving step, the frequency component corresponding to each region identified as the noise region in the identifying step is changed to a value indicating the noise region, thereby changing the frequency component in the noise region. An invalidation step of invalidating all the frequency components of
A noise removing method.
前記特定段階は、前記分割された領域毎に前記指紋の輪郭の座標の平均値を求め、求めた平均値よりも外側の前記分割された領域を前記ノイズ領域として特定する請求項6に記載のノイズ除去方法。The said specific step calculates | requires the average value of the coordinate of the outline of the fingerprint for every said divided | segmented area | region, and specifies the said divided | segmented area | region outside the calculated | required average value as said noise area | region. Noise removal method. 前記検出段階では、前記指紋画像の一端部から他端部までを結ぶ直線上に並ぶ画素の位置に対応する画素値を前記指紋画像データから取得し、前記一端部に対応する画素の画素値から順に隣り合う画素同士の画素値の差を導出していき、該差の絶対値が予め定められた値を超えたか否かを判定することで、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する請求項6又は請求項7に記載のノイズ除去方法。 In the detection step, a pixel value corresponding to a position of a pixel arranged on a straight line connecting from one end to the other end of the fingerprint image is obtained from the fingerprint image data, and from the pixel value of the pixel corresponding to the one end The position of the pixel indicating the outline of the fingerprint is detected by deriving a difference in pixel value between adjacent pixels in order and determining whether or not the absolute value of the difference exceeds a predetermined value. The noise removal method according to claim 6 or 7 . 前記導出段階では、各々の領域毎に周波数の方向成分をさらに導出し、
前記無効化段階により無効化されなかった周波数成分、及び前記方向成分を用いて、指紋の認証を行なう認証段階をさらに有する請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載のノイズ除去方法。
In the derivation step, a frequency direction component is further derived for each region,
The noise removal method according to any one of claims 6 to 8, further comprising an authentication step of performing fingerprint authentication using the frequency component that has not been invalidated by the invalidation step and the direction component.
前記特定段階では、前記検出段階により検出された輪郭を示す画素の位置を含む前記領域をノイズ領域としてさらに特定する請求項〜請求項のいずれか1項に記載のノイズ除去方法。 The noise removal method according to any one of claims 6 to 9 , wherein in the specifying step, the region including the position of a pixel indicating the contour detected in the detection step is further specified as a noise region. コンピュータを、
指紋を撮像する撮像手段により撮像された指紋を含む指紋画像を画素値で表現した指紋画像データから、前記指紋の輪郭を示す画素の位置を検出する検出手段と、
前記指紋画像を、各々が複数の画素を含む複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された複数の領域の各々に含まれる複数の画素の画素値を用いて、各々の領域毎に周波数成分を導出する導出手段と、
前記検出手段により検出された前記指紋の輪郭を示す各画素の位置を用いて、前記分割手段により分割された複数の領域のうち、前記指紋の輪郭の外側に存在する各領域をノイズ領域として特定する特定手段と、
前記導出手段により導出された周波数成分のうち、前記特定手段によりノイズ領域として特定された各領域に対応する前記周波数成分を、前記ノイズ領域であることを示す値に変更することにより前記ノイズ領域内の全ての前記周波数成分を無効化する無効化手段と、
して機能させるためのノイズ除去プログラム。
Computer
Detection means for detecting the position of each pixel indicating the outline of the fingerprint from fingerprint image data representing a fingerprint image including a fingerprint imaged by an imaging means for imaging a fingerprint by pixel values;
Dividing means for dividing the fingerprint image into a plurality of regions each including a plurality of pixels;
Derivation means for deriving a frequency component for each area using pixel values of a plurality of pixels included in each of the plurality of areas divided by the dividing means;
Using the position of each pixel indicating the outline of the fingerprint detected by the detection means, each area existing outside the outline of the fingerprint is identified as a noise area among the plurality of areas divided by the division means. Specific means to
Of the frequency components derived by the deriving unit, the frequency components corresponding to the respective regions identified as noise regions by the identifying unit are changed to values indicating the noise region, thereby changing the frequency components within the noise region. Invalidating means for invalidating all the frequency components of
Noise removal program to make it function.
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