JP5679282B2 - 芯線幅測定装置、芯線幅計算方法、芯線幅計算プログラム - Google Patents
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Description
局所指紋品質計算では、指紋芯線画像内の特定領域における隣り合う指紋芯線の幅(つまり、指紋芯線間の距離)である芯線幅を測定すると共にその安定度を算出する(局所指紋品質計算)。
しかしながら、例えば、図10に示すように、人間の感覚としては、設定された領域内全体として芯線幅の安定度が高く、指紋品質が高いと思われる指紋芯線領域においても、上述のように、各芯線点における芯線幅に基づき算出された分散値に基づき指紋品質を評価する手法では、指紋品質が著しく低いと判定されてしまうといった不都合がある。
指紋照合は、上述のように、指紋品質の高い、より広い領域を指紋照合対象とすることにより、照合精度をより高めることができる。
これに対して、指紋品質の高い指紋領域が指紋照合の対象から除外された場合、指紋照合精度の著しい低下がしてしまう可能性がある。
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、設定した指紋領域に特徴点が含まれている場合でも、当該指紋領域における指紋品質を正確に評価し得る芯線幅測定装置、芯線幅計算方法、および芯線幅計算プログラムを提供することを、その目的とする。
次に、本発明の実施形態について、その基本的構成内容を説明する。
また、指紋照合システム1は、指紋芯線品質計算装置10による指紋芯線画像の局所指紋品質計算結果に基づき指紋照合を行う(指紋照合機能)。
このマーキング設定機能で、芯線幅測定部12は、特徴点が端点である場合に、この端点から図3に示すように、芯線上を1方向に一定距離マーキングを行う。一方、特徴点が分岐点である場合には、この分岐点から3方向(1〜3:図4)に、芯線上を一定距離マーキングする処理を行う。
このとき、上記マーキングされた芯線に対応する隣接芯線と設定された特徴点垂線と、の交点が特定される。
一方、設定された特徴点垂線の起点となった特徴点が分岐点である場合に、芯線幅測定部12は、隣接芯線および特徴点垂線の各交点(m’,n’:図4)を起点として、図4に示すように、隣接芯線上を両方向に一定距離マーキングする。
尚、上記芯線方向直線は各対象芯線点における芯線の方向(流れ方向)示す直線であり、芯線方向直線は、例えば、対象芯線点を接点とした芯線に対する接線を示すものとする。
また、芯線幅測定部12が芯線幅端点Aから上記探索垂線を延長して設定した場合に交点が最初に設定される芯線を第2隣接芯線とする。
ここで、上記探索垂線と第2隣接芯線との交点がマーキングされていない場合に、この交点を芯線幅端点Bとする(芯線幅測定手段、芯線幅測定機能)。
尚、芯線品質計算部13は、芯線画像を格子状に分割することにより、判定対象の各領域を設定する設定であっても良い。
これにより、芯線品質計算部13は、入力された芯線画像中における局所指紋品質が高いと判定した領域を指紋照合の対象領域とし、局所指紋品質が低いと判定した領域を指紋照合の対象から除外することにより、指紋照合の対象領域を決定する。
これにより、特徴点に近似する位置にある対象芯線点に対応した芯線幅を、設定領域内における全体的な芯線品質を反映した芯線幅として導出することが可能となる。
次に、上記実施形態の動作について、その概略を説明する。
まず、指紋芯線品質計算装置10の芯線幅測定部12が、設定された領域に含まれる各指紋芯線特徴点を起点として、芯線上に一定の長さのマーキングを行い、指紋芯線特徴点から当該指紋芯線特徴点の特徴点方向に対して垂直な垂線を伸ばしこの垂線とマーキングされた芯線に対する隣接芯線との交点を起点として、隣接芯線上に一定の長さのマーキングを行う(マーキング設定工程)。
次に、芯線幅測定部12は、設定領域に含まれる芯線点を起点とし当該芯線点における芯線(対応芯線)の方向に対して垂直な方向を示す探索垂線を設定する(探索垂線設定工程)。
次いで、芯線幅測定部12は、芯線幅端点AおよびB間の距離を、対象芯線点における隣接芯線との芯線幅として導出する(芯線幅測定工程)。
また、本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、DVD、CD、フラッシュメモリなどに記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
次に、指紋特徴抽出装置9が、入力された濃淡をもつ指紋画像を二値化し(二値化部91)、二値化された画像中の隆線を芯線化した指紋芯線画像を生成する(細線化部92)。
一方、特徴点が分岐点である場合には、図4に示すように、この分岐点から3方向((1)〜(3):図4)に芯線上の一定距離をマーキングする。
ここで、特徴点垂線は、各特徴点を起点として特徴点方向に対して垂直な方向へと直線を伸ばすことにより設定されるものとする。これにより、この特徴点垂線とマーキングした芯線の両隣りにある隣接芯線との交点が特定される。
尚、芯線幅測定部12は、設定された特徴点垂線の起点となった特徴点が端点である場合に、隣接芯線および特徴点垂線の交点(m,nとする:図3)を起点として、図3に示すように、上記端点における特徴点方向とは逆方向に隣接芯線上を一定距離のマーキングを行う。
尚、上記芯線方向直線は、対象芯線点を接点とした芯線に対する接線を示すものであってもよい。
第1の隣接芯線および探索垂線の交点が予めマーキングされていない場合に(ノー:ステップS104)、芯線幅測定部12は、この交点(芯線幅端点Bとする)と対象芯線点(芯線幅端点Aとする)との距離を測定し(通常の芯線幅測定)、上記対象芯線点における芯線幅として記憶する(ステップS105:芯線幅を取得)。
具体的には、芯線幅測定部12は、図5および図6における、それぞれ左側の円部中心点を芯線幅端点A、これに対応する隣接芯線と探索垂線との交点それぞれを芯線幅端点B1,B2に設定し、芯線幅端点Aと芯線幅端点B1,B2それぞれとの距離を測定する。
ここでは、芯線幅測定部12は、マーキングされていない交点(つまり、芯線幅端点B’)が見つかるまで探索垂線を延長し、芯線幅端点A’およびB’をそれぞれ設定するものとする。
また、芯線幅測定部12は、上側の芯線幅端点A’はマーキングされているため、探索垂線を延長し第2隣接芯線(d:図5)との交点を芯線幅端点B’に設定する。
ここで、芯線品質計算部13は、この品質スコアが一定値より低い領域を照合対象から除外し、品質スコアが一定値より高い領域を照合対象として設定する。
これにより、指紋品質が低いと判定されるべき領域の指紋品質が誤って高く判定されたり、指紋品質の低い領域が照合対象とされたりしてしまうことを有効に抑制することができる。
尚、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
指紋芯線画像内に設定された領域に含まれる芯線上の任意点である芯線点から当該芯線点を含む芯線に隣接する芯線を示す隣接芯線までの距離としての芯線幅を測定する芯線幅測定部と、この測定結果の分散の度合いに基づき前記領域における指紋芯線の品質を評価する芯線品質計算部とを備えた指紋品質計算装置であって、
前記芯線幅測定部は、
前記領域に含まれる各指紋芯線特徴点を起点として芯線上に一定の長さのマーキングを行うと共に、前記指紋芯線特徴点から当該指紋芯線特徴点の特徴点方向に対して垂直な垂線を伸ばし、この垂線と前記マーキングされた芯線に対する隣接芯線との交点を起点として前記隣接芯線上に一定の長さのマーキングを行うマーキング設定手段と、
前記芯線点を起点として当該芯線点における前記芯線の方向に対して垂直な探索垂線を設定する探索垂線設定手段と、
前記芯線に対応する隣接芯線と前記探索垂線との交点に前記マーキングが行われている場合にこの交点を芯線幅端点Aとし、前記探索垂線を延長して前記隣接芯線に対して隣接する芯線との交点が前記マーキングされていない場合に当該交点を芯線幅端点Bとし、前記芯線幅端点AおよびB間の距離を前記芯線点における芯線幅として導出する芯線幅測定手段とを備えたことを特徴とする指紋品質計算装置。
付記1に記載の指紋品質計算装置において、
前記探索垂線設定手段は、前記芯線上の芯線点を接点とする前記芯線の接線を設定すると共に、前記芯線点で前記接線に直交する直線を前記探索垂線として設定する探索垂線設定機能を備えたことを特徴とする指紋品質計算装置。
付記1に記載の指紋品質計算装置において、
前記マーキング設定手段は、前記指紋芯線特徴点が分岐点である場合に、前記隣接芯線と前記垂線との交点を中心として前記隣接芯線上の両方向に一定の長さのマーキングを行うことを特徴とした指紋品質計算装置。
付記1または3に記載の指紋品質計算装置において、
前記マーキング設定手段は、前記指紋芯線特徴点が端点である場合に、前記隣接芯線と前記垂線との交点を起点として前記端点の特徴点方向と逆の方向に一定の長さのマーキングを行うことを特徴とした指紋照合補助装置。
指紋芯線画像の一定領域に含まれる異なる芯線間の距離である芯線幅を測定する指紋品質計算装置にあって、前記芯線幅に基づき指紋芯線の品質を評価する指紋品質計算方法であって、
前記領域に含まれる各指紋芯線特徴点を起点として芯線上に一定の長さのマーキングを行うと共に、前記指紋芯線特徴点から当該指紋芯線特徴点の特徴点方向に対して垂直な垂線を伸ばし、
この垂線と前記マーキングされた芯線に対応する隣接芯線との交点を起点として前記隣接芯線上に一定の長さのマーキングを行い、
前記領域に含まれる芯線上の任意点である芯線点を起点として当該芯線点における前記芯線の方向に対して垂直な探索垂線を設定し、
前記芯線に対応する隣接芯線と前記探索垂線との交点に前記マーキングが行われている場合にこの交点を芯線幅端点Aとし、
前記探索垂線を延長して前記隣接芯線に対して隣接する芯線との交点がマーキングされていない場合にこの交点を芯線幅端点Bとし、
前記芯線幅端点AおよびB間の距離を前記芯線点における芯線幅として導出する構成とし、これらの各動作手順を前記指紋品質計算装置が実行するようにしたことを特徴とする指紋品質計算方法。
指紋芯線画像の一定領域に含まれる異なる芯線間の距離である芯線幅を測定する指紋品質計算装置にあって、前記芯線幅に基づき指紋芯線の品質を評価するための指紋品質計算プログラムであって、
前記領域に含まれる各指紋芯線特徴点を起点として芯線上に一定の長さのマーキングを行うと共に、前記指紋芯線特徴点から当該指紋芯線特徴点の特徴点方向に対して垂直な垂線を伸ばし、この垂線と前記マーキングされた芯線に隣接する隣接芯線との交点を起点として前記隣接芯線上に一定の長さのマーキングを行うマーキング設定機能と、
前記領域に含まれる芯線上の点としての芯線点を起点として当該芯線点における前記芯線の方向に対して垂直な探索垂線を設定する探索垂線設定機能と、
前記芯線に対する隣接芯線と前記探索垂線との交点にマーキングが行われている場合にこの交点を芯線幅端点Aとし、前記探索垂線を延長して前記隣接芯線に対して隣接する芯線との交点がマーキングされていない場合にこの交点を芯線幅端点Bとし、前記芯線幅端点AおよびB間の距離を前記芯線点における芯線幅として導出する芯線幅測定機能とを、前記指紋品質計算装置の有するコンピュータに実現させることを特徴とした指紋品質計算プログラム。
8 指紋入力装置
9 特徴抽出装置
10 指紋芯線品質計算装置
12 芯線幅測定部
13 芯線品質計算部
Claims (6)
- 指紋芯線画像内に設定された領域に含まれる各指紋芯線特徴点を起点として芯線上に一定の長さのマーキングを行うと共に、前記指紋芯線特徴点から当該指紋芯線特徴点の特徴点方向に対して垂直な垂線を伸ばし、この垂線と前記マーキングされた芯線に対する隣接芯線との交点を起点として前記隣接芯線上に一定の長さのマーキングを行うマーキング設定手段と、
前記領域に含まれる芯線上の任意点である芯線点を起点として当該芯線点における前記芯線の方向に対して垂直な探索垂線を設定する探索垂線設定手段と、
前記隣接芯線と前記探索垂線との交点に前記マーキングが行われている場合は、芯線と前記探索垂線とがマーキングされていない交点を形成するまで前記探索垂線を延長し、マーキングされていない交点とひとつ前に形成された交点との間の距離を前記芯線点における芯線幅として導出する芯線幅測定手段
とを備えた芯線幅測定装置。 - 請求項1に記載の芯線幅測定装置において、
前記探索垂線設定手段は、前記芯線上の芯線点を接点とする前記芯線の接線を設定すると共に、前記芯線点で前記接線に直交する直線を前記探索垂線として設定する探索垂線設定機能を備えたことを特徴とする芯線幅測定装置。 - 請求項1に記載の芯線幅測定装置において、
前記マーキング設定手段は、前記指紋芯線特徴点が分岐点である場合に、前記隣接芯線と前記垂線との交点を中心として前記隣接芯線上の両方向に一定の長さのマーキングを行うことを特徴とした芯線幅測定装置。 - 請求項1または3に記載の芯線幅測定装置において、
前記マーキング設定手段は、前記指紋芯線特徴点が端点である場合に、前記隣接芯線と前記垂線との交点を起点として前記端点の特徴点方向と逆の方向に一定の長さのマーキングを行うことを特徴とした芯線幅測定装置。 - 指紋芯線画像内に設定された領域に含まれる各指紋芯線特徴点を起点として芯線上に一定の長さのマーキングを行うと共に、前記指紋芯線特徴点から当該指紋芯線特徴点の特徴点方向に対して垂直な垂線を伸ばし、
この垂線と前記マーキングされた芯線に対応する隣接芯線との交点を起点として前記隣接芯線上に一定の長さのマーキングを行い、
前記領域に含まれる芯線上の任意点である芯線点を起点として当該芯線点における前記芯線の方向に対して垂直な探索垂線を設定し、
前記隣接芯線と前記探索垂線との交点に前記マーキングが行われている場合は、芯線と前記探索垂線とがマーキングされていない交点を形成するまで前記探索垂線を延長し、マーキングされていない交点とひとつ前に形成された交点との間の距離を前記芯線点における芯線幅として導出する構成とし、これらの各動作手順を芯線幅測定装置が実行するようにしたことを特徴とする芯線幅計算方法。 - 指紋芯線画像内に設定された領域に含まれる各指紋芯線特徴点を起点として芯線上に一定の長さのマーキングを行うと共に、前記指紋芯線特徴点から当該指紋芯線特徴点の特徴点方向に対して垂直な垂線を伸ばし、この垂線と前記マーキングされた芯線に対する隣接芯線との交点を起点として前記隣接芯線上に一定の長さのマーキングを行うマーキング設定機能と、
前記領域に含まれる芯線上の点としての芯線点を起点として当該芯線点における前記芯線の方向に対して垂直な探索垂線を設定する探索垂線設定機能と、
前記芯線に対する隣接芯線と前記探索垂線との交点にマーキングが行われている場合は、芯線と前記探索垂線とがマーキングされていない交点を形成するまで前記探索垂線を延長し、マーキングされていない交点とひとつ前に形成された交点との間の距離を前記芯線点における芯線幅として導出する芯線幅測定機能とを、芯線幅測定装置の有するコンピュータに実現させることを特徴とした芯線幅計算プログラム。
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