JP7197017B2 - 処理装置、システム、生体認証システム、処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出する手段と、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出する手段と、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正する粗調整手段と、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択する微調整手段と、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出する手段と、を備える。
認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出するステップと、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出するステップと、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正するステップと、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択するステップと、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出するステップと、を備える。
コンピュータに、
認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出するステップと、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出するステップと、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正するステップと、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択するステップと、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出するステップと、を実行させる。
図1に示すように、実施の形態に係る認証用画像抽出装置11は、指紋などの認証に使用する画像等を抽出する装置であり、以降の実施形態の説明において詳細を記す。図2に示すように、実施の形態に係るシステム10は、測定装置12と、平坦化装置13と、認証用画像抽出装置11と、認証装置14とを備える。
図3は、第1の実施の形態に係る、領域における縞模様鮮明度に基づき指紋画像を抽出する動作を例示する図である。言い換えると、図3は、本発明の第1の実施形態に係る、縞模様鮮明度の深度依存性により認証用画像を抽出する処理の動作を例示する図である。測定装置12から平坦化装置13を経て出力されたデータは、3次元空間上の各位置における輝度を示し、図3に示される断層画像群100に示すように、各深度における断層画像101、102、…10k、…、10nとして表せる。kは自然数であり、nは断層画像の総枚数である。断層画像はXY面で複数の領域に分割されており、領域101a、101bは断層画像101に属する領域を意味する。
第2の実施形態では、第1の実施形態における乖離した深度の修正処理を繰り返すことで、明瞭な指紋画像の抽出を安定化させる処理を提示する。図6は本発明の第2の実施形態に係る、深度画像の修正処理の動作を例示する図である。すなわち、図6は、第2の実施の形態に係る、乖離した深度の修正処理を反復することで指紋画像を抽出する動作を例示する図である。
第3の実施形態では、第1乃至2の実施形態において対象とする深度の探索範囲を限定することで、表皮指紋及び真皮指紋を抽出する処理を提示する。一般的に指の3次元輝度データに対して、空気と表皮、表皮と真皮の界面の深度において、縞模様鮮明度は極大値をとり、それぞれ表皮指紋及び真皮指紋に対応する。第1乃至2の実施形態では、一つの極大値に収束する形態であり、2つの指紋画像を取得することができない。そのため、本実施形態では探索範囲をそれぞれ限定することで、2つの指紋画像を抽出する方法を説明する。
第4の実施形態では、第1乃至3の実施形態においてXY面に分割する領域の範囲を、認識対象の指によって適応的に変更する処理を提示する。例えば、OCLは領域内の縞模様が一方向であることを示す量であるが、領域の範囲を過度に広げた場合、領域内の指紋は一方向の縞模様ではなくなる。逆に領域の範囲を狭めた場合、縞模様は消失する。縞模様の間隔は個人によって異なるため、固定的な範囲ではなく、認識対象の指によって適応的に変更できることが望ましい。そこで、第4の実施形態では、指紋の空間周波数を推定した後で、XY面に分割する領域の範囲を決定し、第1乃至3の実施形態の指紋抽出処理を施す。
なお、上記の第1から第4までの実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、各構成要素の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出する手段と、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出する手段と、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正する粗調整手段と、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択する微調整手段と、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出する手段と、
を備える処理装置。
前記修正された深度を示す粗調整深度情報と、前記選択された深度を示す微調整深度情報との差分量を領域ごとに算出する手段と、
前記差分量が閾値以上である場合、
前記粗調整手段が、前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記修正された深度を再修正して、
前記微調整手段が、前記再修正した深度を、前記再修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度に再選択して、
前記再修正された深度を示す再粗調整深度情報と、前記再選択された深度を示す再微調整深度情報との差分量を領域ごとに算出する手段と、
前記差分量が閾値を下回った場合、前記再選択された深度に基づき、前記輝度を有する画像を抽出する手段と、をさらに備える、
付記1に記載の処理装置。
前記縞模様鮮明度の深度依存性の算出を、指定した深度に限定する手段を備える、
付記1又は2に記載のいずれかの処理装置。
前記領域の範囲を、前記3次元輝度データから縞模様の空間周波数を決定した上で算出する手段を備える、
付記1~3のいずれか1項に記載の処理装置。
前記縞模様鮮明度は、前記領域における縞模様の一方向性を示す、
付記1~4のいずれか1項に記載の処理装置。
前記縞模様鮮明度は、前記領域における空間周波数の単一性を示す、
付記1~4のいずれか1項に記載の処理装置。
前記縞模様鮮明度は、前記領域における縞の明暗部ごとの輝度の一様性を示す、
付記1~4のいずれか1項に記載の処理装置。
前記縞模様鮮明度は、前記領域における明暗の縞の幅に対して一様性を示す、
付記1~4のいずれか1項に記載の処理装置。
前記縞模様鮮明度は、付記5~8のいずれか1項に記載の縞模様鮮明度の組合せによる、
付記1~4のいずれか1項に記載の処理装置。
前記粗調整手段は、メディアンフィルタを使用する、
付記1~9のいずれか1項に記載の処理装置。
前記粗調整手段は、バイラテラルフィルタを使用する、
付記1~9のいずれか1項に記載の処理装置。
前記粗調整手段は、空間周波数に対するフィルタを使用する、
付記1~9のいずれか1項に記載の処理装置。
認識対象を示す3次元断層輝度データを取得する装置と、
付記1~12のいずれか1項に記載の処理装置と、を備え、
前記認識対象の内部の縞状の文様を有する断層画像を取得する、
システム。
認識対象である生体を示す3次元断層輝度データを取得する装置と、
付記1~12のいずれか1項に記載の処理装置と、
前記認識対象の内部の縞状の文様を有する断層画像と、個人情報に紐づいた画像データとを照合する処理装置とを備え、
前記断層画像と前記画像データの比較により個人を特定する、
生体認証システム。
認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出するステップと、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出するステップと、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正するステップと、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択するステップと、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出するステップと、を備える処理方法。
コンピュータに、
認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出するステップと、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出するステップと、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正するステップと、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択するステップと、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出するステップと、を実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
11 認証用画像抽出装置
12 測定装置
13 平坦化装置
14 認証装置
100、300 断層画像群
110a、110b、310 縞模様鮮明度の深度依存性
101、102、10k、10n、301、302、30k、30n、400 断層画像
101a、101b、3011、3012、301m 領域
120a、120b、130a、130b、140b、200a、210a、210b、220b、411 画素
111a、111b、311、421 グラフ
112a、112b、113、312、313、314 深度
412 リング
500 装置
501 プロセッサ
502 メモリ
503 インタフェース
Claims (10)
- 認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出する手段と、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出する手段と、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正する粗調整手段と、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択する微調整手段と、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出する手段と、
を備える処理装置。 - 前記修正された深度を示す粗調整深度情報と、前記選択された深度を示す微調整深度情報との差分量を領域ごとに算出する手段と、
前記差分量が閾値以上である場合、
前記粗調整手段が、前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記修正された深度を再修正して、
前記微調整手段が、前記再修正した深度を、前記再修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度に再選択して、
前記再修正された深度を示す再粗調整深度情報と、前記再選択された深度を示す再微調整深度情報との差分量を領域ごとに算出する手段と、
前記差分量が閾値を下回った場合、前記再選択された深度に基づき、前記輝度を有する画像を抽出する手段と、をさらに備える、
請求項1に記載の処理装置。 - 前記縞模様鮮明度の深度依存性の算出を、指定した深度に限定する手段を備える、
請求項1又は2に記載のいずれかの処理装置。 - 前記領域の範囲を、前記3次元輝度データから縞模様の空間周波数を決定した上で算出する手段を備える、
請求項1~3のいずれか1項に記載の処理装置。 - 前記縞模様鮮明度は、前記領域における縞模様の一方向性を示す、
請求項1~4のいずれか1項に記載の処理装置。 - 前記縞模様鮮明度は、前記領域における空間周波数の単一性を示す、
請求項1~4のいずれか1項に記載の処理装置。 - 認識対象を示す3次元断層輝度データを取得する装置と、
請求項1~6のいずれか1項に記載の処理装置と、を備え、
前記認識対象の内部の縞状の文様を有する断層画像を取得する、
システム。 - 認識対象である生体を示す3次元断層輝度データを取得する装置と、
請求項1~6のいずれか1項に記載の処理装置と、
前記認識対象の内部の縞状の文様を有する断層画像と、個人情報に紐づいた画像データとを照合する処理装置とを備え、
前記断層画像と前記画像データの比較により個人を特定する、
生体認証システム。 - 認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出するステップと、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出するステップと、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正するステップと、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択するステップと、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出するステップと、を備える処理方法。 - コンピュータに、
認証対象を示す3次元輝度データから、前記認証対象の深さ方向に対して垂直な平面上の複数の領域において縞模様鮮明度の深度依存性を算出するステップと、
前記縞模様鮮明度の深度依存性において前記縞模様鮮明度が最大値である深度を算出するステップと、
前記複数の領域のそれぞれの周囲に位置する他の領域の深度に基づき、前記算出した深度を修正するステップと、
前記修正した深度を、前記修正した深度に最も近く、前記縞模様鮮明度が極値である深度を、選択するステップと、
前記選択された深度に基づき、輝度を有する画像を抽出するステップと、を実行させるプログラム。
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