JP7251619B2 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法及び記録媒体に関する。

特許文献１には、指の汗腺による個人特定方法が記載されている。特許文献１に記載の方法では、指紋画像の２値化画像を細線化、ラベリングしてラベリング画像における画素数が所定値以上のグループを指紋隆線間の凹部として消去し、消去後に残ったグループを汗腺とし、その数と予め登録された数を比較し、個人を特定する。

特許第２８５９７９４号公報 特開２００７－２７２７７５号公報 特開平２－１５３４７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、汗腺の数だけを比較して個人を特定するため、高い精度で個人を特定することは困難である。

本発明の目的は、上述した課題を鑑み、高精度な個人の特定を実現可能な汗腺孔に関する特徴情報を取得することができる情報処理装置、情報処理方法及び記録媒体を提供することにある。

本発明の一観点によれば、皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出する汗腺孔抽出部と、前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得する情報取得部とを有する情報処理装置が提供される。

本発明の他の観点によれば、皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出し、前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得する情報処理方法が提供される。

本発明のさらに他の観点によれば、コンピュータに、皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出し、前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得することを実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。

本発明によれば、高精度な個人の特定を実現可能な汗腺孔に関する特徴情報を取得することができる。

図１は、本発明の第１実施形態による情報処理装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態による情報処理装置における汗腺孔情報の取得動作を示すフローチャートである。 図３Ａは、指紋撮像部により撮影された指紋画像の例を示す図である。 図３Ｂは、指紋撮像部により撮影された指紋画像の例を示す図である。 図４Ａは、本発明の第１実施形態による情報処理装置における指紋画像の分割処理の例を示す概略図である。 図４Ｂは、本発明の第１実施形態による情報処理装置における指紋画像の分割処理の他の例を示す概略図である。 図５は、本発明の第１実施形態による情報処理装置におけるＯリングによる汗腺孔の抽出処理の例を示す概略図である。 図６は、本発明の第１実施形態による情報処理装置におけるＣリングによる汗腺孔の抽出処理の例を示す概略図である。 図７は、本発明の第１実施形態による情報処理装置における汗腺孔の方向情報の取得処理を示す概略図である。 図８Ａは、本発明の第１実施形態による情報処理装置において取得される汗腺孔情報に含まれる位置情報、方向情報、及び誤差許容範囲の例を示す概略図である。 図８Ｂは、本発明の第１実施形態による情報処理装置において取得される汗腺孔情報に含まれる位置情報、方向情報、及び誤差許容範囲の例を示す概略図である。 図９は、本発明の第２実施形態による情報処理装置における照合動作を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の第２実施形態による情報処理装置における汗腺孔の位置情報による照合処理の例を示す概略図である。 図１１は、本発明の第２実施形態による情報処理装置における汗腺孔の方向情報による照合処理の例を示す概略図である。 図１２は、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作を示すフローチャートである。 図１３は、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における交点での接続処理の例を示す概略図である。 図１４は、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における交点での接続処理により描画された疑似隆線の例を示す概略図である。 図１５は、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における分岐の接続処理の例を示す概略図である。 図１６は、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における谷線を利用した接続処理の例を示す概略図である。 図１７Ａは、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における非谷線部分の判定処理の例を示す概略図である。 図１７Ｂは、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における非谷線部分の判定処理の例を示す概略図である。 図１８は、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における描画の中断処理の例を示す概略図である。 図１９Ａは、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における分岐の接続処理の他の例を示す概略図である。 図１９Ｂは、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における分岐の接続処理の他の例を示す概略図である。 図２０は、本発明の第３実施形態による情報処理装置における疑似隆線の描画動作における端点での描画の停止処理の例を示す概略図である。 図２１は、本発明の他の実施形態による情報処理装置の構成を示すブロック図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による情報処理装置及び情報処理方法について図１乃至図８Ｂを用いて説明する。

まず、本実施形態による情報処理装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による情報処理装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態による情報処理装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、記憶部１４と、入力部１６と、指紋撮像部１８と、表示部２０とを有している。ＣＰＵ１０、ＲＡＭ１２、記憶部１４、入力部１６、指紋撮像部１８及び表示部２０は、共通バス２２に接続されている。

情報処理装置１は、特に限定されるものではないが、例えば、ラップトップ型、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置である。また、情報処理装置１は、例えば、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータ等であってもよい。

ＣＰＵ１０は、記憶部１４に記憶されたプログラムを実行することにより動作し、情報処理装置１全体の動作を制御する制御部として機能する。また、ＣＰＵ１０は、記憶部１４に記憶されたプログラムを実行して情報処理装置１としての各種処理を実行する。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０の動作に必要なメモリ領域を提供する。具体的には、ＣＰＵ１０は、記憶部１４に記憶されたプログラムを実行することにより、以下のように機能部として機能する。

本実施形態による情報処理装置１は、登録すべき対象者の指の指紋画像に撮像された汗腺孔に関する特徴情報である汗腺孔情報を、その指紋画像から取得して登録する特徴情報取得装置として機能する。特徴情報取得装置として機能するため、情報処理装置１のＣＰＵ１０は、後述するように、画像取得部１０２、画像分割部１０４、汗腺孔抽出部１０６、方向検出部１０８、誤差設定部１１０、信頼性取得部１１２及び登録部１１４として機能する。汗腺孔抽出部１０６及び方向検出部１０８は、汗腺孔情報を汗腺孔の各々について取得する情報取得部として機能する。本実施形態では、特徴情報取得装置として機能する情報処理装置１について説明する。

なお、情報処理装置１は、特定すべき対象者の汗腺孔情報と、登録された登録者の汗腺孔情報とを照合して対象者を特定する照合装置としても機能する。照合装置として機能するため、情報処理装置１のＣＰＵ１０は、後述するように、照合部１１６及び判定部１１８として機能する。照合装置として機能する情報処理装置１については第２実施形態で説明する。

さらに、情報処理装置１は、指紋画像から取得された汗腺孔情報に基づき疑似的な隆線である疑似隆線を描画する隆線描画装置としても機能する。隆線描画装置として機能するため、情報処理装置１のＣＰＵ１０は、後述するように、隆線描画部１２０として機能する。隆線描画装置として機能する情報処理装置１については第３実施形態で説明する。

記憶部１４は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリのような記憶媒体により構成されている。記憶部１４は、ＣＰＵ１０により実行されるプログラム、そのプログラムの実行の際にＣＰＵ１０により参照されるデータ等を記憶する。

また、記憶部１４は、汗腺孔情報データベース（ＤＢ、Database）１４２を格納している。汗腺孔情報ＤＢ１４２には、登録者の個人情報に関連付けられて、登録者の指の指紋画像から取得された汗腺孔情報が登録されている。汗腺孔情報ＤＢ１４２に登録された汗腺孔情報である登録汗腺孔情報は、対象者の特定に際して、特定すべき対象者の指の指紋画像から取得された汗腺孔情報と照合される。

入力部１６は、情報処理装置１に対するオペレータからの情報、指示等の入力を受け付ける。オペレータは、入力部１６を介して、情報処理装置１に対して、処理の実行の指示を入力したり、各種情報を入力したりすることができる。入力部１６は、特に限定されるものではないが、例えば、キーボード、マウス等により構成されている。また、入力部１６は、例えば、表示部２０に組み込まれたタッチパネルにより構成されていてもよい。

指紋撮像部１８は、対象者の指の腹を撮像して指紋画像を取得する指紋撮像装置である。指紋撮像部１８は、隆線及び谷線のみならず、汗腺孔をも含む指紋画像を撮像する。指紋撮像部１８は、例えば、イメージセンサの撮像面に腹を向けて置かれた指に入射して指内で散乱後、指外に出射した近赤外光をイメージセンサで受光することにより指紋を撮像することができる。指紋撮像部１８は、例えば、撮像面へ指を置く際に指の位置をガイドして規制するガイド構造により、指紋画像の画像領域における指紋の位置を特定の位置に合わせることができる。なお、指紋撮像部１８が指紋画像を取得する方式は、汗腺孔をも含む指紋画像を取得可能であれば特に限定されるものではなく、種々の方式を採用することができる。

表示部２０は、ＣＰＵ１０による制御に従って、各種処理を実行するためのプログラムの画面等の画面を表示する。表示部２０は、例えば、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等により構成されている。また、表示部２０は、ラップトップ型、タブレット型のパーソナルコンピュータである情報処理装置１に内蔵されたものであってもよいし、情報処理装置１とは別個に設けられた外部ディスプレイであってもよい。表示部２０は、入力部１６であるタッチパネルが組み込まれたタッチパネルディスプレイにより構成されてもよい。

なお、上述した情報処理装置１における各部の機能の一部又は全部は、必ずしも単一の装置で実現される必要はなく、サーバ等の他の外部装置により実現されてもよい。例えば、ＣＰＵ１０の各部の機能の一部又は全部は、ネットワークを介して情報処理装置１と通信可能に接続されるサーバのＣＰＵにより実現されてもよい。また、例えば、記憶部１４は、ネットワークを介して情報処理装置１と通信可能に接続されるサーバの記憶装置、ネットワークストレージ等により実現されてもよい。

こうして、本実施形態による情報処理装置１が構成されている。

指紋は、個人によって異なるという万人不同性を有するとともに、一生変化することがないという終生不変性を有している。このため、指紋は、個人の特定が必要となる場面において広く利用されるに至っている。しかしながら、従来の技術では、新生児や乳児について、指紋に関する特徴を抽出することが困難であった。

一方、本実施形態による情報処理装置１は、以下に説明するように、指紋画像に含まれる汗腺孔に関する特徴情報として、汗腺孔に関する位置情報と汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を汗腺孔の各々について取得する。本実施形態による情報処理装置１は、新生児や乳児の指についてもその指紋画像から汗腺孔情報を取得することができる。指紋を構成する隆線は、汗腺孔を含む部分が連続して隆起したものである。このような隆線に関連する汗腺孔の位置等の特徴も個人によって異なる。このため、本実施形態による情報処理装置１により取得される汗腺孔情報は、新生児や乳児を含む個人の特定に利用することができる。さらに、汗腺孔情報は、位置情報のみならず方向情報をも含むため、高精度な個人の特定を実現することができる。

なお、本実施形態による情報処理装置１は、新生児や乳児の指についてのみならず、あらゆる年齢層の者の指について汗腺孔情報を取得することができる。

また、汗腺孔情報を取得する指は、特に限定されるものではない。本実施形態による情報処理装置１は、指紋画像が取得されたあらゆる指について汗腺孔情報を取得することができる。例えば、情報処理装置１は、左手及び右手それぞれの親指、人差し指、中指、薬指、及び小指の合計１０本の指のうちの１本又は複数本の指についてその指紋画像から汗腺孔情報を取得することができる。また、例えば、情報処理装置１は、手の指のみならず、左足及び右足それぞれの第一趾、第二趾、第三趾、第四趾、及び第五趾の合計１０本の趾のうちの１本又は複数本の趾について指（趾）紋画像から汗腺孔情報を取得することもできる。さらに、情報処理装置１は、手足の指のみならず、汗腺孔を含み皮膚上に紋様を形成するあらゆる部位を、汗腺孔情報を取得する対象とすることができる。情報処理装置１は、指紋以外の皮膚紋理を含む画像から汗腺孔情報を取得することができる。皮膚紋理は、指紋、掌紋、足紋等のあらゆる部位の皮膚の紋様を含みうる。

以下、本実施形態による情報処理装置１における汗腺孔情報の取得動作についてさらに図２乃至図８Ｂを用いて説明する。図２は、情報処理装置１における汗腺孔情報の取得動作を示すフローチャートである。図３Ａは、指紋撮像部１８により撮影された指紋画像の例を示す図である。図３Ｂは、図３Ａに示す指紋画像における矩形の領域を拡大して示す図である。図４Ａは、情報処理装置１における指紋画像の分割処理の例を示す概略図である。図４Ｂは、情報処理装置１における指紋画像の分割処理の他の例を示す概略図である。図５は、情報処理装置１におけるＯリングによる汗腺孔の抽出処理の例を示す概略図である。図６は、情報処理装置１におけるＣリングによる汗腺孔の抽出処理の例を示す概略図である。図７は、情報処理装置１における汗腺孔の方向情報の取得処理を示す概略図である。図８Ａ及び図８Ｂは、情報処理装置１において取得される汗腺孔情報に含まれる位置情報、方向情報、及び誤差許容範囲の例を示す概略図である。本実施形態による情報処理装置１が動作することにより、汗腺孔情報を取得する本実施形態による情報処理方法が実行される。

まず、図２に示すように、指紋撮像部１８は、汗腺孔情報を登録すべき対象者の指の指紋を撮像する（ステップＳ１０２）。これにより、指紋撮像部１８は、対象者について、汗腺孔をも含む指紋画像を取得して出力する。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、指紋撮像部１８により撮像された指紋画像Ｆは、矩形状の画像領域Ａ内に指紋が撮像された画像になっている。指紋画像Ｆにおける指紋は、その指の長手方向が、画像領域Ａの縦方向の一対の辺に沿うように撮像されている。指紋画像Ｆは、指先の腹の凹凸に対応する画素値を有する例えば２５６階調の階調画像である。指紋画像Ｆでは、高さがより高い画素ほど、画素値がより高いより明るい画素になっている。この場合、指紋画像Ｆにおいて、隆線はより明るく、谷線はより暗く、汗腺孔はより暗く表示されている。指紋画像Ｆにおいて、汗腺孔は、暗い線状の領域である谷線に挟まれた明るい線状の領域である隆線内に並んだ暗い粒状の領域である。なお、指先の腹の凹凸と画素値との対応は逆であってもよく、高さがより高い画素ほど、画素値がより低いより暗い画素になっていてもよい。以下の説明では、指紋画像において、高さがより高い画素ほど、画素値がより高いより明るい画素になっている場合を例に説明する。

ＣＰＵ１０は、指紋撮像部１８により指紋画像が撮像されると、プログラムの実行により実現される機能部により以下の処理を実行する。

まず、図２に示すように、画像取得部１０２は、指紋撮像部１８により出力された指紋画像を取得する（ステップＳ１０４）。画像取得部１０２は、指紋画像の画像領域における指紋の位置が特定の位置に合っていない場合には、例えば、表示部２０へのメッセージの表示等により指紋画像の再撮像を促すことができる。また、この場合、画像取得部１０２は、指紋画像に対して指紋の位置を特定の位置に合わせるように補正する画像処理を実行することもできる。

なお、画像取得部１０２は、指紋撮像部１８により出力された指紋画像を取得することに代えて、記憶媒体から指紋画像を読み取って取得したり、ネットワークを介して指紋画像を受信して取得したりすることもできる。

次いで、画像分割部１０４は、画像取得部１０２により取得された指紋画像を分割する（ステップＳ１０６）。これにより、画像分割部１０４は、指紋画像の画像領域を、画像領域よりも小さい領域である複数の分割領域に分割する。

画像分割部１０４は、例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、指紋画像Ｆの画像領域Ａを、格子状に矩形状の分割領域Ｐｉｋに分割することができる。ただし、ｉは、ｍを２以上の整数として１≦ｉ≦ｍを満たす正の整数である。ｋは、ｎを２以上の整数として１≦ｋ≦ｎを満たす正の整数である。図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれｍ及びｎが３の場合を示している。複数の分割領域Ｐｉｋは、互いに同一の矩形状の形状になっている。なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、指紋画像において、隆線を黒色、谷線及び汗腺孔を白色で便宜的に示している。

画像分割部１０４は、図４Ａに示すように、互いに隣接する分割領域が重ならないように指紋画像Ｆの画像領域Ａを分割することができる。また、画像分割部１０４は、図４Ｂに示すように、互いに隣接する分割領域の一部が重なるように指紋画像Ｆの画像領域Ａを分割することができる。図４Ｂは、互いに隣接する分割領域の半分が重なる場合を示している。

なお、画像分割部１０４は、指紋画像Ｆの画像領域Ａを互いに同一の形状の複数の分割領域に分割する必要はない。画像分割部１０４は、指紋画像Ｆの画像領域Ａを互いに異なる形状の複数の分割領域に分割することもできる。また、分割領域の形状としては、矩形状に限定されるものではなく、種々の形状を採用することができる。

次いで、汗腺孔抽出部１０６は、画像分割部１０４により分割された指紋画像の分割領域から複数の汗腺孔を抽出する（ステップＳ１０８）。汗腺孔抽出部１０６は、次のようにして汗腺孔を抽出することができる。

まず、汗腺孔抽出部１０６は、図５に示すように、指紋画像の分割領域Ｐｉｋにおける階調に関する情報に基づき、分割領域Ｐｉｋにおいて所定の範囲の直径を有する閉じられた円環であるＯリングＯＲに収まる粒状の領域を検出する。ここで検出される粒状の領域は、所定の階調範囲の領域、すなわち所定の画素値以下の画素で構成される高さが所定の高さ以下の領域である。ＯリングＯＲに収まるとは、ＯリングＯＲと接触することなく、ＯリングＯＲの内部に粒状の領域が入ることを意味する。汗腺孔抽出部１０６は、ＯリングＯＲの直径を所定の範囲で変更しながら粒状の領域を検出することができる。汗腺孔抽出部１０６は、ＯリングＯＲにより検出した粒状の領域を汗腺孔として抽出する。なお、図５には、ＯリングＯＲにより４個の汗腺孔が抽出された状態を示しているが、他の汗腺孔も同様にして抽出される。

ＯリングＯＲによる汗腺孔の抽出では、谷線から孤立した粒状の領域を汗腺孔として抽出することができる。一方、指紋画像において、汗腺孔は、谷線と繋がった粒状の領域として撮像されていることがある。ＯリングＯＲによる汗腺孔の抽出では、このように谷線と繋がった粒状の領域を検出することができない。

そこで、汗腺孔抽出部１０６は、さらに、図６に示すように、指紋画像の分割領域Ｐｉｋにおける階調に関する情報に基づき、分割領域Ｐｉｋにおいて所定の範囲の直径を有する一部開放された円環であるＣリングＣＲに収まる粒状の領域を検出する。ＣリングＣＲは、所定の範囲の長さの開放部を１箇所有する円環である。ここで検出される粒状の領域は、所定の階調範囲の領域、すなわち所定の画素値以下の画素で構成される高さが所定の高さ以下の領域である。ＣリングＣＲに収まるとは、ＣリングＣＲと接触することなく、ＣリングＣＲの内部に粒状の領域が入るとともに、粒状の領域の谷線との接続部がＣリングＣＲの開放部に入ることを意味する。汗腺孔抽出部１０６は、ＣリングＣＲの直径及び開放部の長さをそれぞれ所定の範囲で変更するとともに、ＣリングＣＲにおける開放部の位置を変更しながら粒状の領域を検出することができる。汗腺孔抽出部１０６は、ＣリングＣＲにより検出した粒状の領域をも汗腺孔として抽出する。なお、図６には、ＯリングＯＲにより抽出された４個の汗腺孔に加えて、ＣリングＣＲにより４個の汗腺孔が抽出された状態を示しているが、他の汗腺孔も同様にして抽出される。

こうして、汗腺孔抽出部１０６は、ＯリングＯＲのみならず、ＣリングＣＲを用いて汗腺孔を抽出するため、高い精度で汗腺孔を抽出することができる。なお、汗腺孔抽出部１０６は、ＯリングＯＲを用いた汗腺孔の抽出及びＣリングＣＲを用いた汗腺孔の抽出のうち、上述のようにＯリングＯＲを用いた汗腺孔の抽出を先に実行するほか、ＣリングＣＲを用いた汗腺孔の抽出を先に実行することもできる。また、汗腺孔抽出部１０６は、ＯリングＯＲを用いた汗腺孔の抽出及びＣリングＣＲを用いた汗腺孔の抽出の両抽出を並行して実行することもできる。また、汗腺孔抽出部１０６は、上述した手法のみならず、種々の手法により分割領域から汗腺孔を抽出することできる。

なお、汗腺孔抽出部１０６は、閉じられた円環であるＯリングＯＲ及び一部開放された円環であるＣリングＣＲを汗腺孔の抽出に用いたが、汗腺孔を抽出するための環は必ずしも円環である必要はない。汗腺孔抽出部１０６は、汗腺孔を抽出するための閉じられた環又は一部開放された環として、種々の形状の環を汗腺孔の抽出に用いることができる。

さらに、図２に示すように、汗腺孔抽出部１０６は、汗腺孔に関する位置情報を取得する情報取得部として機能し、抽出した複数の汗腺孔のそれぞれについて、汗腺孔の位置情報を取得する（ステップＳ１１０）。位置情報の取得に際して、汗腺孔抽出部１０６は、指紋画像に設定した２次元座標系において、汗腺孔として抽出した粒状の領域の重心の座標を計算する。汗腺孔抽出部１０６は、汗腺孔の位置情報である汗腺孔の座標情報として、計算した重心の座標を示す座標情報を取得する。こうして、汗腺孔抽出部１０６は、汗腺孔の位置情報として、汗腺孔の重心の座標情報を取得することができる。

なお、汗腺孔抽出部１０６は、汗腺孔の位置情報として、汗腺孔の重心の座標情報のみならず、汗腺孔の特定の位置の座標情報を取得することができる。汗腺孔の位置情報は、汗腺孔の位置を特定することができるものであればよい。

次いで、誤差設定部１１０は、汗腺孔抽出部１０６により取得された汗腺孔の位置情報について誤差許容範囲を設定する（ステップＳ１１２）。誤差設定部１１０は、誤差許容範囲として、汗腺孔の座標から所定の距離以下の範囲を設定することができる。また、誤差設定部１１０は、指紋画像の画像サイズに応じて、誤差許容範囲を相対的に設定することができる。

次いで、方向検出部１０８は、汗腺孔に関する方向情報を取得する情報取得部として機能し、汗腺孔抽出部１０６により抽出された複数の汗腺孔のそれぞれについて、汗腺孔の方向情報を取得する（ステップＳ１１４）。

方向情報の取得に際して、方向検出部１０８は、図７に示すように、隆線Ｒ内における汗腺孔ＳＰの重心Ｇの最近傍に位置する両側の谷線Ｖの位置を特定する。次いで、方向検出部１０８は、特定した最近傍の位置における両側の谷線Ｖの方向ｄ１、ｄ２を取得する。次いで、方向検出部１０８は、汗腺孔ＳＰの方向情報として、方向ｄ１、ｄ２を平均化した方向Ｄを示す情報、すなわち、方向Ｄを示し、重心Ｇを通過するベクトルに関するベクトル情報を取得する。なお、方向Ｄを示すベクトル情報におけるベクトルの向きは、方向Ｄに沿った一方の向き及び反対の向きのうちのいずれか一方の向きに任意に又は一定の規則に則って設定することができる。

なお、方向検出部１０８は、汗腺孔の方向情報として、汗腺孔の重心の最近傍に位置する両側の谷線の方向を平均化した方向を示す情報のみならず、汗腺孔に関連する方向を示す情報を取得することができる。汗腺孔の方向情報は、汗腺孔が位置する隆線の当該汗腺孔の位置での方向、汗腺孔の形状に応じた方向等の汗腺孔に関連する方向であればよい。

次いで、図２に示すように、誤差設定部１１０は、方向検出部１０８により取得された汗腺孔の方向情報について誤差許容範囲を設定する（ステップＳ１１６）。誤差設定部１１０は、誤差許容範囲として、汗腺孔の方向情報に示される方向を中心として所定の角度以下の範囲を設定することができる。

このように、汗腺孔情報の位置情報及び方向情報には、誤差許容範囲が設定される。このため、指紋画像の取得に際して指の変形、位置ずれ等が生じた場合であっても、指の変形、位置ずれ等による誤差を吸収して位置情報及び方向情報を適切に照合することができる。

なお、誤差設定部１１０は、上述のように汗腺孔情報の位置情報及び方向情報の両情報に誤差許容範囲を必ずしも設定する必要はない。誤差設定部１１０は、汗腺孔情報の位置情報及び方向情報のうちの少なくとも一方に誤差許容範囲を設定することができる。

こうして、汗腺孔抽出部１０６及び方向検出部１０８は、汗腺孔に関する特徴情報である汗腺孔情報を取得する特徴情報取得部として機能し、位置情報と方向情報とを含む汗腺孔情報を取得する。汗腺孔情報には、位置情報に設定された誤差許容範囲と、方向情報に設定された誤差許容範囲とが含まれる。

図８Ａ及び図８Ｂは、分割領域Ｐｉｋにおいて抽出された汗腺孔について取得された汗腺孔情報ＦＳを模式的に示している。汗腺孔情報ＦＳは、汗腺孔の位置情報として、汗腺孔の重心Ｇの座標情報を含んでいる。重心Ｇの座標情報には、汗腺孔の座標である重心Ｇの座標から所定の距離以下の範囲を示す誤差許容範囲Ｅ１が設定されている。また、汗腺孔情報ＦＳは、汗腺孔の方向情報として、最近傍に位置する両側の谷線の方向を平均した方向Ｄを示すベクトル情報を含んでいる。方向Ｄを示すベクトル情報には、方向Ｄを中心として所定の角度以下の範囲を示す誤差許容範囲Ｅ２が設定されている。

なお、上記ステップＳ１１０～Ｓ１１６が実行されるタイミングは、上記の場合に限定されるものではない。例えば、ステップＳ１０８で汗腺孔が抽出されるたびに、ステップＳ１１０～Ｓ１１６が実行されてもよい。また、例えば、ステップＳ１１０、Ｓ１１４が実行された後に、ステップＳ１１２、Ｓ１１６が実行されてもよい。

次いで、信頼性取得部１１２は、汗腺孔情報が取得された分割領域について、信頼性を示す信頼性情報を取得する（ステップＳ１１８）。信頼性取得部１１２は、例えば、分割領域において抽出された汗腺孔の数がより多いほど、その分割領域についてより高い信頼性を示す信頼性情報を取得することができる。また、信頼性取得部１１２は、例えば、分割領域における画素値が所定の閾値以下の指紋のない領域の面積がより広いほど、その分割領域についてより低い信頼性を示す信頼性情報を取得することができる。信頼性取得部１１２は、汗腺孔の数及び指紋のない領域の面積の少なくともいずれかに基づき、信頼性情報を取得することができる。信頼性取得部１１２は、分割領域の信頼性情報として、分割領域の信頼性がより高いほど、より大きな値となるスコアである信頼性スコアを取得する。なお、信頼性スコアは、分割領域の信頼性がより高いほど、より小さい値となるスコアであってもよい。

なお、上記ステップＳ１１８が実行されるタイミングは、上記の場合に限定されるものではない。例えば、汗腺孔を抽出するステップＳ１０８に続けて実行されてもよい。

次いで、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ１０８～Ｓ１１８の処理が指紋画像の分割領域すべてについて完了したか否かを判定する（ステップＳ１２０）。分割領域すべてについて処理が完了していないと判定すると（ステップＳ１２０、ＮＯ）、ＣＰＵ１０は、処理が完了していない分割領域についてステップＳ１０８～Ｓ１１８の処理を実行する。

一方、分割領域すべてについて処理が完了したと判定すると（ステップＳ１２０、ＹＥＳ）、登録部１１４は、指紋画像について取得された汗腺孔情報を記憶部１４の汗腺孔情報ＤＢ１４２に登録する（ステップＳ１２２）。登録に際して、登録部１１４は、指紋画像が取得された対象者を一意に識別する識別番号、指紋画像の各分割領域について取得された汗腺孔情報、各分割領域の信頼性情報、及び対象者の個人情報を互いに関連付けて登録する。個人情報は、例えば、氏名、性別、生年月日、連絡先等である。個人情報は、例えば、オペレータにより入力部１６を介して情報処理装置１に入力される。

こうして、情報処理装置１は、対象者について、指紋画像から抽出された汗腺孔に関する特徴情報として、汗腺孔に関する位置情報及び方向情報を含む汗腺孔情報を取得して登録することができる。

汗腺孔情報ＤＢ１４２には、複数の対象者について上記処理が実行されることにより、複数の登録者の汗腺孔情報が登録されて蓄積されている。

このように、本実施形態によれば、汗腺孔に関する位置情報のみならず、汗腺孔に関する方向情報をも含む汗腺孔情報を特徴情報として取得するので、高精度な個人の特定を実現可能な汗腺孔に関する特徴情報を取得することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による情報処理装置及び情報処理方法についてさらに図９乃至図１１を用いて説明する。なお、上記第１実施形態による情報処理装置及び情報処理方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

本実施形態では、特定すべき対象者の汗腺孔情報と、登録された登録者の汗腺孔情報とを照合して対象者を特定する照合装置として機能する情報処理装置１について説明する。本実施形態による情報処理装置１のＣＰＵ１０は、照合装置として機能するため、図１に示すように、照合部１１６及び判定部１１８としてさらに機能する。照合部１１６は、位置照合部１１６２と、方向照合部１１６４とを含む。

指紋における汗腺孔の数は、人種に応じて特定の範囲に分布する。このため、汗腺孔の数を照合するだけでは、高精度の個人の特定を実現することは困難であると考えられる。一方、本実施形態では、位置情報及び方向情報という複数の情報を含む特徴情報である汗腺孔情報を照合するため、高精度の個人の特定を実現することができる。

以下、本実施形態による情報処理装置１における照合動作についてさらに図９乃至図１１を用いて説明する。図９は、情報処理装置１における照合動作を示すフローチャートである。図１０は、情報処理装置１における汗腺孔の位置情報による照合処理の例を示す概略図である。図１１は、情報処理装置１における汗腺孔の方向情報による照合処理の例を示す概略図である。本実施形態による情報処理装置１が動作することにより、汗腺孔情報を照合する本実施形態による情報処理方法が実行される。

情報処理装置１は、汗腺孔情報を照合して特定すべき対象者の指紋画像について、第１実施形態と同様に図２に示すステップＳ１０２～Ｓ１２０を実行して汗腺孔情報、信頼性情報等を取得する。

ＣＰＵ１０は、特定すべき対象者の指紋画像から対象者の汗腺孔情報である対象汗腺孔情報が取得されると、プログラムの実行により実現される機能部により以下の処理を実行して、汗腺孔情報を照合する。

まず、図９に示すように、照合部１１６は、対象汗腺孔情報を取得する（ステップＳ２０２）。

次いで、照合部１１６は、記憶部１４の汗腺孔情報ＤＢ１４２に登録された登録者の汗腺孔情報である登録汗腺孔情報を汗腺孔情報ＤＢ１４２から読み出して取得する（ステップＳ２０４）。

照合部１１６は、対象汗腺孔情報と登録汗腺孔情報とを互いに対応する分割領域ごとに照合を行っていく。分割領域ごとの照合に先立ち、照合部１１６は、対象汗腺孔情報及び登録汗腺孔情報の互いに対応する両分割領域の信頼性情報に基づき、汗腺孔情報の照合を行わない分割領域である非照合分割領域を決定する（ステップＳ２０６）。すなわち、照合部１１６は、対象汗腺孔情報及び登録汗腺孔情報の互いに対応する両分割領域の信頼性情報のうち、いずれか一方の信頼性情報が一定以下の低い信頼性を示す場合、両分割領域を非照合分割領域として決定する。例えば、照合部１１６は、いずれか一方の信頼性スコアが所定の閾値以下であり一定以下の低い信頼性を示す場合、両分割領域を非照合分割領域として決定することができる。こうして、照合部１１６は、複数の分割領域のうちの所定以上の信頼性を有する分割領域について汗腺孔情報を照合する。

照合部１１６は、決定した非照合分割領域を除く互いに対応する分割領域ごとに、対象汗腺孔情報と登録汗腺孔情報とを以下のようにして照合する。

まず、位置照合部１１６２は、対象汗腺孔情報の分割領域に含まれる汗腺孔の位置情報と、対応する登録汗腺孔情報の分割領域に含まれる汗腺孔の位置情報とを照合する（ステップＳ２０８）。以下、対象汗腺孔情報の分割領域を対象分割領域と適宜称し、登録汗腺孔情報の分割領域を登録分割領域と適宜称する。位置照合部１１６２は、対象分割領域に含まれる汗腺孔の位置情報と登録分割領域に含まれる汗腺孔の位置情報とが、それぞれに設定された誤差許容範囲内で一致するか否かを判定する。これにより、位置照合部１１６２は、誤差許容範囲内で位置情報が一致する汗腺孔の組を特定する。このように、誤差許容範囲を考慮して位置情報を照合するため、指紋画像の取得に際して指の変形、位置ずれ等が生じた場合であっても、指の変形、位置ずれ等による誤差を吸収して位置情報を適切に照合することができる。

具体的には、位置照合部１１６２は、図１０に示すように、対象分割領域ｔＰｉｋに含まれる汗腺孔ｔＳＰの汗腺孔情報ｔＦＳの位置情報と、登録分割領域ｒＰｉｋに含まれる汗腺孔ｒＳＰの汗腺孔情報ｒＦＳの位置情報とを照合する。位置照合部１１６２は、互いに対応する可能性のある汗腺孔ｔＳＰ、ｒＳＰの組について、汗腺孔情報ｔＦＳの位置情報と汗腺孔情報ｒＦＳの位置情報とを照合する。

次いで、図９に示すように、方向照合部１１６４は、誤差許容範囲内で位置情報が一致する汗腺孔の組について方向情報を照合する（ステップＳ２１０）。方向照合部１１６４は、汗腺孔の組について、対象分割領域に含まれる汗腺孔の方向情報と登録分割領域に含まれる汗腺孔の方向情報とが、それぞれに設定された誤差許容範囲内で一致するか否かを判定する。これにより、方向照合部１１６４は、誤差許容範囲内で方向情報が一致する汗腺孔の組を特定する。このように、誤差許容範囲を考慮して方向情報を照合するため、指紋画像の取得に際して指の変形、位置ずれ等が生じた場合であっても、指の変形、位置ずれ等による誤差を吸収して方向情報を適切に照合することができる。

具体的には、方向照合部１１６４は、図１１に示すように、誤差許容範囲内で位置情報が一致する汗腺孔ｔＳＰ、ｒＳＰの組について、汗腺孔情報ｔＦＳの方向情報と汗腺孔情報ｒＦＳの方向情報とを照合する。

次いで、図９に示すように、照合部１１６は、位置照合部１１６２及び方向照合部１１６４による照合の結果に基づき、分割領域についての照合結果を示す領域別照合スコアを算出する（ステップＳ２１２）。照合部１１６は、位置情報及び方向情報の両者がそれぞれ誤差許容範囲内で一致した汗腺孔の組の数がより多いほど、より高い領域別照合スコアを算出する。なお、領域別照合スコアの高低は、逆であってもよい。すなわち、照合部１１６は、一致した汗腺孔の組の数がより多いほど、より低い領域別照合スコアを算出することもできる。この場合、分割領域の信頼性スコアとしては、分割領域の信頼性がより高いほど、より小さい値となるスコアを用いることができる。

次いで、照合部１１６は、上記ステップＳ２０８～Ｓ２１２の処理が、非照合分割領域を除く分割領域すべてについて完了したか否かを判定する（ステップＳ２１４）。分割領域すべてについて処理が完了していないと判定すると（ステップＳ２１４、ＮＯ）、照合部１１６は、処理が完了していない分割領域についてステップＳ２０８～Ｓ２１２の処理を実行する。

一方、分割領域すべてについて処理が完了したと判定すると（ステップＳ２１４、ＹＥＳ）、照合部１１６は、非照合分割領域を除く対象分割領域及び登録分割領域のそれぞれについて信頼性情報を取得する（ステップＳ２１６）。

次いで、照合部１１６は、領域別照合スコア及び信頼性情報に基づき、信頼性情報を反映した総合照合スコアを算出する（ステップＳ２１８）。照合部１１６は、次のようにして総合照合スコアを算出することができる。まず、照合部１１６は、分割領域ごとに算出された領域別照合スコアのそれぞれについて、対応する対象分割領域及び登録分割領域それぞれの信頼性スコアを領域別照合スコアに乗じて重み付けを行った加重スコアを算出する。次いで、領域別照合スコアのそれぞれについて算出された加重スコアを合計して総合照合スコアとして算出する。

なお、照合部１１６は、加重スコアを算出する際、対象分割領域及び登録分割領域それぞれの信頼性スコアを重みとして領域別照合スコアに乗ずることに代えて、種々の重みを乗ずることができる。例えば、照合部１１６は、対象分割領域の信頼性スコア及び登録分割領域の信頼性スコアのうちのいずれか低いスコアを重みとして領域別照合スコアに乗ずることもできる。また、例えば、照合部１１６は、対象分割領域の信頼性スコア及び登録分割領域の信頼性スコアの平均値を重みとして領域別照合スコアに乗ずることもできる。

判定部１１８は、分割領域ごとの照合結果である領域別照合スコア及び分割領域の信頼性情報である信頼性スコアにより計算された総合照合スコアに基づき、以下のようにして対象者が登録者であるか否かを判定する。

まず、判定部１１８は、照合部１１６により算出された総合照合スコアが所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。なお、上述のように領域別照合スコアの高低を逆にした場合、判定部１１８は、閾値との比較を逆にして判定することができる。

総合照合スコアが所定の閾値以上であると判定すると（ステップＳ２２０、ＹＥＳ）、判定部１１８は、対象汗腺孔情報と登録汗腺孔情報との照合が一致すると判定する（ステップＳ２２２）。この場合、判定部１１８は、特定すべき対象者が、照合を行った登録汗腺孔情報の登録者であると判定して特定する。

次いで、判定部１１８は、対象汗腺孔情報が登録汗腺孔情報と一致すること、及び対象汗腺孔情報と一致した登録汗腺孔情報の登録者に関する情報を示す照合結果を出力する（ステップＳ２２４）。判定部１１８は、照合結果として、対象汗腺孔情報と一致する登録汗腺孔情報に関連付けられた登録者の個人情報を汗腺孔情報ＤＢ１４２から取得して出力することができる。また、判定部１１８は、照合結果として、総合照合スコアを出力することができる。判定部１１８は、例えば、照合結果を表示部２０に表示して出力することができる。また、判定部１１８は、例えば、照合結果を不図示のスピーカから音声で出力することもできる。

なお、判定部１１８は、総合照合スコアに基づき、対象者を登録者として特定することに代えて、対象者が登録者である可能性を示す確率を出力することもできる。

こうして、判定部１１８は、対象汗腺孔情報が取得された対象者を、その対象汗腺孔情報と一致する登録汗腺孔情報の登録者として特定することができる。

一方、総合照合スコアが所定の閾値未満であると判定すると（ステップＳ２２０、ＮＯ）、判定部１１８は、対象汗腺孔情報と登録汗腺孔情報との照合が一致しないと判定する（ステップＳ２２６）。この場合、判定部１１８は、特定すべき対象者が、照合を行った登録汗腺孔情報の登録者ではないと判定する。

次いで、判定部１１８は、対象汗腺孔情報が登録汗腺孔情報と一致しないことを示す照合結果を出力する（ステップＳ２２８）。判定部１１８は、照合結果として、総合照合スコアを出力することができる。判定部１１８は、例えば、照合結果を表示部２０に表示して出力することができる。また、判定部１１８は、例えば、照合結果を不図示のスピーカから音声で出力することもできる。なお、判定部１１８は、対象汗腺孔情報が登録汗腺孔情報と一致しない場合の照合結果の出力を省略することもできる。

次いで、判定部１１８は、汗腺孔情報ＤＢ１４２に登録された複数の登録汗腺孔情報のうちの照合対象との照合が完了したか否かを判定する（ステップＳ２３０）。判定部１１８は、汗腺孔情報ＤＢ１４２に登録された複数の登録汗腺孔情報の全部を照合対象とすることができる。また、判定部１１８は、複数の登録汗腺孔情報のうちの一部を絞り込んで照合対象とすることもできる。判定部１１８は、例えば、登録汗腺孔情報に関連付けられた登録者の個人情報に含まれる性別、生年月日等の情報を用いて照合対象を絞り込むことができる。

判定部１１８により照合が完了していないと判定されると（ステップＳ２３０、ＮＯ）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２０４に移行して、対象汗腺孔情報について未照合の登録汗腺孔情報との照合を実行する。

一方、照合が完了したと判定すると（ステップＳ２３０、ＹＥＳ）、判定部１１８は、対象汗腺孔情報が取得された対象者の特定に失敗したことを示す失敗結果を出力する（ステップＳ２３２）。判定部１１８は、例えば、失敗結果を表示部２０に表示して出力することができる。また、判定部１１８は、例えば、失敗結果を不図示のスピーカから音声で出力することもできる。

このように、本実施形態によれば、汗腺孔に関する位置情報及び方向情報を含む汗腺孔情報を照合して対象者を特定するので、高精度な個人の特定を実現することができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による情報処理装置及び情報処理方法についてさらに図１２乃至図２０を用いて説明する。なお、上記第１及び第２実施形態による情報処理装置及び情報処理方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

本実施形態では、指紋画像から取得された位置情報及び方向情報を含む汗腺孔情報に基づき疑似的な隆線である疑似隆線を描画する隆線描画装置として機能する情報処理装置１について説明する。情報処理装置１は、細線化された疑似隆線を描画する。本実施形態による情報処理装置１のＣＰＵ１０は、隆線描画装置として機能するため、図１に示すように、隆線描画部１２０としてさらに機能する。なお、疑似隆線を描画することには、疑似隆線の画像データを生成すること、生成した画像の画像データをＲＡＭ１２、記憶部１４等の記憶媒体に格納すること、疑似隆線を表示部２０に表示すること等が含まれる。

以下、本実施形態による情報処理装置１における疑似隆線の描画動作についてさらに図１２乃至図２０を用いて説明する。図１２は、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作を示すフローチャートである。図１３は、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作における交点での接続処理の例を示す概略図である。図１４は、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作における交点での接続処理により描画された疑似隆線の例を示す概略図である。図１５は、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作における分岐の接続処理の例を示す概略図である。図１６は、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作における谷線を利用した接続処理の例を示す概略図である。図１７Ａ及び図１７Ｂは、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作における非谷線部分の判定処理の例を示す概略図である。図１８は、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作における描画の中断処理の例を示す概略図である。図１９Ａ及び図１９Ｂは、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作における分岐の接続処理の他の例を示す概略図である。図２０は、情報処理装置１における疑似隆線の描画動作における端点での描画の停止処理の例を示す概略図である。本実施形態による情報処理装置１が動作することにより、疑似隆線を描画する本実施形態による情報処理方法が実行される。

情報処理装置１は、疑似隆線を描画すべき対象者の指紋画像について、第１実施形態と同様に図２に示すステップＳ１０２～Ｓ１２０を実行して汗腺孔情報、信頼性情報等を取得する。情報処理装置１は、第１実施形態による汗腺孔情報の登録に続けて、疑似隆線の描画を行うことができる。なお、情報処理装置１は、疑似隆線の描画に際しては、必ずしも信頼性情報を取得する必要はない。また、情報処理装置１は、記憶部１４の汗腺孔情報ＤＢ１４２等から対象者の汗腺孔情報を読み出して取得することもできる。

ＣＰＵ１０は、疑似隆線を描画すべき対象者の指紋画像から汗腺孔情報が取得されると、プログラムの実行により実現される機能部により以下の処理を実行して、疑似隆線を描画する。なお、ＣＰＵ１０は、指紋画像の全体について疑似隆線を描画することもできるし、指紋画像を分割した複数の分割領域のうちの一部、例えば、信頼性スコアが所定の値以上の一定以上の高さの信頼性を有する分割領域について疑似隆線を描画することもできる。

まず、図１２に示すように、隆線描画部１２０は、対象者の指紋画像から取得された汗腺孔情報を取得する（ステップＳ３０２）。

次いで、隆線描画部１２０は、汗腺孔情報に含まれる位置情報に基づき、同一の隆線内において隣接して位置する２個の汗腺孔を特定する（ステップＳ３０４）。

次いで、隆線描画部１２０は、特定した２個の汗腺孔について、汗腺孔情報に含まれる位置情報及び方向情報に応じた直線である延長線をそれぞれ計算する（ステップＳ３０６）。この場合、具体的には、図１３に示すように、隆線描画部１２０は、汗腺孔ＳＰの汗腺孔情報ＦＳに基づき、汗腺孔情報に含まれる位置情報及び方向情報に応じた延長線として、汗腺孔ＳＰの重心Ｇを通過して方向Ｄに沿った延長線ＥＬを計算する。こうして、隆線描画部１２０は、位置情報が示す位置を通過して方向情報が示す方向に沿った直線である延長線を計算する。

隆線描画部１２０は、こうして計算された汗腺孔情報の位置情報及び方向情報に応じた直線である延長線に基づき、以下のようにして疑似隆線を描画する。

まず、図１２に示すように、隆線描画部１２０は、特定した２個の汗腺孔について、それぞれの位置情報及び方向情報に応じた延長線が、谷線を跨ぐことなく両汗腺孔が位置する隆線内において交差するか否かを判定する（ステップＳ３０８）。具体的には、隆線描画部１２０は、図１３に示すように、特定した２個の汗腺孔ＳＰのうちの一方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと、他方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬとが隆線Ｒ内において交差するか否かを判定する。

図１２に示すように、延長線が隆線内で交差すると判定すると（ステップＳ３０８、ＹＥＳ）、隆線描画部１２０は、延長線の交点を介して２個の汗腺孔を接続する疑似隆線を描画する（ステップＳ３１０）。この場合、具体的には、図１３に示すように、特定した２個の汗腺孔ＳＰのうちの一方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと、他方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬとが、両汗腺孔ＳＰが位置する隆線Ｒ内において交点ＰＸで交差する。隆線描画部１２０は、一方の汗腺孔ＳＰの重心Ｇと交点ＰＸとを結んで接続する線分、及び交点ＰＸと他方の汗腺孔ＳＰの重心Ｇとを結んで接続する線分を疑似隆線ＱＲとして描画する。図１４は、図８Ａ等に示す分割領域Ｐｉｋについて疑似隆線ＱＲを描画した例を示している。なお、図１４では、一部の汗腺孔について疑似隆線ＱＲを描画した場合を示している。

こうして、隆線描画部１２０は、一方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと他方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬとが交差する交点ＰＸを介して、一方の汗腺孔ＳＰと他方の汗腺孔ＳＰとを接続する疑似隆線ＱＲを描画する。

さらに、図１２に示すように、隆線描画部１２０は、描画した疑似隆線に対して、分岐する疑似隆線を接続することができるか否かを判定する（ステップＳ３１２）。この場合、具体的には、図１５に示すように、隆線描画部１２０は、交点ＰＸで交差する２本の延長線ＥＬの一方が、さらに他の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと、それぞれの汗腺孔ＳＰが位置する隆線Ｒ内で交差するか否かを判定する。交差すると判定すると、隆線描画部１２０は、分岐する疑似隆線を接続することができると判定する。

図１２に示すように、分岐する疑似隆線を接続することができると判定すると（ステップＳ３１２、ＹＥＳ）、隆線描画部１２０は、描画した疑似隆線に対して、分岐する疑似隆線を接続して描画する（ステップＳ３１４）。この場合、具体的には、図１５に示すように、交点ＰＸで交差する２本の延長線ＥＬの一方は、さらに他の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと交点ＰＸで交差する。この交点ＰＸでの交差についても、隆線描画部１２０は、一方の汗腺孔ＳＰの重心Ｇと交点ＰＸとを結んで接続する線分、及び交点ＰＸと他方の汗腺孔ＳＰの重心Ｇとを結んで接続する線分を疑似隆線ＱＲとして描画する。こうして、隆線描画部１２０は、分岐する疑似隆線ＱＲを描画する。

なお、ステップＳ３１２、Ｓ３１４の処理は、図１２に示す一連の処理とは独立して実行することができる。

次いで、図１２に示すように、隆線描画部１２０は、擬似隆線の描画が完了したか否かを判定する（ステップＳ３１６）。隆線描画部１２０は、描画が完了していないと判定すると（ステップＳ３１６、ＮＯ）、ステップＳ３０４に移行して疑似隆線の描画を継続する。隆線描画部１２０は、描画が完了したと判定すると（ステップＳ３１６、ＹＥＳ）、擬似隆線の描画を終了する。

また、分岐する疑似隆線を接続することができないと判定すると（ステップＳ３１２、ＮＯ）、隆線描画部１２０は、ステップＳ３１６に移行して上記と同様の処理を実行する。

一方、延長線が隆線内で交差しないと判定すると（ステップＳ３０８、ＮＯ）、隆線描画部１２０は、谷線を利用して汗腺孔の間を接続する擬似隆線を描画することができるか否かを判定する（ステップＳ３１８）。延長線が隆線内で交差しない場合、図１６に示すように、一方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬは、谷線Ｖと交点ＰＶで交差する。また、他方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬは、谷線Ｖと別の交点ＰＶで交差する。隆線描画部１２０は、これら２つの交点ＰＶの間の谷線Ｖの長さが所定の閾値以下である場合、谷線Ｖを利用して２個の汗腺孔ＳＰの間を接続する擬似隆線を描画することができると判定する。一方、隆線描画部１２０は、これら２つの交点ＰＶの間の谷線Ｖの長さが所定の閾値を超える場合、谷線Ｖを利用して２個の汗腺孔ＳＰの間を接続する擬似隆線を描画することができないと判定する。谷線Ｖを利用して擬似隆線を描画することができない場合、汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬは、通常、谷線Ｖと直交又は直交に近い状態で交差する。

図１２に示すように、谷線を利用して擬似隆線を描画することができると判定すると（ステップＳ３１８、ＹＥＳ）、隆線描画部１２０は、谷線を利用して汗腺孔の間を接続する疑似隆線を描画する（ステップＳ３２０）。この場合、具体的には、図１６に示すように、隆線描画部１２０は、汗腺孔ＳＰの重心Ｇと交点ＰＶとを結んで接続する線分、及び谷線Ｖの２つの交点ＰＶの間の部分を疑似隆線ＱＲとして描画する。汗腺孔ＳＰの重心Ｇと交点ＰＶとを結んで接続する線分は、一方の汗腺孔ＳＰの重心Ｇとその延長線ＥＬの交点ＰＶとを結んで接続する線分、及び他方の汗腺孔ＳＰの重心Ｇとその延長線ＥＬの交点ＰＶとを結んで接続する線分である。

こうして、隆線描画部１２０は、一方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと谷線Ｖとが交差する交点ＰＶと他方の汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと谷線Ｖとが交差する交点ＰＶとの間の谷線Ｖを介して、一方の汗腺孔ＳＰと他方の汗腺孔ＳＰとを接続する疑似隆線ＱＲを描画する。

次いで、隆線描画部１２０は、ステップＳ３１２に移行して上記と同様の処理を実行する。

一方、谷線を利用して擬似隆線を描画することができないと判定すると（ステップＳ３１８、ＮＯ）、隆線描画部１２０は、汗腺孔の延長線と交差する谷線として扱った線状部分が、非谷線部分であるか否かを判定する（ステップＳ３２２）。非谷線部分は、指紋画像上においては谷線と同様の階調を有するが、実際には谷線ではない部分のことであり、例えば、指の皺、傷、塵等である。

具体的には、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、隆線描画部１２０は、汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと交点ＰＶで交差する谷線として扱った線状部分ＬＸの幅Ｗｘと、延長線ＥＬの汗腺孔ＳＰが位置する隆線Ｒの幅Ｗｒとを比較する。隆線描画部１２０は、隆線Ｒの幅Ｗｒとして、例えば、汗腺孔ＳＰの最近傍の両側の谷線Ｖの間の間隔を計算することができる。また、隆線描画部１２０は、隆線Ｒの幅Ｗｒとして、例えば、汗腺孔ＳＰが位置する隆線Ｒの所定の範囲の幅の平均値を計算することができる。また、隆線描画部１２０は、線状部分ＬＸの幅Ｗｘとして、隆線Ｒの幅Ｗｒと同方向における線状部分ＬＸの幅を計算することができる。なお、線状部分ＬＸは湾曲又は屈曲していることがありうるが、図１７Ａ及び図１７Ｂでは、線状部分ＬＸを、隆線Ｒの幅Ｗｒと同方向に沿った線分として便宜的に示している。隆線描画部１２０は、線状部分ＬＸの幅Ｗｘと隆線Ｒの幅Ｗｒとを比較した結果に基づき、線状部分ＬＸが非谷線部分であるか否かを判定する。

まず、図１７Ａに示すように、隆線描画部１２０は、線状部分ＬＸの幅Ｗｘが、隆線Ｒの幅Ｗｒよりも大きい場合、すなわちＷｘ＞Ｗｒの場合、線状部分ＬＸが非谷線部分であると判定する。この場合、線状部分ＬＸは、その幅Ｗｘが隆線Ｒの幅Ｗｒよりも大きいため、例えば皺のような非谷線部分である蓋然性が高い。

また、図１７Ｂに示すように、隆線描画部１２０は、線状部分ＬＸの幅Ｗｘが、隆線Ｒの幅Ｗｒの所定の割合よりも小さい場合、すなわちＷｘ＜α×Ｗｒの場合、線状部分ＬＸが非谷線部分であると判定する。ただし、αは０＜α＜１を満たす係数である。αの値は適宜設定することができるが、例えばα＝０．５に設定することができる。この場合、線状部分ＬＸは、その幅Ｗｘが隆線Ｒの幅の所定の割合よりも小さいため、例えば塵のような非谷線部分である蓋然性が高い。

一方、上記のいずれでもない場合、すなわちα×Ｗｒ≦Ｗｘ≦Ｗｒの場合、隆線描画部１２０は、線状部分ＬＸが非谷線部分ではないと判定する。この場合、線状部分ＬＸは、谷線であって、後述するように分岐する疑似隆線の接続が可能でなければ、疑似隆線が停止する端点となる部分である。

図１２に示すように、上述のようにして線状部分が非谷線部分であると判定すると（ステップＳ３２２、ＹＥＳ）、隆線描画部１２０は、線状部分を谷線として取り扱わないものとしてステップＳ３０４に移行する。これにより、隆線描画部１２０は、非谷線部分と判定した線状部分を無視して疑似隆線の描画を再実行する。

一方、線状部分が非谷線部分ではないと判定すると（ステップＳ３２２、ＮＯ）、隆線描画部１２０は、線状部分との交点まで疑似隆線を描画して疑似隆線の描画を中断する（ステップＳ３２４）。この場合、具体的には、図１８に示すように、隆線描画部１２０は、汗腺孔ＳＰの延長線ＥＬと線状部分ＬＸとの交点ＰＶと、汗腺孔ＳＰの重心Ｇとを接続する疑似隆線ＱＲを描画する。これにより、隆線描画部１２０は、疑似隆線ＱＲを交点ＰＶまで描画して疑似隆線ＱＲの描画を中断する。

次いで、図１２に示すように、隆線描画部１２０は、描画を中断した疑似隆線に対して、分岐する疑似隆線を接続することができるか否かを判定する（ステップＳ３２６）。この場合、具体的には、図１９Ａに示すように、隆線描画部１２０は、描画を中断した疑似隆線ＱＲを中心にして疑似隆線ＱＲの周囲に隆線Ｒの幅Ｗｒに応じた仮想領域ＶＡを設定する。仮想領域ＶＡは、例えば、疑似隆線ＱＲからの距離が、隆線Ｒの幅Ｗｒの半分以下の範囲の領域として設定することができる。隆線描画部１２０は、特定の疑似隆線ＱＲの仮想領域ＶＡの端部が、他の疑似隆線ＱＲの仮想領域ＶＡの端部と重なるか否かを判定する。隆線描画部１２０は、特定の仮想領域ＶＡの端部に対して、これとは逆向きの他の２つの仮想領域ＶＡの端部が両側から重なる場合に、特定の疑似隆線ＱＲに対して、他の２本の疑似隆線ＱＲを分岐する疑似隆線として接続することができると判定する。

図１２に示すように、分岐する疑似隆線を接続することができると判定すると（ステップＳ３２６、ＹＥＳ）、隆線描画部１２０は、描画を中断した疑似隆線に対して、分岐する疑似隆線を接続して描画する（ステップＳ３２８）。この場合、具体的には、図１９Ｂに示すように、隆線描画部１２０は、特定の疑似隆線ＱＲに対して、仮想領域ＶＡが重なる他の２本の疑似隆線ＱＲを、分岐する疑似隆線として接続して描画する。なお、隆線描画部１２０は、接続した疑似隆線ＱＲが滑らかになるように疑似隆線ＱＲを再描画することもできる。

こうして、隆線描画部１２０は、描画した疑似隆線を中心に設定した領域である仮想領域の端部の重なりに基づき、分岐する疑似隆線を描画する。

次いで、図１２に示すように、隆線描画部１２０は、ステップＳ３１６に移行して上記と同様の処理を実行する。

一方、分岐する疑似隆線を接続することができないと判定すると（ステップＳ３２６、ＮＯ）、隆線描画部１２０は、描画を中断した疑似隆線の描画を停止する（ステップＳ３３０）。この場合、具体的には、図２０に示すように、隆線描画部１２０は、疑似隆線ＱＲの端となる谷線との交点ＰＶを端点として、疑似隆線ＱＲの描画を停止する。

次いで、図１２に示すように、隆線描画部１２０は、ステップＳ３１６に移行して上記と同様の処理を実行する。

なお、ステップＳ３２２～Ｓ３３０までの処理は、汗腺孔の延長線と直交又は直交に近い状態で交差する線状部分が検出された場合に図１２に示す一連の処理とは独立して実行することができる。

こうして、隆線描画部１２０は、汗腺孔情報が取得された指紋画像について、汗腺孔情報に含まれる汗腺孔の位置情報及び方向情報に基づき、細線化された疑似隆線を描画する。隆線描画部１２０は、描画した疑似隆線の画像データを、描画に用いた汗腺孔情報と関連付けて記憶部１４に記憶させることができる。描画された疑似隆線は、例えば、マニューシャ方式、パターンマッチング方式等による指紋照合に利用することができる。

このように、本実施形態によれば、汗腺孔の位置情報及び方向情報を含む汗腺孔情報に基づき疑似隆線を描画するので、細線化された隆線を高精度に描画することができる。

本実施形態では、汗腺孔自体を基準にして疑似隆線を描画するため、汗腺孔を不連続な谷線として誤検出することがない。したがって、本実施形態では、誤検出された谷線により隆線が誤って分割されることがないため、高精度の疑似隆線の描画を実現することができる。特に新生児や乳児の場合、谷線の幅に対して汗腺孔の幅が比較的に大きいため、汗腺孔が不連続な谷線として誤検出されることが多い。このような新生児や乳児の場合であっても、本実施形態によれば、細線化された隆線を高精度に描画することができる。

［他の実施形態］
上記実施形態において説明した情報処理装置は、さらに他の実施形態によれば、図２１に示すように構成することもできる。図２１は、他の実施形態による情報処理装置の構成を示すブロック図である。

図２１に示すように、他の実施形態による情報処理装置１０００は、皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出する汗腺孔抽出部１００２を有する。また、情報処理装置１０００は、汗腺孔に関する位置情報と、汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を汗腺孔の各々について取得する情報取得部１００４とを有する。

他の実施形態による情報処理装置１０００によれば、汗腺孔に関する位置情報のみならず、汗腺孔に関する方向情報をも含む汗腺孔情報を特徴情報として取得するので、高精度な個人の特定を実現可能な汗腺孔に関する特徴情報を取得することができる。

［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、指紋撮像部１８により指紋画像が撮像される場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。情報処理装置１は、指紋撮像部１８を有しなくてよい。この場合、指紋画像は、情報処理装置１とは別個の装置である指紋撮像装置により撮像される。情報処理装置１は、例えば、指紋撮像装置により撮像された指紋画像を記憶する記憶媒体から指紋画像を読み取って取得したり、ネットワークを介して指紋画像を受信して取得したりするように構成することができる。

また、上記実施形態では、指紋画像を複数の分割領域に分割して汗腺孔情報を取得する処理を実行する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。情報処理装置１は、指紋画像を複数の分割領域に分割せずに汗腺孔情報を取得する処理を実行することもできる。

また、上記実施形態では、指紋画像から汗腺孔情報を取得する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。情報処理装置１は、指紋画像のほか、汗腺孔を含み皮膚上に紋様を形成する部位の皮膚紋理を含む画像から汗腺孔情報を取得して、汗腺孔情報の照合を行い、また、疑似隆線の描画を行うことができる。

また、上記の各実施形態の機能を実現するように該実施形態の構成を動作させるプログラムを記録媒体に記録させ、該記録媒体に記録されたプログラムをコードとして読み出し、コンピュータにおいて実行する処理方法も各実施形態の範疇に含まれる。すなわち、コンピュータ読取可能な記録媒体も各実施形態の範囲に含まれる。また、上述のコンピュータプログラムが記録された記録媒体はもちろん、そのコンピュータプログラム自体も各実施形態に含まれる。

該記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）、磁気テープ、不揮発性メモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、該記録媒体に記録されたプログラム単体で処理を実行しているものに限らず、他のソフトウェア、拡張ボードの機能と共同して、ＯＳ（Operating System）上で動作して処理を実行するものも各実施形態の範疇に含まれる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出する汗腺孔抽出部と、
前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得する情報取得部と
を有する情報処理装置。

（付記２）
前記情報取得部は、前記汗腺孔が位置する隆線の両側の谷線の方向に基づき、前記方向情報を取得する付記１記載の情報処理装置。

（付記３）
前記汗腺孔抽出部は、前記画像の階調に関する情報に基づき、前記汗腺孔を抽出する付記１又は２に記載の情報処理装置。

（付記４）
前記汗腺孔抽出部は、前記画像において閉じられた環に収まる所定の階調範囲の領域を前記汗腺孔として抽出する付記３記載の情報処理装置。

（付記５）
前記汗腺孔抽出部は、前記画像において一部開放された環に収まる所定の階調範囲の領域を前記汗腺孔として抽出する付記３又は４に記載の情報処理装置。

（付記６）
前記位置情報及び前記方向情報のうちの少なくとも一方に誤差許容範囲を設定する誤差設定部を有する付記１乃至５のいずれかに記載の情報処理装置。

（付記７）
第１の前記画像について取得された第１の前記汗腺孔情報と、第２の前記画像について取得された第２の前記汗腺孔情報とを照合する照合部を有する付記１乃至６のいずれかに記載の情報処理装置。

（付記８）
前記照合部は、前記第１の汗腺孔情報の第１の前記位置情報と前記第２の汗腺孔情報の第２の前記位置情報とを照合する付記７記載の情報処理装置。

（付記９）
前記照合部は、前記第１の汗腺孔情報の第１の前記方向情報と前記第２の汗腺孔情報の第２の前記方向情報とを照合する付記７又は８に記載の情報処理装置。

（付記１０）
前記画像を複数の分割領域に分割する画像分割部と、
前記分割領域において抽出された前記汗腺孔の数に応じて前記分割領域の信頼に関する信頼性情報を取得する信頼性取得部と
を有し、
前記照合部は、前記複数の分割領域のうちの所定以上の信頼性を有する前記分割領域について前記汗腺孔情報を照合する付記７乃至９のいずれかに記載の情報処理装置。

（付記１１）
前記照合部による前記分割領域ごとの照合結果及び前記分割領域の前記信頼性情報に基づき、前記第１の画像が取得された対象者が、前記第２の画像が取得された登録者であるか否かを判定する判定部を有する付記１０記載の情報処理装置。

（付記１２）
前記位置情報は、前記汗腺孔の重心の座標情報である付記１乃至１１のいずれかに記載の情報処理装置。

（付記１３）
前記方向情報は、前記汗腺孔の重心の最近傍に位置する両側の谷線の方向を平均化した方向を示す情報である付記１乃至１２のいずれかに記載の情報処理装置。

（付記１４）
前記皮膚紋理は、指紋である付記１乃至１３のいずれかに記載の情報処理装置。

（付記１５）
皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出し、
前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得する情報処理方法。

（付記１６）
コンピュータに、
皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出し、
前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得する
ことを実行させるプログラムが記録された記録媒体。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１…情報処理装置
１０…ＣＰＵ
１２…ＲＡＭ
１４…記憶部
１６…入力部
１８…指紋撮像部
２０…表示部
２２…共通バス
１０２…画像取得部
１０４…画像分割部
１０６…汗腺孔抽出部
１０８…方向検出部
１１０…誤差設定部
１１２…信頼性取得部
１１４…登録部
１１６…照合部
１１８…判定部
１２０…隆線描画部
１１６２…位置照合部
１１６４…方向照合部

Claims (15)

1. 皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出する汗腺孔抽出部と、
   前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得する情報取得部と
   を有し、
   前記情報取得部は、前記汗腺孔が位置する隆線の両側の谷線の方向に基づき、前記方向情報を取得する情報処理装置。
2. 前記汗腺孔抽出部は、前記画像の階調に関する情報に基づき、前記汗腺孔を抽出する請求項１記載の情報処理装置。
3. 前記汗腺孔抽出部は、前記画像において閉じられた環に収まる所定の階調範囲の領域を前記汗腺孔として抽出する請求項２記載の情報処理装置。
4. 前記汗腺孔抽出部は、前記画像において一部開放された環に収まる所定の階調範囲の領域を前記汗腺孔として抽出する請求項２又は３に記載の情報処理装置。
5. 前記位置情報及び前記方向情報のうちの少なくとも一方に誤差許容範囲を設定する誤差設定部を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 第１の前記画像について取得された第１の前記汗腺孔情報と、第２の前記画像について取得された第２の前記汗腺孔情報とを照合する照合部を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記照合部は、前記第１の汗腺孔情報の第１の前記位置情報と前記第２の汗腺孔情報の第２の前記位置情報とを照合する請求項６記載の情報処理装置。
8. 前記照合部は、前記第１の汗腺孔情報の第１の前記方向情報と前記第２の汗腺孔情報の第２の前記方向情報とを照合する請求項６又は７に記載の情報処理装置。
9. 前記画像を複数の分割領域に分割する画像分割部と、
   前記分割領域において抽出された前記汗腺孔の数に応じて前記分割領域の信頼に関する信頼性情報を取得する信頼性取得部と
   を有し、
   前記照合部は、前記複数の分割領域のうちの所定以上の信頼性を有する前記分割領域について前記汗腺孔情報を照合する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
10. 前記照合部による前記分割領域ごとの照合結果及び前記分割領域の前記信頼性情報に基づき、前記第１の画像が取得された対象者が、前記第２の画像が取得された登録者であるか否かを判定する判定部を有する請求項９記載の情報処理装置。
11. 前記位置情報は、前記汗腺孔の重心の座標情報である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の情報処理装置。
12. 前記方向情報は、前記汗腺孔の重心の最近傍に位置する両側の谷線の方向を平均化した方向を示す情報である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の情報処理装置。
13. 前記皮膚紋理は、指紋である請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の情報処理装置。
14. 情報処理装置が、皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出し、
    前記情報処理装置が、前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得し、
    前記情報処理装置が前記汗腺孔情報を取得することは、前記汗腺孔が位置する隆線の両側の谷線の方向に基づき、前記方向情報を取得する情報処理方法。
15. コンピュータに、
    皮膚紋理を含む画像から汗腺孔を抽出し、
    前記汗腺孔に関する位置情報と、前記汗腺孔に関する方向情報とを含む汗腺孔情報を前記汗腺孔の各々について取得し、
    前記汗腺孔情報を取得することは、前記汗腺孔が位置する隆線の両側の谷線の方向に基づき、前記方向情報を取得する
    ことを実行させるプログラム。

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