JPH02191083A - 指紋像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、指紋像入力装置、例えば、指紋を利用した個
人照合システムに用いられる指紋像入力装置に関する。

近年、情報システムが社会の中に導入されるに伴い、シ
ステムの保全性（セキュリティ）を如何に保つかが問題
となっている。情報システム利用の際の本人確認の手段
としては、これまでＩＤカードや暗証番号が一般的であ
った。しかし、ＩＤカードには紛失や盗難のおそれがあ
り、また、暗証番号なども本人周辺の情報から容易に推
察されるなどの問題点が指摘されている。

これに対して指紋は、「万人不同」・「終生不変」とい
う三大特長をもつため、本人確認の最も有力な手段と考
えられ、近年、指紋を用いた簡便な個人照合システムに
関して多くの研究開発が行われでいる。

〔従来の技術〕

指紋を用いた個人照合システムでは、指紋像を画像とし
て読み取るいわゆる指紋センサと、指紋センサで読取ら
れた画像信号から照合用のデータを生成するとともに、
これを登録し、さらに、照合時に指紋センサで読み取ら
れた画像信号を照合用データと対比させて本人か否かを
判別する処理装置とを備え、特に、指紋センサには歪の
ない鮮明な指紋像を正確に読み取ることが求められる。

第３図は従来の指紋センサの一例を示す概略構成図であ
る。

第４図において、■はガラス等の透光性を有する部材か
らなる導光板で、導光板１には、指２が押し付けられる
検査面１ａが備えられている。なお、３はレーザダイオ
ード等からなる光源、４は結像光学系、５はＣＣＤイメ
ージセンサ等からなる受光器である。光源３からの光は
導光板１の内部を通って検査面１ａに所定の角度で入射
する。

検査面１ａに到達した光の内、指２の凹部（すなわち谷
線）に当った光は凹部内の空気層を一旦通り散乱光とな
り、再度導光板に入り、検査面１ａと反対の面から出射
する。また、指２の凸部（すなわち隆線）で反射される
光は、直接導光板中に反射されるため、その一部は導光
板中を全反射して進む。以下、これら反射された光を凸
部について全反射光および凹部について非全反射光とい
う。

これらの全反射光はそれぞれ指紋の隆線に対応している
から、受光器５上には指紋像が結像され、指紋像に応じ
た濃淡画像信号が受光器５から出力される。

このような構成による従来の指紋像人力装置は、例えば
、第３図のように、導光板（透明体）１に指を接触させ
、指金体を照明したときに指紋の隆線（凸部）部分の散
乱光のうち、透明体の界面で全反射する成分を光学系で
結像させ、隆線パターンの映像を得ている。

しかし、このような入力装置では、第４図（ａ）（ｂ）
に示すように、指の押圧により隆線パターンの一部が変
わることがある。例えば、押圧が強い場合にはつながっ
ていた隆線パターンが押圧を弱くすることにより切れ目
を持つようになったり、押圧の大小で指紋の隆線が異な
る、あるいは押圧により指紋像の明るさが異なるという
ことである。

この現象は、指紋入力面の接触性を良くするために、指
紋入力面にシリコンゴム等をコーティングした場合でも
現れる。押圧の変化による隆線パターンの再現性の低下
は、入力した画像の処理を複雑化し、照合率の低下を招
く原因となっている。

上記不具合を解消しようとするものとして、例えば、特
開昭５８−２０１１７８号、特開昭５９１３９４８１号
各公報に記載された装置がある。

前者の装置では、指紋センサの単数あるいは複数箇所に
圧力検出装置を組み込み、指紋押捺時に単数あるいは複
数箇所に組み込まれた圧力検出装置の値がすべである一
定の値以上、もしくは一定の範囲になった時点で、指紋
の画像を撮影する。

そして、前述した手法により、指の押圧を常に一定に保
ち、指紋隆線パターンの再現性を確保しようとする。ま
た、後者の装置では指紋センサに圧力検出装置を組み込
み、指紋押捺時に圧力検出装置の値が一定の範囲になっ
た時点で、指紋の画像を撮影する。そして、同様の手法
により、指の押圧を常に一定に保ち、押圧のばらつきに
よる指紋像の歪みを除去しようとする。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の指紋像入力装置にあっ
ては、指紋センサに圧力検出装置を組み込み、指の押圧
が一定の値を示したとき指紋画像を取り込むという構成
となっていたため、全使用者に対して均一な指の押圧を
要求することから、押圧の個人差への対応ができないこ
とに加え、使用者の指先の状態（汗をかきやすい、乾燥
しやすい等）によっては良好な画像が得られない場合が
ある。すなわち、従来の装置にあっては、単に指の押圧
が一定の値を示したときに指紋画像を取り込むだけであ
って使用者の指先の状態や押圧の程度といった個人差は
全く考慮されていないため、指紋隆線パターンの再現性
には一定の限界があった。

そこで本発明は、使用者による押圧の個人差および指先
の状態の差異に対応することができ、良好な指紋像を高
い再現性で検出して照合率を向上させることができる指
紋像入力装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による指紋像入力装置は上記目的達成のため、押
捺された指の指紋像を読み取る読み取り手段と、該読み
取られた指紋像を指紋データとして登録する登録手段と
、を備え、該指紋データに基づいて特定個人の指紋の照
合を行う指紋像入力装置において、前記読み取り手段に
、押捺時の指の圧力を検出する圧力検出手段を設け、登
録に際し、該押捺時の指の圧力を押圧データとして前記
指紋データと共に前記登録手段に登録するとともに、照
合に際し、指の圧力が前記登録手段に記憶されている登
録時の押圧データと同じ、あるいは所定の範囲内になっ
たとき前記指紋像を読み取り照合を開始するように構成
している。

〔作用〕

本発明では、登録時に指紋データと一緒に指の押圧デー
タが登録され、照合時に指の押圧が登録時と同じ、ある
いは登録時の押圧データから一定の範囲内になると指紋
画像が取り込まれ、照合が開始される。特に、登録時に
最良の指紋像が得られる押圧となるように指紋像と押圧
データが記憶される。

したがって、使用者は照合に際して均一な指の押圧を要
求されることなく、使用者の指の押圧、指先の状態のば
らつき等を許容しつつ、登録時に近い状態の指紋像で照
合することが可能になる。

その結果、指紋隆線パターンの再現性が確保され、照合
率が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

原ＭｊＬ吋 圧力センサを組み込んだ指紋センサを用いて、登録時に
指紋データと一緒に押捺時の圧力データ（以下、押圧デ
ータと呼ぶ）を登録する。照合時に指の抑圧が登録時と
同じ、あるいは登録時の押圧データから一定の幅以内の
値をとった場合に照合を開始する。

上記手段を備えることにより、使用者の指の押圧、指先
の状態のばらつき等を許容しながら登録時に近い状態の
指紋像で照合することを可能にし、指紋隆線パターンの
再現性を確保して照合率を向上させることができる。

二災旌開 以下、上記基本原理に基づいて実施例を説明する。第１
．２図は本発明に係る指紋像入力装置の一実施例を示す
図であり、個人番号と指紋データとを対応させた照合シ
ステムに適用した例である。

まず、構成を説明する。第１図は指紋像入力装置を含む
個人照合システムの機能を示すブロック図であり、この
図において、１ｏは個人照合システムであり、個人照合
システム１０は押捺された指の指紋像を読み取る指紋像
入力装置１１と、指紋像入力袋Ｎ１１台座に組み込まれ
、指による押圧を押圧データとして検出する圧力センサ
（圧力検出手段）１２と、使用者の個人番号がキーボー
ドを介して入力される番号入力装置１３と、特定個人の
指紋データおよび押圧データを登録する登録装置（登録
手段）１４と、登録された指紋データおよび押圧データ
に基づいて照合を行う照合装置１５と、により構成され
ている。指紋像人力装置１１は押捺された指紋の濃淡画
像を検出するものであり、前述した第３図に示すものと
同様のものが用いられる。個人照合システム１０は自分
の個人番号をキーボードで打ち込むことにより、自分の
指紋データを呼び出し、指紋像入力装置１１から入力さ
れた指紋データと１対１で照合するシステムである。本
個人照合システムｌＯの指紋入力装置１１台座には圧力
センサ１２が組み込まれ、指紋登録時には登録装置１４
内の所定の記憶装置に指紋の隆線パターンの画像と一緒
に登録時の指による抑圧を記憶する。この押圧データの
登録に際しては、登録時に最良の指紋像が得られる押圧
で指紋像と押圧データを記憶するようにする。そして、
照合時、個人番号が入ノｊされると、登録時の押圧デー
タは登録装置１４内の記憶装置より呼び出される。

次に、作用を説明する。

第２図は本実施例における個人照合システムの動作を示
すフローチャートであり、図中Ｐ、〜Ｐ８はプログラム
のステップ番号を示している。

まず、使用者が自分の個人番号をキーボード入力すると
（ステップＰ、）、登録装置１４内の記憶装置から登録
時の押圧データが読み出されるとともに（ステップＰ２
）、該記憶装置より登録時の指紋データが読み出される
（ステップｐａ）。次いで、指紋像入力装置１１の指紋
入力面に指２が置かれ指紋入力されると（ステップＰ４
）、ｐｓで指２の押圧が所定の許容値以内か否かを判別
する。

押圧が許容値以内にないときは押圧が足りずこのままで
は再現性が確保されないと判別してＰ６で音声、視覚表
示等の手段を用いて押圧を強（するように使用者に指示
してＰ４に戻る。一方、押圧が登録時に記録れた押圧と
同じか、あるいは該許容値以内のときはＰ７で該許容値
になった瞬間に画像取り込みを行い、Ｐ８で再現性が確
保された状態で照合を行って処理を終了する。

このように、本実施例では、圧力センサ１２を組み込ん
だ指紋像入力装置（指紋センサ）１１を用いて、登録時
に指紋データと一緒に指の押圧データを使用者ごとに登
録し、照合時に指の押圧が登録時と同じ、あるいは登録
時の押圧データから一定の幅以内になると画像を取り込
み、照合を開始するようにしている。したがって、以下
に述べる効果を得ることができる。

（Ｉ）登録時の押圧データを基に指紋像取り込みの押圧
を使用者ごとに設定するため、全使用者に対して均一な
指の押圧を要求する必要がなく、押圧の個人差に対応さ
せることが可能になる。

（ＩＩ）指先の状態（汗をかきやすい、乾燥しやすい等
）の異なる使用者に対し個々に画像取り込み開始の押圧
を設定することができる。

それゆえ、個別に、良好な指紋像を検出できる押圧を設
定することが可能になり、結果として、良好な指紋像を
高い再現性で検出することができる。

その結果、使用者の指の押圧、指先の状態のばらつき等
を許容しながら・登録時に近い状態の指紋像で照合する
ことが可能になり、指紋隆線パターンの再現性を高めて
、照合率を向上させることができる。

なお、本実施例では本発明を自分の個人番号をキーボー
ドにより打ち込んで自分の指紋データを呼び出して照合
するシステムに適用した例であるが、これに限らず、例
えば指紋データを登録したＩＤカードのデータを照合装
置１５に読み取らせ、ＩＤカードの指紋データと指紋入
力装置１１に入力された指紋データを照合するシステム
に適用してもよく、この場合はカードに押圧データを記
録しておくことで対処可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、使用者による押圧の個人差および指先
の状態の差異に対応することができ、良好な指紋像を高
い再現性で検出して照合率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明に係る指紋像入力装置の一実施例を
示す図であり、 第１図はその指紋像入力装置１１を含む個人照合システ
ム１０の機能ブロック図、 第２図はその個人照合システムの動作を示すフローチャ
ート、 第３．４図は従来の指紋像入力装置を示す図であり、 第３図はその指紋像入力装置を示す概念構成図第４図は
その指の押圧の強弱による隆線パターンの変化を説明す
るための図である。 １ａ・・・・・・検査面、 ２・・・・・・指、 ３・・・・・・光源、 ４・・・・・・結像光学系、 ５・・・・・・受光器、 １０・・・・・・個人照合システム、 １１・・・・・・指紋像入力装置、 １２・・・・・・圧力センサ（圧力検出手段）、１３・
・・・・・番号入力装置、 １４・・・・・・登録装置（登録手段）、１５・・・・
・・照合装置。 １・・・・・・導光板、 −ンの変化を説明するための図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 押捺された指の指紋像を読み取る読み取り手段と、 該読み取られた指紋像を指紋データとして登録する登録
   手段と、を備え、 該指紋データに基づいて特定個人の指紋の照合を行う指
   紋像入力装置において、 前記読み取り手段に、押捺時の指の圧力を検出する圧力
   検出手段を設け、 登録に際し、該押捺時の指の圧力を押圧データとして前
   記指紋データと共に前記登録手段に登録するとともに、 照合に際し、指の圧力が前記登録手段に記憶されている
   登録時の押圧データと同じ、あるいは所定の範囲内にな
   ったとき前記指紋像を読み取り照合を開始するようにし
   たことを特徴とする指紋像入力装置。