JPH02263274A - Individual confirming device - Google Patents

Individual confirming device

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JPH02263274A
JPH02263274A JP1083583A JP8358389A JPH02263274A JP H02263274 A JPH02263274 A JP H02263274A JP 1083583 A JP1083583 A JP 1083583A JP 8358389 A JP8358389 A JP 8358389A JP H02263274 A JPH02263274 A JP H02263274A
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JP
Japan
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finger
information
fingers
phase
person
Prior art date
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Pending
Application number
JP1083583A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Uchida
智 内田
Masahiro Takeda
昌弘 竹田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US07/475,863 priority patent/US5073949A/en
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Publication of JPH02263274A publication Critical patent/JPH02263274A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To attain the highly accurate collation of individuals without causing the deterioration of the individual discriminating rate due to the deviation of a phase relation and to improve the individual confirming reliability by taking out the inter-finger phase information and evaluating it. CONSTITUTION:An individual confirming device consists of the means 11, 12 and 13 which produce the characteristic information on each finger, a storage means 17 which stores the characteristic information to be collated, and a discriminating means 20 which judges the individual confirmation based on the collation results on fingers obtained by the collation means 15 and 20 as well as the phase difference information detected by the phase difference detection means 15 and 20. Therefore the phase information on each finger can be extracted independently of each other and the inter-finger phase difference information obtained based on the phase information as well as the collation result of each finger can be integrately judged. Thus it is possible to collate individuals with each other with high accuracy and without deteriorating the reduction of the individual discriminating rate. Then the individual confirming reliability is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、たとえば手形や指紋などの身体的特徴を用
いて個人の認証を行う個人認証装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a personal authentication device that authenticates an individual using physical characteristics such as a handprint or a fingerprint.

(従来の技術) 最近、個人の認証を行う装置として、指の関節間の距離
などを用いるものが開発されている。
(Prior Art) Recently, devices that use the distance between finger joints have been developed as devices for personal authentication.

この種の個人認証装置としては、指画像の画素濃度を指
の長手方向に対して垂直な方向に加算して得られる加算
信号(特徴情報)を用いるようになっている。すなわち
、指などを載せる指置き台と指との接触・非接触の違い
により得られる指の画像情報の濃度を指の長手方向と直
交する方向に加算して加算信号を生成し、この加算信号
とあらかじめ辞書に登録しておいた被照合用の加算信号
(被照合用特徴情報)とを比較して各信号における関節
間の距離が一致するか否かによって照合を行うようにな
っている。
This type of personal authentication device uses an addition signal (feature information) obtained by adding pixel densities of finger images in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the finger. That is, the density of the image information of the finger obtained from the difference between contact and non-contact between the finger and the finger rest on which the finger is placed is added in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the finger to generate an addition signal. This is compared with an addition signal for comparison (characteristic information for comparison) registered in the dictionary in advance, and the comparison is performed depending on whether the distances between the joints in each signal match.

なお、この種の装置では、1本の指を対象にして処理を
行ったり、より識別能力を向上させるために、2本以上
の複数本の指を対象として情報量を増やした形で行うこ
とが可能である。
Note that with this type of device, processing may be performed on a single finger, or processing may be performed on two or more fingers with an increased amount of information in order to further improve discrimination ability. is possible.

ところで、複数本の指を対象に個人の認証を行う装置の
場合、複数本の指の画像全体について指の長手方向と直
交する方向の加算信号を求め、この求め得た一つの加算
信号に対して比較による照合を行うようにしている。こ
のように複数本の指を用いた場合は、その加算信号内に
6指の情報と共に、各指間の位相関係を表わす情報も含
まれるので、その意味からは一本の指を用いる場合より
も個人判別率が高いといえる。
By the way, in the case of a device that performs personal authentication using multiple fingers, the sum signal in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the fingers is obtained for the entire image of the plural fingers, and the sum signal is Verification is performed by comparison. When multiple fingers are used in this way, the sum signal includes information about the six fingers as well as information representing the phase relationship between each finger, so from that point of view, the signal is better than when using one finger. It can also be said that the individual discrimination rate is high.

しかしながら、この方式では6指の情報および位相情報
を分離して取出すことができないため、個人判別率が下
がる場合がある。これは、指が傾くなど、指の置き方に
よって6指の関節の位置関係が微妙にずれ、これによっ
て指の位相関係がずれてしまうことによって起こる。こ
のように指の位相関係がずれた場合には、指の間接位置
に対応する加算信号のくぼみ位置が変わってしまうため
、たとえ同一の人(本人)の指であっても必ずしも再現
性良く一定の加算信号が得られなくなる。したがって、
加算信号を直接比較する従来の方式では、複数本の指を
用いると本人を他人と判別する(または他人を本人と判
別する)危険性が高い。
However, in this method, the information on the six fingers and the phase information cannot be extracted separately, so the individual discrimination rate may decrease. This occurs because the positional relationship of the six finger joints shifts slightly depending on how the fingers are placed, such as when the fingers are tilted, and this causes a shift in the phase relationship of the fingers. If the phase relationship of the fingers deviates in this way, the position of the concavity of the added signal corresponding to the indirect position of the finger will change, so even if the finger is from the same person (principal), it will not always be consistent with good reproducibility. It becomes impossible to obtain the addition signal. therefore,
In the conventional method of directly comparing summed signals, if multiple fingers are used, there is a high risk that the user will be identified as someone else (or that someone else will be identified as the person).

このように、従来の方式では各指間の位相関係に敏感す
ぎるために、指画像入力時の微妙な指の置き方の違いで
本人を他人に間違えてしまうなど、正確性に欠けるとい
う欠点があった。
In this way, the conventional method is too sensitive to the phase relationship between each finger, and has the disadvantage of lacking accuracy, such as mistaking the person for another person due to subtle differences in the way the fingers are placed when inputting finger images. there were.

(発明が解決しようとする課題) 上記したように、複数本の指の画像全体について指の長
手方向と直交する方向の加算信号を求め、この求め得た
一つの加算信号を用いて個人の認証を行う装置の場合、
指の置き方によって各指間の位相関係が微妙にずれてし
まうため、正確な個人判別ができないものであった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the sum signal in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the fingers is obtained for the entire image of multiple fingers, and the obtained one sum signal is used to authenticate the individual. In the case of equipment that performs
Accurate individual identification was not possible because the phase relationship between each finger was slightly shifted depending on how the fingers were placed.

そこで、この発明は、各指間の位相情報を取出して評価
することにより、位相関係のずれによる個人判別率の低
下を招くことなく高精度にて照合を行うことができ、よ
って認証にかかる信頼性を著しく向上させることが可能
な個人認証装置を提供することを目的としている。
Therefore, by extracting and evaluating the phase information between each finger, this invention can perform verification with high accuracy without causing a decrease in the individual identification rate due to a shift in the phase relationship, thereby increasing the reliability of authentication. The purpose of the present invention is to provide a personal authentication device that can significantly improve security.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明の個人認証装置にあっては、複数本の指の画像
情報を入力する入力手段と、この入力手段によって入力
された前記複数本の指に対応する画像情報を6指ごとに
分離する9分離手段と、この分離手段によって分離され
た6指の画像情報ごとにその濃度を指の長手方向と直交
する方向に加算して6指の特徴情報を生成する生成手段
と、この生成手段によって生成された特徴情報に対応す
る被照合用特徴情報を記憶しておくための記憶手段と、
前記生成手段によって生成された特徴情報と前記記憶手
段に記憶されている被照合用特徴情報とを対応する6指
ごとに照合する照合手段と、この照合手段の照合結果か
ら6指ごとに前記特徴情報と前記被照合用特徴情報との
位相一致位置を求め、この位相一致位置にもとづいてこ
れら情報間の位相差を検出する位相差検出手段と、前記
照合手段によって得られた6指の照合結果と前記位相差
検出手段で検出された位相差情報とにもξづいて個人認
証の判断を行う判別手段とから構成されている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) The personal authentication device of the present invention includes an input means for inputting image information of a plurality of fingers, and an input means for inputting image information of a plurality of fingers inputted by the input means. 9 separation means that separates the image information corresponding to the fingers into every 6 fingers, and the density of each of the image information of the 6 fingers separated by this separation means is added in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the fingers to separate the image information of the 6 fingers. a generation means for generating feature information; a storage means for storing feature information to be matched corresponding to the feature information generated by the generation means;
a collation means for collating the feature information generated by the generation means and the feature information to be collated stored in the storage means for every six corresponding fingers; a phase difference detection means for determining a phase matching position between information and the feature information to be matched, and detecting a phase difference between these pieces of information based on this phase matching position; and a matching result of six fingers obtained by the matching means. and a determining means for determining personal authentication based on the phase difference information detected by the phase difference detecting means.

(作用) この発明は、上記した手段により、6指についての位相
情報を独立に抽出できるようにし、6指の照合結果と前
記位相情報にも、とづく各指間の位相差情報とを総合的
に判断するようにしたちのである。
(Function) This invention makes it possible to independently extract phase information for six fingers by the above-described means, and integrates the matching results of six fingers and phase difference information between each finger based on the phase information. I try to make judgments based on this.

(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図は、この発明の個人認証装置を示すものである。FIG. 2 shows the personal authentication device of the present invention.

第2図において、11は指の画像情報を入力する際に被
認証者がたとえば2本の指Fa。
In FIG. 2, reference numeral 11 indicates two fingers Fa of the person to be authenticated when inputting finger image information.

Fbを載せるための指置き台であり、透明なプリズムな
どによって構成されている。この指置き台11上に載せ
られた指Fa、Fbの画像情報は、上記指置き台11の
下方に配設された光源12からの光が指置き台11を介
して照射されることにより、反射光像としてカメラ13
で読取られるようになっている。
This is a finger rest on which the Fb is placed, and is made of a transparent prism or the like. Image information of the fingers Fa and Fb placed on the finger rest 11 is obtained by irradiating light from the light source 12 disposed below the finger rest 11 through the finger rest 11. Camera 13 as a reflected light image
It can be read with .

カメラ13に入力された指Fa、Fbの画像情報は、こ
こで電気信号に変換された後、A/D変換器14によっ
てA/D変換されてディジタル化される。このディジタ
ル化された指画像は、制御部15によって画像メモリ1
6に一時記憶される。
The image information of the fingers Fa and Fb inputted to the camera 13 is converted into electrical signals, and then A/D converted by the A/D converter 14 and digitized. This digitalized finger image is stored in the image memory 1 by the control unit 15.
6 is temporarily stored.

一方、ICカード17には、あらかじめ被認証者各人の
指画像より抽出された任意の指(この実施例では指Fa
、Fb)についての被照合用の特徴情報がそれぞれ記憶
されている。この特徴情報は、指画像の画素濃度を指の
長手方向と直交する方向に加算することによって得られ
る加算信号である。上記ICカード17は、前記制御部
15によって制御される読取書込装置18によって前記
特徴情報の書込み(登録時)または読出しく照合時)が
行われるようになっており、これらICカード17およ
び読取書込装置18によって被認証者各人の特徴情報を
登録するための辞書部19が構成されている。
On the other hand, the IC card 17 stores an arbitrary finger (in this embodiment, finger
, Fb) are stored. This feature information is an addition signal obtained by adding the pixel densities of the finger images in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the finger. The IC card 17 is configured such that the characteristic information is written (at the time of registration) or read and verified by a reading/writing device 18 controlled by the control unit 15. The writing device 18 constitutes a dictionary section 19 for registering characteristic information of each person to be authenticated.

制御部15では、前記画像メモリ16に記憶された指画
像より指Fa、Fbの特徴情報と、指Fa、Fb間の位
相差情報がそれぞれ求められる。
The control unit 15 obtains characteristic information of the fingers Fa and Fb and phase difference information between the fingers Fa and Fb from the finger images stored in the image memory 16, respectively.

そして、これら特徴情報および位相差情報は、前記辞書
部19に登録されている6指に対応する被照合用の特徴
情報と比較され、これによって本人確認が行われる。こ
の場合、制御部15では、2本の指Fa、Fbに対する
指画像の濃度を長手方向に加算して求めた情報(y方向
加算信号)を用いて指Faおよび指Fbの画像を分離し
、指Faと指Fbとをそれぞれ独立な特徴情報として上
記照合処理を行うようになっている。すなわち、入力さ
れた複数本(2本)分の指に対する指画像の濃度を指の
長手方向に加算し、これにより得られるy方向加算信号
から指の分離点(座標)を求め、その位置で複数本の指
令それぞれ1本ずつに分離する。そして、6指について
それぞれに特徴情報を求めるとともに、6指ごとに対応
する被照合用の特徴情報を用いて照合処理を行うように
なっている。また、位相差情報は、特徴情報と被照合用
の特徴情報の指の一致位置に基づいて求められる。
Then, these feature information and phase difference information are compared with the feature information to be verified corresponding to the six fingers registered in the dictionary section 19, and thereby the identity is verified. In this case, the control unit 15 separates the images of fingers Fa and Fb using information (y direction addition signal) obtained by adding the densities of the finger images for the two fingers Fa and Fb in the longitudinal direction, The above matching process is performed using the fingers Fa and Fb as independent feature information. That is, the densities of the finger images for multiple (two) input fingers are added in the longitudinal direction of the fingers, the separation point (coordinates) of the fingers is determined from the resulting y-direction addition signal, and the separation point (coordinates) of the fingers is calculated at that position. Separate multiple commands into one command each. Then, feature information is obtained for each of the six fingers, and matching processing is performed using feature information to be matched that corresponds to each of the six fingers. Further, the phase difference information is obtained based on the matching position of the finger of the feature information and the feature information to be matched.

ホストマシン20は、前記制御部15からの照合結果に
したがって、たとえばドアの開閉や警報ブザーの鳴動な
どを制御するものである。なお、このホストマシン20
の制御の対象は、この個人認証装置が適用されるセキュ
リティシステムによって異なってくる。
The host machine 20 controls, for example, the opening and closing of a door and the sounding of an alarm buzzer in accordance with the verification results from the control section 15. Note that this host machine 20
The subject of control differs depending on the security system to which this personal authentication device is applied.

次に、第3図を参照して、前記制御部15における処理
について詳細に説明する。ここでは、指Fa、Fbとし
て、それぞれ右手の人差し指と中指とを使用し、これは
被認証者本人の意思で決定したものとし、原則的に本人
のみがその内容を知り得るもρとする。
Next, with reference to FIG. 3, the processing in the control section 15 will be explained in detail. Here, the index finger and middle finger of the right hand are used as fingers Fa and Fb, respectively, and it is assumed that these are determined by the will of the person to be authenticated, and that in principle only the person himself/herself can know the contents.

第3図(、a)において、fa、fbは指画像、つまり
前記カメラ13によって読取られ、前記A/D変換器1
4によってディジタル化された人差し指Faおよび中指
Fbそれぞれの画像パターンである。これら指画像fa
、fbは、たとえば10本/ m mの解像度で、51
2画素×512画素の領域に取込まれるものとする。
In FIG. 3(,a), fa and fb are finger images, that is, read by the camera 13, and are read by the A/D converter 1.
4 are image patterns of the index finger Fa and the middle finger Fb, respectively, which were digitized by A.4. These finger images fa
, fb is, for example, 51 lines/mm with a resolution of 10 lines/mm.
It is assumed that the image is captured in an area of 2 pixels x 512 pixels.

まず、人差し指Faと中指Fbとの画像分離について説
明する。指置き台11に置かれた2本の指Fa、Fbの
画像が画像メモリ16に取込まれると、第3図(b)に
示す如く、指の長手方向Xにその指画像fa、fbの濃
度を加算することによりy方向加算信号Yabが求めら
れる。このy方向加算信号Yabには、通常、高周波成
分が含まれており、このままでは処理し難いため、たと
えばローパスフィルタを通すことによって高周波成分が
除去されている。
First, image separation of the index finger Fa and middle finger Fb will be explained. When the images of the two fingers Fa and Fb placed on the finger rest 11 are captured into the image memory 16, the images of the fingers fa and fb are transferred in the longitudinal direction X of the fingers, as shown in FIG. 3(b). By adding the densities, the y-direction addition signal Yab is obtained. This y-direction addition signal Yab usually contains high frequency components and is difficult to process as is, so the high frequency components are removed by passing it through a low pass filter, for example.

こうして求められたy方向加算信号Yabには、人差し
指Faと中指Fbとに対応して2つの山が現われる。し
たがって、2つの山の間の谷の部分を探すことにより、
2本の指Fa、Fbを分離するy座標の値(分離点)y
tが求められる。これは、たとえばローパスフィルタを
通した後のy方向加算信号Yabの極小値を求めること
により、得ることができる。
In the y-direction addition signal Yab obtained in this way, two peaks appear corresponding to the index finger Fa and the middle finger Fb. Therefore, by searching for the valley between two peaks,
Y coordinate value (separation point) y that separates two fingers Fa and Fb
t is found. This can be obtained, for example, by finding the minimum value of the y-direction addition signal Yab after passing through a low-pass filter.

一方、人差し指Faおよび中指Fbについての特徴情報
を求める場合、上記により求めた分離点ytにしたがっ
て、各指画像fa、fbそれぞれの濃度を指の長手方向
と直交する方向yに加算することにより、それぞれX方
向の加算信号が求められる。すなわち、y方向の画素(
512)のうち、0から分離点ytまでの範囲における
X方向の加算信号を求めることにより、同図(C)に示
す如く、人差し指Faに対する特徴情報AA(X)が、
また分離点ytから511までの範囲におけるX方向の
加算信号を求めることにより、同図(d)に示す如く、
中指Fbに対する特徴情報As(x)が生成される。
On the other hand, when obtaining characteristic information about the index finger Fa and the middle finger Fb, the density of each finger image fa and fb is added in the direction y perpendicular to the longitudinal direction of the finger according to the separation point yt obtained above. A summation signal in the X direction is obtained for each. In other words, the pixels in the y direction (
512), by calculating the addition signal in the X direction in the range from 0 to the separation point yt, the feature information AA(X) for the index finger Fa can be obtained as shown in FIG.
Furthermore, by determining the addition signal in the X direction in the range from separation point yt to 511, as shown in FIG.
Feature information As(x) for the middle finger Fb is generated.

これら特徴情報AA  (X)、As  (x)は、6
指の関節部分に対応する横しわの位置に急峻な谷(極小
値)を持ち、これが個人を認証するためのパラメータ(
個人性)となっている。
These feature information AA (X), As (x) are 6
There is a steep valley (minimum value) at the position of the horizontal wrinkle corresponding to the joint of the finger, and this is the parameter for personal authentication (
individuality).

次に、上記のような構成における個人認証装置の動作に
ついて説明する。この装置では、「登録処理」と「照合
処理」の2つに大別される。
Next, the operation of the personal authentication device configured as described above will be explained. In this device, there are two main processes: "registration processing" and "verification processing".

第4図は、「登録処理」を説明するためのフローチャー
トである。たとえば今、登録モードにおいて、被認証者
の右手の人差し指Faおよび中指Fbが指置き台11上
に載せられているものとする。すると、指Fa、Fbと
指置き台11との接触・非接触の違いによる画像情報が
カメラ13によって電気信号に変換され、さらにA/D
変換器14によってA/D変換されてディジタル化され
た後、指画像fa、fbとして画像メモリ16に一時記
憶される(ステップ5T1)。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the "registration process". For example, assume that the index finger Fa and middle finger Fb of the right hand of the person to be authenticated are placed on the finger rest 11 in the registration mode. Then, the image information based on the difference between contact and non-contact between the fingers Fa and Fb and the finger rest 11 is converted into an electric signal by the camera 13, and further converted into an electric signal by the A/D.
After being A/D converted and digitized by the converter 14, they are temporarily stored in the image memory 16 as finger images fa and fb (step 5T1).

この指画像fa、fbは、制御部15において、指の長
手方向Xにその濃度がそれぞれ加算される。
The density of each of the finger images fa and fb is added in the longitudinal direction X of the finger in the control unit 15.

これにより、第3図(b)に示す如く、y方向加算信号
Yabが生成される。このy方向加算信号Yabは、図
示していないローパスフィルタに通されて滑らかな信号
に変換された後、その極小値のy座標より、指Fa、F
bを分離する分離点ytが求められる(ステップ5T2
)。
As a result, the y-direction addition signal Yab is generated as shown in FIG. 3(b). The y-direction addition signal Yab is passed through a low-pass filter (not shown) and converted into a smooth signal.
The separation point yt that separates b is found (step 5T2
).

このようにして分離点ytが求められると、制御部15
において、それぞれの指画像fa、fbの濃度が指の長
手方向Xに対して垂直な方向yに加算される。すなわち
、上記分離点ytにしたがって、指画像fa、fbに対
するX方向の画素濃度の加算信号がそれぞれ生成される
。これにより、第3図(c)に示す如く、人差し指Fa
に対する特徴情報AA(X)が生成されるとともに、第
3図(d)に示す如く、中指Fbに対する特徴情報AB
(X)が生成される(ステップ5T3)。
When the separation point yt is determined in this way, the control unit 15
, the densities of the respective finger images fa and fb are added in the direction y perpendicular to the longitudinal direction X of the finger. That is, according to the separation point yt, addition signals of pixel densities in the X direction for the finger images fa and fb are respectively generated. As a result, as shown in FIG. 3(c), the index finger Fa
As shown in FIG. 3(d), feature information AB for the middle finger Fb is generated.
(X) is generated (step 5T3).

こうして求められた人差し指Faに対するX方向加算信
号としての特徴情報および中指Fbに対するX方向加算
信号としての特徴情報は、それぞれ適当なバンドパスフ
ィルタ処理が施されて後の照合処理を行い易い形に変換
された状態で、辞書部19に登録される(ステップ5T
4)。すなわち、上記特徴情報は、制御部15の制御に
より読取書込装置18を介して被認証者のICカード1
7にそれぞれ記憶される。
The feature information as the X-direction addition signal for the index finger Fa and the feature information as the X-direction addition signal for the middle finger Fb thus obtained are each subjected to appropriate band-pass filter processing and converted into a form that is easy to perform later matching processing. is registered in the dictionary section 19 (step 5T).
4). That is, the above characteristic information is transmitted to the IC card 1 of the person to be authenticated via the reading/writing device 18 under the control of the control unit 15.
7 respectively.

以上により登録処理は終了され、これにより被認証者の
指Fa、Fbに関する被照合用の特徴情報が辞書部19
に登録されたこととなる。
The registration process is completed as described above, and the feature information for verification regarding the fingers Fa and Fb of the person to be authenticated is transferred to the dictionary unit 19.
It will be registered in .

第1図は、「照合処理」を説明するためのフローチャー
トである。ここでは、まず指画像の入力(ステップ5T
II)と、指画像の分離(ステップ5T12)と、この
分離された指画像からの人差し指Faに対する特徴情報
A^ (x)および中指Fbに対する特徴情報AB  
(x)の生成(ステップ5T13)とが、上述の登録に
おけるそれらと同様の処理により求められる。
FIG. 1 is a flowchart for explaining the "verification process." Here, we first input a finger image (step 5T).
II), separation of finger images (step 5T12), and feature information A^ (x) for the index finger Fa and feature information AB for the middle finger Fb from the separated finger images.
The generation of (x) (step 5T13) is obtained by processing similar to those in the above-mentioned registration.

こうして、2つの指Fa、Fbに対するX方向加算信号
としての特徴情報AA  (X)、As  (x)が生
成されると、前記辞書部19より被照合用の特徴情報が
読み出されてこの被照合用の特徴情報と前記指画像より
生成した特徴情報AA(X)。
In this way, when the feature information AA (X) and As (x) are generated as the X-direction addition signals for the two fingers Fa and Fb, the feature information for the object to be matched is read out from the dictionary section 19 and Feature information for comparison and feature information AA(X) generated from the finger image.

AB  (X)とが、それぞれ対応する指ごとに位置合
わせされて照合される(ステップ5T14)。
AB (X) are aligned and verified for each corresponding finger (step 5T14).

ここで、辞書部19より読出した2つの特徴情報のうち
の人差し指Faの特徴情報をAAd(i)とし、入力さ
れた指画像より生成した人差し指Faの特徴情報をAA
 (i)とする。そして、上記特徴情報AAd(i)と
、上記特徴情報AA(i)をmだけずらした情報AA 
 (i+m)との2乗誤差をある範囲にわたって加算し
た加算結果をSA (m)4とする。この加算結果SA
 (m)は m≧0とき m<0のとき で表わされる。この場合、加算結果S^ (m)は、A
Ad(t)とAA  (i + m)との−散文を示す
パラメータであり、加算結果SA (m)が小さいほど
一致度が高いことを示し、本人であれば小さな値をとる
。位置合せはmをある範囲で変化させることにより行な
い、最もSA  (m)の値が小さくなる時のmを人差
し指のずれ要素MAと呼び、このMAのところで位置合
わせができたとし、この時の人差し指の加算信号の一散
文S^ (MA)の値を照合の結果とする。中指Fbに
ついても同様の処理を行ない、中指のずれ要素MBと、
加算信号の一致度Se(Me)を求める。
Here, the feature information of the index finger Fa among the two feature information read from the dictionary section 19 is set as AAd(i), and the feature information of the index finger Fa generated from the input finger image is set as AAd(i).
(i). Then, the feature information AAd(i) and information AA obtained by shifting the feature information AA(i) by m
The addition result obtained by adding the squared error with (i+m) over a certain range is defined as SA (m)4. This addition result SA
(m) is expressed when m≧0 and m<0. In this case, the addition result S^ (m) is A
This is a parameter indicating the negative prose between Ad(t) and AA (i + m), and indicates that the smaller the addition result SA (m) is, the higher the degree of matching is, and takes a small value if it is the same person. Alignment is performed by varying m within a certain range, and m at which the value of SA (m) is the smallest is called the index finger misalignment element MA. It is assumed that alignment is achieved at this MA, and at this time Let the value of one prose S^(MA) of the added signal of the index finger be the result of the matching. The same process is performed for the middle finger Fb, and the middle finger deviation element MB,
The degree of coincidence Se(Me) of the added signals is determined.

次に、ステップSTI 5において位相の照合を行なう
。これは、次式で表わされる位相−散文PDを計算する
ことで行なう。
Next, in step STI 5, phase matching is performed. This is done by calculating the phase-prose PD expressed by the following equation.

F D = l Ms  MA 1 登録時と照合時の入力指画像の中指と人差指の位相関係
が全く同じならば、登録時と照合時とで6指の位相一致
位置が等しくなるため、MB mh4Aとなり、上式の
位相−散文PDの値は零になる。このように、位相関係
が一致しているほど位相−散文PDの値は小さくなり、
本人の場合はPDの値は小さくなる。
F D = l Ms MA 1 If the phase relationship between the middle finger and index finger of the input finger images during registration and verification is exactly the same, the phase matching positions of the six fingers will be the same between registration and verification, so MB mh4A. , the value of phase-prose PD in the above equation becomes zero. In this way, the more the phase relationships match, the smaller the value of phase-prose PD becomes.
In the case of the person himself/herself, the PD value will be small.

次に、ステップ5T16において、被認証者が本人であ
るか他人であるかの判断をSA(MA)、SB(MB)
、およびFDの3つのパラメータを組合わせて行なう。
Next, in step 5T16, SA (MA) and SB (MB) determine whether the person to be authenticated is the person himself or herself or another person.
, and FD are combined.

組合わせて判断する方法には、例えば、良く知られてい
る方法として次のような判別関数を用いる方法がある。
For example, a well-known method for making a judgment using a combination is the following method using a discriminant function.

DF−aXsA (MA) +bXSB  (MB)+cXPD ここで、a、b、cは定数である。DF-aXsA (MA) +bXSB (MB) +cXPD Here, a, b, and c are constants.

この式のように3つのパラメータの線形結合によりDF
なる新たなるパラメータを算出する。式中の定数a、b
、cは本人/他人判別の能力が最大になるように統計的
手法を用いて選ぶ。この統計的手法としては、例えば、
文献(“多変量解析法゛、著者、奥野他、日科技連、1
971、第259頁乃至第321頁)に記載されている
マハラノビス距離を用いる方法がある。
As shown in this equation, by linear combination of three parameters, DF
Calculate new parameters. Constants a, b in the formula
, c are selected using statistical methods so as to maximize the ability to distinguish between the person and the other person. As this statistical method, for example,
Literature (“Multivariate analysis method”, author, Okuno et al., Japan Society of Science and Technology, 1
971, pp. 259 to 321), there is a method using the Mahalanobis distance.

あらかじめ本人/他人判別のためのしきい値THを定め
ておき、DFがこのTHを越えないか越えるかで被認証
者が本人であるか他人であるかの判別をする。すなわち
、 DF≦TH・・・ 本人と判別 DF>TH・・・ 他人と判別 である。
A threshold value TH for identifying the person/other person is determined in advance, and whether the person to be authenticated is the person himself/herself or another person is determined based on whether DF does not exceed this TH. That is, DF≦TH...Discrimination as the person in question DF>TH... Discrimination as a stranger.

本人/他人の判別は、上記の考え方の他に3つのパラメ
ータそれぞれで本人/他人の判別を行ない、その結果を
論理的に組合わせて判別を行なう方法もある。つまり、
SA (MA)について予め本人/他人判別のためのし
きい値THAを定めておき、次式のように本人/他人の
判断を行なう。
In addition to the above-mentioned approach, there is also a method of determining whether a person is a person or another person based on each of the three parameters and logically combining the results. In other words,
For SA (MA), a threshold value THA for identifying the person/other person is determined in advance, and the person/other person is determined as shown in the following equation.

SA(MA)≦THA ・・・ 本人と判断S^ (M
A)≦THA ・・・ 他人と判断また、SB (MB
)、PDについても同様にしてしきい値THB、THP
を予め定めておき、次式のように本人/他人の判断を行
なう。
SA (MA) ≦ THA ... Judgment with the person S^ (M
A)≦THA...Judged as someone else, also, SB (MB
), threshold values THB, THP are similarly set for PD.
is determined in advance, and the person/other person is determined as shown in the following equation.

SR(MB)≦TH,・・・ 本人と判断SB(Me)
≦THB  ・・・ 他人と判断PD5THP  ・・
・ 本人と判断 P D > T Hp  ・・・ 他人と判断これらS
A (M^)、SB (MB)、PDの各判断結果を論
理的に組合わせて最終的に本人/他人の判別を行なう。
SR(MB)≦TH,... Person and judgment SB(Me)
≦THB ・・・ Judgment with others PD5THP ・・
・ Judgment with the person P D > T Hp ... Judgment with others These S
The judgment results of A (M^), SB (MB), and PD are logically combined to finally determine whether the person is the person/other person.

例えば、高い安全性を要求するシステムであれば、SA
 (M^)、SB(Ms)、PD全てにおいて本人と判
断された時にのみ被認証者を本人と判別し、それ以外を
他人と判別する等のやり方もあり、組合わせ方は様々で
ある。
For example, if the system requires high security, SA
(M^), SB (Ms), and PD, there are various ways of combining such methods, such as determining the person to be authenticated as the person only when the person is determined to be the person himself/herself, and determining others as others.

以上の照合の処理が終わった後に、この本人/他人判別
結果をホストマシン20に送出し、このホストマシン2
0では判別結果に応じた処理、例えば本人と判別された
場合にはドアを解放するなど、また他人と判別された場
合には警報ブザーを鳴らすなどの処理を行なう。これら
の処理は、当該装置が適用されるセキュリティシステム
によって異なる。
After the above verification process is completed, the result of the identification of the person/other person is sent to the host machine 20, and the host machine 2
At 0, processing is performed according to the determination result, such as opening the door if the person is identified as the person in question, or sounding an alarm buzzer if the person is identified as someone else. These processes differ depending on the security system to which the device is applied.

上記したように、複数本の指を対象に個人の認証を行う
装置において、各階についての特徴情報と被照合用特徴
情報との位相一致位置を独立に抽出できるようにし、各
階の照合結果と上記位相−致位置にもとづく各指間の位
相差情報とを総合的に判断するようにしている。
As described above, in a device that performs personal authentication using multiple fingers, it is possible to independently extract the phase matching position between the feature information for each floor and the feature information to be matched, and the matching results for each floor and the above The phase difference information between each finger based on the phase-matching position is comprehensively determined.

すなわち、各指間の位相差情報には個人性が含まれてい
るものの、指の置き方によってその位相関係が微妙にず
れ、この位相のずれによって本人を他人と誤判別したり
、または他人を本人と誤判別するなどの本人/他人の判
別能力が低下されていたため、各階の特徴情報と被照合
用特徴情報との比較結果から各指間の位相差情報を単独
で取出して評価できるようにしている。これにより、指
画像を入力する際の各指間の微妙な位相の変動による本
人/他人の判別能力の低下を防ぐことができるようにな
る。したがって、本人が他人として拒絶されたり、逆に
他人を本人と誤認するといった不具合を解消することが
できるため、個人認証の正確性、および装置の信頼性を
格段に向上させることが可能となるものである。
In other words, although the phase difference information between each finger includes individuality, the phase relationship may be slightly shifted depending on how the fingers are placed, and this phase shift may cause the person to be mistakenly identified as another person, or may be mistaken for another person. Because the ability to distinguish between a person and another person was being degraded, such as misidentification as the person, the phase difference information between each finger can be independently extracted and evaluated from the comparison result of the feature information of each floor and the feature information to be matched. ing. This makes it possible to prevent deterioration in the ability to discriminate between a person and another person due to subtle phase fluctuations between fingers when inputting finger images. Therefore, it is possible to eliminate problems such as the person in question being rejected as a stranger, or conversely in misidentifying another person as the person in question, making it possible to significantly improve the accuracy of personal authentication and the reliability of the device. It is.

また、複数本の指の組合せは任意であり゛、これは被認
証者本人の意思により自由に選択されるものであるため
、そのセキュリティ性は高いものとなっている。
Furthermore, the combination of multiple fingers is arbitrary and can be freely selected by the person to be authenticated, so the security is high.

なお、上記実施例においては、2本の指を用いて個人の
認証を行う装置を例に説明したが、これに限らず、たと
えば3本以上の指を用いて個人の認証を行う装置にも適
用可能である。
In addition, in the above embodiment, the explanation was given using an example of a device that authenticates an individual using two fingers, but the invention is not limited to this, and can also be applied to a device that authenticates an individual using three or more fingers. Applicable.

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。
It goes without saying that various other modifications can be made without departing from the gist of the invention.

[発明の効果] 以上、詳述したようにこの発明によれば、各指間の位相
情報を取出して評価することにより、位相関係のずれに
よる個人判別率の低下を招くことなく高精度にて照合を
行うことができ、よって認証にかかる信頼性を著しく向
上させることが可能な個人認証装置を提供できる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, by extracting and evaluating the phase information between each finger, it is possible to achieve high accuracy without causing a decrease in the individual discrimination rate due to a shift in the phase relationship. It is possible to provide a personal authentication device that can perform verification and thereby significantly improve the reliability of authentication.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第1図は照合
時の処理の流れを説明するために示すフローチャート、
第2図は個人認証装置の一例を概略的に示す構成図、第
3図は2本の指を例にして動作を説明するために示す図
、第4図は登録時の処理の流れを説明するために示すフ
ローチャートである。 11・・・指置き台、12・・・光源、13・・・カメ
ラ、15・・・制御部、19・・・辞書部、Fa・・・
人差し指、Fb・・・中指。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 第 図
The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a flowchart shown to explain the flow of processing at the time of verification;
Figure 2 is a block diagram schematically showing an example of a personal authentication device, Figure 3 is a diagram used to explain the operation using two fingers as an example, and Figure 4 explains the flow of processing during registration. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Finger rest, 12... Light source, 13... Camera, 15... Control part, 19... Dictionary part, Fa...
Index finger, Fb...middle finger. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数本の指の画像情報を入力する入力手段と、こ
の入力手段によって入力された前記複数本の指に対応す
る画像情報を各指ごとに分離する分離手段と、 この分離手段によって分離された各指の画像情報ごとに
その濃度を指の長手方向と直交する方向に加算して各指
の特徴情報を生成する生成手段と、この生成手段によっ
て生成された特徴情報に対応する被照合用特徴情報を記
憶しておくための記憶手段と、 前記生成手段によって生成された特徴情報と前記記憶手
段に記憶されている被照合用特徴情報とを対応する各指
ごとに照合する照合手段と、この照合手段の照合結果か
ら各指ごとに前記特徴情報と前記被照合用特徴情報との
位相一致位置を求め、この位相一致位置にもとづいてこ
れら情報間の位相差を検出する位相差検出手段と、前記
照合手段によって得られた各指の照合結果と前記位相差
検出手段で検出された位相差情報とにもとづいて個人認
証の判断を行う判別手段とを具備したことを特徴とする
個人認証装置。
(1) An input means for inputting image information of a plurality of fingers; a separation means for separating image information corresponding to the plurality of fingers inputted by the input means for each finger; and separation by the separation means. generating means for generating feature information for each finger by adding the density of each image information of each finger in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the finger; and a matching target corresponding to the feature information generated by the generating means. a storage means for storing characteristic information for use, and a collation means for collating the characteristic information generated by the generation means and the characteristic information to be verified stored in the storage means for each corresponding finger. , a phase difference detection means for determining a phase matching position between the feature information and the to-be-matched feature information for each finger from the matching result of the matching means, and detecting a phase difference between these pieces of information based on this phase matching position; and a determining means for determining personal authentication based on the verification result of each finger obtained by the verification means and the phase difference information detected by the phase difference detection means. Device.
(2)前記分離手段は、複数本の指に対応する画像情報
を、指の長手方向にその濃度を加算することによって得
られる加算信号の極小値位置で分離することを特徴とす
る請求項(1)記載の個人認証装置。
(2) The separating means separates the image information corresponding to a plurality of fingers at the minimum value position of the added signal obtained by adding the density in the longitudinal direction of the fingers ( 1) Personal authentication device described.
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