JPH02293981A - 個人照合装置 - 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、個人照合装置に関し、詳しくは、指紋を用い
て個人を識別する個人照合装置に関する。

近年、電算機が社会全般に普及するに伴い、安全性（セ
キュリティ）を如何に確保するかという点において世間
の関心が集まっている。電算機室への入室や端末利用の
際の本人６’ｌ　Ｅ’ｌの手段としては、従前、ＩＤカ
ードや暗証番号によるものが一般的であった。ＩＤカー
ドは磁気情報が複製されてしまうと対処できない。また
、暗証番号は、通常、覚えやすい生年月日や電話番号等
とすることが多《、本人の周辺情報を調べることで暗証
番号が見破られることもある。

これに対して指紋は、「万人不同」・　「終生不変」と
いう二大特性を持゜つため、本人確認の最も有力な手段
と考えられ、指紋を用いた簡便な個人照合システムに関
し多くの研究開発が行われている。

〔従来の技術］ 指紋を用いた個人照合装置の開発では、本人の指紋像を
実時間で鮮明に入力することのできる実時間指紋センサ
を実現ずること、登録済の特徴情報と人力した指紋像と
を、実用上十分な信頼度を保ちつつ、高速に照合するア
ルゴリズムを開発することの両者が鍵となる。

従来の個人照合装置では、指紋センサで読み取られた指
紋像を画像処理して、各人固有の指紋の特徴点（隆線の
終端している端点や枝分かれしたいる分岐点）情報を抽
出し、この特定個人の特徴点情報を登録しておき、適宜
入力される入力指紋画像の特徴点情報と上記登録された
特徴点情報とを比較して特定個人の照合を行っている。

この場合、特徴点を抽出する際には指紋像を等しい幅の
格子で分割し、格子で区画される各ます日毎に局所平均
を算出し、それを同まず目内の局所しきい値として隆線
を得ている。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の個人照合装置にあって
は、指紋像を等しい幅の格子で分割して、各ます日毎に
局所平均を算出し、これから二値画像を得るという構成
になっていたため、実際には同一人の指紋であっても場
所により隆線、谷線の幅が異なることがあることから、
一律なます目による局所平均では十分に滑らかな二値画
像を得ることができないことがあり、個人照合の精度が
低下するという問題点があった。

すなわち、第７図に示すように、ある指紋像１を等しい
幅！の格子２で分割した場合、隆線３の太い所と細い所
があり、これは谷線４についても同様であるため、隆線
幅の格子幅に対する比が不適切となって画像の一部が欠
けてしまったり、滑らかにならなかったりする。なお、
隆線幅の格子幅に対する比は詳細を後述するが、０．３
〜０．６のとき二値化像が滑らかになることが判明して
いる。

そこで本発明は、異なる線幅をもつ指紋に対して適切な
二値化を行って個人照合の精度を向上できる個人照合装
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］ 本発明による個人照合装置は上記目的達成のため、特定
個人の指紋を画像入力し、二値化手段により該画像人力
を所定幅の格子で分割して二値化処理し、該二値化デー
タに基づいて特定個人の指紋の登録・照合を行う個人照
合装置において、前記二値化手段は、指紋画像に対して
大きさの異なる複数の格子を有し、該複数の格子により
指紋画像を二値化するとともに、複数の格子による二値
化データの論理和を取る論理和手段を設け、該論理和手
段の出力に基づいて指紋の登録・照合を行うように構成
している。

〔作用〕

本発明では、指紋画像に対して大きさの異なる複数の格
子が設けられ、指紋画像がこれらの格子で分割されて二
値化され、その後、複数の二値化データの論理和が取ら
れ、これから指紋の登録・照合が行われる。

したがって、異なる線幅をもつ指紋に対しても二値化が
適切に行われ、個人照合の精度が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜６図は本発明に係る個人照合装置の一実施例を示
す図である。

まず、構成を説明する。第１図は個人照合装置の機能を
示すブロック図であり、この図において、個人照合装置
は、例えば１６ビットのパーソナルコンピュータを含ん
で構成され、大きくわけて指紋センサ１１、濃淡画像記
憶装置１２、第１、第２二値化回路１３、１４、第１〜
３二値化像記録装置１５〜１７、論理和回路１８、登録
照合回路１９！３よび制御回路２０により表される各機
能部を有している。

指紋センサ１１は、例えばレーザを光源とし、ホログラ
ムと平板状導光板とを組合わせたタイプのものあるいは
プリズムタイプのもので、指紋を撮像素子で受けて画像
信号に変化する。濃淡画像記憶装置１２は指紋センザ１
１からの画像信号をＡ／Ｄ？換する等して画像を記憶す
るもので、その記憶データは第１、第２二値化回路ｌ３
、１４に送られる。

第ｌ二値化回路１３は第２図（ａ）に示すように、一画
像２１に対し小さい格子幅２１　（太い隆線幅を０．６
倍で割った値）を有する格子２２で画像データを二値化
し、一方、第２二値化回路１４は同図（ｂ）に示すよう
に一画像２１に対し大きい格子幅２■（細い隆線幅を０
．３倍で割った幅）を有する格子２３で画像データを二
値化する。なお、上記二値化データは指紋の隆線（凸状
で山の部分）が“１′゛に、また、谷線（凹状で谷の部
分）が“０′゛に対応するいわゆるシルエソト化された
二値図形である。

第１、第２二値化像記憶装置１５、１６はそれぞれ第１
、第２二値化回路１３、１４における上記二値化データ
を記憶し、これらの第１、第２二値化像記憶装置ｌ５、
１６の記憶データは論理和回路１８へ送られる。論理和
回路（論理和手段）１８は第１、第２二値化像記憶装置
１５、１６からの記録データから二値化像の論理和を取
り、その結果は第３二値化像記憶装置１７に記憶される
。登録照合回路１９は第３二値化像記録装置１７からの
記憶データを隆線および谷線に細線化し、これから指紋
の特徴点を抽出し、特定個人の指紋を代表するパターン
データとして辞書に登録したり、あるいは辞書に登録さ
れた照合データを基に個人の照合を行い、その照合結果
は、例えば図示しない表示装置に出力される。

制御回路２０は上記画像処理に関して各回路の作動を制
御するもので、図中、実線はデータの流れ、破線は制御
信号の流れを示している。なお、画像処理に際しては、
例えばテンキーやマウス等によりウインドの作成や特徴
点、分岐点の検索等に必要な処理が行われる。

上記第１二値化回路１３および第２二値化回路１４は二
値化手段３０を構成する。

次に、作用を説明する。

第３図は個人照合処理のプログラムを示すフローチャー
トであり、図中Ｐ１〜Ｐ，はプログラムのステップを示
す。

まず、Ｐ，で登録しようとする特定個人の指紋？像を入
力する。本実施例では画像の大きさとして、例えば２５
６Ｘ　２５６画素のものが用いられる。

次いで、Ｐ　Ｚ　、３で入力画像を二値化するが、ここ
で本実施例の特徴部分を説明する。

一般に、局所平均による二値化では、第４図に示すよう
に隆線幅の格子幅に対する比が０．３〜０．６のときに
二値化像の連続度（％）が高く、最も滑らかになること
が確認されている。本実施例ではかかる事項に着目し、
二種類の格子幅を持った二値化手段３０を用いている。

すなわち、Ｐ２では第２図（ａ）に示すように太い隆線
幅を０．６倍で割った小さい幅！，の格子２２で画像デ
ータを二値化し（二値化（１）という）、またＰ，では
第２図（ｂ）に示すように細い隆線幅を０．３倍で割っ
た大きい幅２■の格子２３で画像データを二値化する（
二値化（ｎ）という）。なお、これらは実際上では両極
端な幅であり、通常の幅の隆線は、この何れかの幅で滑
らかになる。

これらの処理は、局所二値化と称されるものである。こ
の二値化処理により画像は“１゛と“０”の二つのディ
ジタル値に分解されることになるが、画像出力としては
ＣＲＴ上で実際の映像として写し出される。

次いで、Ｐ４で二値化（Ｉ）（ｎ）による二種類の二値
化像の論理和を取る。このとき、二つの二値化像には隆
線幅の格子幅に対する比が不適切であったために欠けて
しまった部分も存在するが、こうした部分については両
者の二値化像の論理和を取ることで穴埋めされ、また、
前述した第４図の原理から両者の論理和を取ることによ
り従来に比して滑らかな二値化像が迅速に得られる。例
えば、第５図（ａ）はある指紋画像４１を小さい格子２
２で二値化したものであり、同図（ｂ）は指紋画像４１
を大きい格子２３で二値化したものである。第５図（ａ
）の方は小さい格子２２を用いているため、きめ細かく
二値化でき、細い隆線については有効であるが凹凸の激
しい二値化像となっている。一方、第５図（ｂ）の方は
太い隆線については適切で滑らかになっているが、細い
隆線の二値化精度が粗くなっている。そこで両者の論理
和を取ると、第５図（ｃ）に示すようになり、両者の長
所を取り入れて極めて滑らかな二値化像４２が得られる
。

一方、特定の隆線４３部分を拡大して上記処理を説明す
ると、第６図（ａ）〜（ｃ）のように示される。すなわ
ち、第６図（ａ）はある特定部分の隆線４３を小さい格
子２２で二値化したものであり、図中、Ｇは一画素を表
している。小さい格子２２のため、きめ細かく二値化さ
れているが、隆線幅の格子幅に対する比が不適切となる
こともあって欠けてしまっている部分も存在している。

一方、第６図（ｂ）は隆線４３を大きい格子２３で二値
化したものであり、隆線４３の太い部分については適切
な二値化像となっている。そして、両者の論理和を取る
と、第６図（Ｃ）に示すような隆線４３の二値化像４４
が得られ、これによるときわめて滑らかな二値化データ
となっている。

次いで、Ｐ，で上記二値化データに基づき隆線および谷
綿の細分化や特徴点抽出を行って特定個人の指紋データ
を辞書に登録したり、あるいは登録された照合データか
ら個人の照合を行う。このとき、二値化データが二種類
の格子幅を持った二値化処理により極めて滑らかになっ
ているため、個人の登録や照合の精度を向上させること
ができる。

なお、本実施例では二種類の格子を用いているが、これ
に限るものではなく、他の複数種類の格子を用いてもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、異なる線幅をもつ指紋に対して、適切
で滑らかな二値化像を得ることができ、個人照合の精度
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明に係る個人照合装置の一実施例を示
す図であり、 第１図はその機能プロ．ツク図、 第２図はその二種類の格子を説明する図、第３図はその
指紋照合の処理を示すフローチャート、 第４図はその二値化像の連続特性を示す図、第５図はそ
の指紋の二値化処理を説明する図、第６図はその一部の
隆線についての二値化処理を説明する図、 第７図は一様な格子による従来の問題点を説明する図で
ある。 １１・・・・・・指紋センサ、 １２・・・・・・濃淡画像記憶装置、 １３・・・・・・第１二値化回路、 １４・・・・・・第２二値化回路、 １５・・・・・・第１二値化像記憶装置、１６・・・・
・・第２二値化像記憶装置、１７・・・・・・第３二値
化像記憶装置、１８−・・・−・論理和回路（論理和手
段）、１９・・・・・・登録照合回路、 ２０・・・・・・制御回路、 ２１・・・・・・一画像、 ２２、２３・・・・・・格子、 ３０・・・・・・二値化手段、 ４１・・・・・・指紋画像、 ４２、 ４４・・・・・・二値化像、 ４３・・・・・・隆線。 ７！２，’２３：格子 −実施例の二種類の格子を説明する図 第２図 一実旅例の機能ブロンク図 第 図 ー実施例の指紋照合の処理を示すフローチャート第 図 ？線幅／格子幅■ 一実施例の二値化像の連続特性を示す図第 図 一実施例の一部の１８１線についての二値化処理を説明
する図第 図 一実施例の指紋の二値化処理を説明する図一様な格子に
よる従来の問題点を説明する図第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 特定個人の指紋を画像入力し、 二値化手段（３０）により該画像入力を所定幅の格子で
   分割して二値化処理し、 該二値化データに基づいて特定個人の指紋の登録・照合
   を行う個人照合装置において、 前記二値化手段（３０）は、指紋画像（４１）に対して
   大きさの異なる複数の格子（２２、２３）を有し、該複
   数の格子（２２、２３）により指紋画像を二値化すると
   ともに、 複数の格子（２２、２３）による二値化データの論理和
   を取る論理和手段（１８）を設け、 該論理和手段（１８）の出力に基づいて指紋の登録・照
   合を行うようにしたことを特徴とする個人照合装置。