JPH03180988A - 指紋画像入力装置 - 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】 ［概要］ 指紋画像を採取する際の採取対象者の指の押捺状態の制
御に関し、 指紋採取対象者の指の抑圧状態を積極的に制御すること
によって入力される指紋画像の再現性を確保し、指紋照
合精度の向上を図ることができる指紋画像入力装置を提
供することを目的とし、透明平板に押圧された指から光
学的に指紋画像を採取する指紋画像入力装置において、
透明平板への指の押捺状態を複数位置で検出して各検出
位置における押捺状態の良否を判定する押捺状態検出装
置と、各検出位置における押捺状態判定結果を各検出位
置毎に採取対象者に伝達する判定結果伝達装置を設け、
指紋採取対象者の指の抑圧状態を制御するように構成す
る。

［産業上の利用分野コ 本発明は、指紋画像入力装置に関し、更に詳しくは、指
紋画像を採取する際の、採取対象者の指の押捺状態の制
御に関する。

近年、コンピュータが広範な社会システムの中に導入さ
れるのに伴い、システムの安全性（セキュリティ）をど
のようにして確保するかについて関係者の関心が高まっ
ている。

従来から、コンピユータ室への入室や端末装置利用の際
の本人確認手段としてＩＤカード、暗証番号、パスワー
ドなどが用いられているが、セキュリティ確保の面から
多くの疑問が提起されている。

これに対して、指紋は「万人不同」、「終生不変」とい
う２大特徴を持っていることから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シテ
ムに関して多くの研究開発が行われている。

［従来の技術］ 従来より、個人認識システムとして指紋画像を用いる指
紋照合装置が実用化されている。

指紋は、谷線部と隆線部からなる凹凸パターンである。

指を透明な平板の一面に押し当てると、谷線部は接触し
ないが隆線部は接触する。このように透明平板に押圧さ
れた指に透明平板を通して光源から光を照射することに
より、光は指の表面及び透明平板の内部で反射散乱され
る。指の谷線部からの散乱光は一度空気中を通って透明
平板に入射するために透明平板中を全反射して伝播する
成分は存在しない。これに対し、指の隆線部からの散乱
光は指から直接透明平板中に球面波として入射され、そ
の一部は透明平板中ての全反射条件を満たして透明平板
中を全反射を繰り返しながら伝播してゆく。この全反射
成分を適切な光学系で結像させることにより指の隆線部
の画像パターンを得ることができる。

従来の指紋照合装置の要部構成を、第７図及び第８図を
用いて説明する。

第７図において、照合システムを使用する指紋採取対象
者は、ガラス等の透明平板１に指２を接触させる。この
状態で光源３の光で指２を照射することにより、上述し
た原理によって指紋の隆線パターンが得られる。これら
の光学的情報は例えばＣＣＤイメージセンサ等の光電変
換装置４により電気信号に変換された後、判別装置５に
入力される。判別装置５は、入力された指紋画像が照合
する画像として有効か否か、指紋画像が正常に採取でき
ているか否かを判別するために、指紋画像内の複数の位
置で濃度判定を行い、各位置での濃度が予め設定された
基準濃度範囲を満たしていれば指紋画像が正常に採取で
きているとする。これらの濃度検出位置は、例えば第８
図（ａ）に示すように指紋画像の中心から対角線上に設
定したり、第８図（ｂ）に示すように指紋画像の中心か
ら放射線上に設定される。表示装置６は、判別装置５の
制御に従って、例えば発光ダイオードの発光表示により
、「入力待ち」−「採取中」−「採取終了」のように採
取動作の段階を指紋採取対象者に表示伝達する。複数の
位置での濃度が予め設定された基準濃度範囲を満たして
いなければ「入力待ち」の表示状態で再押捺を要求する
。照合可能な指紋画像が得られると、判別装置５は処理
装置７にその指紋画像を送出する。処理装置７において
指紋照合アルゴリズムが実行されて採取された指紋の照
合が完了する。

ところで、このような装置ではその原情報である指紋画
像を適切に得ることが重要であるが、透明平板１への指
２の押圧が不均一であると、隆線パターンの欠損、隆線
間の結合（ブリッジ）、隆線パターンの太さの変化など
の種々の問題が生じる。

そして、これらの問題は画像処理の過程を複雑にし、指
紋照合システムの照合率の低下を招く大きな原因になっ
ている。

すなわち、指を正確な位置に接触させる技術や指紋採取
対象者に指の接触状態を伝達して指が正確な位置に接触
させられるように導く扶術専が、指紋照合精度の向上の
重要な課題になる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の装置では指紋採取対象者に再押捺を要求
することはできるものの、再押捺要求の理由を示して押
捺動作の改善を指示することは考慮されておらず、複数
回押捺要求を繰り返すことがある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり
、指紋採取対象者の指の押圧状態を積極的に制御するこ
とによって入力される指紋画像の再現性を確保し、指紋
照合精度の向上を図ることができる指紋画像入力装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理を示すブロック図である。

押捺状態検出装置８は、透明平板１への指２の押捺状態
を複数位置で検出して各検出位置における押捺状態の良
否を判定する。これら各検出位置における押捺状態判定
結果は、判定結果伝達装置９を介して各検出位置毎に採
取対象者に伝達される。

［作用］ 押捺状態検出装置８は、透明平板１への指２の押捺状態
を、採取された画像上の複数位置における濃度に基づい
て検出したり、透明平板１の複数位置における圧力に基
づいて検出する。そして、これら各検出位置における画
像濃度や圧力を予め設定されている基準値と比較して各
検出位置における押捺状態の良否を判定する。これら各
検出位置における押捺状態判定結果は、判定結果伝達装
置９に設けられている各検出位置毎に固有に対応する発
光表示手段やメツセージ表示手段等によって採取対象者
に伝達される。

このように構成することにより、押捺状態が採取対象者
にフィードバックされることから採取対象者は押捺状態
を的確に把握でき、押捺再要求の原因を理解した上で押
捺再要求に適切に応えることができる。この結果、指紋
押捺状態における抑圧の個人差を大幅に改善でき、指紋
照合の精度を高めることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第２図は本発明の一実施例の要部を示す構成図である。

図において、矩形の読取領域１１は透明平板で形成され
ていて、指を接触させる部分を示す指ガイドライン１２
が表示されている。該指ガイドライン１２で囲まれた領
域が指紋画像採取領域１３であり、該指紋画像採取領域
１３内のＸｙ座標の中心Ｐで交わる矩形の読取領域１１
の対角線方向の中心から等距離の各象限位置にハツチン
グを付けて示したように濃度検出領域１４が４か所設け
られている。読取領域１１の外周は矩形の表示装置１５
で囲まれている。該表示装置１５の各隅には、各濃度検
出領域１４の検出結果に応じて選択的に点灯駆動される
発光ダイオード（ＬＥＤ）のような発光表示素子１６が
配設されている。これら発光表示素子１６は判定結果伝
達装置として機能することになる。

このような構成において、指ガイドライン１２は指の位
置の再現性を保つためのものであり、指紋採取対象者は
該指ガイドライン１２に沿って指を読取領域１１に接触
させる。なお、このような視覚的な指ガイドライン１２
の代わりに造形的にガイドを構成してもよい。そして、
押捺状態検出装置で指紋画像採取領域１３内の各濃度検
出領域１４のそれぞれの濃度を検出して予め設定された
濃度の基準値と比較し、それらの検出濃度が適切な範囲
であれば表示装置１５に配設されている発光表示素子１
６を選択的に点灯駆動して指紋採取対象者に押捺状態を
伝達する。このような押捺状態検出装置としては、従来
の判別装置の濃度検出機能を転用することができる。

これらから明らかなように、発光表示素子１６が点灯し
ない部分の濃度検出領域１４は濃度が不適であることを
示しているので、指紋採取対象者は表示装置１５に配設
されている全ての発光表示素子１６が点灯するように指
の押捺状態を調節することによって適切な押捺状態にす
ることができる。また、このようにｘ−ｙ座標の各象限
に濃度検出領域１４を設けることにより面内に安定した
画像が得られる。

なお、第２図の実施例ではｘ−ｙ座標の各象限に濃度検
出領域１４及び発光表示素子１６を設けているが、第３
図に示すように、指紋画像採取領域１３内の中心Ｐて交
わるｘ−ｙ座標軸上に濃度　ｎ 検出領域１４を４か所設けて該ｘ−ｙ座標軸を延長した
読取領域１１の外周の矩形の表示装置１５に発光表示素
子１６を４個配設してもよい。

また、第４図に示すように、濃度検出領域１４を指紋画
像採取領域１３内の中心Ｐから等距離の３か所設けると
ともにそれらの近傍の表示装置１５に発光表示素子１６
を３個配設してもよい。濃度検出領域１４の数を減らす
ことにより回路構成が簡単になり処理時間が短縮できる
。

しかしながら、濃度検出領域１４はこれらの位置及び数
に制限されるものではなく、指紋画像採取領域１３内の
任意の位置に適宜増減して設けてもよい。

第５図も本発明の他の実施例を示す構成国である。第５
図では、表示装置１７としてＣＲＴのような２次元形の
表示器を用いている。該表示装置１７の表示画面には、
図示しない濃度検出領域に対応する位置関係で複数の押
捺状態メツセージ１８を表示するとともに押捺状態に関
連した言語メツセージ１つも表示する。表示装置１７は
押捺状態検出装置としての機能を持つ判別装置２０の検
出結果に応じて制御される。表示装置１７としてカラー
表示装置を用いることにより、押捺状態メツセージ１８
は、押捺要求時は橙色、即捺状態が良好で画像を取り込
んでいる時は緑色、押捺状態が適切でない時は赤色とい
うようにカラーで即捺状態を詳しく伝達できる。そして
、言語メッセジ１９も併用でき、指紋採取対象者と装置
との間に良好なインタフェースが確保できる。さらに、
言語メツセージは音声手段を併用してもよい。

また、上述各実施例では押捺状態を濃度に基づいて検出
する構成を示したが、第６図に示すように圧力検出器２
１を用いて押捺状態を検出してもよい。圧力検出器２１
は押捺中心から放射状の等距離に設けることが望ましく
、第６図では透明平板１の４隅の下部にそれぞれ圧力検
出器２１を設けている。これら圧力検出器２１の検出信
号は押捺状態検出装置として機能する圧力判別装置２２
に加えられて適切な画像が得られる基準圧力値と比較さ
れる。該圧力判別装置２２は比較結果に応１］ じて第５図と同様な表示装置１７を駆動制御するととも
に比較結果を判別装置５にも送出する。なお、表示装置
１７の押捺状態メツセージ１８は本発明の趣旨に従って
圧力検出位置に対応するように配置されている。このよ
うに圧力検出器２１を用いることにより、検出濃度に基
づいて押捺状態を検出する場合に比べて押捺状態検出装
置を比較的簡単に構成できる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、指の押捺
状態について指紋採取対象者と装置との間に良好なイン
タフェースが得られ、指紋採取対象者の指の押圧状態を
積極的に制御することによって入力される指紋画像の再
現性を確保でき、指紋照合精度の向上を図ることができ
る指紋画像入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例の要部を示す図、　３ ２ 第３図乃至第４図は本発明の他の実施例の要部を示す図
、 第５図乃至第６図も本発明の他の実施例の要部を示す図
、 第７図は従来の指紋照合装置の要部を示す図、第８図は
従来の濃度検出位置の説明図である。 第１図において、 １は透明平板、 ２は指、 ８は押捺状態検出装置、 ９は判定結果伝達装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　透明平板（１）に押圧された指（２）から光学的に指
   紋画像を採取する指紋画像入力装置において、透明平板
   （１）への指（２）の押捺状態を複数位置で検出して各
   検出位置における押捺状態の良否を判定する押捺状態検
   出装置（８）と、各検出位置における押捺状態判定結果
   を各検出位置毎に採取対象者に伝達する判定結果伝達装
   置（９）を設け、指紋採取対象者の指の押圧状態を制御
   することを特徴とする指紋画像入力装置。