JPH03266185A - 指紋照合装置の辞書登録方法 - 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】 ［概要コ 指紋照合装置に辞書となる指紋の特徴点を登録する場合
における辞書登録方法に関し、登録された辞書の正確さ
を向上させることをを目的とし、 指紋像を入力し、入力した指紋像に対して前処理、細線
化処理を行い、前記処理を行った指紋像から特徴点の数
を所定の数だけ読取り、読取った特徴点の位置座標の分
散を評価し、分散が一定値以上になった時にのみ読取っ
た特徴点を辞書として登録するように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は指紋照合装置に辞書となる指紋の特徴点を登録
する場合における辞書登録方法に関する。

近年、コンピュータが広範な社会システムの中に導入さ
れるに伴い、システム・セキュリティに関係者の関心が
集まっている。コンピュータルームへの入室や、端末利
用の際の本人確認の手段として、これまで用いられてき
たＩＤカードやパスワードには、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て多くの研究開発が行われてい
る。

［従来の技術］ 第４図は従来の指紋照合装置の構成概念図である。先ず
、登録時の動作について説明する。指紋センサ１に指を
押しつけておいて指紋のパターンを検出し、指紋センサ
１内のＡ／Ｄ変換器（図示せず）によりディジタルデー
タに変換する。変換されたデイジチルデータ（指紋デー
タ）は、続く２値化回路２により“０“、　“１”の２
値データに変換され、フレームメモリ３に格納される。

フレームメモリ３に格納された指紋データは、順次読出
された後、特徴情報抽出／照合回路４に入り、特徴情報
が抽出される。ここで、特徴情報とは、例えば第５図（
イ）に示すような分岐点や（ロ）に示すような端点等を
いう。このような分岐点や端点がどの位置に何個あるか
で指紋を特定することができる。特徴情報抽出／照合回
路４はフレームメモリ３から読出したデータに対して前
処理と細線化処理を行う。ここで、前処理とは指紋像に
含まれるノイズの除去や汗腺等の除去を行うことをいう
。また、細線化処理とは指紋像の隆線等を細い線にして
パターンを見やすくすることをいう。そして、前処理と
細線化処理を終えた指紋像から特徴情報を抽出する。抽
出された特徴情報は、個人特徴情報データファイル５に
格納される。以上の動作が複数の個人について繰返され
、個人の特徴情報が個人特徴情報データファイル５に格
納される。

このようにして特徴情報量の個人特徴情報データファイ
ル５への登録が終了すると、今度は個人の指紋の照合動
作に入る。照合の場合、指紋センサ１に指（予め登録に
用いた指。例えば人さし指）を押しつけると、登録時と
同様にして指紋のパターンを検出し、指紋センサ１内の
Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によりディジタルデータに変
換する。

変換されたディジタルデータは、続く２値化回路２によ
り“０“、　“１′の２値データに変換され、フレーム
メモリ３に格納される。

特徴情報抽出／照合回路４は、フレームメモリ３に格納
されている照合用指紋データを読出し、個人特徴情報デ
ータファイル５に格納されている個人毎の特徴情報を読
出し、双方の照合（パターンマツチング）を行う。特徴
情報の一致の数が所定数以上あった時には、指紋が一致
したと判定する。

ここで、特徴情報抽出／照合回路４の特徴情報抽出動作
について考えてみる。特徴情報抽出／照合回路４は、先
ず入力した２値化データに対して前処理（ノイズの除去
、汗腺の除去等の処理）及び細線化処理を行い、このよ
うな処理を終了した指紋像に対して特徴情報の抽出を行
う。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前処理の段階でノイズや汗腺が多いと、これ
らノイズや汗腺は擬似特徴点として読取られてしまう。

このような擬似特徴点は指紋本来の特徴点ではないから
、このような擬似特徴点を辞書として登録すると、指紋
照合の正確さが失われてしまう。また、実験によればこ
のような擬似特徴点はある座標位置に集中して現われや
すいことが分かっている。

第６図は辞書における特徴点位置のばらつきを示す図で
ある。図の（ａ）は擬似特徴点の多い辞書を示し、（ｂ
）は擬似特徴点の少ない辞書を示している。図中、口で
囲った部分が特徴点である。

（ａ）に示す擬似特徴点の多い辞書は、隆線の亀裂の付
近に集中して存在している。これに対し、擬似特徴点の
少ない辞書、即ち辞書として使用できる特徴点は指紋像
全体に分散して存在している。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって
、登録された辞書の正確さを向上させることができる指
紋照合装置の辞書登録方法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］ 第１図は本発明方法の原理を示すフローチャートである
。本発明は、 指紋像を入力しくステップ１）、 入力した指紋像に対して前処理、細線化処理を行い（ス
テップ２）、 前記処理を行った指紋像から特徴点の数を所定の数だけ
読取り、（ステップ３）、 読取った特徴点の位置座標の分散を評価し、分散が一定
値以上になった時にのみ読取った特徴点を辞書として登
録する（ステップ４）ようにしたことを特徴としている
。

［作用］ 第６図について説明したように、擬似特徴点の多い辞書
はばらつきが少なく、擬似特徴点の少ない辞書はばらつ
きが多い。そこで、擬似特徴点の位置座標の分散をとる
と、その分布は第２図に示すようなものとなる。図にお
いて、横軸は特徴点位置の分散、縦軸は擬似特徴点出現
率である。図より明らかなように、擬似特徴点出現率が
高い領域は分散が小さく、擬似特徴点出現率の小さい領
域は分散が大きくなっている。そこで、分散に基準値Ｋ
を決め、このＫよりも分散が大きい場合には辞書として
採用するようにしてやれば、辞書の正確さを向上させる
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３図は本発明を実施する装置構成例を示す図で、指紋
照合装置を示している。図において、１１は指紋像を読
取る指紋センサで、例えばＣＣＤが用いられる。１２は
指紋読取りの際のコマンド等を入力するためのテンキー
、１２は指紋センサ１１で読取られた指紋像から特徴情
報を抽出すると共に、読込んだ指紋と辞書との照合を行
う特徴抽出／照合部である。

１４は特徴抽出／照合部１３で抽出した特徴情報を記憶
する特徴情報記憶部、１５は特徴情報を記憶する際に特
徴点の座標位置の分散を求めて特徴点の辞書としての評
価を行う辞書評価部で、本発明を特徴づける部分である
。このように構成された回路の動作を説明すれば、以下
のとおりである。

（辞書登録時） 先ず、登録すべき指（例えば人指し指）を指紋センサ１
１の上に乗せると、当該指紋センサ１１はその指の指紋
像を読取って電気信号（アナログ信号）に変換する。電
気信号に変換された指紋像信号は、特徴抽出／照合部１
３に入る。ここで、テンキー１２より指紋登録指令が入
ると、特徴抽出／照合部１３は指紋センサ１１から読込
んだ指紋像の処理に入る。先ず、特徴抽出／照合部１３
に読込まれた指紋像はＡ／Ｄ変換器（図示せず）により
ディジタルデータに変換される。次に、ディジタルデー
タに変換された指紋像は、所定の閾値を用いて“０”と
“１”の２値データに変換される。変換された２値化デ
ータは内蔵のフレームメモリ（図示せず）に格納される
。

次に、特徴抽出／照合部１３はフレームメモリから読出
した２値化データに対して前処理と細線化処理を行う。

ここで、前処理とは前述したようなノイズの除去及び汗
腺の除去等の処理をいう。

細線イし処理とは隆線を細くしてパターンを明確化する
ことをいう。このような処理が終わると、特徴抽出／照
合部１３は処理が終わった指紋像に対して特徴情報の抽
出を行う。抽出された特徴情報は、辞書評価部１５に順
次送られる。

辞書評価部１５は、入力した特徴情報が一定数に達する
と、特徴点の位置座標の分散を演算する。

ここで、分散■は特徴点の位置座標をｘｉ、特徴点の数
をＮ１平均値をマとすると、次式で表される。

Ｖ−（１／Ｎ）　Σ（ｘ　ｉ　−ｘ）　２　　　（１）
（１）式はＸ座標について示されているが、Ｘ座標につ
いても全く同様である。

このようにして、特徴点のＸ座標、Ｘ座標の分散■が求
まったら、この分散が所定の基準値によりも大きいかど
うかチエツクする。分散Ｖが所定の基準値によりも大き
い場合には、第６図（ｂ）について説明したように擬似
特徴点が少ない場合であるので、特徴抽出／照合部１３
て抽出した特徴点を特徴情報記憶部１４に記憶させる。

若し、分散Ｖが所定の基準値によりも小さい場合には、
第６図（ａ）について説明したように擬似特徴点が多い
場合であるので、特徴抽出／照合部１３で抽出した特徴
点は擬似特徴点ということになり、特徴情報記憶部１４
へは登録しないようにする。

このようにして、本発明によれば、特徴情報記憶部１４
へは常に確からしい特徴情報を記憶させることができる
。

（照合時） 照合時には、指紋センサ１１で読取られた指紋像は、特
徴抽出／照合部１３で２値化される。この２値化データ
と特徴情報記憶部１４に記憶された特徴情報（辞書）と
が特徴抽出／照合部１３でパターンマツチング（照合）
される。そして、パターンマツチングした特徴点の個数
が所定数あった場合には、特徴抽出／照合部１３は指紋
が一致したと判定する。

上述の説明では、特徴点の位置座標の分散が基準値以上
存在する場合に辞書として採用する場合を例にとった。

しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、分散
と同様な性質をもつ標準偏差を用いても同様の効果を得
ることができる。標準偏差Ｓは、分散を■とすると次式
で表される。

ｓ−ｆ■− （２） ［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、本発明によれば抽出した
特徴点の位置座標の分散を求め、この分散が基準値以上
になった時にのみ読取った特徴点を辞書として登録する
ことにより、登録された辞書の正確さを向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の原理を示すフローチャート、 第２図は特徴点位置の分散と擬似特徴点出現率との関係
を示す図、 第３図は本発明を実施する装置構成例を示す図、第４図
は従来の指紋照合装置の構成概念図、第５図は指紋の特
徴情報例を示す図、 第６図は辞書における特徴点位置のばらつきを示す図で
ある。 第３図において、 １は指紋センサ、 ２はテンキー ３は特徴抽出／照合部、 ４は特徴情報記憶部、 ５は辞書評価部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 指紋像を入力し（ステップ１）、 入力した指紋像に対して前処理、細線化処理を行い（ス
   テップ２）、 前記処理を行った指紋像から特徴点の数を所定の数だけ
   読取り（ステップ３）、 読取った特徴点の位置座標の分散を評価し、分散が一定
   値以上になった時にのみ読取った特徴点を辞書として登
   録する（ステップ４）ようにしたことを特徴とする指紋
   照合装置の辞書登録方法。