JPH04299782A - 指紋照合装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は指紋照合装置に関し、特
に入力指紋と登録指紋との同一性を判別し個人の識別を
行う指紋照合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】指紋を用いて個人を識別する指紋照合装
置において、指紋の「万人不同」、「終生不変」の特質
から極めて高い信頼性を有するために、画像処理及びパ
ターン認識技術を用いて、犯罪現場の採取指紋と予め登
録してある登録指紋との同一性を自動的に照合する装置
が、特開昭５４−３９６４８号公報、特開昭５７−１１
１１１４号公報を始めとして多く提案がなされている。

【０００３】一方、近年の情報化社会の進展と共にコン
ピュータ端末及びデータベースへのアクセスや機密地域
への入出門管理時の個人確認の必要性が増大しつつある
。現在、これらは暗唱番号やＩＤカードにより行われて
いるが、これらは盗難、紛失によりその効力を容易に失
うものであり、信頼性の低さは否めず、高い信頼性を有
する指紋照合装置によるものが考慮されたきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の暗唱番
号やＩＤカードによる個人確認装置には、盗難、紛失に
よる危険性が高く、指紋照合装置に比べ、信頼性がきわ
めて低いものである。

【０００５】本発明の目的は、従来の個人識別装置にお
ける欠点を除去すると共に、個人識別用の簡便で高速な
指紋照合装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の指紋照合装置は
、入力された指紋画像と登録された指紋画像とが同一指
紋によるものか否かを紋様特徴によって判定する指紋照
合装置において、透明体上に載置された指の指紋画像か
ら読み取った光電変換信号を出力する指紋画像入力部と
、前記光電変換信号を２次元量子化の画像データに変換
するＡ／Ｄ変換部と、前記指紋画像中の所定位置の画素
の濃淡変化により前記指の載置を検出し、前記画像デー
タを画像記憶部に記憶させる画像入力制御部と、前記登
録された指紋画像により抽出された前記紋様特徴の位置
と方向、近傍特徴点間に存在する隆線数及び指紋紋様上
での照合領域の中心点を決定するための位置合わせ用基
準点からのｘ，ｙ座標上の移動量を登録した特徴リスト
とを格納するファイルと、前記特徴リストをアクセスす
るために割り当てられた指定番号を入力する入力部と、
照合結果および各種メッセージを表示出力する出力部と
、前記指定番号に対応した前記特徴リストに従って前記
画像データの入力指紋画像と前記登録された指紋画像と
を照合し、前記照合結果および各種メッセージを前記出
力部に表示出力させる照合処理部とを有する。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。

【０００８】本実施例は、入力された指紋画像と登録さ
れている指紋画像とを、指紋紋様特徴によってその同一
性を判定する指紋照合装置であり、透明体上に載置され
た指の指紋画像からの光を光電変換し、光電変換信号を
出力する指紋画像入力部１０と、光電変換信号を２次元
量子化画像データに変換するＡ／Ｄ変換部１１と、指紋
を採取する指が透明体に載置されたタイミングの検出を
行い、その後、指紋画像の採取を行う画像入力制御部１
２と、２次元量子化画像データを記憶する画像記憶部１
３と、登録指紋から抽出された特徴点（以後、マニュー
シャと称する）の位置及び紋様方向、近傍特徴点間に存
在する隆線数（以後、リレーションと称する）、照合領
域の中心点決定のための位置合わせ基準点からのｘ，ｙ
座標上の移動量を登録したマニューシャリストを格納す
るファイル２１と、マニューシャリストをアクセスする
ために割り当てられた指定番号を入力する入力部１９と
、照合結果及び各種メッセージを出力する出力部２０と
、画像記憶部１３の画像データと、入力部１９からの指
定番号により得られるファイル２１からのマニューシャ
リストとにより照合を行う照合処理部１８とを含む。

【０００９】照合処理部１８は画像記憶部１３、入力部
１９及びファイル２１からのデータを入力し、かつ、出
力部２０に出力する外部インターフェース１４とファイ
ル２１からのマニューシャリストを記憶する作業メモリ
ー１７とプログラムが格納されているプログラムメモリ
ー１６と、プログラムにより制御される中央処理部１５
により構成されている。指紋入力部１０については透明
体上に載置された指に対して光源からの光による光学的
境界条件を利用して、ＩＴＶ（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　
　ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）等の撮像装置により指紋紋様
の光電変換像を入力する装置であり、例えば、特開昭５
４−６９３００号公報、特開昭５４−８５６００号公報
に記載されている方法があり利用される。次に、画像入
力制御部１２はマニューシャリストをアクセスするため
に入力部１９より指定番号が入力された後、随時取り込
まれる画像中の所定位置の画素の時間的濃淡変化を調べ
、指の載置タイミングを検出すると共に、上記画素の濃
淡値がしきい値以上となった場合、指紋画像を自動採取
する。

【００１０】この様にして得られた多値の２次元量子化
画像が画像記憶部１３に記憶される。照合処理部１８は
入力部１９から入力された指定番号によってファイル２
１よりアクセスされたマニューシャリストを作業メモリ
１７に格納する。

【００１１】図２の（ａ）及び（ｂ）は本実施例におけ
る指紋パターン及びマニューシャリストを示す。図２（
ａ），（ｂ）において、指紋特徴はマニューシャＭｉ　
の位置（Ｘｉ　，Ｙｉ　）、紋様方向Ｄｉ、近傍マニュ
ーシャとのリレーションＲｉ　１　，Ｒｉ　２　，Ｒｉ
　３　，Ｒｉ　４　を単位として、一指紋画像内に複数
個存在するマニューシャＭｉ　に対してリスト状に表現
したもので、これらの詳細の定義及びその抽出方法につ
いては、特開昭５５−１３８１７４号公報等において詳
述され公知なので、ここでは説明を省略する。

【００１２】照合処理部１８は、図３に示すように、画
像記憶部１３に格納された濃淡指紋画像３０とファイル
２１からアクセスされたマニューシャリスト中のマニュ
ーシャ（例えば、３１）及びリレーション（例えば、３
２）とを正確に対応させる処理を行う。もし、対応が取
れれば一致、取れなければ不一致として各種の目的にお
ける個人識別を行う。

【００１３】図４は本実施例における照合領域の設定法
を示す。上記照合領域設定のために求められた、登録指
紋と位置合わせ基準点をＰｏ　とする。上記基準点Ｐｏ
　の求め方は特開平１−２７１８８３号公報及び特開平
１−２７１８８４号公報において開示されているものを
用い、ここで求められた基準点Ｐｏ　からマニューシャ
リスト内に格納されている照合領域中心点設定のための
移動量Δｘ，Δｙだけ移動した点Ｐｏ　′を中心とした
Ｍ×Ｎ画素よりなる照合領域Ａｉ　を設定する。このよ
うに基準点Ｐｏ　を中心とした照合領域を定めるのは、
後述のマニューシャ及びリレーション検出を安定に行う
ためのものである。上記照合領域の設定位置の例として
、隆線の曲率の大きい基準点Ｐｏ　を含まない照合領域
の設定があげられる。ここでは、照合処理は、マニュー
シャリスト内に格納されているマニューシャの中で、同
様にして求められる登録指紋上の基準点ｐｏ　を中心と
してΔｘ，Δｙだけ移動した点ｐｏ　′を中心としたＭ
×Ｎ画素よりなる照合領域Ａｒ　内に存在する複数個の
マニューシャを入力指紋上で確認することによりなされ
る。

【００１４】図５は本実施例のマニューシャ検出法を示
す。まず、照合処理部１８は、照合処理としてファイル
２１から読み出されたマニューシャリスト中の図５（ａ
）のマニューシャ４０が存在する図５（ｃ）の局所領域
４３１から抽出された隆線方向ｄ４３２、もしくは、局
所領域４３１の隆線方向ｄ及び８つの近傍領域の隆線方
向ｄ１　，ｄ２　，…、ｄ８　を平均化したｄａｖｅ　
と、マニューシャリスト中のマニューシャＭｉ　４０の
方向Ｄｉ　とを比較し、両者の差が、しきい値θｄ　以
内であれば、局所領域４３１内に検出すべきマニューシ
ャＭｉ　４０が存在する可能性が高いとして、マニュー
シャ検出を行うものである。

【００１５】なお、マニューシャ検出を行うか否かを判
定するための計算式の一例として、式（１−１）および
式（１−２）が考えられる。

【００１６】ｄａｖｅ　＝ｄ×２＋ｄ１　＋ｄ２　＋ｄ
３　＋ｄ４　＋ｄ５　＋ｄ６　＋ｄ７＋ｄ８　／１０…
（１−１）θｄ　≧｜ｄａｖｅ　−Ｄ｜　　　　　　　
　　　　　…（１−２）ここで、式（１−２）を満足す
る場合のみ、マニューシャ検出を実行するもので、満足
されなかった場合は、前述マニューシャＭｉ　４０は、
局所領域４３１内には存在せず、マニューシャリスト内
の次のマニューシャＭｉ＋１の検出確認を行うものとす
る。

【００１７】次に、マニューシャ検出のために、ファイ
ル２１から読み出されたマニューシャリスト中のマニュ
ーシャＭｉ　４０の位置に対応する画像記憶部１３内の
図５（ａ）で示す局所濃淡パタン４１に対して、マニュ
ーシャ位置を原点として、マニューシャ方向Ｄｉ　に直
交する複数本の走査線４１１，…，４１２，４１３，…
，４１７を設定し、この走査線にしたがって得られる、
ラスター対応付けを行うと、例えば、図５（ａ）の４１
２，４１３，…，４１６が図５（ｂ）の４２２，４２３
，…，４２６のごとくなる。このようにラスターの対応
付けを行うことによりマニューシャＭｉ　′（例では端
点４２）が検出される。なお、本ラスターによるマニュ
ーシャ検出法は、特開昭６０−２８６４９５号公報及び
特開昭６０−２５９９８９号公報に記述してあるため、
ここでは、その詳細説明については省略する。

【００１８】なお、ラスター対応付けによるマニューシ
ャ検出は、処理が複雑で、計算時間がかかるため、局所
領域中の方向性が確認された時のみ、ラスターの対応付
けによるマニューシャ検出を行うことは、従来のラスタ
ーの対応付けのみによる照合方式に比較して、処理時間
の短縮が大幅に計れる。

【００１９】ここで、検出されたマニューシャＭｉ　′
４２は、マニューシャリスト中のマニューシャＭｉ　４
０の候補点として保存される。このマニューシャに対し
てマニューシャリスト中のリレーションによって関係付
けられる近傍マニューシャについても、同様にして候補
点が得られる。

【００２０】次に、図６において、二つの近傍マニュー
シャ５１，５２に対して、その連結線上の隆線数、すな
わち、リレーションＲｉ　ｋ　５３は図６（ｂ）のごと
く、Ｒｉ　ｋ　′＝３と計測され、マニューシャリスト
との照合が行われる。ここで、濃淡画像上から直接リレ
ーションを検出する方法は、特開昭６０−２８６４９５
号公報及び特開昭６０−２５９９８９号公報において詳
述されているため、ここでは、その記述を省略する。

【００２１】このように、マニューシャの配置およびリ
レーションを濃淡指紋画像上で直接、検出確認すること
によって照合処理が行われる。その照合結果は出力部２
０より出力される。

【００２２】なお、本実施例においては、画像記憶部１
３に記憶される指紋画像は多値画像としたが、公知なる
方法により二値化を施された二値画像を記憶し、その画
像を処理するにしても、処理の本質は変わることなく行
える。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、透明体に
載置された指の指紋画像と登録されている指紋画像との
照合を行うとき、隆線方向を確認後、特徴点が存在する
局所領域上を走査し、得られる画像データを用いて、特
徴点の配置及び近傍特徴点間に存在する隆線数を検出す
ることにより、簡便で高速な指紋照合を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本実施例におけるマニューシャ及びマニューシ
ャネットリストを示す図である。

【図３】本実施例における照合状態を示す図である。

【図４】本実施例における照合領域設定を示す図である
。

【図５】本実施例におけるマニューシャ検出を示す図で
ある。

【図６】本実施例におけるリレーション検出を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０　　　　指紋画像入力部 １１　　　　Ａ／Ｄ変換部 １２　　　　画像入力制御部 １３　　　　画像記憶部 １４　　　　外部インターフェース １５　　　　中央処理部 １６　　　　プログラムメモリ １７　　　　作業メモリ １８　　　　照合処理部 １９　　　　入力部 ２０　　　　出力部 ２１　　　　ファイル ３０　　　　濃淡指紋画像 ３１　　　　マニューシャ ３２　　　　リレーション ４０　　　　マニューシャリスト内のマニューシャ４１
　　　　局所濃淡パタン ４２　　　　検出マニューシャ ４１１〜４１７　　　　走査線 ４２２〜４２６　　　　対応付けられたラスター４３１
　　　　局所領域 ４３２　　　　隆線方向 ５１，５２　　　　近傍マニューシャ ５３　　　　リレーション

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力された指紋画像と登録された指紋
   画像とが同一指紋によるものか否かを紋様特徴によって
   判定する指紋照合装置において、透明体上に載置された
   指の指紋画像から読み取った光電変換信号を出力する指
   紋画像入力部と、前記光電変換信号を２次元量子化の画
   像データに変換するＡ／Ｄ変換部と、前記指紋画像中の
   所定位置の画素の濃淡変化により前記指の載置を検出し
   、前記画像データを画像記憶部に記憶させる画像入力制
   御部と、前記登録された指紋画像により抽出された前記
   紋様特徴の位置と方向、近傍特徴点間に存在する隆線数
   及び指紋紋様上での照合領域の中心点を決定するための
   位置合わせ用基準点からのｘ，ｙ座標上の移動量を登録
   した特徴リストとを格納するファイルと、前記特徴リス
   トをアクセスするために割り当てられた指定番号を入力
   する入力部と、照合結果および各種メッセージを表示出
   力する出力部と、前記指定番号に対応した前記特徴リス
   トに従って前記画像データの入力指紋画像と前記登録さ
   れた指紋画像とを照合し、前記照合結果および各種メッ
   セージを前記出力部に表示出力させる照合処理部とを有
   することを特徴とする指紋照合装置。