JPH0433175A - 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】 技術分野 本発明は指紋照合装置に関し、特に入力指紋と登録指紋
とについて、両者の紋様特徴によってその同一性を判定
して個人同定をなす指紋照合装置に関するものである。

従来技術 指紋を用いて個人を同定するシステムにおいては、指紋
の「万人不同」及び「終生不変」の特質から、極めて高
い信頼性を有するために、パターン認識技術を用いて採
取指紋と予め登録されている指紋との同一性の自動照合
を行う装置が既に提案されており、特開昭５９−７７８
号公報及び特開昭５５−１３８１７４号公報を始めとし
て多くの技術がある。

一方、近年の情報化社会の進展と共に、コンピュータ端
末や、データベースへのアクセスや、要新入出門管理時
の個人同定の必要性が増大しつつあり、これ等は暗証番
号やＩＤカード等により行われている。

しかしながら、これ等の指紋照合装置では、指紋の同一
性のための照合処理に多くの時間を要し、実用性に欠け
るという欠点がある。

発明の目的 本発明の目的は、高信頼性でかつ高速度な指紋照合が可
能な指紋照合装置を提供することである。

発明の構成 本発明によれば、入力指紋画像と登録指紋画像とを比較
してこの入力指紋画像が前記登録指紋画像と一致するか
否かをこれ等２つの指紋画像の特徴によって判定する指
紋照合装置であって、透明体上に載置された指の指紋画
像を採取して２次元量子化画像データとして出力する手
段と、登録指紋から抽出された特徴点の位置、紋様方向
及び近傍特徴点間に位置する隆線数を予め登録した特徴
リストを格納したファイルと、前記ファイルをアクセス
すべく予め定められた個人同定情報を入力する手段と、
前記個人同定情報によりアクセスされて読出された特徴
リスト中の特徴点の紋様方向と採取された前記量子化画
像データの対応位置の紋様方向との一致を確認する方向
確認手段と、この方向確認手段により一致が確認された
後に前記対応位置における量子化画像データ上の特徴点
及び近傍特徴点間の隆線数の一致確認をなすマニューシ
ャ確認手段とを含むことを特徴とする指紋照合装置が得
られる。

実施例 以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
１図において、本実施例は人力された指紋画像と登録さ
れた指紋画像との紋様特徴を判定する指紋照合装置であ
る。本装置は、載置された指紋の指紋像を採取し光電変
換する指紋画像入力部１０と、光電変換信号を２次元量
子化画像デタに変換するＡ／Ｄ変換部１１と、採取画像
の載置−の検出を行ない、その後画像採取を行う画像人
力制御部１２と、２次元量子化画像データを記憶する画
像記憶部（メモリ）１３と、登録指紋より抽出された特
徴点（以後、マニューシャと称する）の位置、紋様方向
および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）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
ために割合てられた同定番号を入力する入力部１９と、
照合結果及び各種メツ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の同定番号
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。

照合処理部１８は画像メモリ１３、入力部１９及びファ
イル２１からのデータを人力し、かつ出力部２０に出力
する外部インタフェース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１７と、プログ
ラムが格納されているプログラムメモリ１６と、プログ
ラムにより制御される中央処理装置１５とにより構成さ
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、Ｉ
ＴＶ　　（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏ
ｎ　）等の撮像装置により指紋紋様パタンの光電変換像
を入力する装置で、例えば、特開昭５４−［１９３００
号及び特開昭５４−８５６００号公報に記載されている
装置があり、利用され得る。

画像人力制御部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により同定番号か人力された後随
時取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、指紋載置位置を検出するとともに、前記画素の
濃淡値が閾値以上となった時、指紋像を自動採取する。

このようにして得られた多値の２次元量子化画像が画像
メモリ１３に記憶される。

照合処理部１８は入力部１９より入力された同定番号に
よってファイル２１よりアクセスされて読出されたマニ
ューシャリストを作業メモリ１７に格納し、画像メモリ
１３内の採取指紋画像との一致照合処理を行う。

第２図（ａ）及び（ｂ）は本実施例における指紋パター
ンおよびマニューシャリストを示す。第２図（ａ）、（
ｂ）において、指紋特徴はマニューシャＭの位置（Ｘ、
Ｙ）　、紋様方向ｄ、近傍マニューシャとのりレーショ
ンＲ１，Ｒ２，Ｒ３゜Ｒ４を単位として、−指紋画像内
に複数個存在する各マニューシャＭに対してリスト状に
表現したものである。これらマニューシャリストに関す
る詳細な定義およびその抽出法については、特開昭５５
−１３８１７４号公報に詳述されているので、その詳細
な説明を省略する。

照合処理部１８は、第３図に示すように、画像メモリ１
３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）およびリレーション（例えば３２）とを正確
に対応させる処理を行なう。もし対応がとれれば合致、
とれなければ不一致として各種の目的における個人同定
を行うものである。

第４図（ａ）〜（ｃ）は本実施例のマニューシャ検出法
を説明するための図である。先ず、照合処理部１８は、
照合処理としてファイル２１から読出されたマニューシ
ャリスト中のマニューシャ４０（第４図（ａ）参照）か
存在する、採取指紋画像の局所領域４３２（第４図（ｃ
）参照）からその隆線の方向りを検出抽出する。

第４図（Ｃ）は採取指紋画像の各局所領域の隆線方向り
、ＤＩ、Ｄ２．・・・、Ｄ８を示したものであり、現在
対象としている局所領域４３１を隣接して取囲む８個の
局所領域の隆線方向を示している。

尚、この隆線方向の検出抽出方法についても、前述した
特開昭５５−１３８１７４号公報に詳述されている。

この隆線方向は３６０度を夫々２５６等分、１６等分、
８等分した方向単位角度のいずれで表現されても良く、
等分数が多い程その隆線方向の精度は大であることは明
らかである。

この対象とする局所領域４１１と８近傍領域（４近傍領
域でも可）との各隆線方向を平均化したものＤ□、ト、
マニューシャリスト中のマニューシャ４０の方向ｄとを
比較し、両者の差がある閾値０６以内であれば、当該局
所領域４３１内に検出すべきマニューシャ４０が存在す
る可能性が高いとして、次にマニューシャ検出であるマ
ニューシャ位置検出及びリレーション検出を行うもので
ある。

このマニューシャ検出を行うか否かの判定基準としての
一計算式は次の様に考えることができる。

Ｄ、、、−（ＤＸ２＋Ｄｌ　＋Ｄ２　＋Ｄ３　＋Ｄ４　
＋Ｄ５　＋ＤＢ　＋Ｄ７　＋Ｄ８　）／１０−　（１）
θｄ≧ｌ　Ｄ、、、　−ｄ　＋・・・（２）この（１）
、（２）式を満足する場合のみ、マニューシャ４０に対
応する採取指紋上のマニュシャ一致検出を行うものであ
る。（１）、（２）式が満足されなければ、前述のマニ
ューシャ４゜に対応するマニューシャは当該局所領域４
３１内には存在しないと判定される。よって、マニュー
シャリスト内の次のマニューシャの方向検出確認が上記
と同じ手順で行われるのである。

尚、（１）式において、第１項でＤｘ２とじているのは
、対象局所領域４３１の隆線方向４３２に対して重み付
けを行っているのであり、この式では、他の近傍局所領
域の各方向に比し、２倍の重みを持たせているが、これ
に限定されない。

隆線方向の一致確認がなされたら次に、マニューシャ検
出のために、ファイル２１から読出されたマニューシャ
リスト中のマニューシャ４０の位置に対応する画像メモ
リ１３上の局所濃淡パタン４１に対して、マニューシャ
位置を原点として、マニューシャ方向に直交する複数本
の走査線４１１−、　４１２　、　４１３、−、　４１
［ｉ　、−、４１７（第４図（ａ）参照）を設定し、こ
の走査線にしたがって得られる、ラスタの対応付けを行
うと、例えば、第４図（ａ）の４１２　、４１３　、　
・、　４１Ｂが第４図（ｂ）の４２２　、４２３　、・
・・、４２６の如くなる。このようにラスタの対応付け
を行うことによりマニューシャ（例では端点）４３が検
出される。

なお、本うスクによるマニューシャ検出法は、特開昭６
２−１４４２８９号公報に記述しであるため、ここでは
その詳細については省略する。

このラスク対応付けによるマニューシャ検出は、処理が
複雑であり計算時間がかかるため、前述の局所領域中の
方向性が確認された時のみ、前述ラスタの対応付けによ
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
大幅に計れるものである。

ここで、検出されたマニューシャ４３はマニューシャリ
スト中のマニューシャ４０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りレ
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。

次に、第５図（ａ）に示す如く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５３は第５図（ｂ）の如く、Ｙｌ−３と
計測され、マニューシャリスト上のりレーションＲｉ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６２−１１８４８８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。

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
処理か行われて、その照合結果は出力部２０より出力さ
れる。

以上のようにして、本実施例では、濃淡指紋画像上にお
いて、隆線方向を確認後、マニューシャが存在する局所
領域上を走査し、得られる画像ブタを用いて、マニュー
シャの配置及び近傍マニューシャ間のりレーションを検
出する簡便で高速な指紋照合装置が得られる。

なお、本実施例においては、画像メモリ１３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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステムブロック図、第２図
は本実施例におけるマニューシャ及びマニューシャリス
トの概念を示す図、第３図は採取指紋画像データ上のマ
ニューシャ及びリレーションを示す図、第４図は本実施
例の指紋方向及びマニューシャ検出方法を説明するため
の図、第５図は本実施例のりレーション検出方法を説明
するための図である。 主要部分の符号の説明 １０・・・・・・指紋像入力部 １３・・・・・・画像メモリ １８・・・・・・組合プロセッサ処理部１９・・・・・
人力部 ２１・・・・・・ファイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力指紋画像と登録指紋画像とを比較してこの入
   力指紋画像が前記登録指紋画像と一致するか否かをこれ
   等２つの指紋画像の特徴によって判定する指紋照合装置
   であって、透明体上に載置された指の指紋画像を採取し
   て２次元量子化画像データとして出力する手段と、登録
   指紋から抽出された特徴点の位置、紋様方向及び近傍特
   徴点間に位置する隆線数を予め登録した特徴リストを格
   納したファイルと、前記ファイルをアクセスすべく予め
   定められた個人同定情報を入力する手段と、前記個人同
   定情報によりアクセスされて読出された特徴リスト中の
   特徴点の紋様方向と採取された前記量子化画像データの
   対応位置の紋様方向との一致を確認する方向確認手段と
   、この方向確認手段により一致が確認された後に前記対
   応位置における量子化画像データ上の特徴点及び近傍特
   徴点間の隆線数の一致確認をなすマニューシャ確認手段
   とを含むことを特徴とする指紋照合装置。