JPH0443470A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は簡単な演算で確実な指紋照合をなし得る指紋照
合装置に関するものである。

［従来の技術］ 指紋は同一人を特定するのに有用であり、犯罪捜査の分
野で従来より多用されている。近年においては指紋の照
合を自動化する試みが種々提案されており、これらは指
紋隆線の端点や分岐点等の指紋特徴点や、隆線方向なる
各指紋特徴点の方向等を対照して、指紋の照合画像と登
録画像の座標を一致せしめて照合を行なっている。

犯罪捜査等における遺留指紋は状況によって大きく変形
を受けている場合が多く、従来のこの種の指紋照合装置
は、すべての指紋特徴点についてその位置と方向を算出
するとともに、さらに各指紋特徴点に対してパラメータ
（特徴点関係）を与えて指紋変形の影響に無関係に正確
な指紋照合を行なっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の指紋照合装置は膨大な計算を
必要とするため、大形計算機並の処理能力を必要とされ
、小形化は困難であった。

一方、近年においては、車両や家屋等におけるキーレス
エントリシステムが注目されており、かかるシステム１
１．：適用できるコンパクトな指紋照合装置が望まれて
いる。この場合、指先は指紋検出部によりある程度拘束
されるため、一般の指紋照合に比較すると座標変動量は
それ程大きくない。

そこで、本発明はかかる背景に鑑み、簡単な演算で確実
に指紋照合をなし得るコンパクトな指紋照合装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の詳細な説明すると、指紋照合装置は、第１図に
示す如く、指紋を検出して照合画像として読込む手段と
、予め記憶した複数の指紋の登録画像と上記照合画像を
順次画面中心を一致せしめて重ねる手段と、重ねた状態
で各登録画像の各指紋特徴点につき、その所定範囲内に
存在する照合画像の指紋特徴点の方向と当該登録画像の
指紋特徴点の方向の角度差を検出する手段と、各登録画
像の各指紋特徴点について検出された上記方向の角度差
の絶対値が所定値以下になる指紋特徴点の数を各登録画
像について算出して、この数が最も大きい登録画像の識
別番号を出力する手段とを具備している。

［作用］ 上記構成の装置において、キーレスエントリシステム等
における登録画像と照合画像の座標変動量は比較的小さ
いから、重ねた画像中の、登録画像の各指紋特徴点を中
心とした所定範囲内に照合画像の対応する指紋特徴点が
存在する確率が高い。

しかして、本人の登録画像である場合には、各指紋特徴
点の方向と、その所定範囲内に存在する照合画像の指紋
特徴点の方向とは殆ど一致して角度差の絶対値は所定値
以下となる。

そこで、角度差の絶対値が所定値以下となる指紋特徴点
の数が最も多い登録画像が本人の指紋画像であり、その
識別番号を出力する。

かかる装置によれば、従来装置の如き各指紋特徴点につ
いてパラメータを算出する必要がないから、演算量は極
めて少なくなり、マイクロコンピュータ程度の処理能力
で十分対応できる。

［実施例］ 第２図には装置の全体構成を示す。図中１は照合画像読
込器であり、土壁に三角プリズム１２の一面が露出する
開口１１が設けてあり、この開口１１は指先Ｍをガイド
するような溝穴となっている（第３図）。上記読込器１
内には上記プリズム１２に光線を入射せしめる光源１３
が設けられ、プリズム１２に当てた指先表面の指紋を照
射して、レンズ１４を経てカメラ１５に入力せしめる。

カメラに得られた指紋画像はビデオ信号線１６により照
合画像として測定部２に送られる。

測定部２は二値化回路２１、画像メモリ２２、登録メモ
リ２３、画像処理回路２４、位置合わせ回路２５、およ
び上記各回路２１．２４．２５を制御するとともに後述
の演算を行なう制御コンピュータ２６より構成されてい
る。なお、二値化回路２１、画像処理回路２４、位置合
わせ回路２５はいずれも公知の回路である。

上記二値化回路２１は入力した上記照合画像を二値化し
、二値化された照合画像は画像メモリ２２に記憶される
。記憶された二値化画像は、画像処理回路にてノイズ除
去および細線化されて指紋特徴点が抽出される。登録メ
モリ２３には予め登録画像が二値化されて記憶されてお
り、この登録画像は既にノイズ除去、指紋特徴点の抽出
が終了している。

ここで、第４図に登録画像の一例を示し、図中ＰＬは隆
線の端点て指紋特徴点の一つである。また、第５図は照
合画像の一例で、図中Ｐ２は上記指紋特徴点Ｐｉに対応
する指紋特徴点である。かかる登録画像と照合画像は画
面中心を一致せしめて位置合わせ回路２５において両者
を重ねる。重ねた画像を第６図に示す。

ところで、溝穴開口１１で規制された指先Ｍは大きく位
置が変動することはなく、したがって例えば上記第６図
の画像の重ねが±８画素程度の範囲内で行なわれると、
登録画像の指紋特徴点Ｐ１を中心に±ｆｌ　（＝４０画
素）の範囲り内に、これに対応する照合画像の指紋特徴
点Ｐ２が存在する確率は極めて高い。

しかして、上記範囲り内に存在する登録画像の指紋特徴
点Ｐ２の方向θ２（第７図）と、照合画像の指紋特徴点
Ｐ１の方向θ１の方向の方向差（角度差）Δθを算出す
ると、同一人の画像である場合には、指紋特徴点Ｐ１、
Ｐ２が互いに対応するものであるため、上記角度差Δθ
は小さなものとなる。

そこで、しきい値ｄを１５度程度となし、上記角度差Δ
θがｄよりも小さい値を示す指紋特徴点Ｐ１の数Ｘｍを
各登録画像について算出する。各登録画像に識別番号を
付して、Ｘｍをグラフに示すと例えば第８図の如きもの
となり、図では識別番号４の登録画像が最もＸｍの値が
大きく、照合画像の指紋特徴点Ｐ１と対応する指紋特徴
点Ｐ２を最も多く有している。しかして、制御コンピュ
ータ２６は指紋照合結果として識別番号４を出力する。

なお、上記実施例において、角度差Δθがしきい値ｄ以
下の時にＸｍをカウントアツプし、しきい値ｄを越える
時にＸｍをカウントダウンするようになせば、各登録画
像のＸｍが本人と他人とでは大きく異なる値となるため
、更に照合精度を上げることができる。

また、指紋特徴点の数が多い登録画像は、対応しない指
紋特徴点が往々にして上記所定範囲内で小さな角度差を
示してカウントされるため、Ｘｍの値が大きくなる傾向
がある。そこで、Ｘｍの値を登録画像に含まれる全指紋
特徴点の数で正規化すれば、指紋特徴点の絶対数に左右
されない正確な照合が可能となる。

上記実施例では、画像の回転変動を生じないことを前提
としたが、比較的大きな回転変動を生じる場合には、こ
の変動分を画像回転検出装置で検出して、角度差（方向
差）の算出時に補正すればかかる場合にも本発明を適用
できる。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明の指紋照合装置によれば、複雑かつ
大量の演算をすることなく、正確に指紋照合ができるか
ら、キーレスエントリシステムに使用するコンパクトな
装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は装置の全体構成図、
第３図は照合画像読込器の部分平面図、第４図および第
５図はそれぞれ指紋の登録画像および照合画像を示す図
、第６図は重ねた画像を示す図、第７図は重ねた画像の
部分拡大図、第８図は各登録画像のＸｍ値の一例を示す
グラフである。 １・・・照合画像読込器（照合画像読込手段）１２・・
・プリズム １３・・・光源 １５・・・カメラ ２・・・測定部 ２５・・・位置合わせ回路（画像重ね手段）２６・・・
制御コンピュータ（角度差検出手段、識別番号出力手段
） 第４図 第６図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 指紋を検出して照合画像として読込む手段と、予め記憶
   した複数の指紋の登録画像と上記照合画像を順次画面中
   心を一致せしめて重ねる手段と、重ねた状態で各登録画
   像の各指紋特徴点につき、その所定範囲内に存在する照
   合画像の指紋特徴点の方向と当該登録画像の指紋特徴点
   の方向の角度差を検出する手段と、各登録画像の各指紋
   特徴点について検出された上記方向の角度差の絶対値が
   所定値以下になる指紋特徴点の数を各登録画像について
   算出して、この数値が最も大きい登録画像の識別番号を
   出力する手段とを具備する指紋照合装置。