JPH0492990A - 指紋入力装置 - Google Patents
指紋入力装置Info
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- JPH0492990A JPH0492990A JP2208694A JP20869490A JPH0492990A JP H0492990 A JPH0492990 A JP H0492990A JP 2208694 A JP2208694 A JP 2208694A JP 20869490 A JP20869490 A JP 20869490A JP H0492990 A JPH0492990 A JP H0492990A
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- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 10
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Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Image Input (AREA)
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。
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、指紋照合または照合識別等に使用する指紋入
力装置に関する。
力装置に関する。
［従来の技術Ｊ
実際に指紋を個人識別の手段として利用するためには、
利用者の心理的、肉体的負担の少ない簡易な無インク式
のデータ人力装置が望ましい。また、指紋の隆線部と谷
線部とでコントラストのよい画像を得ること、１画素あ
たり５０μ肩程度の読み取り精度をもつことなどが後の
処理の容易さを考える上で必要である。
利用者の心理的、肉体的負担の少ない簡易な無インク式
のデータ人力装置が望ましい。また、指紋の隆線部と谷
線部とでコントラストのよい画像を得ること、１画素あ
たり５０μ肩程度の読み取り精度をもつことなどが後の
処理の容易さを考える上で必要である。
従来、指紋認識の入力装置としては、皮膚分泌物に含ま
れる物質のレーザー光による発光を利用するものと、ガ
ラス面などに指を接触させてその反射光の変化を利用す
るものがある（指紋自動識別技術・河越政弘著、計測と
制御・Ｖｏｌ、 ２５ Ｎｏ、 ８ ｐｐ７０１−７０
６参Ｐ）。このうち多くの場合「プリズム法Ｊが用いら
れている。このプリズム法は、プリズムの斜面をガラス
の内側から全反射照明し、ガラス内面での正反射光をプ
リズム外の結像光学系で撮像素子上に結像させるもので
あり、指紋画像の入力時にはこの斜面に指を押し当てる
ようになっている。そして、指を押し当てると指紋の凸
部では皮膚とガラスが接触して散乱することを利用して
いる（指紋パターンの自動分類・河越１棟上共著、情報
処理学会研究報告、コンビニ−タビジョン・１Ｂ−２，
１９８２参照）。
れる物質のレーザー光による発光を利用するものと、ガ
ラス面などに指を接触させてその反射光の変化を利用す
るものがある（指紋自動識別技術・河越政弘著、計測と
制御・Ｖｏｌ、 ２５ Ｎｏ、 ８ ｐｐ７０１−７０
６参Ｐ）。このうち多くの場合「プリズム法Ｊが用いら
れている。このプリズム法は、プリズムの斜面をガラス
の内側から全反射照明し、ガラス内面での正反射光をプ
リズム外の結像光学系で撮像素子上に結像させるもので
あり、指紋画像の入力時にはこの斜面に指を押し当てる
ようになっている。そして、指を押し当てると指紋の凸
部では皮膚とガラスが接触して散乱することを利用して
いる（指紋パターンの自動分類・河越１棟上共著、情報
処理学会研究報告、コンビニ−タビジョン・１Ｂ−２，
１９８２参照）。
この方法では、
■、指紋の各点毎に撮像素子までの光路が異なることに
よる台形歪の発生。
よる台形歪の発生。
■ 前使用者の残留指紋による「ノイズ光」の重畳■、
プリズムの外側に結像のための光学系を必要とするため
原理的に小型化が困難。
プリズムの外側に結像のための光学系を必要とするため
原理的に小型化が困難。
などの問題点がある。
これに対して、散乱光の到達しない領域に撮像素子を置
いてコントラストを向上させる方式が考案されている（
プリズムを用いた指紋情報検出方法・清水他著、電子通
信学会全国大会・１３１１．１９８４参照）。残留指紋
による影響を避けるためにホログラムを使って指紋の隆
線部のパターンの２次元画像を入力する装置も考案され
ている（ホログラフィック指紋センサを用いた個人照合
装置・井垣他著、電子情報通信学会研究報告、パターン
認識と理解・８８−３８． Ｌ９ｇｇ参照）。
いてコントラストを向上させる方式が考案されている（
プリズムを用いた指紋情報検出方法・清水他著、電子通
信学会全国大会・１３１１．１９８４参照）。残留指紋
による影響を避けるためにホログラムを使って指紋の隆
線部のパターンの２次元画像を入力する装置も考案され
ている（ホログラフィック指紋センサを用いた個人照合
装置・井垣他著、電子情報通信学会研究報告、パターン
認識と理解・８８−３８． Ｌ９ｇｇ参照）。
しかしながら、指紋像をガラス面などに接触して採取す
ることは前記■の問題かある。
ることは前記■の問題かある。
［発明が解決しようとする課題］
指紋がガラス面などに接触する手段を備える入力装置は
、前使用者の残留指紋によるノイズ光の重畳の問題があ
り、指紋の特徴抽出が困難となる。
、前使用者の残留指紋によるノイズ光の重畳の問題があ
り、指紋の特徴抽出が困難となる。
指紋接触面にプリズムを使用する場合には指紋の各点毎
に撮像素子までの光路か異なることによる台形歪が発生
して、指の接触位置のズレによって指紋画像が更に大き
く歪む恐れかある。更に、指先の湿り気に個人差かある
ため、人によっては指紋画像がかすれた不鮮明な画像と
なる場合かある［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本発明は指紋をガラス面など
に接触させない状態（非接触状態）で指紋面の隆線部と
谷線部とを直接撮像するようにしたことを特徴とする指
紋入力装置であり、その構成は、指紋パターンを入力す
べき指を所定位置に導く指ガイドと、該指ガイドには指
紋面想定位置に対応して開口窓が設けられ、前記指紋面
想定位置に焦点を合わせて配設された２次元イメーセン
サーと、前記指紋面想定位置を照明する光源とを備える
。２次元イメージセンサ−としては、ＣＣＤ若しくは撮
像管あるいはＬＢ膜が考えられる。
に撮像素子までの光路か異なることによる台形歪が発生
して、指の接触位置のズレによって指紋画像が更に大き
く歪む恐れかある。更に、指先の湿り気に個人差かある
ため、人によっては指紋画像がかすれた不鮮明な画像と
なる場合かある［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本発明は指紋をガラス面など
に接触させない状態（非接触状態）で指紋面の隆線部と
谷線部とを直接撮像するようにしたことを特徴とする指
紋入力装置であり、その構成は、指紋パターンを入力す
べき指を所定位置に導く指ガイドと、該指ガイドには指
紋面想定位置に対応して開口窓が設けられ、前記指紋面
想定位置に焦点を合わせて配設された２次元イメーセン
サーと、前記指紋面想定位置を照明する光源とを備える
。２次元イメージセンサ−としては、ＣＣＤ若しくは撮
像管あるいはＬＢ膜が考えられる。
又、装置を自動的に作動させるために、指ガイド内に挿
入された指の頭頂部にて作動する撮像スイッチを備える
。該撮像ス仁／チとしては光学式や機械式のものが考え
られる。
入された指の頭頂部にて作動する撮像スイッチを備える
。該撮像ス仁／チとしては光学式や機械式のものが考え
られる。
［作用］
指先か指ガイドに沿って所定位置に導かれ、撮像スイッ
チをＯＮすると、指紋面が開口窓を介して２次元イメー
ジセンサ−上に結像し、２次元イメーセンサーによって
指紋画像が入力される。
チをＯＮすると、指紋面が開口窓を介して２次元イメー
ジセンサ−上に結像し、２次元イメーセンサーによって
指紋画像が入力される。
又、指ガイド内に挿入された指の頭頂部にて作動する撮
像スイッチを備えた場合には、指先を指ガイドに沿って
所定位置に導くだけでガラスなどに非接触状態の指紋画
像を入力できる。
像スイッチを備えた場合には、指先を指ガイドに沿って
所定位置に導くだけでガラスなどに非接触状態の指紋画
像を入力できる。
［実施例コ
以下、本発明の一実施例を説明する。
第１図は、本発明の指紋入力装置の一実施例を示す構成
図であり、指先を挿入するための円筒状の指ガイド１０
］と、該指ガイド１．０１に設けられた開口窓１０２と
、前記指ガイド１ｏ１に挿入された指先を検知して作動
する撮像スイッチ１０３と、該スイッチ１０３の指先検
知に基づく撮像開始信号を受けて指紋を撮像する２次元
イメージセンサ−（例えばＣＣＤ）１０４と、Ｌ／７ズ
１０５と、レンズ系を防塵するカバー１０６と、前記開
口窓１０２を介して指紋面想定位置を照明する照明装置
１０７と、前記撮像スイッチ１０３がらの入力信号に基
づいて照明装置１０７及びイメージセンサ−１０４に撮
像開始信号を出力すると共に撮像した指紋画像を画像メ
モリー１０９に書き込む等の制御を司るＣＰＵ１０８と
を備える。
図であり、指先を挿入するための円筒状の指ガイド１０
］と、該指ガイド１．０１に設けられた開口窓１０２と
、前記指ガイド１ｏ１に挿入された指先を検知して作動
する撮像スイッチ１０３と、該スイッチ１０３の指先検
知に基づく撮像開始信号を受けて指紋を撮像する２次元
イメージセンサ−（例えばＣＣＤ）１０４と、Ｌ／７ズ
１０５と、レンズ系を防塵するカバー１０６と、前記開
口窓１０２を介して指紋面想定位置を照明する照明装置
１０７と、前記撮像スイッチ１０３がらの入力信号に基
づいて照明装置１０７及びイメージセンサ−１０４に撮
像開始信号を出力すると共に撮像した指紋画像を画像メ
モリー１０９に書き込む等の制御を司るＣＰＵ１０８と
を備える。
尚、ＣＰＵ１０８は画像メモ’） −１０９ノ他、外部
インタフェースとの信号線を有している。撮像スイッチ
１０３は光１１３１と光検知器１３２とスイッチ１３３
からなり、光検知器１３２が受光状態の時にＯＦＦ、遮
断状態の時ＯＮとなる。
インタフェースとの信号線を有している。撮像スイッチ
１０３は光１１３１と光検知器１３２とスイッチ１３３
からなり、光検知器１３２が受光状態の時にＯＦＦ、遮
断状態の時ＯＮとなる。
照明装置１０７は、例えば蛍光管のような線状の光源を
２本用いて、指紋の色調が均一になるように指の腹の両
側面から照明するようになっている。又、レンズ１０５
とイメージセンサ−１０４とで決まる分解能は、対象物
を１０画素／！肩から２０画素／ａｒｔで捕らえるよう
に配置しである。レンズ１０５の焦点深度は、最大で２
１となる指紋面の高低差を吸収して指紋画像を鮮明に捕
らえるように、焦点深度２■以上のものを使用するとよ
い。
２本用いて、指紋の色調が均一になるように指の腹の両
側面から照明するようになっている。又、レンズ１０５
とイメージセンサ−１０４とで決まる分解能は、対象物
を１０画素／！肩から２０画素／ａｒｔで捕らえるよう
に配置しである。レンズ１０５の焦点深度は、最大で２
１となる指紋面の高低差を吸収して指紋画像を鮮明に捕
らえるように、焦点深度２■以上のものを使用するとよ
い。
次に、上記装置の指紋入力動作を説明する。
欣
指紋画像を入力する被験者は、円筒症の指ガイド１０１
に沿って第１関節から第２関節へと指先を進入させる。
に沿って第１関節から第２関節へと指先を進入させる。
指先の挿入深度が所定位置に達し指紋面が開口窓１０２
を介して２次元イメージセンサ−の撮像範囲に入ると、
撮像スイッチ１０３が遮断状態になってＯＮし、ＣＰＵ
１０８に指先検知（撮像可能）の信号を送る。ＣＰＵ１
０８は該信号をうけて照明装置１０７に点灯信号を出力
する。すると、照明装置１０７からの照明光Ｌｌ。
を介して２次元イメージセンサ−の撮像範囲に入ると、
撮像スイッチ１０３が遮断状態になってＯＮし、ＣＰＵ
１０８に指先検知（撮像可能）の信号を送る。ＣＰＵ１
０８は該信号をうけて照明装置１０７に点灯信号を出力
する。すると、照明装置１０７からの照明光Ｌｌ。
Ｌ２が指ガイド１０１に設けられた開口窓１０２を介し
て指紋面で反射し、反射光Ｌ３となってレンズ１０５に
入射し、指紋の隆線部と谷線部との陰影を濃淡画像とし
て２次元イメージセンサ−１０４上に結像する。その状
態で、ＣＰＵ１０８から２次元イメージセンサ−１０４
に撮像開始信号が出力されると指紋画像が画像メモリー
１０９に書き込まれる。
て指紋面で反射し、反射光Ｌ３となってレンズ１０５に
入射し、指紋の隆線部と谷線部との陰影を濃淡画像とし
て２次元イメージセンサ−１０４上に結像する。その状
態で、ＣＰＵ１０８から２次元イメージセンサ−１０４
に撮像開始信号が出力されると指紋画像が画像メモリー
１０９に書き込まれる。
従来の指紋入力装置では、指紋面をガラス面上に接触さ
せて指紋画像を採取していたために、イメージセンサ−
は受光面を上回きにして配設されていた。その理由は被
験者が接触面を認識し易く、清掃なとのメンテナンスを
容易にするためである。ところで、受光面が上向きにな
っているとホコリなどのノイズの影響で指紋画像が劣化
する恐れかあので、本発明の実施例ではホコリの影響を
避けるために防塵カバー１０６を設置して、開口部から
ふりかかるホコリなとてレンズ系か汚れないようにして
いる。
せて指紋画像を採取していたために、イメージセンサ−
は受光面を上回きにして配設されていた。その理由は被
験者が接触面を認識し易く、清掃なとのメンテナンスを
容易にするためである。ところで、受光面が上向きにな
っているとホコリなどのノイズの影響で指紋画像が劣化
する恐れかあので、本発明の実施例ではホコリの影響を
避けるために防塵カバー１０６を設置して、開口部から
ふりかかるホコリなとてレンズ系か汚れないようにして
いる。
一方、本発明の指紋入力装置では、指紋面を上回きから
左右９０度までの角度で挿入する指ガイドにし、レンズ
面を下向きから左右９０度までの角度に配設すれば、尚
−層の防塵効果を得ることができる。
左右９０度までの角度で挿入する指ガイドにし、レンズ
面を下向きから左右９０度までの角度に配設すれば、尚
−層の防塵効果を得ることができる。
第２図は指紋面を上向きに挿入する指紋入力装置を示す
構成図であり、２０１か指ガイド、２０２が開口窓、２
０３が撮像スイッチ、２０４が２次元イメージセンサ−
１２０５かレンズ、２０６が防塵カバー、２０７が照明
装置である。この構造であると、イメージセンサ−２０
４の受光面が下向きであるので、ホコリの影響を受けに
くい。
構成図であり、２０１か指ガイド、２０２が開口窓、２
０３が撮像スイッチ、２０４が２次元イメージセンサ−
１２０５かレンズ、２０６が防塵カバー、２０７が照明
装置である。この構造であると、イメージセンサ−２０
４の受光面が下向きであるので、ホコリの影響を受けに
くい。
第３図は本発明の指紋入力装置の他の実施例を示す構成
図であり、３０１は指ガイド、３０２は開口窓、３０３
は指ガイド内に挿入された指先を検知する押し込み式ス
イッチであり、機械式の撮像スイッチの一例である。該
スイッチ３０３は指で押された状態でＯＮになり、ＣＰ
Ｏ３０８に指先検知（撮像可能）の信号を送る。３０４
は２次元イメージセンサ−１３０５はレンズ、３０６は
防塵カバー、３０７は照明装置、３０８はＣＰＵ、３０
９は画像メモリーであり、撮像スイッチ３０３の構成以
外は第１図の指紋入力装置と同しであるので説明を省略
する。
図であり、３０１は指ガイド、３０２は開口窓、３０３
は指ガイド内に挿入された指先を検知する押し込み式ス
イッチであり、機械式の撮像スイッチの一例である。該
スイッチ３０３は指で押された状態でＯＮになり、ＣＰ
Ｏ３０８に指先検知（撮像可能）の信号を送る。３０４
は２次元イメージセンサ−１３０５はレンズ、３０６は
防塵カバー、３０７は照明装置、３０８はＣＰＵ、３０
９は画像メモリーであり、撮像スイッチ３０３の構成以
外は第１図の指紋入力装置と同しであるので説明を省略
する。
本実施例では撮像スイッチに器械式の押し込み式スイッ
チ３０３を採用しているので、撮像時に指先が固定され
ることになり位置ズレの少ない指紋画像を採取できる。
チ３０３を採用しているので、撮像時に指先が固定され
ることになり位置ズレの少ない指紋画像を採取できる。
第４図は指ガイドの他の一例を示す外観斜視図であり、
この指ガイド４０１には２本の筒状部が設けてあり、同
時に２本の指を挿入することによって、指先の回転方向
の位置ズレを防止するようになっている。即ち、人間工
学的に２本以上の指を筒状部に挿入すれば指は回転しな
くなるのである。４０２は開口窓であり、この鉛直上に
２次元イメージセンサ−か配設される。３本以上の筒状
部を設ければより位置ズレの防止か計れる他、各筒状部
に開口窓を設け、２次元イメージセンサ−を複数個設置
して同時に複数の指紋画像を取り込み並列に照合処理す
れば、指紋認識の曖昧さを低下でき信頼性を向上できる
。
この指ガイド４０１には２本の筒状部が設けてあり、同
時に２本の指を挿入することによって、指先の回転方向
の位置ズレを防止するようになっている。即ち、人間工
学的に２本以上の指を筒状部に挿入すれば指は回転しな
くなるのである。４０２は開口窓であり、この鉛直上に
２次元イメージセンサ−か配設される。３本以上の筒状
部を設ければより位置ズレの防止か計れる他、各筒状部
に開口窓を設け、２次元イメージセンサ−を複数個設置
して同時に複数の指紋画像を取り込み並列に照合処理す
れば、指紋認識の曖昧さを低下でき信頼性を向上できる
。
［発明の効果］
本発明による指紋入力装置は、ガラス面などに接触させ
ることなく指紋画像を採取するので、残留指紋の影響を
全く受けることがない。従って、残留指紋等の汚れによ
るノイズ光の影響を極力低下させた認識性の高い装置の
実現に太き（寄与できる。
ることなく指紋画像を採取するので、残留指紋の影響を
全く受けることがない。従って、残留指紋等の汚れによ
るノイズ光の影響を極力低下させた認識性の高い装置の
実現に太き（寄与できる。
又、指紋の採取動作も指ガイドに指先を挿入するたけで
あるので極めて簡単である。
あるので極めて簡単である。
第１図は本発明の指紋人力装置の一実施例を示す構成図
、 第２図は本発明の指紋入力装置の他の実施例を示す構成
図、 第３図は本発明の指紋入力装置の更に他の実施例を示す
構成図、 第４図は指ガイドの一実施例を示す外観斜視図である。 符号 １０１．２０１，３０１，４０１・・・指ガイド３０２
．４０２・・・開口窓 １０２、 ２０２゜ １０３、 ２０３゜ １０４、 ２０４ ンサー １０５、 ２０５． ３０５ ・ ・ １０６、 ２０６． ３０６・ ・ １０７．２０７，３０７・ ・
、 第２図は本発明の指紋入力装置の他の実施例を示す構成
図、 第３図は本発明の指紋入力装置の更に他の実施例を示す
構成図、 第４図は指ガイドの一実施例を示す外観斜視図である。 符号 １０１．２０１，３０１，４０１・・・指ガイド３０２
．４０２・・・開口窓 １０２、 ２０２゜ １０３、 ２０３゜ １０４、 ２０４ ンサー １０５、 ２０５． ３０５ ・ ・ １０６、 ２０６． ３０６・ ・ １０７．２０７，３０７・ ・
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、指紋パターンを入力すべき指を所定位置に導く指ガ
イドと、 該指ガイドには指紋面想定位置に対応して開口窓が設け
られ、 前記指紋面想定位置に焦点を合わせて配設された２次元
イメージセンサーと、 前記指紋面想定位置を照明する光源とを備え、非接触状
態での指紋面の隆線部と谷線部とを直接撮像することを
特徴とする指紋入力装置。 ２、指ガイド内に挿入された指の頭頂部にて作動する撮
像スイッチを備えたことを特徴とする請求項１に記載の
指紋入力装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208694A JP2799054B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 指紋入力装置 |
| US07/663,126 US5177802A (en) | 1990-03-07 | 1991-03-04 | Fingerprint input apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208694A JP2799054B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 指紋入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492990A true JPH0492990A (ja) | 1992-03-25 |
| JP2799054B2 JP2799054B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=16560530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208694A Expired - Fee Related JP2799054B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-08-06 | 指紋入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799054B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818956A (en) * | 1995-10-23 | 1998-10-06 | Tuli; Raja Singh | Extended fingerprint reading apparatus |
| KR100305519B1 (ko) * | 1999-06-16 | 2001-11-01 | 정문술 | 지문 접촉 감지장치 |
| JP2006326176A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 指紋照合装置 |
| US7555150B2 (en) | 2003-06-18 | 2009-06-30 | Nec Infrontia Corporation | Fingerprint input apparatus |
| US8125517B2 (en) | 2010-04-28 | 2012-02-28 | Empire Technology Development Llc | Fingerprint authentication apparatus and fingerprint authentication method |
| JP2012226775A (ja) * | 2012-08-08 | 2012-11-15 | Hitachi Ltd | 指認証装置 |
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Also Published As
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|---|---|
| JP2799054B2 (ja) | 1998-09-17 |
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