JPH05205035A - Fingerprint collating device - Google Patents

Fingerprint collating device

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Publication number
JPH05205035A
JPH05205035A JP4011398A JP1139892A JPH05205035A JP H05205035 A JPH05205035 A JP H05205035A JP 4011398 A JP4011398 A JP 4011398A JP 1139892 A JP1139892 A JP 1139892A JP H05205035 A JPH05205035 A JP H05205035A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fingerprint
image
density
feature points
closed curve
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4011398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironori Yahagi
裕紀 矢作
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4011398A priority Critical patent/JPH05205035A/en
Publication of JPH05205035A publication Critical patent/JPH05205035A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1347Preprocessing; Feature extraction
    • G06V40/1353Extracting features related to minutiae or pores

Abstract

PURPOSE:To provide a fingerprint collating device which can surely eliminate pseudo feature points. CONSTITUTION:A fingerprint collating device consists of a fingerprint sensor 1 which reads the fingerprint images, a fingerprint image storage part 7 which stores temporarily the fingerprint image data read by the sensor 1, a gradation image correcting part 10 which calculates the contour lines of the gradation image of finger prints from the fingerprint image data read by the sensor 1, extracting the pseudo feature points of the is islands, the bridges, the sweat glands, etc., out of an image consisting of those calculated contour lines to reduce the density of an area corresponding to a closed curve enclosed by the contour lines with the feature points showing the islands or the bridges and to increase the density of an area corresponding to a closed curve enclosed by the contour lines with the feature points showing the sweat glands respectively, and then excludes these pseudo feature points out of the gradation image, and a main body device 20 which carries out the binarization, the registration in a dictionary, the fingerprint collation, etc., to the image corrected by the part 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は指紋照合装置に関する。
近年、電子計算機が社会全般に普及するのに伴い、安全
性(セキュリテイ)を如何に確保するかという点に世間
の関心が集まっている。電算機室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I
Dカードや暗証番号には安全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
も有効な手段と考えられ、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fingerprint collation device.
With the spread of electronic computers in society in recent years, public attention has been focused on how to secure security. I have been used so far as a means of verifying identity when entering a computer room or using a terminal.
Many questions have been raised regarding the security of D cards and personal identification numbers. On the other hand, fingerprints are "universal",
Since it has the two major characteristics of "lifetime immutability", it is considered to be the most effective means for personal identification, and much research and development has been conducted on a simple personal identification system using fingerprints.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10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を指に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。変換されたディジタルデ
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、2値化メモリ
3に格納される。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a conceptual diagram showing the structure of a conventional fingerprint collation device. First, the operation at the time of registration will be described. The fingerprint sensor 1 is pressed against a finger to detect a fingerprint pattern, and is converted into digital data by an A / D converter (not shown) in the fingerprint sensor 1. The converted digital data (fingerprint data) is processed by the subsequent binarization circuit 2.
It is converted into binary data of “0” and “1” and stored in the binarization memory 3.

【0003】2値化メモリ3に格納された指紋データ
は、順次読み出された後、特徴情報が抽出される。ここ
で、特徴情報とは、例えば図11(a)に示すような分
岐点や(b)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。抽出された特徴情報は、指紋辞書記憶部5
に格納される。以上の動作が複数の個人について繰り返
され、個人の特徴情報が指紋辞書記憶部5に格納され
る。
The fingerprint data stored in the binarized memory 3 is sequentially read out and then the characteristic information is extracted. Here, the characteristic information means, for example, a branch point as shown in FIG. 11A, an end point as shown in FIG. The fingerprint can be specified by the number of such branch points and end points at which positions. The extracted feature information is stored in the fingerprint dictionary storage unit 5
Stored in. The above operation is repeated for a plurality of individuals, and the characteristic information of the individuals is stored in the fingerprint dictionary storage unit 5.

【0004】このようにして、特徴情報の指紋辞書記憶
部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。例えば人差し指)を乗せてから、テンキー
(図示せず)で自分のID番号を入力する。この結果、
照合部6はID番号を基に指紋辞書記憶部6の検索する
範囲を決定して照合時に読み出すことにより、検索する
範囲を絞ることができる。
When the registration of the characteristic information in the fingerprint dictionary storage unit 5 is completed in this way, the collation operation of the individual fingerprint is started this time. In the case of collation, a finger (a finger used for registration in advance; for example, an index finger) is placed on the fingerprint sensor 1, and then an ID number of the user is input with a ten-key pad (not shown). As a result,
The collation unit 6 can narrow the search range by determining the search range of the fingerprint dictionary storage unit 6 based on the ID number and reading it out at the time of matching.

【0005】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、2値化メモリ3に格納される。
The fingerprint pattern is detected and converted into digital data by the A / D converter in the fingerprint sensor 1 in the same manner as the registration. The converted digital data is converted into binary data of “0” and “1” by the subsequent binarization circuit 2 and stored in the binarization memory 3.

【0006】照合部6は、2値化メモリ3に格納されて
いる照合用指紋画像と、指紋辞書記憶部5に格納されて
いる個人毎の特徴情報とを読み出し、双方の照合(パタ
ーンマッチング)を行う。特徴パターンの一致の数が所
定数以上あった場合には、指紋が一致したと判定する。
The collation unit 6 reads out the fingerprint image for collation stored in the binarization memory 3 and the characteristic information for each individual stored in the fingerprint dictionary storage unit 5, and collates both (pattern matching). I do. If the number of matching feature patterns is greater than or equal to a predetermined number, it is determined that the fingerprints match.

【0007】ここで、特徴情報抽出部4で特徴情報を抽
出するに際し、指紋の橋,汗腺等の擬似特徴点を排除す
る必要がある。このような擬似特徴点を指紋照合に用い
ると、本人確認に誤動作が生じるからである。
Here, when the characteristic information extracting section 4 extracts the characteristic information, it is necessary to eliminate pseudo characteristic points such as fingerprint bridges and sweat glands. This is because if such a pseudo feature point is used for fingerprint collation, an erroneous operation occurs in the identification of the person.

【0008】図12は汗腺除去方法の従来例を示す図で
ある。先ず(a)に示すように、細線31と分岐点32
a,32bがあるが画像、即ち特徴抽出の終了した細線
化像について、1つの分岐点32aの近傍にある他の分
岐点32bを矢印33で示すように渦巻走査により検出
する。
FIG. 12 is a diagram showing a conventional example of a sweat gland removing method. First, as shown in (a), a thin line 31 and a branch point 32.
Although there are a and 32b, an image, that is, a thinned image for which feature extraction has been completed, another branch point 32b in the vicinity of one branch point 32a is detected by spiral scanning as indicated by an arrow 33.

【0009】ついで、(b)に示すように2つの分岐点
32a,32bの間に垂直2等分線33を引き、それが
ある所定の画素数以内で2本の細線と交われば、細線と
みなすようにする。これは、汗腺の場合、必ずその細線
がループ状になっており、しかも閉曲線の大きさが汗の
出る穴としてほぼ所定の範囲内に収まっているから、一
律に検出しても誤りはないからである。
Then, as shown in (b), a vertical bisector 33 is drawn between the two branch points 32a and 32b, and if it intersects with two thin lines within a predetermined number of pixels, the thin line is formed. To be regarded as. This is because in the case of sweat glands, the fine line is always looped, and the size of the closed curve is within the predetermined range as a hole for sweat, so there is no error even if it is uniformly detected. Is.

【0010】この所定の画素数以内が、汗腺の閉曲線の
大きさとしての判断に用いられる。(b)の場合であれ
ば、所定の画素数は距離NAに対応しており、NAの範
囲内で垂直2等分線33が細線31と両方向で交わるか
ら汗腺とみなし、(c)に示すように、これらの分岐点
32a,32bを特徴点から外す。
Within this predetermined number of pixels is used for the determination as the size of the closed curve of the sweat gland. In the case of (b), the predetermined number of pixels corresponds to the distance NA, and the vertical bisector 33 intersects the fine line 31 in both directions within the range of NA, so it is regarded as a sweat gland, and is shown in (c). As described above, these branch points 32a and 32b are removed from the feature points.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】前記した擬似特徴点除
去方法は、細線と特徴点との相互関係を基に判断を下す
ものであったが、しばしば擬似特徴点を残し、真の特徴
点を除去してしまうという問題があった。
The above-described method for removing pseudo-feature points is based on the mutual relationship between the thin line and the feature points. However, the pseudo-feature points are often left and the true feature points are removed. There was a problem of removing it.

【0012】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、擬似特徴点を確実に除去することができ
る指紋照合装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fingerprint collation device capable of reliably removing pseudo feature points.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理ブロ
ック図である。図10と同一のものは、同一の符号を伏
して示す。図において、1は指紋画像を読み取る指紋セ
ンサ、7は該指紋センサ1から読み取った指紋画像デー
タを一時記憶する指紋画像記憶部、10は該指紋画像記
憶部7に記憶されている指紋画像から指紋の濃淡画像の
等高線を算出し、これら等高線で構成される画像から
島,橋又は汗腺等の擬似特徴点を抽出し、これら特徴点
が島又は橋の場合にはこれら等高線で囲まれた閉曲線に
該当する箇所の濃度を下げ、一方これら特徴点が汗腺の
場合にはこれら等高線で囲まれた閉曲線に該当する箇所
の濃度を上げ、濃淡画像からこれら擬似特徴点を排除す
る濃淡画像補正部、20は該濃淡画像補正部10で補正
された画像に対して2値化,辞書登録,指紋照合等の処
理を行う本体装置である。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. The same parts as those in FIG. 10 are shown with the same reference numerals omitted. In the figure, 1 is a fingerprint sensor for reading a fingerprint image, 7 is a fingerprint image storage unit for temporarily storing the fingerprint image data read by the fingerprint sensor 1, and 10 is a fingerprint from the fingerprint image stored in the fingerprint image storage unit 7. The contour lines of the grayscale image of are calculated, and pseudo feature points such as islands, bridges or sweat glands are extracted from the image composed of these contour lines, and when these feature points are islands or bridges, a closed curve surrounded by these contour lines is created. A density image correction unit that reduces the density of the corresponding points, while increasing the density of the points corresponding to the closed curve surrounded by these contour lines when these feature points are sweat glands, and eliminates these pseudo feature points from the gray image, Is a main body device that performs processing such as binarization, dictionary registration, and fingerprint collation on the image corrected by the grayscale image correction unit 10.

【0014】[0014]

【作用】濃淡画像補正部10は、指紋画像記憶部7に記
憶されている指紋画像から指紋の濃淡画像の等高線を算
出し、これら等高線で構成される画像から島,橋又は汗
腺等の擬似特徴点を抽出し、これら特徴点が島又は橋の
場合にはこれら等高線で囲まれた閉曲線に該当する箇所
の濃度を下げ、一方これら特徴点が汗腺の場合にはこれ
ら等高線で囲まれた閉曲線に該当する箇所の濃度を上
げ、濃淡画像からこれら擬似特徴点を排除する。そし
て、本体装置20は擬似特徴点が除去された画像に対し
て2値化,辞書登録,指紋照合等の処理を行うようにす
る。このような構成とすることにより、擬似特徴点を確
実に除去することができる指紋照合装置を提供すること
ができる。
The grayscale image correction unit 10 calculates contour lines of the grayscale image of the fingerprint from the fingerprint image stored in the fingerprint image storage unit 7, and from the image composed of these contour lines, pseudo features such as islands, bridges or sweat glands. Points are extracted, and if these feature points are islands or bridges, the density of the part corresponding to the closed curve surrounded by these contour lines is reduced, while if these feature points are sweat glands, the closed curve surrounded by these contour lines is reduced. The density of the corresponding part is increased to eliminate these pseudo feature points from the grayscale image. Then, the main body device 20 performs processing such as binarization, dictionary registration, and fingerprint collation on the image from which the pseudo feature points have been removed. With such a configuration, it is possible to provide a fingerprint collation device that can reliably remove pseudo feature points.

【0015】[0015]

【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。図2は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して
示す。図において、1は指紋センサ、7は該指紋センサ
1で読取った指紋画像を記憶する指紋画像記憶部、10
は該指紋画像記憶部7に記憶されている指紋画像から指
紋の濃淡画像の等高線を算出し、これら等高線で構成さ
れる画像から島,橋又は汗腺等の擬似特徴点を抽出し、
これら特徴点が島又は橋の場合にはこれら等高線で囲ま
れた閉曲線に該当する箇所の濃度を下げ、一方これら特
徴点が汗腺の場合にはこれら等高線で囲まれた閉曲線に
該当する箇所の濃度を上げ、濃淡画像からこれら擬似特
徴点を排除する濃淡画像補正部で、本発明を特徴づける
部分である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In the figure, 1 is a fingerprint sensor, 7 is a fingerprint image storage unit for storing a fingerprint image read by the fingerprint sensor 1, and 10 is a fingerprint image storage unit.
Calculates contour lines of a grayscale image of a fingerprint from the fingerprint image stored in the fingerprint image storage unit 7, and extracts pseudo feature points such as islands, bridges or sweat glands from the image constituted by these contour lines,
When these feature points are islands or bridges, the concentration of the closed curve enclosed by these contour lines is reduced, while when these feature points are sweat glands, the concentration of the closed curve enclosed by these contour lines is reduced. Is a grayscale image correction unit that eliminates these pseudo feature points from the grayscale image, and is a feature of the present invention.

【0016】21は擬似特徴点が除去された指紋画像に
対して2値化を行う2値化回路、22は該2値化回路2
1により2値化したデータを記憶する2値化像記憶部、
23は該2値化像記憶部22に記憶されている画像デー
タに対して細線化処理を行う細線化回路、24は該細線
化回路23で細線化した指紋画像データを記憶する細線
化像記憶部、25は該細線化像記憶部24に記憶されて
いる画像データに対して特徴点を抽出する特徴抽出回
路、26は該特徴抽出回路25で抽出された特徴点及び
その近傍の画像データを窓として切り出す窓選択回路、
27は該窓選択回路26で選択した窓画像を特徴点辞書
として出力する辞書出力回路である。ここで、前記した
構成要素21〜27が図1の本体装置20を構成してい
る。なお、図の実線で示される矢印がデータの流れを、
破線で示す矢印が信号の流れを示す。このように構成さ
れた装置の動作を説明すれば、以下のとおりである。
Reference numeral 21 is a binarization circuit for binarizing the fingerprint image from which the pseudo feature points are removed, and 22 is the binarization circuit 2
A binarized image storage unit for storing data binarized by 1;
Reference numeral 23 is a thinning circuit for performing thinning processing on the image data stored in the binarized image storage unit 22, and 24 is a thinning image storage for storing the fingerprint image data thinned by the thinning circuit 23. 25 is a feature extraction circuit for extracting feature points from the image data stored in the thinned image storage unit 24, and 26 is a feature point extracted by the feature extraction circuit 25 and image data in the vicinity thereof. Window selection circuit that cuts out as a window,
A dictionary output circuit 27 outputs the window image selected by the window selection circuit 26 as a feature point dictionary. Here, the components 21 to 27 described above constitute the main body device 20 of FIG. In addition, the arrow shown by the solid line in the figure indicates the flow of data,
The arrow shown by a broken line shows a signal flow. The operation of the apparatus configured as described above will be described below.

【0017】指紋センサ1から読み取られた指紋画像デ
ータは、指紋画像記憶部7に記憶される。濃淡画像補正
部10は、この指紋画像記憶部7に記憶された画像デー
タ(濃淡画像)から擬似特徴点を除去する作業を行な
う。以下、濃淡画像補正部10の動作について詳細に説
明する。
Fingerprint image data read from the fingerprint sensor 1 is stored in the fingerprint image storage unit 7. The grayscale image correction unit 10 performs the work of removing the pseudo feature points from the image data (grayscale image) stored in the fingerprint image storage unit 7. Hereinafter, the operation of the grayscale image correction unit 10 will be described in detail.

【0018】濃淡画像補正部10は、指紋画像記憶部7
に記憶されている濃淡画像から、濃度が一定になる箇所
を検出する。図3は等高線検出の説明図である。(a)
は走査方向を示す。水平方向又は垂直方向に走査する。
そして、ある閾値THに対して、同じ濃度を示す箇所を
検出していく。(b)は、閾値THを持つ画素の検出原
理を示している。縦軸は濃度、横軸は走査方向である。
濃淡画像は離散値をとるため、閾値THと全く一致する
画素が閾値TH上にあるとは限らない。
The gradation image correction unit 10 includes a fingerprint image storage unit 7
From the grayscale image stored in, the location where the density is constant is detected. FIG. 3 is an explanatory diagram of contour line detection. (A)
Indicates the scanning direction. Scan horizontally or vertically.
Then, with respect to a certain threshold value TH, a portion showing the same density is detected. (B) shows the detection principle of a pixel having a threshold value TH. The vertical axis represents the density and the horizontal axis represents the scanning direction.
Since the grayscale image has discrete values, the pixels that exactly match the threshold TH are not always on the threshold TH.

【0019】若し、閾値TH上に存在する場合には、そ
の画素を閾値上に存在しない場合にはその閾値THに最
も近い画素を選択していく。つまり、濃度A(I,Y)
<TH,A(I+1,Y)>THとなるような場合、
(I,Y),(I+1,Y)のいずれかを採用する。こ
の一定値を何通りか設定することにより、複数の層から
なる等高線を得ることができる。
If the pixel is above the threshold TH, and if the pixel is not above the threshold TH, the pixel closest to the threshold TH is selected. That is, the density A (I, Y)
When <TH, A (I + 1, Y)> TH is satisfied,
Either (I, Y) or (I + 1, Y) is adopted. By setting this constant value in several ways, it is possible to obtain contour lines composed of a plurality of layers.

【0020】図4は求めた等高線の例を示す図である。
(a)は島の断面と等高線との関係を、(b)は汗腺の
断面と等高線の関係をそれぞれ示している。それぞれ平
面図と、A−A線で切った時の断面図を示している。
(a)に示す島の場合には、中央が高く、(b)に示す
汗腺の場合には中央が低い。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the obtained contour lines.
(A) shows the relationship between the island cross section and the contour line, and (b) shows the relationship between the sweat gland cross section and the contour line. A plan view and a cross-sectional view taken along the line AA are shown respectively.
The island shown in (a) has a high center, and the sweat gland shown in (b) has a low center.

【0021】図5は閉曲線の検出方法の説明図である。
得られた等高線を追跡し、閾値画素数以内に出発点に戻
るかを調べるようにする。このような閉曲線が得られた
場合、例えば時計回りの時、方向ベクトルに対して−9
0゜の方向に垂線を延ばして、内側に別の閉曲線がある
かどうか調べるようにする。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a closed curve detecting method.
The obtained contour lines are traced so as to check whether or not to return to the starting point within the threshold number of pixels. When such a closed curve is obtained, for example, when it is clockwise, it is −9 with respect to the direction vector.
Draw a perpendicular in the direction of 0 ° to see if there is another closed curve inside.

【0022】橋は隣合う隆線が癒着するものであり、多
くの場合、谷線の一部が隆起した島が周辺の隆線と癒着
して見えることが多い。図6は橋の生成の説明図であ
る。(a)は2値化像、(b)はその等高線、(c)は
その鳥瞰図である。このため、橋は谷線よりも濃度が高
く、2値化すると隆線と同じ“1”になる。しかしなが
ら、隆線や島の中心部に比べ濃度が低くなる場合があ
り、このような時、等高線の高さを適切に選べば、閉曲
線が得られる。この橋や島による閉曲線は、その内側に
ある閉曲線の方が濃度が高くなる(図4参照)。また、
汗腺の場合も等高線により閉曲線が得られるが、この場
合は内側にある閉曲線の方が濃度が低くなる(図4参
照)。
In a bridge, adjacent ridges adhere to each other, and in many cases, an island in which a part of a valley line is raised is often seen to adhere to the surrounding ridges. FIG. 6 is an explanatory diagram of bridge generation. (A) is a binarized image, (b) is its contour line, (c) is its bird's-eye view. For this reason, the bridge has a higher density than the valley line, and when binarized it becomes the same "1" as the ridge. However, the concentration may be lower than that at the center of the ridge or the island, and in such a case, a closed curve can be obtained by appropriately selecting the height of the contour line. The closed curve formed by the bridges and islands has a higher concentration on the inner closed curve (see Fig. 4). Also,
Also in the case of sweat glands, a closed curve is obtained by contour lines, but in this case, the density is lower in the closed curve inside (see FIG. 4).

【0023】濃淡画像補正部10は、このようにして濃
淡画像の中から橋,島,汗腺等の擬似特徴点に相当する
箇所を検出し、この閉曲線を記憶しておく。そして、
橋,島と汗腺の区別は上記の条件で可能なため、前者の
場合には閉曲線の内部の濃度を下げ、後者の場合には閉
曲線の内部の濃度を上げるようにして補正する。
In this way, the grayscale image correction unit 10 detects a portion corresponding to a pseudo feature point such as a bridge, an island, or a sweat gland in the grayscale image, and stores the closed curve. And
Since it is possible to distinguish between a bridge and an island and a sweat gland under the above conditions, the concentration in the closed curve is lowered in the former case, and is increased in the latter case.

【0024】図7は濃度補正の様子を示す図である。
(a)は 島に対する濃度補正を、(b)は汗腺に対す
る濃度補正をそれぞれ示している。図に示すように、等
高線の閉曲線より1,2画素分外側にある領域について
濃度補正を行うようにしてもよい。これは、例えば橋の
場合、島と隆線の癒着部分の等高線は閉曲線になるとは
限らないからである。補正により設定する値は、前者の
場合外側の閉曲線Lよりも低い値、後者の場合外側の閉
曲線よりも高い値に設定する。このようにして、濃淡画
像の補正を行うことにより、細線と特徴点の位置関係を
使わずとも、擬似特徴点の除去ができる。
FIG. 7 is a diagram showing a state of density correction.
(A) shows density correction for islands, and (b) shows density correction for sweat glands. As shown in the figure, the density correction may be performed on a region outside by one or two pixels from the closed contour curve. This is because, for example, in the case of a bridge, the contour line of the adhesion portion of the island and the ridge does not always become a closed curve. The value set by the correction is set to a value lower than the outer closed curve L in the former case and higher than the outer closed curve L in the latter case. By correcting the grayscale image in this manner, the pseudo feature points can be removed without using the positional relationship between the thin line and the feature points.

【0025】このようにして、擬似特徴点の除去が終了
した画像は再度指紋画像記憶部7に記憶させる。2値化
回路21は、この指紋画像記憶部7に記憶されている指
紋画像に対して2値化を行う。2値化された画像データ
は、2値化像記憶部22に記憶される。細線化回路23
は、2値化像記憶部22に記憶されている画像データに
対して細線化処理を行ない、細線化像記憶部24に記憶
させる。
In this way, the image for which the removal of pseudo feature points is completed is stored again in the fingerprint image storage unit 7. The binarization circuit 21 binarizes the fingerprint image stored in the fingerprint image storage unit 7. The binarized image data is stored in the binarized image storage unit 22. Thinning circuit 23
Performs a thinning process on the image data stored in the binarized image storage unit 22, and stores the thinned image storage unit 24 in the thinned image storage unit 24.

【0026】特徴抽出回路25は、細線化処理が終了し
た指紋画像データに対して特徴点を抽出する。濃淡画像
補正部10で、2値化される前に擬似特徴点を示す濃淡
画像の除去が終了しているので、ここで抽出される特徴
点に擬似特徴点は含まれない。窓選択回路26は、特徴
抽出回路25で抽出された特徴点及びその近傍からなる
窓を切り出し、辞書出力回路27から出力する。この出
力された窓画像が指紋辞書となる。
The feature extraction circuit 25 extracts feature points from the fingerprint image data for which the thinning process has been completed. Since the grayscale image correction unit 10 has completed the removal of the grayscale image indicating the pseudo feature points before the binarization, the feature points extracted here do not include the pseudo feature points. The window selection circuit 26 cuts out a window consisting of the feature points extracted by the feature extraction circuit 25 and the vicinity thereof, and outputs the window from the dictionary output circuit 27. This output window image becomes a fingerprint dictionary.

【0027】図8は濃淡画像補正部10の具体的構成例
を示すブロック図である。図において、指紋画像記憶部
7には、指紋の濃淡画像がディジタルデータとして記憶
されている。等高線検出回路11は、この指紋画像記憶
部1からデータを読み出し、閾値THを何通りか設定
し、濃度がTHの画素を採用するか或いは連続した画素
の濃度がTHの前後になる場合は、その一方の画素を採
用し、濃度THの等高線の画素として等高線記憶部12
に記憶させる。等高線記憶部12には、閾値THの数に
応じた数の等高線画像が記憶される。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a concrete configuration of the grayscale image correction section 10. In the figure, a fingerprint image storage unit 7 stores a grayscale image of a fingerprint as digital data. The contour line detection circuit 11 reads out data from the fingerprint image storage unit 1, sets several thresholds TH, adopts pixels having a density of TH, or when the density of consecutive pixels is before and after TH, By adopting one of the pixels, the contour line storage unit 12 is used as a pixel of the contour line of the density TH.
To memorize. The contour line storage unit 12 stores the number of contour line images corresponding to the number of threshold values TH.

【0028】等高線追跡回路13は、等高線記憶部12
に記憶されている画像データを読出して、この等高線を
追跡する。等高線は、一般的に画面の端とは無関係に派
生するため、図3の(a)に示す走査と同様にして、未
追跡の等高線を検出し、閾値以内の画素数分だけ追跡す
る。内側閉曲線追跡回路14は、追跡した等高線に対し
て、図5に示すように閉曲線を検出する。つまり、閾値
以内の画素数で出発点に戻った場合は、島,端,汗腺等
を示す閉曲線であるとして、それらの画素の座標,濃度
を閉曲線及び濃度記憶部15に記憶する。ある閉曲線に
対して、その内側の閉曲線の濃度を調べるには、図5に
示す方法を用いる。
The contour line tracking circuit 13 includes a contour line storage unit 12.
The image data stored in is read and the contour lines are tracked. Since contour lines are generally derived irrespective of the edge of the screen, untraced contour lines are detected and traced by the number of pixels within the threshold value, similarly to the scanning shown in FIG. The inner closed curve tracking circuit 14 detects a closed curve as shown in FIG. 5 with respect to the tracked contour lines. That is, when returning to the starting point with the number of pixels within the threshold value, the closed curve indicating the island, the edge, the sweat gland, etc., and the densities of these pixels are stored in the closed curve and density storage unit 15. The method shown in FIG. 5 is used to examine the density of a closed curve inside a certain closed curve.

【0029】補正領域補正濃度設定回路16は、図7に
示したような方法で島,橋,汗腺の閉曲線の濃度を補正
する。但し、補正を行う領域は、一番外側の閉曲線より
も1,2画素更に外側に広げて設定し、補正値は隆線,
谷線の平均濃度にする。
The correction area correction density setting circuit 16 corrects the density of the closed curve of the island, the bridge, and the sweat gland by the method as shown in FIG. However, the area to be corrected is set to be wider by 1 or 2 pixels than the outermost closed curve, and the correction value is a ridge,
Use the average density of the valley line.

【0030】図9は本発明の動作を示すフローチャート
である。図では、登録時の動作を示している。先ず指紋
センサ1から指紋画像を入力し(S1)、閾値が全て終
了したかどうかチェックする(S2)。まだの場合に
は、閾値=THとして(S3)、X方向に走査する。そ
して、X方向への走査が終了したかどうかチェックし
(S4)、終了した場合にはステップS2に戻り、全て
の閾値について終了したかどうかチェックする。
FIG. 9 is a flow chart showing the operation of the present invention. The figure shows the operation at the time of registration. First, a fingerprint image is input from the fingerprint sensor 1 (S1), and it is checked whether all the threshold values have been completed (S2). If not, the threshold value is set to TH (S3), and scanning is performed in the X direction. Then, it is checked whether or not the scanning in the X direction is completed (S4), and if it is completed, the process returns to step S2 to check whether or not all the threshold values are completed.

【0031】終了していない場合には、等高線検出回路
11は、 A(X−1,Y)<THかつA(X,Y)≧TH (1) であるかどうかチェックする(S5)。(1)式が成立
する場合にはその時の(X,Y)を新たな等高線とし
(S7)、ステップS4に戻る。(1)式が成立しない
場合には、等高線検出回路11は、 A(X,Y)≧THかつA(X+1,Y)<TH (2) が成立するかどうかチェックする(S6)。(2)式が
成立する場合にはその時の(X,Y)を新たな等高線と
し(S7)、ステップS4に戻る。(2)式が成立しな
い場合にもステップS4に戻る。
If not completed, the contour detection circuit 11 checks whether A (X-1, Y) <TH and A (X, Y) ≧ TH (1) (S5). When the expression (1) is satisfied, (X, Y) at that time is set as a new contour line (S7), and the process returns to step S4. When the expression (1) is not satisfied, the contour line detection circuit 11 checks whether A (X, Y) ≧ TH and A (X + 1, Y) <TH (2) is satisfied (S6). When the expression (2) is satisfied, (X, Y) at that time is set as a new contour line (S7), and the process returns to step S4. Even if the formula (2) is not satisfied, the process returns to step S4.

【0032】次に、ステップS2において、全ての閾値
について処理が終了した場合には、全ての等高線につい
て処理が終了したかどうかチェックする(S8)。処理
が終了していない場合には、等高線追跡回路13が等高
線を追跡する(S9)。そして、 追跡画素数≧閾値 (3) となっているかどうかチェックし(S10)、そうであ
る場合にはステップS8に戻る。(3)式が成立しない
場合には、出発点に到達したかどうかチェックする(S
11)。到達しない場合には、更にステップS9に戻っ
て等高線の追跡を行う。到達した場合には、内側閉曲線
検出回路14が閉曲線の座標と濃度を閉曲線及び濃度記
憶部15に記憶する(S12)。
Next, in step S2, if the processing has been completed for all threshold values, it is checked whether the processing has been completed for all contour lines (S8). If the processing is not completed, the contour line tracing circuit 13 traces the contour lines (S9). Then, it is checked whether or not the number of tracking pixels ≧ threshold value (3) (S10), and if so, the process returns to step S8. If the equation (3) does not hold, it is checked whether the starting point has been reached (S
11). If not reached, the process returns to step S9 to trace the contour lines. When it reaches, the inner closed curve detection circuit 14 stores the coordinates and the density of the closed curve in the closed curve and density storage unit 15 (S12).

【0033】ステップS8において、全ての等高線につ
いての閉曲線の座標と濃度の算出が終了した場合には、
補正領域補正濃度設定回路16は、濃度補正を行い(S
13)、その結果を指紋画像記憶部7に再格納する。
In step S8, when the calculation of the coordinates and the density of the closed curve for all contour lines is completed,
The correction area correction density setting circuit 16 performs density correction (S
13), and the result is stored again in the fingerprint image storage unit 7.

【0034】指紋画像記憶部7に擬似特徴点が除去され
た指紋画像が記憶されたら、2値化回路21(図2参
照)で2値化を行い(S14)、次に細線化回路23で
細線化を行う(S15)。細線化が終了した指紋画像に
対して、特徴抽出回路25により特徴点を抽出し(S1
6)、辞書出力回路27から辞書として出力する(S1
7)。
When the fingerprint image from which the pseudo feature points have been removed is stored in the fingerprint image storage unit 7, the binarization circuit 21 (see FIG. 2) performs binarization (S14), and then the thinning circuit 23. Thinning is performed (S15). A feature point is extracted by the feature extraction circuit 25 from the fingerprint image that has been thinned (S1).
6), output as a dictionary from the dictionary output circuit 27 (S1)
7).

【0035】前述の説明では、走査方向としてX方向に
走査した場合を例にとったが、本発明はこれに限る必要
はない。図3の(a)に示すようにY方向に走査するよ
うにしてもよい。また、濃度の補正値は、閉曲線の外側
の等高線の濃度にすることもできる。
In the above description, the case of scanning in the X direction as the scanning direction is taken as an example, but the present invention is not limited to this. The scanning may be performed in the Y direction as shown in FIG. The density correction value can also be the density of contour lines outside the closed curve.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば擬似特徴点を確実に除去することができる指紋照
合装置を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide the fingerprint collation device capable of surely removing the pseudo feature points.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention.

【図2】本発明の全体構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the overall configuration of the present invention.

【図3】等高線検出の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of contour line detection.

【図4】等高線の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of contour lines.

【図5】閉曲線の検出方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for detecting a closed curve.

【図6】橋の生成の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of bridge generation.

【図7】濃度補正の様子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state of density correction.

【図8】濃淡画像補正部の具体的構成例を示すブロック
図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a specific configuration example of a grayscale image correction unit.

【図9】本発明の動作を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the present invention.

【図10】従来の指紋照合装置の構成概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of a configuration of a conventional fingerprint matching device.

【図11】指紋の特徴情報例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of fingerprint characteristic information.

【図12】汗腺除去方法の従来例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a conventional example of a sweat gland removal method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 指紋センサ 7 指紋画像記憶部 10 濃淡画像補正部 20 本体装置 1 Fingerprint Sensor 7 Fingerprint Image Storage 10 Grayscale Image Correction 20 Main Unit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 指紋画像を読み取る指紋センサ(1)
と、 該指紋センサ(1)から読み取った指紋画像データを一
時記憶する指紋画像記憶部(7)と、 該指紋画像記憶部(7)に記憶されている指紋画像から
指紋の濃淡画像の等高線を算出し、これら等高線で構成
される画像から島,橋又は汗腺等の擬似特徴点を抽出
し、これら特徴点が島又は橋の場合にはこれら等高線で
囲まれた閉曲線に該当する箇所の濃度を下げ、一方これ
ら特徴点が汗腺の場合にはこれら等高線で囲まれた閉曲
線に該当する箇所の濃度を上げ、濃淡画像からこれら擬
似特徴点を排除する濃淡画像補正部(10)と、 該濃淡画像補正部(10)で補正された画像に対して2
値化,辞書登録,指紋照合等の処理を行う本体装置(2
0)とで構成された指紋照合装置。
1. A fingerprint sensor (1) for reading a fingerprint image
A fingerprint image storage unit (7) for temporarily storing fingerprint image data read from the fingerprint sensor (1), and contour lines of a grayscale image of the fingerprint from the fingerprint image stored in the fingerprint image storage unit (7). Calculate and extract pseudo feature points such as islands, bridges or sweat glands from the image composed of these contour lines, and if these feature points are islands or bridges, calculate the density of the location corresponding to the closed curve enclosed by these contour lines. On the other hand, when these feature points are sweat glands, on the other hand, the density of the portion corresponding to the closed curve surrounded by these contour lines is increased, and the grayscale image correction unit (10) for eliminating these pseudo feature points from the grayscale image, and the grayscale image. 2 for the image corrected by the correction unit (10)
Main unit that performs processing such as digitization, dictionary registration, fingerprint matching (2
0) and a fingerprint matching device.
【請求項2】 前記濃淡画像補正部(10)が等高線を
算出するに際し、ある閾値を決定し、その閾値とほぼ等
価な濃淡画像の連なりを線で結ぶ処理を、必要な閾値の
数だけ繰り返すことにより等高線を作成するようにした
ことを特徴とする請求項1記載の指紋照合装置。
2. The grayscale image correction unit (10), when calculating a contour line, determines a certain threshold value and repeats the process of connecting a series of grayscale images substantially equivalent to the threshold value with a line for the required number of threshold values. The fingerprint collation apparatus according to claim 1, wherein the contour line is created by doing so.
【請求項3】 前記濃淡画像補正部(10)が等高線画
像が島,橋,汗腺等を判断するに際し、等高線で囲まれ
た閉曲線の濃度が内側よりも外側が濃度が高い場合には
汗腺と判定し、逆に内側よりも外側が濃度が低い場合に
は島又は橋と判定するようにしたことを特徴とする請求
項1記載の指紋照合装置。
3. When the density image correction unit (10) determines an island, a bridge, a sweat gland, etc. in a contour image, if the density of the closed curve surrounded by the contour is higher on the outer side than on the inner side, it is determined as a sweat gland. The fingerprint collation device according to claim 1, wherein the determination is made, and conversely, when the density is lower on the outside than on the inside, it is determined to be an island or a bridge.
【請求項4】 前記濃淡画像補正部(10)が、濃度補
正すべき領域を最も外側にある閉曲線よりも1,2画素
外側に設定するようにしたことを特徴とする請求項1記
載の指紋照合装置。
4. The fingerprint according to claim 1, wherein the gray-scale image correction unit (10) sets the area to be density-corrected outside the outermost closed curve by 1 or 2 pixels. Matching device.
【請求項5】 前記濃淡画像補正部(10)が、濃度補
正後の値を、補正する閉曲線の外にある等高線の値によ
り決定するようにしたことを特徴とする請求項1記載の
指紋照合装置。
5. The fingerprint collation according to claim 1, wherein the grayscale image correction unit (10) determines the value after density correction by the value of a contour line outside the closed curve to be corrected. apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7853047B2 (en) 2005-08-09 2010-12-14 Nec Corporation System for recognizing fingerprint image, method and program for the same
DE102005025220B4 (en) * 2004-06-01 2011-03-24 Nec Corp. Apparatus, method and program for removing pores

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