JPH0535856A

JPH0535856A - 指紋特徴抽出装置

Info

Publication number: JPH0535856A
Application number: JP3211510A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hiratsuka; 誠一平塚; Ritsuko Omori; 律子大森; Yukio Hoshino; 幸夫星野
Original assignee: NIPPON DENKI SECURITY SYST KK; NEC Corp
Current assignee: NIPPON DENKI SECURITY SYST KK; NEC Corp
Priority date: 1991-07-29
Filing date: 1991-07-29
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】【目的】指紋特徴抽出装置に於いて、指紋画像の品質
が悪い場合であっても、正確な指紋特徴を得られるよう
にする。【構成】表示装置１１６に表示されている指紋画像に
不要な指紋，汚れ等のノイズがある場合、オペレータは
指示装置１１８を用いて指紋画像中の処理対象部分を指
示する。また、表示装置１１６に表示されている指紋画
像に階調がはっきりしない部分が存在する場合、オペレ
ータは指示装置１１８を用いてその部分を指示する。対
話型指紋切り出し部１１２は指紋画像から指示装置１１
８によって指示された部分を切り出し、対話型画像強調
部１１３は指示装置１１８によって指示された部分に対
して画像強調処理を行なう。特徴抽出部１０７は対話型
指紋切り出し部１１２，対話型画像強調部１１３による
処理が行なわれた指紋画像を用いて指紋特徴を抽出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は指紋の特徴を抽出する指
紋特徴抽出装置に関し、特に、遺留指紋のような低品質
の指紋画像に対しても高い精度で特徴を抽出することが
できる指紋特徴抽出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】採取指紋の特徴を抽出し、予め登録され
ている指紋の特徴と照合することにより個人を識別する
システムは、指紋が「万人不同」及び「終生不変」の特
性を有するため、極めて高い信頼性を有する。

【０００３】ところで、採取指紋の特徴を抽出する場
合、従来は、採取画像の品質にかかわらず、同じ画像処
理（例えば、画像強調処理，芯線化処理等）を行なった
後、指紋の特徴を抽出するようにしている（例えば、特
開昭５５−１３８１７４号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、採取画像の品質にかかわらず、同一処理方法で特徴
抽出を行なっていたため、図８に示すように、採取画像
７１中に文字７４等が混在している場合や特徴抽出を行
なう指紋７２以外の指紋７３が存在する場合、或いは図
９に示すように、他の指紋８１等が重なっている場合や
極端に濃度が薄い部分８２がある場合のように、採取画
像の品質が悪い場合は正しい特徴を抽出することができ
ず、偽特徴を抽出してしまうという問題点があった。

【０００５】本発明の目的は、採取画像の品質が悪い場
合に於いても、正しい指紋の特徴を得ることができる指
紋特徴抽出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、（Ａ）採取画像を表示する表示手段と、該表示手段に表
示された採取画像の一部を指示する指示手段と、該指示
手段によって指示された部分を切り出す切り出し手段
と、該切り出し手段が切り出した画像に基づいて指紋の
特徴を抽出する特徴抽出手段とを設けたものである。

【０００７】また、本発明は上記目的を達成するため、（Ｂ）採取画像を表示する表示手段と、該表示手段に表
示された採取画像の一部を指示する指示手段と、該指示
手段によって指示された部分を強調する強調手段と、該
強調手段による強調が行なわれた後の採取画像に基づい
て指紋の特徴を抽出する特徴抽出手段とを設けたもので
ある。

【０００８】更に、本発明は上記目的を達成するため、（Ｃ）採取画像に基づいて指紋の特徴を抽出する特徴抽
出手段と、該特徴抽出手段が抽出した指紋の特徴と前記
採取画像とを表示する表示手段と、該表示手段に表示さ
れた指紋の特徴に対する修正指示を入力する指示手段
と、該指示手段の指示に従って前記表示手段に表示され
ている指紋の特徴を修正する特徴修正手段とを設けたも
のである。

【０００９】

【作用】（Ａ）の構成に於いては、表示手段に採取画像
が表示され、オペレータは表示手段に表示された採取画
像を見て処理対象とする指紋以外の指紋や文字等の雑音
が採取画像中に存在する場合、指示手段を操作して雑音
を含まない部分を指示する。切り出し手段は指示手段に
指示された部分を切り出し、特徴抽出手段は切り出し手
段が切り出した画像に基づいて指紋の特徴を抽出する。

【００１０】（Ｂ）の構成に於いては、表示手段に採取
画像が表示され、オペレータは表示手段に表示された採
取画像を見て指紋の隆線部分と紙地部分とに階調がはっ
きりしない部分が存在する場合、指示手段を用いて階調
がはっきりしない部分を指定する。強調手段は指示手段
の操作によって指定された部分に対して強調処理を行な
い、特徴抽出手段は強調済みの採取画像を用いて指紋の
特徴を抽出する。

【００１１】（Ｃ）の構成に於いては、表示手段に指紋
画像と特徴抽出手段が抽出した指紋の特徴とが表示され
る。オペレータは表示手段の表示を見て指紋の特徴に誤
りがある場合は指示手段を用いて指紋の特徴に対する修
正指示を入力する。特徴抽出手段は指示手段からの指示
に従って表示手段に表示されている指紋の特徴を修正す
る。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施例のブロック図であ
り、画像入力装置１０１と、処理制御装置１０２と、Ｃ
ＲＴ等の表示装置１１６と、キーボード等の入力装置１
１７と、マウス等の指示装置１１８と、出力装置１２０
とから構成されている。

【００１４】処理制御装置１０２は入力部１０３と、画
像強調部１０４と、隆線方向抽出部１０５と、２値化芯
線化部１０６と、特徴抽出部１０７と、隆線数カウント
部１０８と、出力部１０９と、対話処理部１１０と、表
示部１１１と、対話型指紋切り出し部１１２と、対話型
画像強調部１１３と、対話型隆線方向修正部１１４と、
対話型特徴修正部１１５と、データ部１１９とを含んで
いる。

【００１５】図２，図３は処理制御装置１０２の処理例
を示す流れ図であり、以下各図を参照して本実施例の動
作を説明する。

【００１６】採取画像１００は画像入力装置１０１によ
って走査され、２次元量子化画像データに変換されて処
理制御装置１０２に加えられる。

【００１７】画像入力装置１０１からの２次元量子化画
像データは入力部１０３によってデータ部１１９に格納
され、更に、表示部１１１によって表示装置１１６に表
示される (ステップ２００）。

【００１８】表示装置１１６に指紋画像が表示される
と、オペレータは表示された指紋画像に基づいて対話型
指紋切り出し部１１２を起動させる必要があるか否かを
判断する。即ち、オペレータは表示装置１１６上に表示
された画像の中に特徴を抽出しようとする指紋以外の指
紋，文字，汚れ等の雑音が存在する場合や、指紋に不鮮
明な部分が存在する場合等、対話型指紋切り出し部１１
２を起動させる必要があると判断する。

【００１９】そして、対話型指紋切り出し部１１２を起
動させる必要があると判断した場合は、オペレータは入
力装置１１７を用いて指紋切り出し指示を入力し、その
後、マウス等の指示装置１１８を用いて指紋の特徴を抽
出する処理範囲、即ち指紋が明確な部分を指定する。

【００２０】対話処理部１１０は入力装置１１７から指
紋切り出し指示が入力されると (ステップ２０１がＹＥ
Ｓとなると）、対話型指紋切り出し部１１２を起動す
る。

【００２１】対話型指紋切り出し部１１２は起動される
と、指示装置１１８の指示に従った切り出し処理を行な
う (ステップ２０３）。即ち、対話型指紋切り出し部１
１２はデータ部１１９に処理対象データとして格納され
ている２次元量子化画像データの内の指示装置１１８に
よって指定された範囲外のデータを紙地部分と同値に
し、それを新たな処理対象データとする。

【００２２】対話型指紋切り出し部１１２によるステッ
プ２０３の処理が終了した場合、或いはステップ２０１
の判断結果がＮＯとなった場合は、対話処理部１１０は
画像強調部１０４を起動する。

【００２３】画像強調部１０４は起動されると、先ず、
画像入力装置１０１が採取画像１００を走査する時に発
生した量子化雑音を取り除くための平滑化処理をデータ
部１１９に格納されている処理対象データに対して行な
い、その後、Ｎ×Ｎの荷重フィルタを用いた画像強調処
理を行ない、強調処理の済んだ２次元量子化画像データ
を新たな処理対象データとしてデータ部１１９に格納す
ると共に、表示装置１１６に表示させる (ステップ２０
２）。尚、平滑化処理，強調処理としては、公知の方法
（例えば、電子情報通信学会論文誌Ｄ−II ｖｏｌ．
Ｊ７２−Ｄ−II Ｎｏ．５ｐｐ．７２４−７３２
１９８９年５月）を用いることができる。

【００２４】画像強調処理２０２が終了し、表示装置１
１６に強調処理の済んだ指紋画像が表示されると、オペ
レータは表示された指紋画像に基づいて対話型画像強調
部１１３を起動させる必要があるか否かを判断する。即
ち、オペレータは表示装置１１６に表示された指紋画像
に紙地部分と隆線部分との階調がはっきりしない部分が
ある場合、対話型画像強調部分１１３を起動させる必要
があると判断する。

【００２５】そして、対話型画像強調部１１３を起動さ
せる必要があると判断した場合は、オペレータは入力装
置１１７を用いて画像強調指示を入力し、更に、指示装
置１１８，入力装置１１７を用いて明確でない部分を指
示すると共に、強調の方法を指示する。

【００２６】対話処理部１１０は入力装置１１７から画
像強調指示が入力されると (ステップ２０４がＹＥＳと
なると）、対話型画像強調部１１３を起動する。

【００２７】対話型画像強調部１１３は起動されると、
データ格納部１１９に処理対象データとして格納されて
いる２次元量子化画像データ中の指示装置１１８によっ
て指定された領域内のデータに対して入力装置１１７に
よって指定された方法の画像強調を行ない、強調後の２
次元量子化画像データを新たな処理対象データとしてデ
ータ部１１９に格納すると共に、それを表示装置１１６
に表示させる (ステップ２０６）。

【００２８】対話型画像強調部１１３によるステップ２
０６の処理が終了した場合、或いはステップ２０４の判
断結果がＮＯの場合は、対話処理部１１０は隆線方向抽
出部１０５を起動する。

【００２９】隆線方向抽出部１０５は起動されると、デ
ータ部１１９に格納されている処理対象データに基づい
て、図４に示すように、指紋の隆線３１の流れを示す隆
線方向３２を抽出し、データ部１１９に格納されている
処理対象データに抽出した隆線方向３２を付加したもの
を新たな処理対象データとしてデータ部１１９に格納す
ると共に、新たな処理対象データに従って表示装置１１
６に指紋画像と隆線方向とを表示する (ステップ２０
５）。尚、隆線方向の抽出方法としては公知の方法（例
えば電子情報通信学会論文誌Ｄ−II ｖｏｌ．Ｊ７２
−Ｄ−II Ｎｏ．５ｐｐ．７２４−７３２１９８９
年５月）を用いることができる。

【００３０】オペレータは表示装置１１６に指紋画像と
隆線方向が表示されると、それに基づいて対話型隆線方
向修正部１１４を起動させる必要があるか否かを判断す
る。即ち、オペレータは指紋の隆線の流れと隆線方向と
が一致していない場合、対話型隆線方向修正部１１４を
起動させる必要があると判断するものである。

【００３１】そして、対話型隆線方向修正部１１４を起
動させる必要があると判断した場合は、オペレータは入
力装置１１７を用いて隆線方向修正指示を入力し、更
に、入力装置１１７，指示装置１１８を用いて隆線方向
が隆線の流れと異なっている局所領域を指定すると共に
正しい隆線方向を入力する。

【００３２】対話処理部１１０は入力装置１１７から隆
線方向修正指示が入力されると（ステップ２０７がＹＥ
Ｓとなると）、対話型隆線方向修正部１１４を起動す
る。

【００３３】対話型隆線方向修正部１１４は起動される
と、データ部１１９に格納されている処理対象データ中
の指示装置１１８によって指定された局所領域に存在す
る隆線方向を、入力装置１１７によって指定された方向
に修正し、修正の済んだデータを新たな処理対象データ
とすると共に、新たな処理対象データに従った表示を表
示装置１１６に対して行なう (ステップ２１０）。

【００３４】対話型隆線方向修正部１１４によるステッ
プ２１０の処理が終了した場合、或いはステップ２０７
の判断結果がＮＯの場合は、対話処理部１１０は２値化
芯線化部１０６を起動する。

【００３５】２値化芯線化処理部１０６は起動される
と、データ部１１９に格納されている処理対象データ中
の指紋画像に対して隆線方向（ステップ２０５或いはス
テップ２１０で求めた隆線方向）の荷重フィルタを用い
た画像強調処理を行ない、その後、２値化処理，芯線化
処理を行ない、２値化処理，芯線化処理の済んだデータ
を新たな処理対象データとすると共に、新たな処理対象
データに従った表示を表示装置１１６に対して行なう。
尚、２値化処理，芯線化処理の方法としては公知の方法
（例えば電子情報通信学会論文誌Ｄ−II ｖｏｌ．
Ｊ７２−Ｄ−IIＮｏ．５ｐｐ．７２４−７３２１９
８９年５月）を使用することができる。

【００３６】２値化芯線化処理１０６によるステップ２
０８の処理が終了すると、対話処理部１１０は特徴抽出
部１０７を起動する。

【００３７】特徴抽出部１０７は起動されると、データ
部１１９に格納されている処理対象データに基づいて図
５に示す指紋の方向４１，指紋の中心位置４２や、図６
に示す隆線５１の端点５２，分岐点５３等の特徴点の位
置，分岐点の角度５５，端点の方向５６や、図７に示す
明領域６１と不明領域６２との区別等を指紋特徴として
抽出し、それらをデータ部１１９に格納すると共に、そ
れらを示す情報を表示装置１１６に表示する（ステップ
２０９）。

【００３８】表示装置１１６に指紋の中心位置や特徴点
の位置等の指紋特徴が表示されると、オペレータはその
表示に基づいて対話型特徴修正部１１５を起動する必要
があるか否かを判断する。即ち、オペレータは表示装置
１１６に表示されている特徴点の位置等に誤りがあると
判断した場合、対話型特徴修正部１１５を起動する必要
があると判断するものである。

【００３９】そして、対話型特徴修正部１１５を起動す
る必要があると判断した場合は、オペレータは入力装置
１１７を用いて特徴修正指示を入力し、その後、指示装
置１１８，入力装置１１７を用いて修正が必要な指紋特
徴を指示すると共に修正値を入力する。

【００４０】特徴修正指示が入力されると（ステップ２
１１がＹＥＳとなると）、対話処理部１１０は対話型特
徴修正部１１５を起動する。

【００４１】対話型特徴修正部１１５は起動されると、
入力装置１１７，指示装置１１８からの指示に従ってデ
ータ部１１９に格納されている指紋特徴に関するデータ
を修正すると共に、修正済みのデータに基づいた表示を
表示装置１１６に対して行なう (ステップ２１３）。

【００４２】対話型特徴修正部１１５によるステップ２
１３の処理が終了した場合、或いはステップ２１１の判
断結果がＮＯの場合は、対話処理部１１０は隆線数カウ
ント部１０８を起動する。

【００４３】隆線数カウント部１０８は起動されると、
データ部１１９に格納されている処理対象データに基づ
いて図６に示すように、特徴点間５４に存在する隆線の
数をカウントし、そのカウント値をデータ部１１９に格
納すると共に、表示装置１１６に表示する (ステップ２
１２）。

【００４４】表示装置１１６に特徴点間５４に存在する
隆線の数が表示されると、オペレータは目視によりそれ
が正しいか否かを判断し、正しくない場合は入力装置１
１７，指示装置１１８を用いて修正する隆線数を指示す
ると共に、修正値を入力する。

【００４５】図３に示すように、対話処理部１１０は特
徴修正指示が入力装置１１７から入力されると（ステッ
プ２１４がＹＥＳとなると）、対話型特徴修正部１１５
を起動し、入力装置１１７，指示装置１１８から入力さ
れた情報に従ってデータ部１１９に格納されている隆線
数を修正すると共に、表示装置１１６に修正後の隆線数
を表示する (ステップ２１３）。

【００４６】その後、オペレータは表示装置１１６に表
示されている指紋画像，特徴点等の指紋特徴を示す情報
に基づいて、ステップ２１８の出力処理に処理を進める
のか、ステップ２０３の対話型切り出し処理に処理を戻
すのか、ステップ２０６の対話型画像強調処理に処理を
戻すのか、ステップ２１０の対話型隆線方向修正処理に
処理を戻すのか、ステップ２１３の対話型特徴修正処理
に処理を戻すのかを判断する。

【００４７】そして、ステップ２１８に処理を進めると
判断した場合は入力装置１１７から出力指示を入力し、
ステップ２０３に処理を戻すと判断した場合は指紋切り
出し指示を入力し、ステップ２０６に処理を戻すと判断
した場合は画像強調指示を入力し、ステップ２１０に処
理を戻すと判断した場合は隆線方向修正指示を入力し、
ステップ２１３に処理を戻すと判断した場合は特徴修正
指示を入力する。

【００４８】対話処理部１１０は特徴修正指示が入力さ
れると (ステップ２１４がＹＥＳとなると）、対話型特
徴修正部１１５を起動して対話型特徴修正処理 (ステッ
プ２１３）を行なわせ、隆線方向修正指示が入力される
と(ステップ２１５がＹＥＳとなると）、対話型隆線方
向修正部１１４を起動して対話型隆線方向修正処理 (ス
テップ２１０）を行なわせ、画像強調指示が入力される
と (ステップ２１６がＹＥＳとなると）、対話型画像強
調部１１３を起動して対話型画像強調処理 (ステップ２
０６）を行なわせ、指紋切り出し指示が入力されると
(ステップ２１７がＹＥＳとなると）、対話型指紋切り
出し部１１２を起動して対話型指紋切り出し処理を行な
わせる。

【００４９】また、対話処理部１１０は出力指示が入力
された場合 (ステップ２１７がＮＯの場合）は、出力部
１０９を起動する。

【００５０】出力部１０９は起動されると、データ部１
１９に格納されている指紋画像，指紋画像の中心位置及
び方向，特徴点の位置及び方向，特徴点間の隆線数等を
照合に供される形式に変換して出力装置１２０に出力す
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、オペレ
ータが指示手段によって指示した部分を採取画像から切
り出す切り出し手段を設け、切り出し手段によって切り
出された画像を用いて指紋の特徴を抽出するものである
ので、採取画像に特徴を抽出する指紋以外の指紋，文
字，汚れ等が存在する場合でも、正しい指紋特徴を得る
ことができる効果がある。

【００５２】また、本発明は、採取画像中のオペレータ
が指示手段によって指示した部分を強調する強調手段を
設け、強調手段によって強調処理が行なわれた後の採取
画像に基づいて指紋特徴を抽出するものであるので、採
取画像の隆線部分と紙地部分との階調がはっきりしない
場合でも、正しい指紋特徴を得ることができる効果があ
る。

【００５３】また、本発明は特徴抽出手段が抽出した指
紋特徴と指紋画像とを表示する表示手段と、表示手段に
表示された指紋特徴をオペレータが操作する指示手段か
らの指示に従って修正する修正手段を備えたものである
ので、特徴抽出手段が抽出した指紋特徴に誤りがある場
合も、正しい指紋特徴を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】処理制御装置の処理例を示す流れ図である。

【図３】処理制御装置の処理例を示す流れ図である。

【図４】隆線と隆線方向との関係を示す図である。

【図５】指紋の方向と中心位置とを示す図である。

【図６】指紋の特徴を示す図である。

【図７】明領域と不明領域とを示す図である。

【図８】採取画像を示す図である。

【図９】採取画像を示す図である。

【符号の説明】

１００…採取画像１０１…画像入力装置１０２…処理制御装置１０３…入力部１０４…画像強調部１０５…隆線方向抽出部１０６…２値化芯線化部１０７…特徴抽出部１０８…隆線数カウント部１０９…出力部１１０…対話処理部１１１…表示部１１２…対話型指紋切り出し部１１３…対話型画像強調部１１４…対話型隆線方向修正部１１５…対話型特徴修正部１１６…表示装置１１７…入力装置１１８…指示装置１１９…データ部１２０…出力装置

フロントページの続き (72)発明者星野幸夫東京都港区芝浦二丁目11番５号日本電気セキユリテイシステム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】採取画像を表示する表示手段と、該表示手段に表示された採取画像の一部を指示する指示
手段と、該指示手段によって指示された部分を切り出す切り出し
手段と、該切り出し手段が切り出した画像に基づいて指紋の特徴
を抽出する特徴抽出手段とを含むことを特徴とする指紋
特徴抽出装置。
【請求項２】採取画像を表示する表示手段と、該表示手段に表示された採取画像の一部を指示する指示
手段と、該指示手段によって指示された部分を強調する強調手段
と、該強調手段による強調が行なわれた後の採取画像に基づ
いて指紋の特徴を抽出する特徴抽出手段とを含むことを
特徴とする指紋特徴抽出装置。
【請求項３】採取画像に基づいて指紋の特徴を抽出す
る特徴抽出手段と、該特徴抽出手段が抽出した指紋の特徴と前記採取画像と
を表示する表示手段と、該表示手段に表示された指紋の特徴に対する修正指示を
入力する指示手段と、該指示手段の指示に従って前記表示手段に表示されてい
る指紋の特徴を修正する特徴修正手段とを含むことを特
徴とする指紋特徴抽出装置。