JPH0573686A - Image inspecting device - Google Patents

Image inspecting device

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JPH0573686A
JPH0573686A JP3236617A JP23661791A JPH0573686A JP H0573686 A JPH0573686 A JP H0573686A JP 3236617 A JP3236617 A JP 3236617A JP 23661791 A JP23661791 A JP 23661791A JP H0573686 A JPH0573686 A JP H0573686A
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image
fingerprint
images
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pixels
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JP3236617A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Kobayashi
哲二 小林
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To collate two binary images in high speed and to diminish the memory amount of registration information for image inspection. CONSTITUTION:In an image inspecting device 1 checking the first and second image of the binary image, the set of black picture elements is dealt as a line, registration information of the respective picture element address of a first changed image obtained by processing the width of the line of the first image with the fine processing means of line width designation value narrower than the original width of the line is stored in a memory 6, the second image is stored in a memory 4, and in reference to checking the first and second images, the conformity of the first and second images are judged with the collation processing means of registration information of the first image and the respective black picture element address of the second changed image obtained by processing the second image with the narrowing processing means of the line width designation value by a processor 5. In the collation processing means, the enroute abort/decision of an image information moving amount and the two-step-control of that are excuted to reduce a processing amount, and the black picture element of a dissident part is inspected to improve a recognition rate. The processing amount and the memory amount are reduced without decreasing the accuracy of recognition by separation setting of the partial image of positioning.

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、ディジタル化された画
像(指紋、印影、図形、文字など)のパターン認識を画
像検査装置(電子計算機、電子交換機、通信制御装置、
ICカード、画像処理装置、画像認識装置、画像照合装
置などにおけるハードウェア及び/又はソフトウェア)
により行う場合、二つの画像の照合によって、それらの
画像の一致性(一致の度合い)により、一致又は不一致
を判定するための画像検査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to pattern recognition of digitized images (fingerprints, imprints, figures, characters, etc.) for image inspection devices (electronic computers, electronic exchanges, communication control devices,
Hardware and / or software in IC cards, image processing devices, image recognition devices, image matching devices, etc.)
The present invention relates to an image inspection device for determining a match or a mismatch based on the matching (degree of matching) of two images by collating the two images.

【0002】[0002]

【従来の技術】パターン認識の対象とする画像の例とし
て、画像が指紋の場合を説明する。指紋は、指の隆線の
紋様である。なお、谷線(隆線と隆線の間)は隆線で定
まるので、隆線の代わりに谷線の描く紋様を指紋として
用いてもよい。指紋として扱う線を指紋線と呼ぶ。本人
確認のための指紋の入力装置は、撮像装置(例えば、C
CD(電荷結合素子)カメラ)から入力する方式とし
て、プリズム方式(例えば、清水ほか著「プリズムを用
いた指紋情報検出方法−全反射法と光路分離法の比較
−」、電子通信学会論文誌、Vol. J68−D、No.
3、pp.414−415(1985年))、及びホログ
ラム方式(例えば、井垣ほか著「ホログラフィック指紋
センサを用いた個人照合装置」、電子情報通信学会技術
研究報告、PRU87−31、pp. 27−33、(19
87年))などがある。撮像装置から入力されたアナロ
グ情報の指紋画像は、A/D(アナログ/ディジタル)
変換器により、ディジタル化された指紋の濃淡画像に変
換される。この指紋の濃淡画像は、画像メモリの画素ア
ドレスである座標(X,Y)と、画像メモリの各画素ア
ドレス構成要素である画素の輝度により表される。な
お、指紋の凹凸を直接に二値画像に変換して、指紋画像
としてもよい。指紋の濃淡画像は、平滑化、隆線の方向
などにより補正を行える。指紋の特徴を表す特徴点とし
ては、端点、分岐点、交差点がある。ディジタル化され
た指紋の濃淡画像の特徴点は、指紋画像を二値化し、更
に細線化して、特徴点を表す画素の範囲(例えば、特徴
点を中心とする3×3個の画素集合)のパターンと同じ
パターンが細線化画像に存在することにより検出できる
(例えば、笹川ほか著「低品質画像への対応能力を高め
た個人確認用指紋照合装置」、電子情報通信学会論文
誌,Vol.J72−D−II,No. 5,pp.707−714
(1990年))。
2. Description of the Related Art As an example of an image targeted for pattern recognition, a case where the image is a fingerprint will be described. A fingerprint is a ridge pattern on a finger. Since the valley line (between the ridge lines) is determined by the ridge line, the pattern drawn by the valley line may be used as the fingerprint instead of the ridge line. The line treated as a fingerprint is called a fingerprint line. A fingerprint input device for personal identification is an imaging device (for example, C
As a method for inputting from a CD (charge-coupled device) camera, a prism method (for example, Shimizu et al., “Fingerprint information detection method using prism-comparison between total reflection method and optical path separation method”), IEICE Transactions, Vol. J68-D, No.
3, pp. 414-415 (1985)), and a hologram system (for example, "Personal collation device using holographic fingerprint sensor" by Igaki et al., Technical Report of IEICE, PRU87-31, pp. 27-33, ( 19
1987)) and so on. A fingerprint image of analog information input from the image pickup device is A / D (analog / digital)
The converter converts it into a grayscale image of the digitized fingerprint. The grayscale image of the fingerprint is represented by the coordinates (X, Y) which are the pixel addresses of the image memory and the brightness of the pixels which are the pixel address constituent elements of the image memory. In addition, the unevenness of the fingerprint may be directly converted into a binary image to be a fingerprint image. The grayscale image of the fingerprint can be corrected by smoothing or the direction of the ridge. There are end points, branch points, and intersections as the characteristic points that represent the characteristics of the fingerprint. For the characteristic points of the grayscale image of the digitized fingerprint, the fingerprint image is binarized and further thinned to obtain a range of pixels representing the characteristic points (for example, a set of 3 × 3 pixels centering on the characteristic points). It can be detected by the presence of the same pattern as the pattern in the thinned image (eg, Sasakawa et al., "Fingerprint collation device for personal identification with improved ability to cope with low quality images", IEICE Transactions, Vol.J72. -D-II, No. 5, pp. 707-714
(1990)).

【0003】指紋の照合において、あらかじめ照合のた
めの情報をメモリに登録しておく指紋を登録指紋、登録
指紋との一致性を照合する指紋を検査指紋と呼ぶ。登録
指紋と検査指紋の照合方式として、特徴点を用いる方
式、隆線の方向を用いる方式、及び登録指紋と検査指紋
の原画像同士のパターンマッチングによる方式などが知
られている。細線化画像同士のパターンマッチングによ
る方式として、特開昭63−132386は、登録指紋
の細線化画像と検査指紋の細線化画像の重ね合わせによ
る照合方式を記述している。
In collating fingerprints, a fingerprint in which information for collating is registered in a memory in advance is referred to as a registered fingerprint, and a fingerprint whose matching with the registered fingerprint is collated is referred to as an inspection fingerprint. Known methods of collating the registered fingerprint and the inspection fingerprint include a method using a feature point, a method using the direction of a ridge, and a method using pattern matching between original images of the registered fingerprint and the inspection fingerprint. As a method of pattern matching between thinned images, Japanese Patent Laid-Open No. 63-132386 describes a matching method by superimposing a thinned image of a registered fingerprint and a thinned image of an inspection fingerprint.

【0004】平滑化は、指紋画像の雑音の影響を減らす
ための処理であり、例えば、任意の画素の近傍画素の値
を用いる局所加重平均フィルタがあり、高木・下田(監
修)「画像解析ハンドブック」、pp.538−548、
東大出版会(1991年)、などに述べられている。二
値画像の細線化は、線の対象とする種類の画素につい
て、大部分(大部分とは、半分以上から全部までの意味
とし、理想的には全部)の線幅を1画素とすることであ
り、対象とする種類の画素は、黒画素又は白画素のいず
れか一方であるが、黒画素として以後記述する。濃淡画
像を二値化して、二値画像の細線化を行う方式として、
黒画素の集合内で、外側にある黒画素を、黒画素の連結
性(4連結又は8連結)を保持して順次に削除して行く
ヒルディッチ(Hilditch)の細線化方式などが
ある(例えば、田村(監修)「コンピュータ画像処理入
門」、総研出版、pp.80−83(1985年)、田村
著「多面的画像処理とそのソフトウェア・システムに関
する研究」,電子技術総合研究所研究報告,pp.25−
64,835号(1984年2月)、及び森ほか著「画
像認識の基礎[I]」、pp.65−71、オーム社(1
986年))。小林著「画像の細線化と特徴点抽出」、
信学技報、PRU90−149、pp.33−38(19
91年)においても濃淡画像又は二値画像の細線化方式
が述べられている。
Smoothing is a process for reducing the influence of noise on a fingerprint image. For example, there is a locally weighted average filter that uses the values of neighboring pixels of an arbitrary pixel. Takagi and Shimoda (supervised) "Image Analysis Handbook" , Pp. 538-548,
The University of Tokyo Press (1991), etc. For thinning a binary image, the line width of most of the pixels (the majority means more than half to all, and ideally all) of the pixels of the target line type is one pixel. The target type pixel is either a black pixel or a white pixel, but will be described as a black pixel hereinafter. As a method of binarizing a grayscale image and thinning the binary image,
Within the set of black pixels, there is a Hilditch thinning method in which outer black pixels are sequentially deleted while retaining the black pixel connectivity (4 connections or 8 connections) (for example, Tamura (Supervised) "Introduction to Computer Image Processing", Soken Shuppan, pp.80-83 (1985), Tamura, "Study on Multifaceted Image Processing and Its Software System", Research Report of Electrotechnical Laboratory, pp. 25-
64,835 (February 1984), and Mori et al., "Basics of Image Recognition [I]," pp. 65-71, Ohmsha (1
986)). Kobayashi, "Image thinning and feature point extraction",
IEICE Technical Report, PRU 90-149, pp. 33-38 (19
1991) also describes a thinning method for a grayscale image or a binary image.

【0005】濃淡画像を二値化して、二値画像にする方
式は、例えば森ほか著「画像認識の基礎[I]」、pp.
37−47、オーム社(1986年)、などに述べられ
ている。指紋の入力では、検査指紋と登録指紋で、位置
ずれ(回転及び/又は平行移動)が生じるので、検査指
紋と登録指紋の照合では、両指紋についての位置合わせ
が必要となる。位置合わせ方式(回転と平行移動)とし
ては、隆線方向を用いる方式、代表特徴点と周辺特徴点
による方式、平行移動のみを可能な範囲について試行錯
誤し、最も一致数の多い場合を最終設定位置とする方式
などが知られている。位置合わせのときに必要な座標変
換や幾何学的変換の公式は、例えば、プラストックほか
著、郡山訳「コンピュータグラフィックス」、pp.84
−88、マグロウヒルブック(1987年)、に述べら
れている。
A method of binarizing a grayscale image into a binary image is described in, for example, "Basics of Image Recognition [I]" by Mori et al.
37-47, Ohmsha (1986), and the like. When the fingerprint is input, the inspection fingerprint and the registered fingerprint are misaligned (rotated and / or moved in parallel). Therefore, the verification of the inspection fingerprint and the registered fingerprint requires alignment of both fingerprints. As the alignment method (rotation and parallel movement), the method that uses the ridge direction, the method that uses the representative feature points and the peripheral feature points, and the trial and error for the range in which only parallel movement is possible Positioning method and the like are known. The formulas for coordinate transformation and geometric transformation required for alignment are described in, for example, Plastock et al., Koriyama Translation “Computer Graphics”, pp. 84
-88, McGraw-Hill Book (1987).

【0006】照合のときの位置合わせにおいて、指紋画
像の近似的中心点を求めることが有用である。特公昭5
8−55548「図形中心位置決定方法」では、隆線の
勾配が急な方向を逐次に探索して中心点を求める方式が
述べられている。伊藤ほか著「中心点に着目した指紋画
像の一分類法」、信学技報、PRU89−79、pp.1
5−22(1989年)においては、長方形の各辺の平
行線との交点数を用いて、逐次に中心位置に接近する方
式が述べられている。「指紋照合における基準点抽出に
関する一検討」、昭和62年電子情報通信学会情報・シ
ステム部門全国大会、No. 125、においては、走査線
ごとに通過する隆線数を計数して線数の分布を求めてい
る。
It is useful to find the approximate center point of the fingerprint image in the alignment at the time of matching. Japanese Patent Office Sho 5
8-55548 "Graphic center position determination method" describes a method of sequentially searching a direction in which the slope of a ridge is steep to obtain a center point. Ito et al., "Classification Method of Fingerprint Images Focusing on Central Point," IEICE Tech., PRU 89-79, pp. 1
5-22 (1989) describes a method of sequentially approaching the center position by using the number of intersections with parallel lines on each side of a rectangle. In "A Study on Extraction of Reference Points in Fingerprint Matching", 1987 IEICE National Conference on Information and Systems, No. 125, the number of ridges passing through each scanning line was counted and the distribution of the number of lines was counted. Are seeking.

【0007】小林著「指紋画像の照合方式の考察」、信
学技報、PRU91−45、電子情報通信学会、pp.2
5−30(1991年7月)では、登録指紋の細線化画
像(又は細め処理を行った画像)から取得した黒画素と
検査指紋の二値画像(又は細め処理を行った画像)のテ
ンプレートマッチングによる方式を提案しており、その
方式では、二値画像同士でテンプレートマッチングを行
う方式よりも処理量及びメモリ量が削減されている。
Kobayashi, "Consideration of Fingerprint Image Matching Method," IEICE Technical Report, PRU91-45, IEICE, pp. Two
5-30 (July 1991), template matching of a black image obtained from a thinned image of a registered fingerprint (or an image subjected to the thinning process) and a binary image of the inspection fingerprint (or an image subjected to the thinning process). Has been proposed, and in this method, the processing amount and memory amount are reduced as compared with the method of performing template matching between binary images.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記文献の小林著「指
紋画像の照合方式の考案」で提案されている方式では次
の問題がある。 課題:照合時の移動に伴う移動パターンが多数存在す
るために、多くの処理時間が必要である。
The method proposed by Kobayashi in "Documentation of Fingerprint Image Matching Method" in the above document has the following problems. Problem: Since there are many movement patterns associated with movement during verification, a lot of processing time is required.

【0009】課題:サブテンプレート部分が連続領域
であるために、照合時の処理時間が大きい。サブテンプ
レート及び/又は非サブテンプレートの格納のための登
録情報のファイル量が大きい。 課題:不一致部分が多い場合でも照合の一致率が大き
くなるために、誤認識が発生する。
Problem: Since the sub-template portion is a continuous area, the processing time at the time of matching is long. The file size of registration information for storing sub-templates and / or non-sub-templates is large. Problem: False recognition occurs because the matching rate of matching increases even when there are many mismatched portions.

【0010】課題:指紋画像の中心点は、存在しない
場合や不明確な場合があり、その場合の照合処理がうま
く行かない。また、前記文献で述べられていないが、指
紋画像の照合を実現するために、次の課題を解決する必
要がある。 課題:指紋画像の有効領域を判定するために、濃淡画
像の輝度の分布状況を調べる必要があり、処理時間が大
きくなる。
Problem: The center point of the fingerprint image may not exist or may be unclear, and the matching process in that case may not be successful. Although not mentioned in the above-mentioned document, the following problems need to be solved in order to realize collation of fingerprint images. Problem: In order to determine the effective area of the fingerprint image, it is necessary to check the distribution of brightness of the grayscale image, which increases the processing time.

【0011】課題:画像検査装置が画像を画像メモリ
に固定する契機が不明なため、利用者が画像検査装置に
その契機を指示する必要があり、操作性が悪い。
Problem: Since the trigger for fixing the image in the image memory by the image inspecting apparatus is unknown, the user needs to instruct the image inspecting apparatus for the trigger, resulting in poor operability.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】発明が解決しようとする
課題の〜に対して、次の手段により解決する。な
お、これらの手段は、独立に選択して利用してよい。前
記の課題に対しては、任意の指定された画像情報移動
の変化量(回転、平行移動)における照合時の処理途中
放棄の手段、及び/又は照合時の途中決定の手段、及び
/又は画像情報の移動の刻み幅(変化量)を2段階に変
化させる手段により解決する。(請求項1,2,3参
照。)前記の課題に対しては、最も一致率が高いとき
に、不一致部分の黒画素のチェックを行う手段により解
決する。(請求項4参照。)前記の課題に対しては、
サブテンプレート部分、非サブテンプレート部分を、そ
れぞれ任意数の分離領域に作成する手段により解決す
る。(請求項5,6参照。)前記の課題に対しては、
近似的中心点の範囲制限を設ける手段により解決する。
(請求項7参照。)前記の課題に対しては、二値画像
の輝度の分布状況を判定する手段により解決する。(請
求項8参照。)前記の課題に対しては、画像入力確定
の契機を、画像の小領域(小ウインドウ領域)にある有
効部分領域を調べることにより、画像入力を行う手段に
より解決する。(請求項9参照。)
The problems to be solved by the invention will be solved by the following means. Note that these means may be independently selected and used. For the above-mentioned problem, means for abandoning processing midway during collation and / or means for midpoint determination during collation for any specified amount of change in image information movement (rotation, parallel movement) and / or image This is solved by means of changing the step size (change amount) of information movement in two steps. (Refer to claims 1, 2, and 3.) The above problem is solved by means for checking the black pixel in the non-matching portion when the matching rate is highest. (Refer to claim 4.) For the above problems,
The sub-template portion and the non-sub-template portion are solved by means for creating each in an arbitrary number of separation regions. (Refer to claims 5 and 6.) For the above problems,
This is solved by means of providing a range limitation of the approximate center point.
(Refer to claim 7.) The above problem is solved by means for judging the distribution state of the luminance of the binary image. (Refer to claim 8.) The above problem is solved by means of performing image input by checking the effective partial area in the small area (small window area) of the image for determining the image input. (See claim 9.)

【0013】[0013]

【作用】課題を解決しようとする手段における〜の
手段においては、それぞれ、次の作用がある。前記に
おける照合の途中放棄の手段、及び/又は途中決定の手
段により、無用な照合を途中で放棄できるので、処理量
を削減できる。また、2段階照合の手段では、画像情報
の移動量を2段階とすることにより、認識精度を低下す
ることなく、比較的広い範囲について比較的大きな移動
量で画像情報を移動させて照合する第1段階と、比較的
狭い範囲について比較的小さな移動量で画像情報を移動
させて照合する第2段階とで照合を行うことができる。
したがって、全範囲について小さな移動量で一方の画像
情報を移動する場合に比べて、全体の処理量を小さくす
ることができる。
The means (1) to (3) in the means for solving the problems have the following functions. The unnecessary collation can be abandoned on the way by the collation midway abandonment means and / or the midway determination means, so that the processing amount can be reduced. In the two-step matching means, the moving amount of the image information is set in two steps, so that the matching is performed by moving the image information with a relatively large moving amount in a relatively wide range without lowering the recognition accuracy. The collation can be performed in one stage and the second stage in which the image information is collated by moving the image information with a relatively small movement amount in a relatively narrow range.
Therefore, it is possible to reduce the entire processing amount as compared with the case where one image information is moved with a small moving amount in the entire range.

【0014】前記の手段における不一致部分のチェッ
クを一致部分のチェックと合わせて行うことにより、誤
認識が減少するという効果がある。前記の手段におけ
るサブテンプレート部分を分離して複数設定することに
より、認識精度を低下することなく、連続したサブテン
プレート部分を用いるよりも照合処理量を削減できると
いう効果がある。また非サブテンプレート部分を分離し
て複数設定することによりファイル量を削減できるとい
う効果がある。
By performing the check of the non-coincidence portion in the above-mentioned means together with the check of the coincidence portion, there is an effect that erroneous recognition is reduced. By separating and setting a plurality of sub-template parts in the above means, it is possible to reduce the amount of collation processing as compared with the case where continuous sub-template parts are used without lowering the recognition accuracy. Further, there is an effect that the file amount can be reduced by separating the non-sub-template portions and setting a plurality of them.

【0015】前記の手段における近似的中心点の範囲
制限により、中心点の明確な指紋画像に対しては位置合
わせを容易にし、かつ中心点の不明確な指紋画像に対し
ても照合が可能であるという効果がある。前記の手段
における有効領域の判定により、指紋境界領域の決定が
容易であるという効果がある。
By limiting the range of the approximate center point in the above means, it is possible to easily align the fingerprint image with a clear center point and to collate even a fingerprint image with an unclear center point. There is an effect that there is. There is an effect that the fingerprint boundary area can be easily determined by the determination of the effective area by the above means.

【0016】前記の手段における画像入力確定の契機
により、画像検査装置は、容易に画像品質のよい画像を
入力できる効果がある。
The image inspection apparatus has the effect of easily inputting an image of good image quality when the image input is confirmed by the above means.

【0017】[0017]

【実施例】実施例として、画像が指紋(指紋画像と呼ぶ
ことがある)である場合を述べる。図1は、指紋の識別
システムの例である。画像入力装置2から入力された指
紋は、画像検査装置1において処理される。画像検査装
置1は、ディジタル化された指紋の濃淡画像、二値画
像、及び各種の処理(細め処理など)を行った画像を必
要時に格納するための画像メモリ4、処理プロセッサ
(一つ以上のCPU)である処理装置5、及びプログラ
ム、データ、ファイル(データの集合)などの情報の記
憶のためのメモリ6を備えている。メモリ6に特性の異
なる記憶装置(例えば、半導体メモリと磁気ディスク)
が混在する場合には、それらの相互間における情報の移
動は、必要に応じてハードウェアやソフトウェアで行う
ものとする。画像メモリ4とメモリ6は、格納情報によ
る区分であり、同じ記憶装置で実現することもできる。
画像入力装置2は、撮像装置7を備えている。A/D変
換器3は、アナログ情報をディジタル情報に変換する
(ここで、直接にディジタル画像が得られる種類の画像
入力装置を用いる場合は、A/D変換器は不要であ
る)。ディジタル化された指紋の濃淡画像である指紋画
像を格納する画像メモリ4における画素アドレスは、X
座標とY座標により(X,Y)と表す。画素アドレス
(X,Y)を、画素(X,Y)、もしくは、単に、
(X,Y)と表すことがある。1つの画像を格納する画
像メモリ4の部分を画面と呼ぶ。画像メモリ4は、1つ
以上の画面を持つことができる。
EXAMPLES As an example, a case where an image is a fingerprint (sometimes called a fingerprint image) will be described. FIG. 1 is an example of a fingerprint identification system. The fingerprint input from the image input device 2 is processed in the image inspection device 1. The image inspection apparatus 1 includes an image memory 4 for storing a digitized grayscale image of a fingerprint, a binary image, and an image subjected to various processes (thinning process, etc.) when necessary, a processor (one or more). It is provided with a processing device 5 which is a CPU) and a memory 6 for storing information such as programs, data, files (collection of data). A storage device having different characteristics in the memory 6 (for example, a semiconductor memory and a magnetic disk)
When there is a mixture of the two, the movement of information between them is performed by hardware or software as needed. The image memory 4 and the memory 6 are divisions based on stored information, and can be realized by the same storage device.
The image input device 2 includes an image pickup device 7. The A / D converter 3 converts analog information into digital information (here, if an image input device of a type that can directly obtain a digital image is used, the A / D converter is unnecessary). The pixel address in the image memory 4 that stores the fingerprint image, which is a grayscale image of the digitized fingerprint, is X
It is expressed as (X, Y) by the coordinates and the Y coordinate. Pixel address (X, Y) is the pixel (X, Y), or simply
Sometimes expressed as (X, Y). A portion of the image memory 4 that stores one image is called a screen. The image memory 4 can have one or more screens.

【0018】画像メモリ4の各画面は、画素で構成さ
れ、その全部の画素アドレスの範囲を0≦X≦Xh 、0
≦Y≦Yh とすると、この画素アドレスの範囲内で更に
指定された処理範囲が処理の対象となる。画素アドレス
や画素数を含む計算により、画素アドレスや画素数に小
数点以下の数が発生する場合には、小数点以下を切り捨
て、四捨五入、又は切り上げのいずれかにより処理す
る。画素の値は輝度で表わされる。輝度のどの部分が隆
線となるかは、画像入力装置2の処理方式と画像検査装
置1における画像の処理とに依存し、いずれの場合でも
隆線に対応する輝度の特性を画像検査装置1に事前に設
定しておくことにより処理が可能である。1つ以上の画
素の集合を画素集合と呼ぶ。指紋の識別において、画像
検査装置1のメモリ6に登録するために画像入力装置2
から入力される指紋を登録指紋、検査のために画像入力
装置2から入力される指紋を検査指紋と呼ぶ。黒画素と
白画素に二値化された画像において、指紋線としては、
黒画素と白画素のいずれか一方を選定できる(それらの
内のいずれかが隆線と谷線にそれぞれ対応していればよ
い)。
Each screen of the image memory 4 is composed of pixels, and the range of all pixel addresses is 0≤X≤Xh , 0.
If ≦ Y ≦ Y h , the processing range further specified within this pixel address range is to be processed. If a number after the decimal point is generated in the pixel address or the number of pixels due to the calculation including the pixel address or the number of pixels, the process is performed by rounding down, rounding down or rounding up. Pixel values are represented by brightness. Which part of the luminance becomes the ridge depends on the processing method of the image input device 2 and the image processing in the image inspection device 1, and in any case, the characteristic of the luminance corresponding to the ridge is determined by the image inspection device 1. It is possible to process by setting in advance. A set of one or more pixels is called a pixel set. In the identification of the fingerprint, the image input device 2 for registering in the memory 6 of the image inspection device 1
The fingerprint input from is called a registered fingerprint, and the fingerprint input from the image input device 2 for inspection is called an inspection fingerprint. In an image binarized into black pixels and white pixels, the fingerprint line is
Either black pixels or white pixels can be selected (any one of them may correspond to a ridge line and a valley line, respectively).

【0019】本実施例では、黒画素を指紋線として扱
う。細線化は、大部分の線幅が1画素となるようにする
処理のことであるが、本実施例では、元の二値画像の黒
画素による画像に含まれるように黒画素集合の線幅を部
分的又は全体的に細めることを細め処理と呼び、細め処
理の結果得られる画像を細め画像と呼ぶ。したがって、
細線化は、本実施例における細め処理の1つの形態であ
る。なお、線幅は、任意の線の縁の点を定めたときに、
その線内を通って他の縁に達する最小距離(画素数)と
定義する(線の縁の位置ごとに定まる)。
In this embodiment, black pixels are treated as fingerprint lines. The thinning is a process in which most of the line width is set to one pixel, but in the present embodiment, the line width of the black pixel set is included in the image of black pixels of the original binary image. Is called a thinning process, and an image obtained as a result of the thinning process is called a thinning image. Therefore,
Thinning is one form of thinning processing in this embodiment. In addition, line width, when the point of the edge of an arbitrary line is determined,
It is defined as the minimum distance (the number of pixels) of reaching the other edge through the line (determined by the position of the edge of the line).

【0020】図2(a)は、画像メモリ4に格納される
画像データの状況を示している。画像10の画面には、
画像入力装置2から入力された画像から得られてディジ
タル化された画像(二値画像又は濃淡画像)を格納す
る。画像11の画面には、例えば過去の画像を格納して
おき、画像10の処理に利用できる。処理手段の選定に
より、画像11が不要な場合もあり、その場合には、画
像メモリ4は、画像10だけでよい。第2図(b)は、
メモリ6に格納されるデータ等の状況を示しており、プ
ログラム及びデータ12には、本実施例を実現するため
のプログラム及びデータを格納し、登録情報13には、
登録指紋画像の登録情報をファイルに格納して保存す
る。
FIG. 2A shows the state of the image data stored in the image memory 4. The screen of image 10
An image (binary image or grayscale image) obtained from an image input from the image input device 2 and digitized is stored. For example, a past image is stored on the screen of the image 11 and can be used for processing the image 10. The image 11 may be unnecessary depending on the selection of the processing means. In that case, the image memory 4 may be the image 10 only. Figure 2 (b) shows
The situation of data and the like stored in the memory 6 is shown, the program and data 12 store the program and data for realizing the present embodiment, and the registration information 13 contains
Store the registration information of the registered fingerprint image in a file.

【0021】画像が濃淡画像の場合は、輝度に対応した
符号値を定めておく。二値画像は、画像入力方式に依存
して、画像メモリ4に設定された濃淡画像を二値化して
得られる場合と、画像メモリ4に直接に二値画像が設定
される場合とがある。二値画像は、黒画素と白画素のみ
で表わされるが、黒画素と白画素のそれぞれの輝度の値
に対応した符号値(例えば、黒画素が1、白画素が0)
を定めておくものとする。黒画素が輝度の高い部分であ
るか低い部分であるかは、対象とする画像とその入力方
法などにより定まるものであり、いずれの場合に対応さ
せてもよい。画像メモリ4に格納する画像の論理的な原
点及び座標軸は、物理的な画像メモリ4の画素の位置と
独立に定めることができる。X軸とY軸の設定は自由で
あるが、説明の便宜上、X方向は左から右(すなわち、
Xの増加方向)に水平方向、Y方向は上から下(すなわ
ち、Yの増加方向)に垂直方向とする。
When the image is a grayscale image, a code value corresponding to the luminance is set. The binary image may be obtained by binarizing the grayscale image set in the image memory 4 or may be directly set in the image memory 4 depending on the image input method. A binary image is represented by only black and white pixels, but code values corresponding to the respective luminance values of the black and white pixels (for example, 1 for black pixels and 0 for white pixels).
Shall be specified. Whether the black pixel has a high brightness part or a low brightness part depends on the target image and the input method thereof, and may correspond to either case. The logical origin and coordinate axes of the image stored in the image memory 4 can be determined independently of the physical pixel position of the image memory 4. The X axis and Y axis can be set freely, but for convenience of explanation, the X direction is from left to right (that is,
The X direction is the horizontal direction, and the Y direction is the vertical direction from top to bottom (that is, the Y increasing direction).

【0022】記法と定義を次に示すが、これらの記法の
一部は、以下の説明中に現れない場合もある。
Notations and definitions are given below, but some of these notations may not appear in the description below.

【0023】[0023]

【数1】 [Equation 1]

【0024】f(X,Y):画素のアドレス(X,Y)
における輝度である。 FA:指紋領域である。指紋領域は、指紋境界のみで表
現できるので、指紋境界情報としてメモリ6に記憶す
る。指紋境界は、指紋領域内として扱う。 (XC ,YC ):指紋の近似的中心点のアドレスであ
る。 (XRC,YRC):登録指紋の近似的中心点のアドレスで
ある。
F (X, Y): pixel address (X, Y)
Is the brightness at. FA: Fingerprint area. Since the fingerprint area can be expressed only by the fingerprint boundary, it is stored in the memory 6 as fingerprint boundary information. The fingerprint boundary is treated as within the fingerprint area. (X C , Y C ): Address of the approximate center point of the fingerprint. (X RC , Y RC ): Address of the approximate center point of the registered fingerprint.

【0025】(XTC,YTC):検査指紋の近似的中心点
のアドレスである。 Rth:登録指紋画像(濃淡画像又は二値画像)から得ら
れる登録指紋二値画像(第1画像)に、少なくとも細め
処理を行うことにより得られた登録指紋変更画像(すな
わち、第1変更画像)である。 Tth:検査指紋画像(濃淡画像又は二値画像)から得ら
れる登録指紋二値画像に、少なくとも細め処理を行うこ
とにより得られた、検査指紋変更画像(すなわち、第2
変更画像)である。
(X TC , Y TC ): Address of the approximate center point of the inspection fingerprint. Rth: Registered fingerprint changed image (that is, first changed image) obtained by at least thinning the registered fingerprint binary image (first image) obtained from the registered fingerprint image (grayscale image or binary image) Is. Tth: An inspection fingerprint change image (that is, a second image obtained by performing at least thinning processing on a registered fingerprint binary image obtained from the inspection fingerprint image (grayscale image or binary image).
(Changed image).

【0026】RA:登録指紋変更画像Rthにおける指紋
領域内にある全部の黒画素のアドレス(X,Y)の集
合。RAは、RT(0)、RB(0)、及び非使用指紋
領域黒画素の和集合。 RT(0):RT(0)は、RAの部分集合である。R
T(0)は、RAの小領域として、1つ以上の任意の数
の分離した画素集合の領域を指定できる。RT(0)を
サブテンプレートと呼ぶ。サブテンプレートを抽出する
画像の部分をサブテンプレート部分と呼ぶことがある。
このサブテンプレートは画像の位置合せに用いる。(図
3参照。) RB(0):RAからRT(0)を除いた部分の黒画素
のアドレス集合。RB(0)は、RAの部分集合であ
る。1つ以上の任意の数の分離した画素集合の領域を指
定できる。RB(0)を非サブテンプレートと呼ぶ。非
サブテンプレートを抽出する画像の部分を非サブテンプ
レート部分と呼ぶことがある。非サブテンプレートは画
像の位置合せに用いない。(図3参照。) RT(S):登録指紋変更画像の座標軸を、任意に定め
た点を中心にS度回転させたときのサブテンプレートR
T(0)の黒画素のアドレス(X,Y)の集合である。
RA: A set of addresses (X, Y) of all black pixels in the fingerprint area in the registered fingerprint change image Rth. RA is the union of RT (0), RB (0), and unused fingerprint area black pixels. RT (0): RT (0) is a subset of RA. R
T (0) can specify an area of one or more arbitrary separated pixel sets as a small area of RA. RT (0) is called a sub template. The part of the image from which the sub-template is extracted may be called the sub-template part.
This sub-template is used for image registration. (See FIG. 3.) RB (0): Address set of black pixels in the portion excluding RT (0) from RA. RB (0) is a subset of RA. Any number of one or more separate regions of the pixel set can be specified. RB (0) is called a non-subtemplate. The part of the image from which the non-subtemplate is extracted may be called the non-subtemplate part. Non-subtemplates are not used for image registration. (See FIG. 3.) RT (S): Sub-template R when the coordinate axis of the registered fingerprint change image is rotated S degrees about an arbitrarily determined point.
It is a set of addresses (X, Y) of black pixels of T (0).

【0027】RT(S,H,V):登録指紋変更画像の
座標軸を、任意の点(例えば、登録指紋の近似的中心
点)を中心にS度回転後、水平移動H、垂直移動Vを行
った後の座標軸におけるサブテンプレートRT(0)の
アドレスの集合である。RT(0,0,0)=RT
(0),RT(S,0,0)=RT(S)である。(移
動位置を指定するS,H,Vの一組の値により、登録指
紋変更画像を座標変換により移動した1つのパターンが
定まる。) RB(S,H,V):登録指紋変更画像の座標軸を、任
意の点(例えば、登録指紋の近似的中心点)を中心にS
度回転後、水平移動H、垂直移動Vを行った後の座標軸
における非サブテンプレートRB(0)のアドレスの集
合である。RB(0,0,0)=RB(0)、RB
(S,0,0)=RB(S)である。
RT (S, H, V): The coordinate axis of the registered fingerprint change image is rotated S degrees about an arbitrary point (for example, the approximate center point of the registered fingerprint), and then horizontal movement H and vertical movement V are performed. It is a set of addresses of the sub-template RT (0) on the coordinate axis after the execution. RT (0,0,0) = RT
(0), RT (S, 0, 0) = RT (S). (One pattern in which the registered fingerprint change image is moved by coordinate conversion is determined by a set of values of S, H, and V that specify the moving position.) RB (S, H, V): Coordinate axis of the registered fingerprint change image S around an arbitrary point (for example, the approximate center point of the registered fingerprint)
It is a set of addresses of the non-sub-template RB (0) on the coordinate axis after the horizontal movement H and the vertical movement V after the rotation. RB (0,0,0) = RB (0), RB
(S, 0,0) = RB (S).

【0028】N1m :サブテンプレート一致黒画素数で
あり、登録指紋のサブテンプレートの黒画素と検査指紋
の黒画素との一致黒画素数を表す。 N1c :サブテンプレート総黒画素数であり、登録指紋
のサブテンプレートの総黒画素数を表す。 N2m :非サブテンプレート一致黒画素数であり、登録
指紋の非サブテンプレートの黒画素と検査指紋の黒画素
との一致黒画素数を表す。
N1m is the number of sub-template matching black pixels, and represents the number of matching black pixels between the sub-template black pixel of the registered fingerprint and the inspection fingerprint black pixel. N1c: The total number of black pixels of the sub template, which represents the total number of black pixels of the sub template of the registered fingerprint. N2m: The number of non-sub-template matching black pixels, which represents the number of matching black pixels between the non-sub-template black pixels of the registered fingerprint and the inspection fingerprint black pixel.

【0029】N2c :非サブテンプレート総黒画素数で
あり、登録指紋の非サブテンプレートの総黒画素数を表
す。 Nm :N1m 又はN2m 。カウンタNm は、Nm の計算
のための計数器の値。 Nc :N1c 又はN2c 。カウンタNc は、Nc の計算
のための計数器の値。 図3及び図4は、画像メモリ4における画像10におい
て、指紋境界により定まる指紋領域と、画像の位置合わ
せを行うための画像の部分集合であるサブテンプレート
RT(0)を抽出する部分及び画像の位置合わせを行う
ための画像の部分集合以外の画像の部分集合である非サ
ブテンプレートRB(0)を抽出する部分の関係の例を
表している。例1は、サブテンプレート部分と非サブテ
ンプレート部分が接続して区分されている場合であり、
公知であるが、本発明でも利用できる。例2〜例4は、
本発明による区分の例であり、例2はサブテンプレート
RT(0)と非サブテンプレートRB(0)とがそれぞ
れ複数とされ、かつこれらはサブテンプレート、非サブ
テンプレート以外の画素集合により互いに分離されてい
る。例3は非サブテンプレートは連続した1個で、サブ
テンプレートRT(0)が複数に分離されている。この
逆にサブテンプレートRT(0)が連続した1個で非サ
ブテンプレートRB(0)を分離した複数としてもよ
い。例4はサブテンプレートRT(0)に対し、これと
離れてこれを囲んで非サブテンプレートRB(0)が設
けられている。
N2c: The total number of black pixels of the non-subtemplate, which represents the total number of black pixels of the non-subtemplate of the registered fingerprint. Nm: N1m or N2m. Counter Nm is the value of the counter for the calculation of Nm. Nc: N1c or N2c. Counter Nc is the value of the counter for the calculation of Nc. 3 and 4 show, in the image 10 in the image memory 4, the fingerprint area defined by the fingerprint boundary and the portion and the image of the sub template RT (0) that is a subset of the image for performing the image alignment. An example of the relationship of the parts for extracting the non-sub-template RB (0), which is a subset of images other than the subset of images for performing alignment, is shown. Example 1 is a case where the sub-template part and the non-sub-template part are connected and divided,
Although it is known, it can be used in the present invention. Examples 2 to 4
This is an example of division according to the present invention. In Example 2, a plurality of sub-templates RT (0) and non-sub-templates RB (0) are provided, and these are separated from each other by pixel sets other than sub-templates and non-sub-templates. ing. In Example 3, the number of non-sub-templates is continuous and one sub-template RT (0) is separated. Conversely, a plurality of non-sub-templates RB (0) may be separated by one continuous sub-template RT (0). In Example 4, a non-sub-template RB (0) is provided to surround the sub-template RT (0) apart from the sub-template RT (0).

【0030】指紋画像の処理を行うための手段を以下に
述べる。なお、各手段の手順におけるステップで、その
次に行う処理の記述がない場合は、直後のステップに進
むものとする。各手段で用いる定数は、画像検査装置1
及び画像入力装置2における種々の条件を考慮して、静
的または動的に適切な値を設定することとする。各ステ
ップの実現は、処理の内容が同じであれば、変形可能で
ある。 (1) 平滑化の処理手段 平滑化は、指紋画像の雑音の影響を減らすための処理で
ある。平滑化の処理は、公知の方法を用いることができ
る(例えば、任意の画素の近傍画素の値を用いる局所加
重平均フィルタなどを用いることができる)。
The means for processing the fingerprint image will be described below. If there is no description of the process to be performed next in a step in the procedure of each means, the process immediately proceeds to the next step. The constant used in each means is the image inspection device 1
In addition, in consideration of various conditions in the image input device 2, an appropriate value is set statically or dynamically. The implementation of each step can be modified as long as the content of the process is the same. (1) Smoothing processing means Smoothing is processing for reducing the influence of noise in the fingerprint image. A known method can be used for the smoothing process (for example, a local weighted average filter using the values of neighboring pixels of an arbitrary pixel can be used).

【0031】画像メモリ4に直接に二値画像を入力でき
る場合には、平滑化は省略する。 (2) 二値化と背景分離の処理手段 二値化は、濃淡画像を二値画像に変換する処理である。
背景分離は、画像メモリ4における画像10の指紋画像
の有効な範囲を明確化する処理である。二値化と背景分
離を行う手順の例を手順Bに述べる。手順Bの入力情報
は、入力画像情報である。手順Bの出力情報は、出力画
像の二値画像、及び指紋境界情報である。画像メモリ4
に直接に二値画像を入力できる種類の画像入力装置を用
いる場合には、二値化(ステップB1)は省略して、背
景分離だけを実行する。 (手順B)Kを部分領域のX方向の長さ(=部分領域の
Y方向の長さ)を表す定数とする。
When the binary image can be directly input to the image memory 4, the smoothing is omitted. (2) Binarization and Background Separation Processing Means Binarization is a process of converting a grayscale image into a binary image.
Background separation is a process of clarifying the effective range of the fingerprint image of the image 10 in the image memory 4. An example of a procedure for performing binarization and background separation will be described in procedure B. The input information of the procedure B is input image information. The output information of the procedure B is the binary image of the output image and the fingerprint boundary information. Image memory 4
When an image input device of a type capable of directly inputting a binary image is used, the binarization (step B1) is omitted and only background separation is executed. (Procedure B) Let K be a constant representing the length of the partial region in the X direction (= the length of the partial region in the Y direction).

【0032】L=(Xh +1)/K とする。ここでは、Lが整数となるようにKを選択する
(一般的には、部分領域の長さを、部分領域ごとに可変
とすることが可能)。 Kmax =((Xh +1)/K)−1 とする。画像10について、部分領域を一意に識別する
ための部分領域アドレスを各部分領域の先頭の画素アド
レスとする。任意の画素アドレス(X,Y)は、部分領
域アドレスJ(M,N)では、M=[X/K]、かつN
=[Y/K]である。したがって、部分領域アドレスJ
(M,N)に対応する画素アドレス(X,Y)は、 X=K・M, (M=0,1,2,…,Kmax ) Y=K・M, (N=0,1,2,…,Kmax ) により求まる。ステップB1 (二値化): M=0,1,2,…,Kmax N=0,1,2,…,Kmax について、以下の処理を行う。各部分領域J(M,N)
ごとに、各部分領域内のすべての画素の輝度平均値Bav
(M,N)を、Bav(M,N)=(部分領域内の画素の
輝度の和)/(部分領域内の画素数)により求める。次
に、 X=K・M, (M=0〜Kmax ) Y=K・N, (N=0〜Kmax ) における(M,N)は、画像10の範囲を対象とする。
すなわち、画像の範囲が、 0≦X≦Xh 0≦Y≦Yh のときは、 M=0〜[Xh /K] N=0〜[Yh /K] の範囲を対象とする。このとき、 画像10の部分領域の総数=([Xh /K]+1)・
([Yh /K]+1)となる。各部分領域について、B
av(X,Y)を求めた部分領域の画素(X,Y)の輝度
f(X,Y)について、二値化のしきい値Tを、 T=部分領域輝度平均値+D (Dは、整数(正,負,又は零)の定数である) とし、このときの部分領域(M,N)についての(X,
Y)、すなわち、 K・M≦X≦K・(M+1)−1 K・N≦Y≦K・(N+1)−1 の範囲の(X,Y)について、 f(X,Y)≧Tのとき、(X,Y)を白画素に設定す
る(ただし、白黒を反転するときは黒画素に設定す
る)。 f(X,Y)<Tのとき、(X,Y)を黒画素に設定す
る(ただし、白黒を反転するときは白画素に設定す
る)。
Let L = (X h +1) / K. Here, K is selected so that L is an integer (generally, the length of the partial area can be made variable for each partial area). Let K max = ((X h +1) / K) −1. For the image 10, the partial area address for uniquely identifying the partial area is set as the leading pixel address of each partial area. An arbitrary pixel address (X, Y) is M = [X / K] and N at the partial area address J (M, N).
= [Y / K]. Therefore, the partial area address J
The pixel address (X, Y) corresponding to (M, N) is: X = K · M, (M = 0, 1, 2, ..., K max ) Y = K · M, (N = 0, 1, 2, ..., K max ). Step B1 (binary conversion): M = 0,1,2, ..., K max N = 0,1,2, ..., the K max, the following process is performed. Each partial area J (M, N)
, The average brightness value Bav of all pixels in each partial area
(M, N) is calculated by Bav (M, N) = (sum of brightness of pixels in partial area) / (number of pixels in partial area). Next, (M, N) in X = K · M, (M = 0 to K max ) Y = K · N, (N = 0 to K max ) covers the range of the image 10.
That is, when the image range is 0 ≦ X ≦ Xh 0 ≦ Y ≦ Yh, the range of M = 0 to [Xh / K] N = 0 to [Yh / K] is targeted. At this time, the total number of partial areas of the image 10 = ([Xh / K] +1).
([Yh / K] +1). B for each subregion
For the brightness f (X, Y) of the pixel (X, Y) of the partial area for which av (X, Y) is obtained, a threshold value T for binarization is set as follows: T = average brightness of partial area + D (D is Is a constant of integer (positive, negative, or zero), and (X,
Y), that is, for (X, Y) in the range of K · M ≦ X ≦ K · (M + 1) −1 K · N ≦ Y ≦ K · (N + 1) −1, f (X, Y) ≧ T At this time, (X, Y) is set to a white pixel (however, when inverting black and white, it is set to a black pixel). When f (X, Y) <T, (X, Y) is set to a black pixel (however, when black and white is inverted, it is set to a white pixel).

【0033】ここで、Bl 及びBH を、有効部分領域と
無効部分領域を区分するための定数とする。ステップB2 (有効部分領域の判定):(請求項8の発
明) ステップB1の結果により得られた二値画像に対して、
部分領域輝度平均値を再度求める。次に、 部分領域アドレスIMN=([X/K],[Y/K]) (部分領域アドレスは、各部分領域の先頭アドレスであ
る) X=K・M, (M=0,1,2,…,Kmax ) Y=K・N, (N=0,1,2,…,Kmax ) について、部分領域輝度平均値関数により求めた輝度平
均値Bav(X,Y)により、各部分領域ごとに、有効/
無効を判定する。すなわち、 BL ≦Bav(X,Y)≦BH であるときに、その部分領域が有効部分領域であると判
定し、有効部分領域テーブルY(M,N)に有効表示を
設定する。ここでBL 及びBH は有効部分領域と無効部
分領域とを区分するための定数である。
Here, B 1 and B H are constants for distinguishing the effective partial area and the invalid partial area. Step B2 (determination of effective partial area): (Invention of claim 8) For the binary image obtained as a result of Step B1,
The partial area brightness average value is obtained again. Next, partial area address I MN = ([X / K], [Y / K]) (the partial area address is the start address of each partial area) X = K · M, (M = 0, 1, 2, ..., K max ) Y = K · N, (N = 0,1,2, ..., K max ), each of which is calculated by the brightness average value Bav (X, Y) obtained by the partial area brightness average value function. Effective / for each partial area
Determine invalid. That is, when BL ≤ Bav (X, Y) ≤ BH , it is determined that the partial area is the effective partial area, and the effective display is set in the effective partial area table Y (M, N). Here, BL and BH are constants for distinguishing the effective partial area and the invalid partial area.

【0034】[0034]

【数2】 [Equation 2]

【0035】画像10の無効部分領域は、白画素に設定
する。有効部分領域を濃淡画像から直接求めるのは輝度
の分布を該領域ごとに調べる必要があるため、処理が複
雑となる。そこで、一度二値化し、その二値画像からそ
の平均輝度を求めて処理すると処理がし易い。ステップB3 (有効部分領域の数の検査):Y(M,
N)により YT=有効部分領域の数 を計数し、 YT≧YC (YCは、定数) であるときは、ステップB4に行く。
The invalid partial area of the image 10 is set to a white pixel. To obtain the effective partial area directly from the grayscale image, it is necessary to check the luminance distribution for each area, and the processing becomes complicated. Therefore, once binarized, the average luminance is obtained from the binarized image and processed. Step B3 (inspection of the number of effective partial areas): Y (M,
According to N), YT = the number of effective partial areas is counted, and if YT ≧ YC (YC is a constant), then go to step B4.

【0036】YT<YCであるときは、有効部分領域数
不足エラーにより、本手順をエラーリターンする。ステップB4 (部分領域単位の指紋境界の左端):部分
領域指紋境界情報を{(NT ,ML ,MR ),NT =0
〜Kmax }で表し、各N=NT の値について、ML≦M
≦MR が部分領域単位の指紋領域である。
If YT <YC, this procedure returns with an error due to an error of the number of effective partial areas. Step B4 (left end of fingerprint boundary in unit of partial area): partial area fingerprint boundary information is {(N T , M L , M R ), N T = 0
˜K max }, and for each N = N T value, M L ≦ M
≦ M R is a fingerprint area in sub-area units.

【0037】ここでは、部分領域単位に、指紋境界の左
端ML を求める。N=0から開始して、N=NT ,(N
T =0〜Kmax )について、次の処理を行う。左端(M
=0)からMの増加方向について、順次に有効部分領域
テーブルGの要素G(M,N)の1(有効部分領域表
示)を探索し、1がKC 個以上(KC は、部分領域の指
紋境界を判定するための、1以上の定数)連続する部分
の最初のMの値MLをそのときのNについての指紋領域
の左端とする。M=0〜Kmax で1(有効領域表示)が
連続してKC 個以上発見できないときは、そのNの値
は、すべてのMについて非指紋領域であり、非指紋領域
のNTでは、 ML =MR =−1 とする。ステップB5 (部分領域ごとの指紋境界の右端):ここ
では、部分領域単位に、指紋境界の右端MR を求める。
N=0から開始して、N=NT 、(NT =0〜Kmax
について、ステップB4で左端が設定されていないN
(すなわち、ML =−1のときのN)は飛ばして、右端
(M=Kmax )からMの減少方向について、順次に有効
部分領域テーブルGの要素G(M,N)の1(有効部分
領域表示)を探索し、1がKC 個以上(KC は定数)連
続する部分の最初のMの値MR をそのときのNについて
の指紋領域の右端とする。以上により、部分領域指紋境
界情報{(NT ,ML ,MR ),NT =0〜Kmax }が
求まる。ステップB6 (各画素ごとの指紋境界情報):部分領域
指紋境界情報{(NT ,ML ,MR ),NT =0〜K
max }から、画素ごとの指紋境界情報を求める。画素ご
との指紋境界情報を{(YT ,XL ,XR ),YT =0
〜Yh −1}で表し、これは、各YT の値について、X
L ≦X≦XR が指紋領域の意味である。
Here, the left end M L of the fingerprint boundary is obtained for each partial area. Starting from N = 0, N = N T , (N
The following processing is performed for T = 0 to K max ). Left edge (M
= 0) to M in the increasing direction, 1 (effective partial area display) of the element G (M, N) of the effective partial area table G is sequentially searched, and 1 is K C or more (K C is a partial area). The value M L of the first M of a continuous portion for determining the fingerprint boundary of is the left end of the fingerprint area for N at that time. When 1 (effective area display) cannot be found continuously for K C or more at M = 0 to K max , the value of N is a non-fingerprint area for all M, and N T of the non-fingerprint area is Let M L = M R = −1. Step B5 (right edge of fingerprint boundary for each partial area): Here, the right edge M R of the fingerprint boundary is obtained for each partial area.
Starting from N = 0, N = N T , (N T = 0 to K max ).
, The left end is not set in step B4
(That is, N when M L = −1) is skipped, and 1 (effective) of the element G (M, N) of the effective partial area table G is sequentially obtained in the decreasing direction of M from the right end (M = K max ). The partial area display) is searched for, and the first value M R of the portion where 1 is K C or more (K C is a constant) is set as the right end of the fingerprint area for N at that time. From the above, the partial area fingerprint boundary information {(N T , M L , M R ), N T = 0 to K max } is obtained. Step B6 (fingerprint boundary information for each pixel): Partial area fingerprint boundary information {(N T , M L , M R ), N T = 0 to K
The fingerprint boundary information for each pixel is obtained from max }. Fingerprint boundary information for each pixel is expressed as {(Y T , XL , X R ), Y T = 0.
Expressed in to Y h -1}, which is the value of each Y T, X
L ≦ X ≦ X R means the fingerprint area.

【0038】部分領域指紋境界情報により、N=0〜K
max において、 K・N≦Y≦K・N+Kmax のY=YT について、 XL =K・ML R =K・MR +Kmax として、各画素ごとの指紋境界情報{(YT ,XL ,X
R ),YT =0〜Yh −1}を求める。 (手順
B終り) なお、以後、単に、指紋境界情報というときには、各画
素ごとの指紋境界情報{(YT ,XL ,XR ),YT
0〜Yh −1}を意味する。 (3) 画像入力装置から画像メモリへの入力確定契機
の設定手段画像入力装置2から画像メモリ4に入力され
る画像10は、撮像装置7の対象物の移動により変化す
るため、画像メモリ4の画像10を確定する契機を定め
る必要がある。このための処理には、 画像入力装置2から画像検査装置1に対して信号に
より画像の確定契機を通知する処理、 利用者が、画像検査装置1に画像の確定契機を指示
する処理、又は、 画像検査装置1が、画像の確定契機を、画像メモリ
4の画像10の状態を調べて定める処理、 がある。ここでは、の処理の実施例を示す。
Depending on the partial area fingerprint boundary information, N = 0 to K
At max , for Y = Y T of K · N ≦ Y ≦ K · N + K max , the fingerprint boundary information for each pixel {(Y T , K L = K · M L X R = K · M R + K max XL , X
R ), Y T = 0 to Y h -1}. (End of procedure B) Note that, hereinafter, when simply referred to as fingerprint boundary information, fingerprint boundary information for each pixel {(Y T , XL , X R ), Y T =
Means 0~Y h -1}. (3) Setting means for triggering input confirmation from the image input device to the image memory The image 10 input from the image input device 2 to the image memory 4 changes due to the movement of the object of the image pickup device 7, and therefore the image memory 4 It is necessary to determine an opportunity to determine the image 10. To this end, the image input apparatus 2 notifies the image inspection apparatus 1 of a signal confirmation trigger by a signal, the user instructs the image inspection apparatus 1 to confirm the image confirmation trigger, or There is a process in which the image inspection device 1 determines the timing of image confirmation by checking the state of the image 10 in the image memory 4. Here, an example of the processing of is shown.

【0039】画像入力の契機を、画像メモリ4の小領域
の有効部分領域率により判定する。有効部分領域率は、
手順BのステップB1〜ステップB3と同様に求めるこ
とができる。その手順を手順Bs に示す(手順Bs にお
ける定数の値は、手順Bにおける定数の値と異なっても
よい)。手順Bs により、有効部分領域の比率がしきい
値以下のときは、一定時間の待ちの後、手順Bs を再試
行する。手順Bs の入力情報は、入力画像情報、及び画
像メモリ4の中の小ウインドウ領域の範囲である。小ウ
インドウ領域は、手順Bで使用する画像10の範囲に含
まれる範囲である。なお、処理範囲を手順Bよりも小さ
くするのは、処理時間を少なくするためである。処理時
間が問題なければ、手順Bで使用する画像10をすべて
対象としてもよい。手順Bs の出力情報は、画像10の
確定可否である。 (手順Bs )(請求項9の発明と対応) Kを部分領域のX方向の長さ(=部分領域のY方向の長
さ)を表す定数とする。
The trigger for image input is determined by the effective partial area ratio of the small area of the image memory 4. The effective partial area ratio is
It can be obtained in the same manner as in step B1 to step B3 of procedure B. The procedure is shown in procedure Bs (the value of the constant in procedure Bs may be different from the value of the constant in procedure B). When the ratio of the effective partial area is equal to or smaller than the threshold value by the procedure Bs, the procedure Bs is retried after waiting for a fixed time. The input information of the procedure Bs is the input image information and the range of the small window area in the image memory 4. The small window area is a range included in the range of the image 10 used in the procedure B. The reason why the processing range is smaller than that in the procedure B is to shorten the processing time. If the processing time does not matter, all the images 10 used in the procedure B may be targeted. The output information of the procedure Bs is whether or not the image 10 can be confirmed. (Procedure Bs) (Corresponding to the Invention of Claim 9) Let K be a constant representing the length of the partial region in the X direction (= the length of the partial region in the Y direction).

【0040】L=(Xh +1)/K とする。ここでは、Lが整数となるようにKを選択する
(一般的には、部分領域の長さを、部分領域ごとに可変
とすることが可能)。 Kmax =((Xh +1)/K)−1 とする。画像10について、部分領域を一意に識別する
ための部分領域アドレスを各部分領域の先頭の画素アド
レスとする。任意の画素アドレス(X,Y)は、部分領
域アドレスJ(M,N)では、M=[X/K]、かつN
=[Y/K]、である。したがって、部分領域アドレス
J(M,N)に対応する画素アドレス(X,Y)は、 X=K・M, (M=0,1,2,…,Kmax ) Y=K・N, (N=0,1,2,…,Kmax ) により求まる。ステップBs 1 (二値化): M=0,1,2,…,Kmax N=0,1,2,…,Kmax について、以下の処理を行う。各部分領域J(M,N)
ごとに、各部分領域内のすべての画素の輝度平均値Bav
(M,N)を、 Bav(M,N)=(部分領域内の画素の輝度の和)/
(部分領域内の画素数) により求める。
Let L = (X h +1) / K. Here, K is selected so that L is an integer (generally, the length of the partial area can be made variable for each partial area). Let K max = ((X h +1) / K) −1. For the image 10, the partial area address for uniquely identifying the partial area is set as the leading pixel address of each partial area. An arbitrary pixel address (X, Y) is M = [X / K] and N at the partial area address J (M, N).
= [Y / K]. Therefore, the pixel address (X, Y) corresponding to the partial area address J (M, N) is: X = K · M, (M = 0, 1, 2, ..., K max ) Y = K · N, ( N = 0, 1, 2, ..., K max ). Step Bs 1 (binarization): M = 0,1,2, ..., K max N = 0,1,2, ..., the K max, the following process is performed. Each partial area J (M, N)
, The average brightness value Bav of all pixels in each partial area
(M, N), Bav (M, N) = (sum of brightness of pixels in partial area) /
(Number of pixels in partial area)

【0041】次に、 X=K・M (M=0〜Kmax ) Y=K・N (N=0〜Kmax ) における。(M,N)は、以下のステップではすべて小
ウインドウ領域のみを対象とする。すなわち、小ウイン
ドウ領域が、 XS ≦X≦XS +XL −1 YS ≦Y≦YS +YL −1 のときは、 M=[XS /K]〜[(XS +XL −1)/K] N=[YS /K]〜[(YS +YL −1)/K] の範囲を対象とする。
Next, at X = K · M (M = 0 to K max ) and Y = K · N (N = 0 to K max ). (M, N) targets only the small window area in the following steps. That is, when the small window area is X S ≦ X ≦ X S + XL −1 Y S ≦ Y ≦ Y S + Y L −1, M = [X S / K] to [(X S + X L −1 ) / K] N = [Y S / K] to target range ~ [(Y S + Y L -1) / K].

【0042】小ウインドウ領域内の部分領域の総数= ([(XS +XL −1)/K]−[XS /K]+1)・
([(YS +YL −1)/K]−[YS /K]+1) 各部分領域について、Bav(X,Y)を求めた部分領域
の画素(X,Y)の輝度f(X,Y)について、二値化
のしきい値Tを、 T=部分領域輝度平均値+D (Dは、整数(正,負,又は零)の定数である。) とし、このときの部分領域(M,N)についての(X,
Y)、すなわち、 K・M≦X≦K・(M+1)−1 K・N≦Y≦K・(N+1)−1 の範囲の(X,Y)について、 f(X,Y)≧Tのとき、(X,Y)を白画素(白黒反
転指定有のときは黒画素)に設定する。 f(X,Y)<Tのとき、(X,Y)を黒画素(白黒反
転指定有のときは白画素)に設定する。ステップBs 2 (有効部分領域の判定):ステップBs
1の結果により得られた二値画像に対して、部分領域輝
度平均値を再度求める。次に、
Total number of partial areas in the small window area = ([(X S + XL −1) / K] − [X S / K] +1) ·
([(Y S + Y L −1) / K] − [Y S / K] +1) For each partial region, the brightness f (X) of the pixel (X, Y) of the partial region for which Bav (X, Y) is obtained , Y), the binarization threshold value T is T = average brightness of partial area + D (D is an integer (positive, negative, or zero) constant), and the partial area at this time ( (M, N) for (X,
Y), that is, for (X, Y) in the range of K · M ≦ X ≦ K · (M + 1) −1 K · N ≦ Y ≦ K · (N + 1) −1, f (X, Y) ≧ T At this time, (X, Y) is set to a white pixel (black pixel when black-and-white inversion is designated). When f (X, Y) <T, (X, Y) is set to a black pixel (white pixel when black-and-white inversion is designated). Step Bs 2 (determination of effective partial area): Step Bs
For the binary image obtained from the result of 1, the partial area luminance average value is obtained again. next,

【0043】[0043]

【数3】 [Equation 3]

【0044】(部分領域アドレスは、各部分領域の先頭
アドレスである) X=K・M, (M=0,1,2,…,Kmax ) Y=K・N, (N=0,1,2,…,Kmax ) の内の小ウインドウ領域内について、部分領域輝度平均
値関数により求めた輝度平均値Bav(X,Y)により、
各部分領域ごとに、有効/無効を判定する。すなわち、 BL ≦Bav(X,Y)≦BH であるときに、その部分領域が有効領域であると判定
し、有効部分領域テーブルY(M,N)に有効表示を設
定する。ここで、BL 及びBH を、有効部分領域と無効
部分領域を区分するための定数とする。
(Partial area address is the start address of each partial area) X = K · M, (M = 0, 1, 2, ..., K max ) Y = K · N, (N = 0, 1) , 2, ..., K max ) in the small window area, by the average brightness value Bav (X, Y) obtained by the partial area average brightness function,
Validity / invalidity is determined for each partial area. That is, when BL ≤ Bav (X, Y) ≤ BH , it is determined that the partial area is the effective area, and the effective display is set in the effective partial area table Y (M, N). Here, BL and BH are constants for distinguishing the effective partial area and the invalid partial area.

【0045】[0045]

【数4】 [Equation 4]

【0046】ステップBs 3(有効部分領域の数の検
査):Y(M,N)により、小ウインドウ領域内の YT=有効部分領域の数 を計数し、 YT≧YCB, (YCBは、定数。) であるときは、画像入力確定可で終了する。
Step Bs 3 (inspection of the number of effective partial areas): Y (M, N) counts YT = the number of effective partial areas in the small window area, and YT ≧ YCB, (YCB is a constant. ), The image input can be confirmed and the process ends.

【0047】YT<YCB であるときは、画像入力確定不可で終了する。 (手順Bs 終り) (4) 画像補正の処理手段 画像補正をどの程度行うかは、画像の品質に依存して定
める必要があるものであり、必要に応じて、省略又は増
強を行う。例えば、画像10に対して、二値画像の指紋
領域内の各画素の周辺の画素パターンにより、孤立黒画
素集合の除去(白画素に変更)、孤立白画素集合の穴埋
め(黒画素に変更)などの簡易な画像補正を行うことが
できる。 (5) 近似的中心点を求める処理手段 画像10にある指紋の二値画像から、指紋領域の近似的
中心点(XC ,YC )を求めるための手順を以下の手順
Qに示す。手順Qの入力情報は、入力画像情報、及び指
紋境界情報である。手順Qの出力情報は、近似的中心点
(XC ,YC )である。図7に、各定数と指紋領域及び
近似的中心点の関係を示す。 (手順Q)ステップQ1(YC を求めるための処理): VL ≦X≦VR の範囲について、 水平線Y=KAi ,(i=1,2,…,n; HD ≦Y
≦HU )と、指紋線である黒画素線との交線数KHi
(i=1,2,…,n)を求める。ここで、個々の交わ
った部分の黒画素の線分幅は一定値(例えば1画素)以
上とする。HD ,HU ,VL ,VR は、VL ≦X≦
R 、かつHD ≦Y≦HU の区間が、指紋領域内であ
り、かつ近似的中心点の設定可能な範囲となるように選
択した定数であるKAi ,(i=1,2,…,n)は、
走査位置を定める定数である。
When YT <YCB, the image input cannot be determined and the process ends. (End of procedure Bs) (4) Processing means for image correction It is necessary to determine how much image correction is performed depending on the image quality, and if necessary, omit or enhance. For example, for the image 10, the isolated black pixel set is removed (changed to white pixels) and the isolated white pixel set is filled (changed to black pixels) by the pixel pattern around each pixel in the fingerprint area of the binary image. It is possible to perform simple image correction such as. (5) Processing means for obtaining approximate center point The procedure for obtaining the approximate center point (X C , Y C ) of the fingerprint area from the binary image of the fingerprint in the image 10 is shown in the following procedure Q. The input information of the procedure Q is input image information and fingerprint boundary information. The output information of the procedure Q is the approximate center point (X C , Y C ). FIG. 7 shows the relationship between each constant, the fingerprint area, and the approximate center point. (Step Q) step Q1 (processing for calculating a Y C): for the range of V L ≦ X ≦ V R, the horizontal line Y = KA i, (i = 1,2, ..., n; H D ≦ Y
≦ H U ) and the number of intersecting lines KH i of the black pixel line which is the fingerprint line,
(I = 1, 2, ..., N) is calculated. Here, the line segment width of the black pixel in each intersecting portion is set to a certain value (for example, one pixel) or more. H D, H U, V L , V R is, V L ≦ X ≦
V R, and H D ≦ Y ≦ H U sections is the fingerprint area, and a selected constant such that the setting range of the approximate center point KA i, (i = 1,2, …, N) is
It is a constant that determines the scanning position.

【0048】次に、水平線Y=KAi に対する交線数K
i ,(i=1,2,…,n)について、KHi ,(i
=1,2,…,n)が最大となるi=im を求める。一
般にim は、1つ以上ある(Ty 個とする)。近似的中
心点のY座標であるYC を、
Next, the number of intersecting lines K with respect to the horizontal line Y = KA i
For H i , (i = 1, 2, ..., N), KH i , (i
= 1, 2, ..., N) is maximized to obtain i = i m . Generally i m is (the T y pieces) are one or more. Y C , which is the Y coordinate of the approximate center point,

【0049】[0049]

【数5】 [Equation 5]

【0050】ステップQ2(XC を求めるための処
理):HD ≦Y≦HU の範囲について、垂直線X=KB
i ,(i=1,2,…,n; VL ≦X≦VR )と、指
紋線である黒画素線との交線数KVi ,(i=1,2,
…,n)を求める。ここで、交わった部分の黒画素の線
分幅は一定値(例えば1画素)以上とする。KBi
(i=1,2,…,n)は定数である。
Step Q2 (Process for obtaining X C ): Vertical line X = KB in the range of H D ≦ Y ≦ H U
i , (i = 1, 2, ..., N; V L ≦ X ≦ V R ) and the number of intersection lines KV i , (i = 1, 2,
..., n) is calculated. Here, the line segment width of the black pixel in the intersecting portion is set to a certain value (for example, one pixel) or more. KB i ,
(I = 1, 2, ..., N) is a constant.

【0051】次に、垂直線X=KBi に対する交線数K
i ,(i=1,2,…,n)について、KVi ,(i
=1,2,…,n)が最大となるi=is を求める。一
般にis は、1つ以上ある(Tx 個とする)。近似的中
心点のX座標であるXC を、
Next, the number of intersecting lines K with respect to the vertical line X = KB i
For V i , (i = 1, 2, ..., N), KV i , (i
= 1, 2, ..., N) is maximized to find i = i s . In general, there are one or more i s (T x pieces). X C , which is the X coordinate of the approximate center point,

【0052】[0052]

【数6】 [Equation 6]

【0053】ステップQ3:(請求項7の発明と対応) (XC ,YC )を指紋領域の近似的中心点とする。
(手順Q終り) 近似的中心点のとりうる範囲には制限を設定する。その
手段は次のとおりである。近似的中心点の範囲は任意の
形状に設定でき、照合処理で対処可能な小範囲とする。
例えば、 XCL≦X≦XCH、かつYCL≦Y≦YCH の範囲とすることができる。この範囲外の(XC
C )が求まったときには、近似的中心範囲の最も近い
値に近似的中心を設定する。すなわち、XC <XCLのと
きはXC =XCL、XC >XCHのときはXC =XCH、YC
<YCLのときはYC =YCL、YC >YCHのときはYC
CHとする。
Step Q3 : (Corresponding to the invention of claim 7) (X C , Y C ) is set as an approximate center point of the fingerprint area.
(End of procedure Q) Limits are set on the range that the approximate center point can take. The means are as follows. The range of the approximate center point can be set to any shape, and is set to a small range that can be dealt with by the matching process.
For example, it may be in the range of X CL ≤X ≤X CH and Y CL ≤Y≤Y CH . Outside this range (X C ,
When Y C ) is obtained, the approximate center is set to the closest value in the approximate center range. That is, when X C <X CL , X C = X CL , and when X C > X CH , X C = X CH , Y C
<When the Y CL Y C = Y CL, Y C> Y when the CH Y C =
Y CH

【0054】なお、手順Qの一つの代替として、画像1
0の中心([Xh /2],[Yh /2])又はその近く
の点を近似的中心点(XC ,YC )と見なす手段があ
る。 (6) 細め処理手段 1画素以上の黒画素の集合を画像の線として扱う。線幅
指定値の保持方法は任意であり、細め処理手段の入力情
報とすることも、細め処理手段の中で保持することも可
能である。線幅指定値は、1つの細め処理手段の中で1
つ以上保持してもよい。本実施例では、細め処理の手段
を、線幅指定値に応じて、使い分けることができる。た
だし、画像検査装置1は、第1画像に適用する線幅指定
値の細め処理手段と第2画像に適用する細め処理手段だ
けを、備えればよい。線幅指定値に依存した細め処理手
段の例を以下に示す。
As an alternative to the procedure Q, the image 1
0 center ([Xh / 2], [ Yh / 2]) is means be regarded or approximate center point a point near (X C, Y C) and. (6) Thinning processing unit A set of one or more black pixels is treated as an image line. The method of holding the line width designation value is arbitrary, and it is possible to use it as the input information of the thinning processing means or to hold it in the thinning processing means. The line width designation value is 1 in one thinning processing unit.
You may keep more than one. In the present embodiment, the thinning means can be selectively used according to the line width designation value. However, the image inspection apparatus 1 only needs to include thinning processing means for the line width designation value applied to the first image and thinning processing means applied to the second image. An example of the thinning processing means depending on the specified line width value is shown below.

【0055】 大部分の線幅を1画素とするための細
め処理(線幅指定値が1画素)二値画像の線幅を細める
手段(又は濃淡画像を二値化かつ線幅を細める手段)で
あり、公知の方法(例えば、大部分の線幅を1画素とす
ることのできる細線化方法)を用いることができる。ま
た、濃淡画像を直接に二値化及び細線化する方法もあ
る。
Thinning processing for making most of the line width 1 pixel (line width specified value is 1 pixel) Means for thinning the line width of a binary image (or means for binarizing a grayscale image and narrowing the line width) It is possible to use a known method (for example, a thinning method capable of making most of the line width one pixel). There is also a method of directly binarizing and thinning a grayscale image.

【0056】 大部分の線について線幅指定値以下に
細めるための細め処理(線幅指定値が任意の数値) 公知の方法を基にして実現できる。例えば、次のごとき
手段がある。 a) 画像を構成する線(本実施例では指紋線である黒
画素に相当)の外側から線の要素を1画素ずつ削除する
1画面分の処理を、大部分の線幅が1画素になるまで反
復する細線化方法の場合、細線化の処理では、 反復回数={(元の二値画像の最大の線幅)−(線幅指
定値)}/(1画面分の削除処理で各線幅ごとに削除さ
れる画素数の概算値)となるように反復回数を定めてお
けばよい。
Thinning processing for thinning most of the lines to a value equal to or less than the designated value of the line width (the designated value of the line width is an arbitrary value) This can be realized based on a known method. For example, there are the following means. a) Most of the line width becomes 1 pixel by the processing for one screen in which line elements are deleted pixel by pixel from the outside of the line (corresponding to the black pixel which is the fingerprint line in the present embodiment) forming the image. In the case of the thinning method that iterates up to, in the thinning process, the number of iterations = {(the maximum line width of the original binary image)-(line width specified value)} / (each line width in the deletion process for one screen. It is sufficient to set the number of iterations so that it becomes an approximate value of the number of pixels deleted each time).

【0057】b) 画像を構成する線の要素の中心から
黒画素を残す細線化方法の場合任意の直線と画像の線が
交わる部分の線分上の黒画素について、該線分の中心を
含む線幅指定値以下の画素を残す(線分幅が線幅指定値
以上の場合は線分の中点を中心として線幅指定値分の黒
画素を残し、線分幅が線幅指定値未満の線分上の黒画素
はすべて残す)ことにより実現できる。
B) In the case of the thinning method in which a black pixel is left from the center of the element of the line forming the image, the center of the line segment is included for the black pixel on the line segment where the line of the image intersects the line of the image. Pixels less than the line width specified value are left (when the line segment width is greater than or equal to the line width specified value, black pixels for the line width specified value are left centered at the midpoint of the line segment and the line segment width is less than the line width specified value This can be achieved by leaving all black pixels on the line segment.

【0058】本実施例では、登録指紋画像と検査指紋画
像について、細め処理を行う場合の線幅指定値は任意に
指定できるが、入力される画像の線の品質や特性、細め
処理の線幅指定値に対する性能、画像検査装置1に要求
される性能などから定める必要がある。登録指紋画像と
検査指紋画像のそれぞれの細め処理における線幅指定値
の差を大きくすれば、両画像の位置ずれには強くなる
が、差を大きくしすぎると、照合精度の低下を生じるこ
とがある。登録指紋変更画像の線幅は小さい方が、黒画
素数が少なくなるため、登録情報に必要なメモリ量を小
さくできる。これらのことを勘案すると、例えば、次の
いずれかの指定が有効な場合がある。
In the present embodiment, the line width designation value for performing the thinning process on the registered fingerprint image and the inspection fingerprint image can be arbitrarily designated, but the quality and characteristics of the line of the input image and the line width of the thinning process can be specified. It is necessary to determine it from the performance with respect to the specified value, the performance required for the image inspection apparatus 1, and the like. Increasing the difference between the line width designation values in the thinning processing for the registered fingerprint image and the inspection fingerprint image will strengthen the positional deviation between the two images, but if the difference is too large, the matching accuracy may decrease. is there. The smaller the line width of the registered fingerprint change image is, the smaller the number of black pixels is, so that the memory amount required for the registration information can be reduced. Considering these matters, for example, one of the following specifications may be valid.

【0059】 登録指紋画像の細め処理では線幅指定
値を1画素とし、検査指紋画像の細め処理では線幅指定
値を2画素以上の適当な値(例えば、3画素)とする。 登録指紋画像の細め処理の線幅指定値を、検査指紋
画像の細め処理の線幅指定値よりも小さい値とする条件
で、適当に選択する。以下の実施例では、の場合を主
として記述する。 (7) 登録画像の登録情報の登録処理手段 指紋情報の登録処理は、登録指紋として画像メモリ4の
画像10に入力されて、細め処理までの処理がなされた
結果である画像10にある登録指紋変更画像Rthからサ
ブテンプレートRT(0)及び非サブテンプレートRB
(0)を抽出し、それぞれのファイルに格納する処理で
ある。指紋情報の登録処理を行う手順を、手順Rに示
す。手順Rの入力情報は、登録指紋のサブテンプレート
及び非サブテンプレートのファイル名、登録指紋変更画
像Rth、登録指紋の指紋境界情報、及び登録指紋の近似
的中心点(XRC,YRC)である。手順Rの出力情報は、
サブテンプレートRT(0)のファイル、及び非サブテ
ンプレートRB(0)のファイルである。 (手順R)ステップR1 (サブテンプレートRT(0)の作成):
登録指紋変更画像Rthから、指紋領域内にあり、かつサ
ブテンプレートRT(0)の範囲にある黒画素アドレス
を抽出して、サブテンプレートRT(0)のファイルを
作成する。RT(0)の格納ファイルには、登録指紋近
似的中心点(XRC,YRC)も格納する。ステップR2 (非サブテンプレートRB(0)の作
成):登録指紋変更画像Rthから、サブテンプレートR
T(0)外かつ指紋領域FA内にある黒画素アドレスを
抽出して、非サブテンプレートRB(0)のファイルを
作成する。(手順R終り)なお、サブテンプレート及び
非サブテンプレートの各ファイルのデータの格納形式は
任意である。例えば、データ圧縮してファイルに格納
し、利用時にデータ伸長を行ってもよい。 (7) 登録画像と検査画像の照合処理手段 照合処理は、検査指紋として画像メモリ4の画像10に
入力されて、細め処理までの処理がなされた結果である
検査指紋変更画像の黒画素集合のおのおのの黒画素と、
登録指紋に関する登録情報としてメモリ6に格納されて
いる黒画素集合のおのおのの黒画素との一致性を調べる
処理である。
In the thinning process of the registered fingerprint image, the line width designation value is set to 1 pixel, and in the thinning process of the inspection fingerprint image, the line width designation value is set to an appropriate value of 2 pixels or more (for example, 3 pixels). The line width designation value for the thinning process of the registered fingerprint image is appropriately selected under the condition that it is smaller than the line width designation value for the thinning process of the inspection fingerprint image. In the following examples, the case will be mainly described. (7) Registration processing means of registration information of registration image The registration processing of fingerprint information is input to the image 10 of the image memory 4 as a registration fingerprint, and the registration fingerprint in the image 10 which is the result of the processing up to the thinning processing is performed. Change template Rth to sub-template RT (0) and non-sub-template RB
In this process, (0) is extracted and stored in each file. A procedure R is a procedure for performing fingerprint information registration processing. The input information of the procedure R is the file names of the registered fingerprint sub template and non-sub template, the registered fingerprint change image Rth, the fingerprint boundary information of the registered fingerprint, and the approximate center point (X RC , Y RC ) of the registered fingerprint. .. The output information of procedure R is
It is a file of sub-template RT (0) and a file of non-sub-template RB (0). (Procedure R) Step R1 (Creation of Sub Template RT (0)):
From the registered fingerprint change image Rth, the black pixel address in the fingerprint area and in the range of the sub template RT (0) is extracted to create a file of the sub template RT (0). The registration fingerprint approximate center point (X RC , Y RC ) is also stored in the storage file of RT (0). Step R2 (Creation of non-sub template RB (0)): From the registered fingerprint change image Rth, the sub template R
Black pixel addresses outside T (0) and within the fingerprint area FA are extracted to create a file of non-sub-template RB (0). (End of procedure R) The storage format of the data of each file of the sub-template and the non-sub-template is arbitrary. For example, the data may be compressed and stored in a file, and the data may be expanded at the time of use. (7) Matching Processing Means of Registered Image and Inspection Image In the matching processing, the inspection fingerprint is input to the image 10 of the image memory 4 and the processing up to the thinning processing is performed. Each with black pixels,
This is a process of checking the matching with each black pixel of the black pixel set stored in the memory 6 as the registration information regarding the registered fingerprint.

【0060】登録指紋と検査指紋の位置合わせのための
座標軸の回転及び平行移動による座標変換は、いずれか
一方の画像について行えばよいが、本実施例では、指紋
領域内について、登録指紋の方が、細め処理の線幅指定
値が小さいために、黒画素数が少なくなることを想定し
て、登録指紋を移動して検査指紋に合わせる。照合処理
の概要を次に述べる。
The coordinate transformation by rotating and translating the coordinate axes for aligning the registered fingerprint and the inspection fingerprint may be performed on either one of the images, but in this embodiment, the registered fingerprint is more However, the registered fingerprint is moved to match the inspection fingerprint on the assumption that the number of black pixels is reduced because the line width designation value of the thinning process is small. The outline of the matching process will be described below.

【0061】 サブテンプレートの照合(一次照合) サブテンプレートの照合は、登録指紋のサブテンプレー
トRT(0)について、登録指紋変更画像の黒画素と検
査指紋変更画像の黒画素とが最も良く一致する位置を求
める処理である。すなわち、まず、登録指紋変更画像の
サブテンプレートRT(0)について、登録指紋の近似
的中心点を検査指紋の近似的中心点と一致させたときの
サブテンプレートRT(0,H,V)を、登録指紋の座
標軸の平行移動により求める。次に、中心近傍で、サブ
テンプレートRT(0,H,V)の座標軸を、回転、及
び上下左右に平行移動したときに、検査指紋変更画像
と、黒画素が最も多く一致するときの登録指紋のサブテ
ンプレートRT(S,H,V)の変換角度Sと平行移動
量(水平移動量H,垂直移動量V)を求める(S,H,
Vは整数)。
Sub Template Matching (Primary Matching) The sub template matching is performed at the position where the black pixel of the registered fingerprint change image and the black pixel of the inspection fingerprint change image are the best match in the registered fingerprint sub template RT (0). Is a process for obtaining. That is, first, for the sub-template RT (0) of the registered fingerprint change image, the sub-template RT (0, H, V) when the approximate center point of the registered fingerprint is matched with the approximate center point of the inspection fingerprint, It is calculated by moving the coordinate axis of the registered fingerprint in parallel. Next, in the vicinity of the center, when the coordinate axes of the sub-template RT (0, H, V) are rotated and moved in parallel in the vertical and horizontal directions, the inspection fingerprint change image and the registered fingerprint when the black pixels most match Of the sub-template RT (S, H, V) and the parallel movement amount (horizontal movement amount H, vertical movement amount V) (S, H,
V is an integer).

【0062】 非サブテンプレートの照合(二次照
合) 非サブテンプレートの照合は、サブテンプレートの照合
で得られた登録指紋のRT(S,H,V)のS,H,V
により、登録指紋のRB(0)の黒画素アドレスの座標
変換を行って、黒画素アドレスを求め、検査指紋変更画
像の黒画素アドレスとの一致性を調べ、登録指紋と検査
指紋の一致性に関する情報を出力する処理である。すな
わち、まず、サブテンプレート照合により得られた登録
指紋のサブテンプレートの座標軸の角度回転量S,水平
移動量H,及び垂直移動量Vを用いて、登録指紋の非サ
ブテンプレートRB(0)の黒画素の座標変換を行って
RB(S,H,V)を得る。次に、登録指紋変更画像の
RB(S,H,V)の黒画素と、検査指紋変更画像の黒
画素の一致性を調べる。
Collation of Non-Sub Template (Secondary Collation) Collation of the non-sub template is performed by S, H, V of RT (S, H, V) of the registered fingerprint obtained by the collation of the sub template.
The coordinate conversion of the black pixel address of RB (0) of the registered fingerprint is performed to obtain the black pixel address, and the match with the black pixel address of the inspection fingerprint change image is checked to determine the match between the registered fingerprint and the inspection fingerprint. This is a process of outputting information. That is, first, using the angular rotation amount S, the horizontal movement amount H, and the vertical movement amount V of the coordinate axis of the sub-template of the registered fingerprint obtained by the sub-template matching, the black color of the non-sub-template RB (0) of the registered fingerprint is black. Pixel coordinate conversion is performed to obtain RB (S, H, V). Next, the match between the black pixel of RB (S, H, V) of the registered fingerprint change image and the black pixel of the inspection fingerprint change image is checked.

【0063】 不一致部分の黒画素数のチェックを行う。 最終判定 サブテンプレートの一致性と非サブテンプレートの一致
性、及び不一致部分のチェック結果により、登録指紋と
検査指紋の、全指紋領域についての一致性を判定する。
The number of black pixels in the mismatched portion is checked. Final Judgment Match the registered fingerprint and the test fingerprint for all fingerprint areas based on the matching of the sub-template, the matching of the non-sub-template, and the check result of the mismatched portion.

【0064】以上の照合処理の概要に基づき、照合処理
を行う手順を手順Cに示す。手順Cの入力情報は、登録
指紋のサブテンプレート及び非サブテンプレートのファ
イル名,検査指紋変更画像,及び検査指紋の近似的中心
点である。手順Cの出力情報は、照合結果である。 (手順C)ステップC1 (サブテンプレートの照合):(請求項3
の発明と対応)ステップC1a :サブテンプレートRT(0)をファイ
ルからメモリ6に格納する。次に、サブテンプレートR
T(0),S=Smin 〜Smax ,(Sの増加刻み幅Ks
)、H=Hmin 〜Hmax ,(Hの増加刻み幅Kh )、
及びV=Vmin 〜Vmax , (Vの増加刻み幅Kv )を用
いて、後述の画像一致性チェック補助手順(手順W)を
実行する。
Based on the outline of the above collation processing, procedure C shows the procedure for performing collation processing. The input information of the procedure C is the file name of the sub-template and non-sub-template of the registered fingerprint, the inspection fingerprint change image, and the approximate center point of the inspection fingerprint. The output information of the procedure C is the collation result. (Procedure C) Step C1 (Sub-template verification): (Claim 3
Step C1a : The sub template RT (0) is stored in the memory 6 from a file. Next, sub-template R
T (0), S = S min to S max , (Incremental step width K of S
), H = H min to H max , (incremental step width K of H),
And V = V min to V max , (incremental step width Kv of V), an image consistency check auxiliary procedure (procedure W) described later is executed.

【0065】この結果、S,H,Vをそれぞれ、Smin
〜Smax ,Hmin 〜Hmax ,Vmin 〜Vmax について、
増加の刻み幅Ks,Kh ,Kv で変更し、準最適なS,
H,Vの値であるSa ,Ha ,Va を求める。ステップC1b :S,H,Vをそれぞれ、S,H,Vの
変化範囲を小さくし、かつ刻み幅をKs,Kh,Kvよ
り小さくする。
As a result, S, H and V are respectively set to S min
~ S max , H min ~ H max , V min ~ V max ,
Change with increments Ks, Kh, Kv, suboptimal S,
The values of H, V, Sa, Ha, Va are calculated. Step C1b : The change range of S, H, and V is made smaller, and the step size is made smaller than Ks, Kh, and Kv.

【0066】S:最小値(Sa−Ds),最大値(Sa
+Ds),増加刻み幅Ksb H:最小値(Ha−Dh),最大値(Ha+Dh),増
加刻み幅Khb V:最小値(Va−Dv),最大値(Va+Dv),増
加刻み幅Kvb により手順Wを実行し、最適な{S,H,V}の値であ
る{Sb,Hb,Vb}を求める。ここで、Ds,D
h,Dvは、移動範囲を定めるための定数である(備考
C(1)参照)。この結果、サブテンプレート一致率T
1が最大となる最適な{S,H,V}の各値と、 サブテンプレート一致率T1=N1m/N1c を得る。次に、あらかじめ定めた定数TK1について、 T1≧TK1 であれば登録指紋と検査指紋はサブテンプレート照合で
一致と判定して、ステップC2に行き、 T1<TK1 であれば、登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順
Cを終了する。(最初から小さい刻み幅で移動させる
と、処理量が著しく多くなるが、最初に粗く一致性をチ
ェックし、それにより得られた準最適値付近を細かく変
化させるため、かつ少ない処理量で済む。)ステップC2 (非サブテンプレートの照合):非サブテ
ンプレートRB(0)、及びステップC1により得られ
た最適なS,H,Vを入力情報として、画像一致性チェ
ック補助手順(手順W)を実行する。この結果、 非サブテンプレート一致率T2=N2m/N2c を得る。次に、あらかじめ定めた定数TK2について、 T2≧TK2 であれば、登録指紋と検査指紋は一致と判定してステッ
プC3に行き、 T2<TK2 であれば、登録指紋と検査指紋は不一致と判定し、手順
Cを終了する。ステップC3 (不一致部分の照合):登録指紋の黒画素
と検査指紋の黒画素の、不一致性について調べて、検査
指紋変更画像の不一致部分の黒画素が多すぎる場合を除
く必要がある。このため、登録指紋変更画像の線幅に検
査指紋変更画像の線幅を合わせたときの不一致部分の黒
画素の比率を近似的に求めて判定するために、次の処理
を行う。
S: Minimum value (Sa-Ds), maximum value (Sa
+ Ds), increment step width Ksb H: minimum value (Ha-Dh), maximum value (Ha + Dh), increment step width Khb V: minimum value (Va-Dv), maximum value (Va + Dv), increment step width Kvb Is executed to obtain {Sb, Hb, Vb} which is the optimum value of {S, H, V}. Where Ds, D
h and Dv are constants for defining the movement range (see Note C (1)). As a result, the sub-template matching rate T
The optimum values of {S, H, V} where 1 is maximum and the sub-template matching rate T1 = N1m / N1c are obtained. Next, regarding the predetermined constant TK1, if T1 ≧ TK1, it is determined that the registered fingerprint and the inspection fingerprint match by sub-template matching, and the process proceeds to step C2. If T1 <TK1, the registered fingerprint and the inspection fingerprint are It is determined that they do not match, and the procedure C is ended. (If it is moved from the beginning with a small step size, the processing amount remarkably increases. However, since the consistency is first checked and the near-optimal value obtained thereby is finely changed, the processing amount is small. ) Step C2 (collation of non-sub-template): Non-sub-template RB (0) and the optimum S, H, V obtained in step C1 are used as input information to execute the image consistency check auxiliary procedure (procedure W). To do. As a result, a non-subtemplate matching rate T2 = N2m / N2c is obtained. Next, regarding the predetermined constant TK2, if T2 ≧ TK2, it is determined that the registered fingerprint and the inspection fingerprint match, and the process proceeds to step C3. If T2 <TK2, it is determined that the registered fingerprint and the inspection fingerprint do not match. , The procedure C is completed. Step C3 (matching of mismatched portion): It is necessary to check the mismatch between the black pixel of the registered fingerprint and the black pixel of the inspection fingerprint, and exclude the case where there are too many black pixels in the mismatched portion of the inspection fingerprint change image. Therefore, the following process is performed in order to approximately obtain and determine the ratio of the black pixels in the non-matching portion when the line width of the inspection fingerprint change image is matched with the line width of the registered fingerprint change image.

【0067】ステップC3a:RT(0)及びRB
(0)の範囲から、{S,H,V}の変換後の登録指紋
変更画像の照合対象領域の近似的な範囲を求める。座標
(X,Y)から変換後の範囲の座標(X′,Y′)は、
手順Wと同様に、次式で行う。 X′=(X−XRC)・cos (S)+(Y−YRC)・sin
(S)+XTC−H Y′=−(X−XRC)・sin (S)+(Y−YRC)・co
s (S)+YTC−V ここで、cos (・)、sin (・)は三角関数を表す。
Step C3a : RT (0) and RB
From the range of (0), the approximate range of the collation target area of the registered fingerprint change image after conversion of {S, H, V} is obtained. The coordinates (X ′, Y ′) in the range after conversion from the coordinates (X, Y) are
Similar to the procedure W, the following formula is used. X ′ = (X−X RC ) · cos (S) + (Y−Y RC ) · sin
(S) + X TC- HY '=-(X-X RC ) ・ sin (S) + (Y-Y RC ) ・ co
s (S) + YTC- V where cos (•) and sin (•) represent trigonometric functions.

【0068】ステップC3b:(請求項4の発明と対
応) 座標変換後の照合対象領域(すなわち、RT(S,H,
V)とRB(S,H,V)の和集合)の検査指紋変更画
像の黒画素数Tnwを計数する。すなわち、Tnw=検査指
紋変更画像の座標変換後の照合対象領域の総黒画素数で
ある。このとき、検査指紋変更画像の線幅をwとする
と、これを登録指紋変更画像の線幅(線幅λ)にした場
合の総黒画素数Tncは、近似的に、 Tnc=Tnw/(w/λ) である。特にλ=1の場合には、 Tnc=Tnw/w である。また、 Nm =登録指紋変更画像と検査指紋変更画像の座標変換
後の照合対象領域内の一致黒画素数 Nc =登録指紋変更画像の座標変換後の照合対象領域内
の総黒画素数 は、すでに求まっている。このとき、黒画素の不一致の
度合いとして、例えば、不一致部分率を、 Tz =(Tnc−Nm )/Nc とし、 0≦Tz ≦Tkc の場合、最終照合の判定として、登録指紋と検査指紋は
一致と判定し、そうでないときは不一致と判定する。こ
こで、Tkc,(0≦Tkc≦1)は検査指紋画像の不一致
黒画素の許容率を表す定数であり、小さいほど厳しい条
件となる。
Step C3b : (corresponding to the invention of claim 4) The collation target area after the coordinate conversion (that is, RT (S, H,
V) and RB (S, H, V) union) The number of black pixels Tnw of the inspection fingerprint change image is counted. That is, Tnw = total number of black pixels in the collation target area after coordinate conversion of the inspection fingerprint changed image. At this time, assuming that the line width of the inspection fingerprint changed image is w, the total number of black pixels Tnc when the line width (line width λ) of the registered fingerprint changed image is approximately Tnc = Tnw / (w / Λ). Especially when λ = 1, Tnc = Tnw / w. Nm = number of matching black pixels in the matching target area after coordinate conversion of the registered fingerprint change image and inspection fingerprint changing image Nc = total number of black pixels in the matching target area after coordinate conversion of the registered fingerprint change image is already I'm looking for it. At this time, as the degree of non-coincidence of black pixels, for example, the non-coincidence portion rate is set to Tz = (Tnc-Nm) / Nc, and in the case of 0≤Tz≤Tkc, the registered fingerprint and the inspection fingerprint are coincident as the final collation determination. If not, it is determined that they do not match. Here, Tkc, (0 ≤ Tkc ≤ 1) is a constant indicating the allowable ratio of mismatched black pixels of the inspection fingerprint image, and the smaller the value, the more severe the condition.

【0069】従来においてはNm /Nc が大きければ一
致と判定した。しかしNm /Nc が大きくても真実は不
一致の場合があり、この場合は不一致部分率Tz が大き
くなり、不一致を一致として処理することがない。
(手順C終り) 図7は、ステップC3におけるパラメータの関係の概念
図である。図7は、新登録指紋領域内において、登録指
紋変更画像の黒画素集合と、検査指紋変更画像の線幅を
登録指紋変更画像の線幅と一致させたときの一致部分と
不一致部分の関係を説明している。 備考C(1):ステップC1aにおける第1の移動刻み
幅である増加刻み幅(Ks,Kh,Kv)の各値を粗い
値として比較的大きい範囲を調べ、ステップC1aで得
られた{S,H,V}の準最適値を含む比較的小さい範
囲をステップC1bにおける第2の移動刻み幅である増
加刻み幅(Ksb,Khb,Kvb)の各値を細かい値として
調べることにより、位置合わせにおける移動の範囲を大
きくしたときに、すべてに細かい増加刻み幅を用いる場
合よりも処理量の削減を図ることができる。なお、3段
階以上に、増加刻み幅と調べる範囲を定めて処理するこ
とも、2段階の処理の反復で実現できる。 (8) 画像一致性チェック補助手順 画像一致性チェック補助手順(手順W)の処理概要は次
のとおりである。登録指紋についてのサブテンプレート
RT(0)又は非サブテンプレートRB(0)の各画素
アドレス(XR ,YR )について、登録指紋(XR ,Y
R )の近似的中心点(XRC,YRC)を、検査指紋
(XT ,YT )の近似的中心点(XTC,YTC)と一致さ
せるように平衡移動する。次に、登録指紋の座標軸を回
転し、変換後の黒画素アドレス(XR $,YR $)が、
検査指紋変更画像の指紋領域内で黒画素かどうかを調
べ、平行移動も行う。RT(S,H,V)の場合は、
S,H,Vの各値における一致率T1が最大となるとき
のS,H,V及びT1,N1m,N1cを求める。RB
(S,H,V)については、S,H,Vがそれぞれただ
1つの場合であり、そのときの値が最大のT2を与え
る。なお、T1とT2,N1mとN2m,N1cとN2cは、本
手順では、一次照合と二次照合で共通なため、T,Nm
,Ncと呼ぶ。
Conventionally, if Nm / Nc is large, it is determined that they match. However, even if Nm / Nc is large, the truth may not match. In this case, the mismatch portion rate Tz becomes large, and the mismatch is not treated as a match.
(End of Procedure C) FIG. 7 is a conceptual diagram of the relationship of parameters in step C3. FIG. 7 shows the relationship between the matching portion and the non-matching portion when the line width of the inspection fingerprint changed image and the line width of the registered fingerprint changed image are made to coincide with each other in the newly registered fingerprint area. Explaining. Remark C (1): A comparatively large range is examined by using each value of the increment step width (Ks, Kh, Kv), which is the first movement step width in step C1a, as a rough value, and the value obtained in step C1a is {S, H, V} in a relatively small range including the sub-optimal value is checked as fine values for each of the increments (Ksb, Khb, Kvb) of the second movement increments in step C1b. When the range of movement is increased, it is possible to reduce the amount of processing as compared with the case where fine increments are used for all. It should be noted that it is also possible to perform the processing by defining the range to be increased and the range to be investigated in three or more steps by repeating the processing in two steps. (8) Image Consistency Check Auxiliary Procedure The processing outline of the image consistency check auxiliary procedure (procedure W) is as follows. For each pixel address (X R , Y R ) of the sub-template RT (0) or non-sub-template RB (0) for the registered fingerprint, the registered fingerprint (X R , Y
Approximate center point of R) (X RC, the Y RC), test fingerprint (X T, approximate center point of Y T) (X TC, balanced movement so as to coincide with the Y TC). Next, the coordinate axis of the registered fingerprint is rotated, and the converted black pixel address (X R $, Y R $) is
It is checked whether black pixels are present in the fingerprint area of the inspection fingerprint change image, and parallel movement is also performed. In case of RT (S, H, V),
S, H, V and T1, N1m, N1c when the matching rate T1 at each value of S, H, V becomes maximum are obtained. RB
Regarding (S, H, V), there is only one S, H, V, and the value at that time gives the maximum T2. Since T1 and T2, N1m and N2m, and N1c and N2c are common to the primary and secondary collations in this procedure, T and Nm
, Nc.

【0070】手順Wの入力情報は、登録指紋変更画像の
指定部分(RT(0)又はRB(0)のいずれか一方)
の黒画素アドレス集合、座標軸の角度変換量S(最小
値,最大値,増加刻み幅)、登録指紋の座標軸の水平移
動量H(最小値,最大値,増加刻み幅)、登録指紋の座
標軸の垂直移動量V(最小値,最大値,増加刻み幅)、
及び検査指紋変更画像等である。手順Wの出力情報は、
登録指紋の最適座標軸回転角度S,最適座標軸水平移動
量H,最適座標軸垂直移動量V,指定領域(RT(0)
又はRB(0)のいずれか一方)の登録指紋変更画像と
検査指紋変更画像の一致黒画素数Nm ,指定領域の登録
指紋変更画像の総黒画素数Nc ,及び一致率Tである。
本手順のときに、一定個数までの黒画素を調べて、一致
率が打ち切り用の規定値以下のときは、そのときのパタ
ーンについて、処理を途中で打ち切る(請求項1の発
明)。また、入力情報の指定により、一致率が決定用の
規定値以上のときには、そのときの{S,H,V}を最
適値(又は準最適値)と決定して、以後の照合処理を省
略できる(請求項2の発明)。
The input information of the procedure W is the designated portion of the registered fingerprint change image (either RT (0) or RB (0)).
Black pixel address set, coordinate axis angle conversion amount S (minimum value, maximum value, increment size), horizontal movement amount H (minimum value, maximum value, increment size) of registered fingerprint coordinate axis, registered fingerprint coordinate axis Vertical movement amount V (minimum value, maximum value, increment size),
And an inspection fingerprint change image. The output information of procedure W is
Optimal coordinate axis rotation angle S of registered fingerprint, optimal coordinate axis horizontal movement amount H, optimal coordinate axis vertical movement amount V, designated area (RT (0)
Or either RB (0)) is the number Nm of matching black pixels of the registered fingerprint changed image and the inspection fingerprint changed image, the total number of black pixels Nc of the registered fingerprint changed image of the designated area, and the matching rate T.
In this procedure, up to a certain number of black pixels are checked, and if the matching rate is less than or equal to the specified value for censoring, the processing for the pattern at that time is aborted (the invention of claim 1). Further, when the matching rate is equal to or higher than the specified value for determination by the input information specification, {S, H, V} at that time is determined as the optimum value (or sub-optimal value), and the subsequent matching process is omitted. It is possible (the invention of claim 2).

【0071】手順Wの処理手順を次に示す。図8に手順
Wの概略の流れ図を示す。 (手順W)ステップW1 (角度Sの選択):角度Sを、入力情報に
より、Sの最小値から最大値まで、Sの増加刻み幅で順
に選択し(すなわち、Sの最小値がSmin 、最大値がS
max 、増加刻み幅がKsのときは、S=Smin ,Smin
+Ks,・・・,Smax まで変化させる)、ステップ2
へ行く。ステップW2 (角度Sによる座標変換):入力された登
録指紋細め画像黒画素(RT(0)又はRB(0)のい
ずれか一方)についてのすべての黒画素アドレス
(XR ,YR )に対して、 S=0のとき XR $=XR −XRC+XTCR $=YR −YRC+YTC とする。 S≠0のとき 入力された登録指紋変更画像の黒画素集合(RT(0)
又はRB(0)のいずれか一方)についてのすべての黒
画素アドレス(XR ,YR )に対して、登録指紋の近似
的中心点(XRC,YRC)を検査指紋の近似的中心点(X
TC,YTC)に合わせる平行移動の後に、(XTC,YTC
を中心とする角度Sの座標軸回転を行う。このことは、 XR $=(XR −XRC)・cos (S)+(YR −YRC
・sin (S)+XTCR $=−(XR −XRC)・sin (S)+(YR
RC)・cos (S)+YTC により行える。これにより、H=V=0のときの新登録
指紋のすべての黒画素アドレス(XR $,YR $)の集
合を求める。
The processing procedure of procedure W is shown below. FIG. 8 shows a schematic flow chart of the procedure W. (Procedure W) Step W1 (Selection of Angle S): The angle S is sequentially selected from the minimum value to the maximum value of S in increments of S according to the input information (that is, the minimum value of S is S min , Maximum value is S
max , when the increment is Ks, S = S min , S min
+ Ks, ..., S max ), step 2
Go to Step W2 (coordinate conversion by angle S): For all black pixel addresses (X R , Y R ) of the input registered fingerprint thin image black pixel (either RT (0) or RB (0)) Te, and X R $ = X R -X RC + X TC Y R $ = Y R -Y RC + Y TC when S = 0. When S ≠ 0, the black pixel set (RT (0)
Or, for all black pixel addresses (X R , Y R ) for either RB (0)), the approximate center point (X RC , Y RC ) of the registered fingerprint is the approximate center point of the test fingerprint. (X
After the parallel movement to align with TC , Y TC ), (X TC , Y TC ).
The coordinate axis is rotated about the angle S by the angle S. This means that X R $ = (X R −X RC ) · cos (S) + (Y R −Y RC ).
・ Sin (S) + X TC Y R $ =-(X R- X RC ) ・ sin (S) + (Y R-
This can be done by Y RC ) ・ cos (S) + Y TC . As a result, a set of all black pixel addresses (X R $, Y R $) of the newly registered fingerprint when H = V = 0 is obtained.

【0072】以上により、登録指紋近似的中心点
(XRC,YRC)を中心に登録指紋座標軸をS度回転し、
かつ水平移動量H=垂直移動量V=0のときの新登録指
紋のすべての黒画素アドレス(XR $,YR $)の集合
が求まる。 (備考W(3)を参照。)ステップW3 (一致率Tの計算):ステップW3a :一致黒画素数カウンタNm 及び登録指
紋総黒画素数カウンタNc を、それぞれ0に初期設定す
る。
As described above, the registered fingerprint coordinate axis is rotated S degrees about the registered fingerprint approximate center point (X RC , Y RC ),
Further, a set of all black pixel addresses (X R $, Y R $) of the newly registered fingerprint when horizontal movement amount H = vertical movement amount V = 0 is obtained. (Refer to remark W (3).) Step W3 (calculation of matching rate T): Step W3a : The matching black pixel number counter Nm and the registered fingerprint total black pixel number counter Nc are initialized to 0 respectively.

【0073】ステップW3b:(XR $,YR $)の集
合の各アドレスについて、検査指紋細め画像を調べ、 指紋領域内の黒画素であれば、一致黒画素数カウンタ
Nm に1を加算し、かつ登録指紋黒画素数カウンタNc
にも1を加算する。 指紋領域内の白画素又は指紋領域外(黒画素でも白画
素でもない扱い)であれば、登録指紋黒画素数カウンタ
Nc に1を加算する。 ここで、サブテンプレートの照合処理では、このときの
{S,H,V}についての照合の途中放棄が可能かどう
かを調べる(請求項1の発明と対応)。すなわち、定数
{Nci,Tci;i=1,2,・・・,k}について、 カウンタNc =Nci (Nci及びkは定数)となったときに、このときのS,
H,Vの値により定まるパターンの途中までの一致の度
合いとして、このときのNm をNmi,(i=1,2,・
・・,k)とすると、 Nmi/Nci<Tci,(i=1,2,・・・,k) (Tci及びkは定数。備考W(1)参照。)の各場合
は、以後のチェックをしても見込みないため、そのとき
のS,H,Vは、途中放棄して、次のS,H,Vの値に
行くために、ステップW4に行く。このように一致の度
合いが悪い、つまり一致の度合いが規定範囲のときは、
そのS,H,Vについての以後の処理を実行しないため
それだけ処理量が減少する。
Step W3b : For each address of the set of (X R $, Y R $), the inspection fingerprint thin image is examined, and if it is a black pixel in the fingerprint area, 1 is added to the coincident black pixel number counter Nm. , And the registered fingerprint black pixel number counter Nc
Also add 1. If it is a white pixel in the fingerprint area or outside the fingerprint area (not treated as a black pixel or a white pixel), 1 is added to the registered fingerprint black pixel number counter Nc. Here, in the sub-template matching process, it is checked whether {S, H, V} at this time can be abandoned during matching (corresponding to the invention of claim 1). That is, for a constant {Nci, Tci; i = 1, 2, ..., K}, when counter Nc = Nci (Nci and k are constants), then S,
Nm at this time is defined as Nmi, (i = 1, 2, ...) As the degree of matching up to the middle of the pattern determined by the values of H and V.
.., k), Nmi / Nci <Tci, (i = 1, 2, ..., k) (Tci and k are constants. See Note W (1).) Since it is unlikely to do so, the S, H, and V at that time are abandoned midway, and go to step W4 to go to the next value of S, H, and V. In this way, when the degree of match is poor, that is, when the degree of match is within the specified range,
Since the subsequent processing for S, H, and V is not executed, the processing amount is reduced accordingly.

【0074】更には、サブテンプレートの照合処理で、
途中決定の指定(例えば、手順Wの入力情報で指定する
ように構成できる)のあるときには、次の処理を行う
(請求項2の発明と対応)。 カウンタNc =Ndj となったときに、このときのS,H,Vの値により定ま
るパターンの途中までの一致の度合いとして、このとき
のNm をNmj,(j=1,2,・・・,g)とすると、
各jについて、 Nmj/Ndj>Tdj, (j=1,2,・・・,g) (Ndj,Tdj及びgは定数。備考W(2)参照。)の各
場合は、以後のチェックを行わなくても十分な一致率で
あるため、ステップW3cを実行し、このときの{S,
H,V}を出力情報の{S,H,V}と決定する。
Furthermore, in the matching process of the sub-template,
When there is a midway decision designation (for example, it can be configured to be designated by the input information of the procedure W), the following processing is performed (corresponding to the invention of claim 2). When the counter Nc = Ndj, Nm at this time is taken as Nmj, (j = 1, 2, ...,) As the degree of matching up to the middle of the pattern determined by the values of S, H, and V at this time. g)
For each j, Nmj / Ndj> Tdj, (j = 1, 2, ..., G) (Ndj, Tdj, and g are constants. See Note W (2)). Even if it is not, since the matching rate is sufficient, step W3c is executed and {S,
H, V} is determined as {S, H, V} of the output information.

【0075】ステップW3c:(XR $,YR $)の集
合のすべてのアドレスについて、ステップW3bを終了
した場合は、 T=Nm /Nc を計算する。そして、このときの{S,H,V}につい
て、Nm ,NcTを記憶する。ステップW4 (HとVによる平行移動):H=V=0の
ときの新登録指紋黒画素アドレス集合(X$,Y$)に
ついて、H,V格納域に設定されているH,Vを順に選
択(H=V=0のときは、すでにステップ3で計算ず
み)し、Hの最小値から最大値まで、及びVの最小値か
ら最大値まで、順次に各増加刻み幅で変化させたとき
(すなわち、Hは、Hの最小値がHmin 、最大値がH
max 、増加刻み幅がKhのときは、H=Hmin ,Hmin
+Kh,・・・,により最大Hmax まで変化させ、ま
た、Vは、Vの最小値がVmin 、最大値がVmax 、増加
刻み幅がKvのときは、V=Vmin ,Vmin +Kv,・
・・,により最大Vmax まで変化させる)、個々の
{S,H,V}について、(X$−H,Y$−V)が平
行移動後の新登録指紋黒画素アドレス集合となるので、
個々の{S,H,V}の組み合わせについて、ステップ
W3と同じ処理を行って、一致率Tを記憶する。ステップW5 (未処理のSのチェック):未処理のSの
値があるとき、ステップW1に行く。
Step W3c : For all addresses in the set (X R $, Y R $), when step W3b is completed, T = Nm / Nc is calculated. Then, Nm and NcT are stored for {S, H, V} at this time. Step W4 ( Translation by H and V): For the newly registered fingerprint black pixel address set (X $, Y $) when H = V = 0, H and V set in the H and V storage areas are sequentially set. When selected (when H = V = 0, already calculated in step 3) and sequentially changed from the minimum value to the maximum value of H and from the minimum value to the maximum value of V at each increment step. (That is, H has a minimum value H min and a maximum value H min .
max , when the increment is Kh, H = H min , H min
+ Kh, ..., The maximum value is changed to H max , and V is V min , V min + Vv when the minimum value of V is V min , the maximum value is V max , and the increment is Kv.・ ・ ・
.., (maximum V max is changed by), for each {S, H, V}, (X $ -H, Y $ -V) becomes the newly registered fingerprint black pixel address set after translation,
The same processing as in step W3 is performed for each combination of {S, H, V}, and the matching rate T is stored. Step W5 (check unprocessed S): When there is an unprocessed S value, go to step W1.

【0076】未処理のSの値がないとき、ステップW6
に行く。ステップW6 (最大の一致率の判定):各{S,H,
V}について、 T=Nm /Nc が最大となるときのS,H,V,及びT,Nm ,Nc を
求め、出力情報とする。S,H,Vがそれぞれ1つだけ
入力されている場合には、そのときの一致率が出力情報
となる。
(手順W終わり) 備考W(1):ステップW3bにおけるTci,(i=
1,2,・・・,k)の値は、0≦Tci≦1であるが、
例えば、次のように定める。登録指紋変更画像の全黒画
素数をNc とすると、Nci/Nc ,(i=1,2,・・
・,k)は処理の進行状況を表しており、そのとり得る
範囲は0≦Nci/Nc ≦1である。Nciが増加してNc
に近づくに従って、Nmi/Nciは、このときに調べてい
る{S,H,V}に対しての一致率であるNm /Nc に
近づくから、TciはNciが大きいほど大きく設定するこ
とができる。Tciは大きいほど途中放棄の範囲が広くな
り、処理量の削減効果が大きくなるが、反面誤認識も発
生しやすくなるので、適当な値を設定する必要がある。
k の設定値により、その計算の最大回数が定まるが照合
の途中放棄が1回おこなわれれば、以後はそのときの
{S,H,V}の値についての以後の途中放棄可否の計
算は不要である。Tciの具体的な数値は、対象とする画
像の特性に依存して定める必要がある。また、照合の途
中放棄の範囲を定める条件式は、途中までの一致の度合
いを定めるものであれば、手順Wで示した例に限定され
ない。 備考W(2):ステップW3bにおけるNdjとTdj,(j
=1,2,・・・,g)の値は、例えば、次のように定
める。Ndjの値は登録指紋変更画像の全黒画素数Nc に
対して、Nc 以下であり、かつNcに近い値とする。こ
こで、Nc が事前に分からないときは、推定値を用いて
よい。Tdjの値は、1よりも小さくかつ、1に近い値と
する。Tdjの値を小さくすれば、処理の削減効果は大き
くなるが、誤認識も発生しやすくなる。gの設定値によ
りその計算の最大回数が定まるが、照合の途中決定が1
回行われれば、以後の途中決定可否の計算は不用であ
る。途中決定の指定による処理は、例えば、{S,H,
V}の増加刻み幅を2 段階で行う場合に、第1段階の処
理の時間の削減のために利用できる。
When there is no unprocessed S value, step W6
go to. Step W6 (determination of maximum matching rate): each {S, H,
For V}, S, H, V and T, Nm, Nc when T = Nm / Nc is maximum are obtained and used as output information. When only one S, H, and V is input, the matching rate at that time is output information.
(End of procedure W) Remark W (1): Tci in step W3b, (i =
The values of 1, 2, ..., K) are 0 ≦ Tci ≦ 1,
For example, it is defined as follows. If the total number of black pixels of the registered fingerprint change image is Nc, then Nci / Nc, (i = 1, 2, ...
., K) represents the progress of the processing, and the possible range is 0≤Nci / Nc≤1. Nci increases and Nc
As Nmi / Nci approaches Nm / Nc, which is the coincidence rate for {S, H, V} examined at this time, Tci can be set larger as Nci is larger. The larger Tci, the wider the range of abandonment on the way and the greater the effect of reducing the amount of processing, but on the other hand, erroneous recognition tends to occur, so it is necessary to set an appropriate value.
The maximum value of the calculation is determined by the set value of k, but if the abandonment is performed once during the collation, it is not necessary to calculate the value of {S, H, V} at that time. Is. The specific value of Tci needs to be determined depending on the characteristics of the target image. Further, the conditional expression defining the range of abandonment during verification is not limited to the example shown in the procedure W as long as it determines the degree of matching up to the middle. Remark W (2): Ndj and Tdj, (j in step W3b
The values of = 1, 2, ..., G) are determined as follows, for example. The value of Ndj is Nc or less with respect to the total number of black pixels Nc of the registered fingerprint change image, and is a value close to Nc. If Nc is not known in advance, the estimated value may be used. The value of Tdj is smaller than 1 and close to 1. If the value of Tdj is reduced, the processing reduction effect is increased, but misrecognition is likely to occur. The maximum number of calculations is determined by the set value of g.
If it is performed once, the calculation of whether or not the decision can be made halfway is unnecessary. For example, {S, H,
This can be used to reduce the processing time of the first step when the increment of V} is increased in two steps.

【0077】照合の途中決定の範囲を定める条件式は、
途中までの一致の度合いを定めるものであれば、手順W
で示した例に限定されない。備考W(3):ステップW
2の式は次の意味である。ステップW2において、アド
レス(XR ,YR )のすべてについて、登録指紋の近似
的中心点(XRC,YRC)を検査指紋の近似的中心点(X
TC,YTC)に一致させる平行移動後の新アドレスは、 XR ♯=XR −(XRC−XTC) YR ♯=YR −(YRC−YTC) であり、(XR ♯,YR ♯)が新アドレスとなる。次
に、(XTC,YTC)を中心とする角度Sの座標軸回転を
行う。このことは、 XR $=(XR ♯−XTC)・cos (S)+(YR ♯−Y
TC)・sin (S)+XTC =(XR −XRC)・cos (S)+(YR −YRC)・sin
(S)+XTCR $=−(XR ♯−XTC)・sin(S)+(YR ♯−
TC)・cos(S)+ Y TC =−(XR −XRC)・sin (S)+(YR −YRC)・co
s (S)+YTC により求めることができる。ここで、三角関数sin
(・),cos (・)の値は、あらかじめ角度Sの変動の
範囲の値をメモリ6に保持しておいてよい。 (10) 登録処理と照合処理の流れ 指紋の登録処理と照合処理の概略の流れを図9に示す。
登録処理は、指紋の登録情報を画像検査装置1のメモリ
6に登録する処理である。照合処理は検査指紋と登録指
紋の一致性を判定する処理である。指紋の入力から、登
録又は照合までの流れの概要を以下の手順Zに示す。 (手順Z)ステップZA1〜ステップZA5は、登録処
理と照合処理に共通な処理である。ステップZA1 :指紋を画像入力装置2から、画像メモ
リ4に入力する。ステップZA2 :画像メモリ4の画像10にある指紋の
濃淡画像の平滑化を行う。ステップZA3 :画像10を手順Bにより二値化と背景
分離を行う。ステップZA4 :画像10にある指紋画像の近似的中心
点を手順Qにより求める。
The conditional expression for defining the range of the decision on the way of collation is
If you want to determine the degree of agreement up to the middle
The example is not limited to. Remark W (3): Step W
The expression of 2 has the following meaning. In step W2,
Less (XR, YR) Approximate enrolled fingerprints for all
Center point (XRC, YRC) Is the approximate center point (X
TC, YTC), The new address after translation is XR# = XR-(XRC-XTC) YR# = YR-(YRC-YTC) And (XR#, YR#) Becomes the new address. Next
, (XTC, YTC) Around the angle S coordinate rotation
To do. This is XR$ = (XR# -XTC) ・ Cos (S) + (YR# -Y
TC) ・ Sin (S) + XTC = (XR-XRC) ・ Cos (S) + (YR-YRC) ・ Sin
(S) + XTC YR$ =-(XR# -XTC) ・ Sin (S) + (YR#-
YTC) ・ Cos (S) + Y TC =-(XR-XRC) ・ Sin (S) + (YR-YRC) ・ Co
s (S) + YTC Can be obtained by Where the trigonometric function sin
The values of (•) and cos (•) are calculated in advance for the variation of the angle S.
The range value may be stored in the memory 6. (10) Flow of Registration Process and Matching Process FIG. 9 shows an outline flow of the fingerprint registration process and the matching process.
In the registration process, the registration information of the fingerprint is stored in the memory of the image inspection device 1.
This is the process of registering in 6. The verification process is the inspection fingerprint
This is a process for determining the matching of prints. From entering the fingerprint, enter
An outline of the flow up to recording or verification is shown in Procedure Z below. (Procedure Z) Steps ZA1 to ZA5 are the registration process.
This is a process that is common to processing and collation processing.Step ZA1 : Use your fingerprint from the image input device 2 to make an image memo
Fill in 4.Step ZA2 : Of the fingerprint in the image 10 of the image memory 4
Smooths a grayscale image.Step ZA3 : Binarization and background of image 10 by procedure B
Perform separation.Step ZA4 : Approximate center of fingerprint image in image 10
The point is obtained by the procedure Q.

【0078】(ステップZA1〜ステップZA4終り)
以後の処理は、登録処理と照合処理で分かれる。ステッ
プZR1〜ステップZR2は、登録処理の場合であり、
登録指紋の登録情報をメモリ6に登録する。ステップZR1 :画像10にある登録指紋二値画像(第
1画像)に指紋領域内での細め処理を行い、登録指紋変
更画像(第1変更画像)を得る。ステップZR2 :登録指紋の登録情報の処理(手順R)
を行う。
(End of step ZA1 to step ZA4)
Subsequent processing is divided into registration processing and verification processing. Steps ZR1 and ZR2 are for the registration process,
The registration information of the registered fingerprint is registered in the memory 6. Step ZR1 : The registered fingerprint binary image (first image) in the image 10 is subjected to a thinning process in the fingerprint area to obtain a registered fingerprint changed image (first changed image). Step ZR2 : Processing of registration information of registered fingerprint (procedure R)
I do.

【0079】(ステップZR1〜ステップZR2終り)
ステップZC1〜ステップZC2は、照合処理の場合で
あり、登録指紋と検査指紋の照合を行う。ステップZC1 :画像10にある検査指紋二値画像(第
2画像)に指紋領域内で細め処理を行い、検査指紋変更
画像(第2変更画像)を得る。ステップZC2 :照合処理(手順C、手順W)により、
登録指紋と検査指紋の一致性を判定する。
(End of step ZR1 to step ZR2)
Steps ZC1 to ZC2 are the case of the matching process, and the registered fingerprint and the test fingerprint are matched. Step ZC1 : The inspection fingerprint binary image (second image) in the image 10 is thinned within the fingerprint area to obtain an inspection fingerprint changed image (second changed image). Step ZC2 : By the matching process (procedure C, procedure W),
Determine the match between the registered fingerprint and the test fingerprint.

【0080】(ステップZC1〜ステップZC2終り)
本発明は、以上に述べた実施例に限定されるものではな
く、例えば、次のような拡張又は変形に対しても適用が
可能である。画像の入力方法、平滑化の処理、二値化の
処理、背景分離の処理、補正処理、近似的中心点を求め
る処理、細め処理、及び照合処理における一致率、不一
致率の計算式などについては、本発明の請求の範囲は、
本実施例に限定されるものではなく、他の方法(例え
ば、公知の方法)を用いる変形、拡張、又は部分的省略
が可能である。位置合わせは、回転のずれが無視できる
ほど小さいときは、可能性のある平行移動だけの位置ず
れで調べて、最も一致率がよいときの一致率により判定
してもよい。手順WのステップW2において、XR$と
R $を求める式は、回転と平行移動を行える変換であ
れば使用可能であり、本実施例に限定されるものではな
い。例えば、 XR $=XR ・cos (S)+YR ・sin (S) YR $=−XR ・sin (S)+YR ・cos (S) を用いることもできる。また、座標変換又は幾何学的変
換の使い方は自由である。サブテンプレートの回転や平
行移動を行った値を登録情報として追加することによ
り、照合のための処理量を削減できる(この場合、メモ
リ量は増加する)。
(End of step ZC1 to step ZC2)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be applied to the following expansions or modifications, for example. For the image input method, smoothing process, binarization process, background separation process, correction process, approximate center point finding process, narrowing process, and matching rate and mismatch rate calculation formulas in matching processing, etc. , The claims of the present invention are
The present invention is not limited to this example, and modifications, expansions, or partial omissions using other methods (for example, known methods) are possible. When the positional deviation is so small as to be negligible, the positional alignment may be determined by the positional deviation of only a possible parallel movement and the matching rate when the matching rate is the best. The formula for obtaining X R $ and Y R $ in the step W2 of the procedure W can be used as long as it is a conversion that allows rotation and parallel movement, and is not limited to the present embodiment. For example, X R $ = X R · cos (S) + Y R · sin (S) Y R $ = - X R · sin (S) + Y R · cos (S) can also be used. Also, the use of coordinate transformation or geometric transformation is free. By adding the value obtained by rotating or translating the sub-template as registration information, the processing amount for collation can be reduced (in this case, the memory amount increases).

【0081】本実施例では、画像が指紋の場合を述べた
が、画像が線により構成されていると見なせる場合に
は、本発明を適用できる。実施例では、1つの検査指紋
と1つの登録指紋の照合を述べたが、1つの検査指紋に
ついて、2つ以上の登録指紋の中から最も良く一致する
登録指紋を探索する場合にも、本実施例の照合を繰り返
すことにより適用できる。
In this embodiment, the case where the image is a fingerprint has been described, but the present invention can be applied when the image can be regarded as being composed of lines. In the embodiment, the collation of one inspection fingerprint and one registered fingerprint is described, but the present embodiment is also performed when searching for the best matching registered fingerprint from two or more registered fingerprints for one inspection fingerprint. It can be applied by repeating the collation of examples.

【0082】[0082]

【発明の効果】本発明では、次の効果がある。照合途中
放棄の手段により、無用な照合を途中で放棄できるの
で、処理量を削減できる。照合途中決定の手段により、
無用な照合が不要となるので、処理量を削減できる。2
段階照合の手段により、画像情報の移動量を2段階とす
ることにより、認識精度を低下することなく、比較的大
きい範囲について比較的大きな移動量で画像情報を移動
させて照合する第1段階と、比較的小さい範囲について
比較的小さな移動量で画像情報を移動させて照合する第
2段階とで照合を行うことができる。したがって、全範
囲について小さな移動量で一方の画像情報を移動する場
合に比べて、全体の処理量を小さくすることができる。
なお、3段階以上への拡張は、2段階照合を反復するこ
とにより実現でき、画像か大きいときなどに有効であ
る。
The present invention has the following effects. By means of abandonment during collation, useless collation can be abandoned on the way, so that the processing amount can be reduced. By means of collation decision
Since unnecessary collation is unnecessary, the processing amount can be reduced. Two
By using the step-by-step collation means to set the movement amount of the image information in two steps, the first step of moving the image information in a relatively large movement amount and collating the image information in a relatively large range without lowering the recognition accuracy. It is possible to perform the collation in the second step of collating the image information by moving the image information with a relatively small movement amount in a relatively small range. Therefore, it is possible to reduce the entire processing amount as compared with the case where one image information is moved with a small moving amount in the entire range.
The extension to three or more stages can be realized by repeating the two-stage collation, and is effective when the image is large.

【0083】不一致部分のチェックを一致部分のチェッ
クと合わせて行うことにより、誤認識が減少するという
効果がある。サブテンプレートの領域を分離して複数設
定することにより、認識精度を低下することなく、連続
したサブテンプレート領域を用いるよりも位置合わせの
ための処理量を削減できるという効果がある。非サブテ
ンプレートの領域をサブテンプレートの領域と分離して
1つ以上設定することにより、非サブテンプレート部分
の登録のためのファイル量を削減できるという効果があ
る。
By performing the check of the non-coincidence portion together with the check of the coincidence portion, there is an effect that the erroneous recognition is reduced. By separating and setting a plurality of sub-template areas, it is possible to reduce the amount of processing for alignment as compared with the case where continuous sub-template areas are used, without lowering the recognition accuracy. By separating the area of the non-subtemplate from the area of the subtemplate and setting one or more of them, it is possible to reduce the file amount for registering the non-subtemplate portion.

【0084】近似的中心点の範囲制限により、中心点の
明確な指紋画像に対しては位置合わせを容易にし、かつ
中心点の不明確な指紋画像に対しても照合が可能である
という効果がある。有効領域の判定により、指紋境界領
域の決定が容易であるという効果がある。画像入力確定
の契機により、画像検査装置は、容易に画像品質のよい
画像を入力できる効果がある。
By limiting the range of the approximate center point, it is possible to easily align a fingerprint image with a clear center point and to collate a fingerprint image with an unclear center point. is there. The determination of the effective area has an effect that the fingerprint boundary area can be easily determined. The image inspection apparatus has an effect of easily inputting an image with good image quality when the image input is confirmed.

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

【図1】本発明の一実施例に係る指紋の識別システムの
一構成例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a fingerprint identification system according to an embodiment of the present invention.

【図2】画像メモリ及びメモリの使用の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image memory and use of the memory.

【図3】指紋領域の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a fingerprint area.

【図4】指紋領域の他の例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of a fingerprint area.

【図5】指紋の有効部分領域テーブルの一例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of an effective partial area table of a fingerprint.

【図6】指紋画像の近似的中心点を求める手段の例を示
す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of means for obtaining an approximate center point of a fingerprint image.

【図7】不一致部分のチェックの説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of checking a mismatched portion.

【図8】画像一致性チェック補助手順(手順W)の概
略、照合の途中放棄の手段を示す流れ図。
FIG. 8 is a flowchart showing an outline of an image consistency check assisting procedure (procedure W) and a means for abandoning during collation.

【図9】指紋の入力処理、登録処理、及び照合処理の概
略を示す流れ図。
FIG. 9 is a flowchart showing an outline of fingerprint input processing, registration processing, and matching processing.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 黒画素と白画素を画像の画素の構成要素
とする二値画像の2つの画像を第1画像と第2画像と
し、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手
段を備え、 一方の画像を任意の変換により移動後の画像情報のパタ
ーンとする手段により移動して、それら2つの画像の照
合を行うことを1つ以上のパターンについて行う場合
に、個々のパターンについて照合の途中で途中までの一
致の度合いを計算する手段を備え、該一致の度合いが途
中放棄の規定範囲のときは該パターンについての以後の
処理は実行しないことを特徴とする画像検査装置。
1. A collation processing means for checking the coincidence after aligning both images, two images of a binary image having black pixels and white pixels as constituent elements of image pixels are defined as a first image and a second image. In the case where one image is moved by means of arbitrary conversion into a pattern of image information after movement and the two images are collated for one or more patterns, collation is performed for each pattern. An image inspection apparatus comprising means for calculating the degree of coincidence up to the middle of the pattern, and when the degree of coincidence is within the prescribed range of abandonment on the way, the subsequent processing for the pattern is not executed.
【請求項2】 黒画素と白画素を画像の画素の構成要素
とする二値画像の2つの画像を第1画像と第2画像と
し、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手
段を備え、 一方の画像を任意の変換により移動後の画像情報のパタ
ーンとする手段により移動して、それら2つの画像の照
合を行うことを1つ以上のパターンの集合について行う
場合に、個々のパターンについて照合の途中で途中まで
の一致の度合いを計算する手段を備え、該一致の度合い
が途中決定の規定範囲のときは該パターンをそのときの
パターンの集合の内で最良として以後のパターン群の照
合は行わないことを特徴とする画像検査装置。
2. Matching processing means for checking the coincidence after aligning both images, two images of a binary image having black pixels and white pixels as constituent elements of image pixels are defined as a first image and a second image. In the case where one image is moved by means of making a pattern of image information after movement by arbitrary conversion and the two images are collated with respect to a set of one or more patterns, the individual patterns are A means for calculating the degree of coincidence halfway during the collation, and when the degree of coincidence is within the prescribed range of the intermediate determination, the pattern is regarded as the best in the set of patterns at that time, and An image inspection device characterized by not performing collation.
【請求項3】 黒画素と白画素を画像の画素の構成要素
とする二値画像の2つの画像を第1画像と第2画像と
し、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手
段を備え、 一方の画像を、任意の変換により移動後のパターンとす
る手段により移動して、それら2つの画像の照合を行う
場合に、第1の移動刻み幅でパターンを第1移動範囲内
について移動して調べる第1の過程と、第1の過程で得
られた準最適な移動位置を含む第2移動範囲内について
第2の移動刻み幅でパターンを移動して調べる第2の過
程により、最適な移動位置を求めることを特徴とする画
像検査装置。
3. Matching processing means for checking the two images of a binary image having black pixels and white pixels as constituent elements of image pixels as a first image and a second image, and checking the coincidence after aligning the two images. When one image is moved by means of a pattern that has been moved by arbitrary conversion and the two images are collated, the pattern is moved within the first movement range with the first movement step width. By the first step and the second step in which the pattern is moved by the second moving step width within the second moving range including the sub-optimal moving position obtained in the first step, An image inspection apparatus, which is capable of obtaining various moving positions.
【請求項4】 黒画素と白画素を画像の画素の構成要素
とする二値画像の2つの画像を第1画像と第2画像と
し、1つ以上の黒画素の集合を線として扱うこととし、
両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手段を
備え、 二値画像の線幅を指定により大部分の線について線幅指
定値以下に線幅を細めるための1つ以上の細め処理手段
を備え、かつ、 第1画像の線幅を前記の細め処理手段により元の線幅未
満の線幅指定値を定めて処理して得られる第1変更画像
の個々の黒画素と、第2画像の線幅を前記の細め処理手
段により線幅指定値を定めて処理して得られる第2変更
画像の個々の黒画素について、少なくとも一方の前記の
変更画像の個々の黒画素における画素アドレスを零回以
上に変換する位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手
段を備え、 不一致部分の黒画素の不一致の度合いを、一方の変更画
像の線幅を他方の線幅に合わせたときの黒画素の不一致
の度合いにより近似的に求める手段により、不一致性を
調べることを特徴とする画像検査装置。
4. Two images of a binary image having black pixels and white pixels as constituent elements of pixels of the image are defined as a first image and a second image, and a set of one or more black pixels is treated as a line. ,
A matching processing means for checking the coincidence after the alignment of both images is provided, and one or more thinning processing means for narrowing the line width of most of the lines by designating the line width of the binary image to the line width specified value or less is provided. And the individual black pixels of the first modified image obtained by processing the line width of the first image by the thinning processing unit by setting a line width specification value less than the original line width and the second image. With respect to each black pixel of the second modified image obtained by processing the line width by setting the specified value of the line width by the thinning processing means, the pixel address in each black pixel of at least one of the modified images is set to zero times. The above-described conversion is provided with a matching processing unit for checking the matching after the alignment, and the degree of the mismatch of the black pixels in the mismatched portion is determined by comparing the black pixel mismatch when the line width of one changed image is matched with the line width of the other. As a means of approximating the degree Ri, the image inspection apparatus characterized by examining the inconsistency.
【請求項5】 黒画素と白画素を画像の画素の構成要素
とする二値画像の2つの画像を第1画像と第2画像と
し、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手
段を備えた画像検査装置において、 一方の画像の領域を両画像の位置合わせを行うための画
像の部分集合であるサブテンプレート部分と、位置合わ
せを行う部分以外の画像の部分集合である非サブテンプ
レート部分に区分することとし、サブテンプレート部分
及び非サブテンプレート部分の少くとも一方を、複数に
画素集合により分離して設定することを特徴とする画像
検査装置。
5. Matching processing means for checking the two images of a binary image having black pixels and white pixels as constituent elements of the image pixels as a first image and a second image, and checking the coincidence after aligning the two images. In a provided image inspection apparatus, a sub-template portion that is a subset of images for aligning one image area with one image area, and a non-sub-template portion that is a subset of images other than the alignment portion The image inspection apparatus is characterized in that at least one of the sub-template portion and the non-sub-template portion is divided into a plurality of pixel sets and set.
【請求項6】 黒画素と白画素を画像の画素の構成要素
とする二値画像の2つの画像を第1画像と第2画像と
し、両画像の位置合わせ後に一致性を調べる照合処理手
段を備え、 一方の画像の領域を、両画像の位置合わせを行うための
画像の部分集合であるサブテンプレート部分と、位置合
わせを行う部分以外の画像の部分集合である非サブテン
プレート部分に区分することとし、少なくとも1つのサ
ブテンプレート部分と少なくとも1つの非サブテンプレ
ート部分を、画素集合により分離して設定することを特
徴とする画像検査装置。
6. A collation processing means for checking the coincidence after aligning both images, two images of a binary image having black pixels and white pixels as constituent elements of image pixels are defined as a first image and a second image. The area of one image is divided into a sub-template part, which is a subset of images for aligning both images, and a non-sub-template part, which is a subset of images other than the part for which alignment is performed. The image inspection apparatus is characterized in that at least one sub-template portion and at least one non-sub-template portion are set separately by a pixel set.
【請求項7】 画像の近似的中心点を求める手段を備え
た画像検査装置において、近似的中心点の制限範囲を設
定しておき、近似的中心点が制限範囲外のときは、制限
範囲内と該近似的中心点から、制限範囲内に近似的中心
点を設定する手段により、近似的中心点を設定すること
を特徴とする画像検査装置。
7. An image inspection apparatus having means for determining an approximate center point of an image, wherein a limit range of the approximate center point is set, and when the approximate center point is out of the limit range, it is within the limit range. An image inspection apparatus characterized in that the approximate center point is set by means for setting the approximate center point within a limited range from the approximate center point.
【請求項8】 二値以上の輝度を有する画像の画素集合
ごとに輝度平均値を求める手段を備え、該画像が濃淡画
像の場合は二値化して二値画像とすることとし、 二値画像を一つ以上の画素集合に区分し、 画素集合の輝度平均値を求めて、該輝度平均値が規定範
囲にあるときに、該画素集合は画像の有効領域であると
判定することを特徴とする画像検査装置。
8. A binary image is provided with a means for obtaining a brightness average value for each pixel group of an image having a brightness of two or more values, and when the image is a grayscale image, it is binarized to form a binary image. Is divided into one or more pixel sets, a brightness average value of the pixel set is obtained, and when the brightness average value is within a specified range, it is determined that the pixel set is an effective region of an image. Image inspection device.
【請求項9】 画像メモリに二値以上の輝度を有する画
像を入力する手段と、画像の画素集合ごとに輝度平均値
を求める手段を備え、該画像が濃淡画像の場合は二値化
して二値画像とすることとし、二値画像を一つ以上の画
素集合に区分し、 二値画像の任意の画素集合ごとに輝度平均値を求めて、
該輝度平均値が規定範囲にあるときに、該画素集合は有
効領域であると判定し、有効領域と判定される画素集合
の数が規定数以上のときに画像メモリの画像を確定する
ことを特徴とする画像検査装置。
9. An image memory is provided with a means for inputting an image having a luminance of two or more values and a means for obtaining an average luminance value for each pixel group of the image. Value image, the binary image is divided into one or more pixel sets, the brightness average value is obtained for each arbitrary pixel set of the binary image,
When the average brightness value is within the specified range, it is determined that the pixel set is an effective area, and when the number of pixel sets determined as the effective area is equal to or more than the specified number, the image in the image memory is determined. Characteristic image inspection device.
JP3236617A 1991-03-11 1991-09-17 Image inspecting device Pending JPH0573686A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015203574A (en) * 2014-04-11 2015-11-16 イメージテック株式会社 X-ray inspection device and x-ray sensitivity correction method

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JP2015203574A (en) * 2014-04-11 2015-11-16 イメージテック株式会社 X-ray inspection device and x-ray sensitivity correction method

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