JPH06103366A - Fingerprint collating method/device - Google Patents

Fingerprint collating method/device

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JPH06103366A
JPH06103366A JP4293643A JP29364392A JPH06103366A JP H06103366 A JPH06103366 A JP H06103366A JP 4293643 A JP4293643 A JP 4293643A JP 29364392 A JP29364392 A JP 29364392A JP H06103366 A JPH06103366 A JP H06103366A
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JP
Japan
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point
branch point
branch
points
thinning
Prior art date
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Pending
Application number
JP4293643A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihide Matsumura
喜秀 松村
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MATSUMURA ELECTRON KK
Original Assignee
MATSUMURA ELECTRON KK
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Filing date
Publication date
Application filed by MATSUMURA ELECTRON KK filed Critical MATSUMURA ELECTRON KK
Priority to JP4293643A priority Critical patent/JPH06103366A/en
Publication of JPH06103366A publication Critical patent/JPH06103366A/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1365Matching; Classification

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Collating Specific Patterns (AREA)

Abstract

PURPOSE:To quickly perform the collation of fingerprints at a high recognition rate by collating the fingerprint image data with the registered data via a template. CONSTITUTION:The fingerprint collating device is consisted of a fingerprint image input device 11, an A/D converter 12, a frame memory 13 which stores the image data, an image operational processor 20, a ROM 21 which stores the adjacent point pattern guidance value used for the thin-lined scan, a ROM 22 to be used for a feature point extraction scan a memory 23 which stores the control information on the thin-lined scan, a memory 41 which stores the registered data, an input device 42, an output device 43, an access signal generator 44, and a CPU 40. In this case, a digital signal processor fitted to the image processing arithmetic operation is provided independently of the CPU 40, then the thin-lined processing and the feature point extracting processing can be carried out at a high speed in the unit of eight nearby cells. Then, the fingerprints lacking for outstanding feature point can be collated at a high recognition rate by a template collation method.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は 指紋照合装置及び指紋
照合方法に係り、詳細には照合指紋画像データを登録指
紋画像データと実時間で照合判定し、判定結果に基づい
て立ち入りまたはアクセスの選択制御を行う指紋照合装
置及び指紋照合方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fingerprint collation device and a fingerprint collation method, and more specifically, it collates and compares collated fingerprint image data with registered fingerprint image data in real time, and selects access or access based on the determination result. The present invention relates to a fingerprint collation device and a fingerprint collation method for controlling.

【0002】[0002]

【従来の技術】指紋は「終生不変」および「万人不同」
という2大特性によって 個人認証の最も有力な手段と
して利用されている。指紋照合に用いられる特徴点は、
隆線(指紋紋様の凸部)の途切れる点(端点)および隆
線が分岐する点(分岐点)であり、これらを総称して特
徴点(minuuia)と呼ぶ。指紋を画像として照合
するのは、ファイル容量や照合速度の点で問題となるた
め、指紋画像から抽出される特徴点の配置関係を照合す
ることで実現する。入力指紋画像の特徴抽出過程は、指
紋源画像に対し平滑化と強調からなる画像補正をした
後、画像全体にわたり紋様の方向性を抽出する。抽出さ
れた方向性に依存する異方性の局所2次元微分フィルタ
と、しきい値処理とで2値化隆線画像を抽出する。この
隆線画像を心線化処理して3×3検出マスクにより特徴
点の位置を検出すると共に、特徴点ごとに隆線の方向を
計測する。更に、近傍特徴点間の関係として交差隆線数
を検出することにより、指紋特徴として各特徴点の位置
座標、紋様方向、近傍特徴点間関係がリスト化される。
入力指紋と登録指紋との照合処理は 指紋特徴によって
全体の位置ずれ、回転を整合した後、特徴点個々に対す
る「対」検査を行うことにより行われる。従来のこの種
の指紋照合装置として、例えば、照合指紋画像データを
登録指紋画像データと実時間で同一性を照合判定し、判
定結果に基づいて、立ち入りまたはアクセスの選択の制
御を行う指紋照合装置がある。この指紋照合装置は、入
力画像に含まれるノイズの除去を行う前処理と、画像デ
ータの画素値を所定のスレショルドで、‘1’または
‘0’の2進化値に変換する2値化処理と、2値化画像
から線幅一の線図形を抽出する細線化処理と、特徴点抽
出処理と、パターン照合等の画像処理演算を汎用のマイ
クロプロセッサで行っている。
2. Description of the Related Art Fingerprints are "lifelong" and "universal"
It is used as the most powerful means of personal authentication due to these two major characteristics. The feature points used for fingerprint matching are
A ridge (an end point) of a ridge (a convex portion of a fingerprint pattern) and a point where the ridge branches (branch point) are collectively referred to as a feature point (minuia). Matching a fingerprint as an image poses a problem in terms of file size and matching speed, so it is realized by matching the positional relationship of feature points extracted from the fingerprint image. In the feature extraction process of the input fingerprint image, the fingerprint source image is subjected to image correction including smoothing and enhancement, and then the directionality of the pattern is extracted over the entire image. A binarized ridge image is extracted by an anisotropic local two-dimensional differential filter that depends on the extracted directionality and threshold processing. The ridge line image is converted into a cord and the position of the feature point is detected by the 3 × 3 detection mask, and the direction of the ridge line is measured for each feature point. Furthermore, by detecting the number of intersecting ridges as the relationship between neighboring feature points, the positional coordinates of each feature point, the pattern direction, and the relationship between neighboring feature points are listed as fingerprint features.
The matching process between the input fingerprint and the registered fingerprint is performed by matching the overall displacement and rotation according to the fingerprint features, and then performing a “pair” inspection for each feature point. As a conventional fingerprint collation device of this type, for example, a fingerprint collation device that performs collation determination of collation fingerprint image data with registered fingerprint image data in real time, and controls selection of access or access based on the determination result. There is. This fingerprint collation device performs preprocessing for removing noise included in an input image and binarization processing for converting a pixel value of image data into a binary value of '1' or '0' at a predetermined threshold. A general-purpose microprocessor performs thinning processing for extracting a line figure with a uniform line width from a binarized image, feature point extraction processing, and image processing operations such as pattern matching.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来の指紋照合装置にあっては、指紋照合のための画
像処理演算を専ら汎用のマイクロプロセッサで行ってい
たため、データ量と処理の複雑さに比例して処理時間が
長大化して、所望の照合応答時間を達成することは困難
であった。すなわち 画像処理を計算機ソフトウェアで
行うときに、例えば512×512画素からなる画像デ
ータを3×3画素の8近傍セル単位に細線化処理を逐次
的走査によって行った場合、第一回目の画面走査では5
10×510回の8近傍セル単位の細線化決定走査を行
うことになる。2値画像データの連結図形をその連結性
を失うことなく線幅一の線図形として抽出する細線化処
理では、線幅は−とすること、線の位置はもとの図
形の真中とすること、図形の連結性を保持すること、
図形の端点を必要以上に縮退しないこと、を処理の前
提とし、さらに境界の凹凸におけるひげと交差点におけ
るひずみの発生を抑制するための処理を必要とするため
に、各近傍セルの削除可能性の決定処理自体も相当数ス
テップの処理を要する。上記近傍セル単位の細線化走査
は、画面の細線化が収束するまで、逐次的に反復繰り返
される。したがって、指紋照合装置の応答時間を縮減す
るには、細線化処理を短時間に行う処理方法とハードウ
エア構成の改良が必要である。
However, in such a conventional fingerprint collation apparatus, since the image processing operation for fingerprint collation is exclusively performed by a general-purpose microprocessor, the amount of data and the complexity of processing are increased. It has been difficult to achieve a desired matching response time because the processing time is lengthened in proportion to. That is, when the image processing is performed by computer software, for example, when the thinning processing is performed on the image data of 512 × 512 pixels in units of 8 × 3 cells of 3 × 3 pixels by sequential scanning, 5
The thinning determination scanning in units of 8 neighboring cells is performed 10 × 510 times. In the thinning process to extract a connected figure of binary image data as a line figure with the same line width without losing its connectivity, the line width should be-and the position of the line should be the center of the original figure. , Maintaining shape connectivity,
Assuming that the end points of the figure are not degenerated unnecessarily, it is necessary to perform processing to suppress the occurrence of whiskers at the irregularities of the boundary and distortion at intersections. The determination process itself also requires a considerable number of steps. The thinning scanning in units of neighboring cells is sequentially and repeatedly repeated until the thinning of the screen converges. Therefore, in order to reduce the response time of the fingerprint collation device, it is necessary to improve the processing method and the hardware configuration for performing the thinning processing in a short time.

【0004】画像演算用の専用ハードウェアを実装すれ
ば、確かに所望の応容時間は達成されるが、低コスト化
と小型化が要請されるコンシューマ商品としての指紋照
合装置に専用画像ハードウエアを組み込むことは困難で
あり、専用画像ハードウェアの実装は拡張容易性の点で
計算機のソフトウェア処理に劣る。
If the dedicated hardware for image calculation is mounted, the desired response time is certainly achieved, but the dedicated image hardware is used for the fingerprint collation device as a consumer product which is required to be low in cost and small in size. Is difficult to implement, and the implementation of dedicated image hardware is inferior to the software processing of the computer in terms of expandability.

【0005】さらに従来の指紋照合装置は、照合過程に
おいて、特徴点照合法またはテンプレート照合法のいず
れかの−方の照合法を実装している。この特徴点照合法
は、指紋の回転ずれに対しても安定した照合を与える点
で優れているが、万人がいずれも明確な指紋の特徴点を
保有するのではなく、隆線が全くつぶれているケース
や、不鮮明なことがある。この場合に特徴点照合法より
もテンプレート照合法のほうが高い認識率が得られるこ
とがあり、特徴点照合法のみを備えた指紋照合装置では
常に高い認識率を達成できるといる保証はない。本発明
の目的は、高い認識率を維持しながら、照合を迅速に行
う指紋照合装置及び指紋照合方法を提供することであ
る。本発明の別の目的は、低コストでかつ小型の指紋照
合装置及び指紋照合方法を提供することである。
Further, the conventional fingerprint collation apparatus implements either the feature point collation method or the template collation method in the collation process. This feature point matching method is excellent in that it provides stable matching even for fingerprint rotation deviations, but not everyone has clear fingerprint feature points, and ridge lines are completely collapsed. There are cases where it is not clear. In this case, a higher recognition rate may be obtained with the template matching method than with the feature point matching method, and there is no guarantee that a fingerprint recognition device having only the feature point matching method can always achieve a high recognition rate. An object of the present invention is to provide a fingerprint collation device and a fingerprint collation method for performing collation quickly while maintaining a high recognition rate. Another object of the present invention is to provide a low-cost and small-sized fingerprint matching device and fingerprint matching method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記目的達成のため、照合指紋画像データを登録指紋画
像データと照合し 判定結果に基づいて立ち入りまたは
アクセスの選択抑制を行う指紋照合装直であって、画素
値を白、黒に2進化した2値化画像データを細線化する
細線化処理手段であって、8近傍セル単位の表探索によ
って削除可能点を決定する細線化決定手段と、細線化決
定手段の走査の回数を縮減するための走査制御手段と、
を備えた細線化処理手段と、画像データの特徴点を抽出
する特徴点抽出手段であって、細線化処理された画像デ
ータから8近傍セル単位の表探索によって特徴点候補を
抽出する手段と、該特徴点候補から疑似特徴点を削除す
る疑似特徴点除去手段と、を備えた特徴点抽出手段と、
画像データの真の特徴点を登録する手段と、照合指紋画
像テータの特徴点と登録特徴点とを照合判定する特徴点
照合手段とテンプレート照合用のテンプレート・データ
の登録手段と、照合指紋画像データと登録データとをテ
ンプレート照合するテンプレート照合手段とを備えてい
る。
The invention according to claim 1 is
In order to achieve the above-mentioned object, the fingerprint matching image is matched against the registered fingerprint image data and the selection of access or access is suppressed based on the judgment result. The pixel value is binarized into white and black. A thinning processing unit for thinning the binarized image data, the thinning determining unit determining a deletable point by a table search in units of 8 neighboring cells, and scanning for reducing the number of scans of the thinning determination unit. Control means,
Thinning processing means including: and characteristic point extracting means for extracting characteristic points of the image data, and means for extracting characteristic point candidates from the thinned image data by a table search in units of 8 neighboring cells, A characteristic point extracting unit that includes a pseudo characteristic point removing unit that deletes a pseudo characteristic point from the characteristic point candidate;
Matching means for registering true feature points of image data, feature point matching means for determining match between feature points of collated fingerprint image data and registered feature points, template data registration means for template matching, and collated fingerprint image data And template matching means for matching the registered data with the template.

【0007】請求項2記載の発明は、前記細線化決定手
段が、中心点と8個の隣接点とからなる8近傍セルにお
いて、その中心点に対するそれぞれの隣接点の位置にあ
らかじめ割り付けられた所定の重み係数とその隣接点の
画素値との積を、それぞれ8個の隣接点について総和し
た値である隣接点パターン指標値を計算する段階と、8
近傍セルの中心点の画素値を ‘1’から‘0’に変更
できる全組み合わせパターンについて、それぞれの隣接
点パターン指標値を枯納したメモリ装置内にて表探索を
行う段階と、隣接点パターン指標値が表中に存在すると
きに、該8近傍セルの中心点の画素値‘1’を‘0’に
変更する段階とを備えている。
According to a second aspect of the present invention, the thinning determination means is a pre-allocated predetermined position assigned to the position of each adjacent point with respect to the center point in an 8-neighboring cell consisting of the center point and eight adjacent points. Calculating a product of the weighting factor of P and the pixel value of the adjacent point for each of the eight adjacent points, and calculating an adjacent point pattern index value.
For all combination patterns in which the pixel value of the center point of the neighboring cell can be changed from '1' to '0', a table search is performed in the memory device in which the index value of each adjacent point pattern is exhausted, and the adjacent point pattern. Changing the pixel value "1" at the center point of the eight neighboring cells to "0" when the index value exists in the table.

【0008】請求項3記載の発明は、前記走査制御手段
が、画像データの所定サイズの画面を細線化決定手段に
よって走査する第一段階の画面走査であって、画面の全
ラインを一ラインごとに一画素ごとに走査して細線化決
定手段を適用する処理と、少なくとも走査ラインの細線
化が収束したか否かを示すフラグと、該ライン内の細線
化が収束していない近傍セルの該ラインにおける位置情
報と、該ライン内の細線化が連続して収束していない近
傍セルの個数と、を含む走査制御データをメモリに記憶
する処理と、からなる第一段階の画面走査処理と、第2
段階以降の画面走査処理であって、該段階の一つ前の段
階の画面走査の細線化処理が収束しないときにのみ選択
され、該段階の一つ前の段階の走査制御データに基づい
て、細線化決定処理の走査を行うラインと画素の総数を
縮減した画面走査処理と、走査制御データの内容を更新
する処理と、からなる第2段階以降の画面走査処理と、
画面の細線化が収束したか否かを判定する収束判定段階
であって、画面の細線化が収束しないときに、第2段階
以降の画面走査処理を反復して繰り返す収束判定段階と
を備えている。
According to a third aspect of the present invention, the scan control means is a first-step screen scan in which a screen of a predetermined size of image data is scanned by the thinning determination means, and all lines of the screen are line by line. To apply the thinning determination means by scanning for each pixel, a flag indicating at least whether the thinning of the scanning line has converged, and a flag of a neighboring cell in which the thinning in the line has not converged. A process of storing scan control data in a memory, which includes position information in a line and the number of neighboring cells in which thinning in the line has not converged continuously, and a screen scanning process in a first step, Second
Screen scanning processing after the step, selected only when the thinning processing of the screen scanning of the step immediately before the step does not converge, based on the scan control data of the step immediately before the step, A screen scanning process in which the total number of lines and pixels to be scanned in the thinning determination process is reduced, a process of updating the contents of the scan control data, and a screen scanning process of the second and subsequent stages,
A convergence determination step of determining whether or not the screen thinning has converged, and a convergence determination step of repeatedly repeating the screen scanning processing from the second step when the screen thinning does not converge. There is.

【0009】請求項4記載の発明は、前記特徴点を抽出
する手段が、8近傍セルの隣接点パターン指標値を計算
する段階と、隣接パターン指標値を、交差点と分岐点と
端点との隣接点パターン指数値が格納されたメモリ装置
内にて表探索する段階と、上記メモリ中に同一の隣接店
パターン値が存在するときに、該近傍セルを特徴点候補
として登録する段階とを備えている
According to a fourth aspect of the present invention, the feature point extracting means calculates the adjacent point pattern index value of the eight neighboring cells, and the adjacent pattern index value is set to the intersection point, the branch point, and the end point. And a step of searching a table in the memory device in which the point pattern index values are stored, and a step of registering the neighboring cell as a feature point candidate when the same adjacent store pattern value exists in the memory. Are

【0010】請求項5記載の発明は、前記疑似特徴点除
去手段が、同種の特徴点候補の対の方向が同一で、か
つ、該特徴点候補対の間の距離が所定の値以下のときに
特徴点候補から削除するようにしている。
According to a fifth aspect of the present invention, the pseudo-feature point removing means has the same pair of feature point candidates in the same direction, and the distance between the feature point candidate pairs is equal to or less than a predetermined value. Are deleted from the feature point candidates.

【0011】請求項6記載の発明は、前記特徴点を登録
する手段が、画面データの中心点に最も近接した分岐点
を親分岐点として選択する段階と、その親分岐点をXY
座標軸の原点として第一象限、第二象限、第三象限、第
四象限のそれぞれの象限の中で、親分岐点に最も近接し
た分岐点をそれぞれの象限の子分岐点として選択する段
階と、それぞれの象限の中で、子分岐点に近接した順に
所定個数の分岐点を孫分岐点として選択する段階と、少
なくとも分岐点の総数と、分岐点の位置情報と、親分岐
点と子分岐点との相互の位置関係と、子分岐点と孫分岐
点との相互の位置関係と、を登録する段階とから構成さ
れている。
According to a sixth aspect of the present invention, the feature point registering means selects a branch point closest to the center point of the screen data as a parent branch point, and the parent branch point is XY.
In the quadrants of the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant as the origin of the coordinate axes, a step of selecting a branch point closest to the parent branch point as a child branch point of each quadrant, In each quadrant, a step of selecting a predetermined number of branch points as descendant branch points in the order of proximity to child branch points, at least the total number of branch points, branch point position information, parent branch points and child branch points And the mutual positional relationship between the child branch point and the grandchild branch point are registered.

【0012】請求項7記載の発明は、前記特徴点を照合
する手段が、照合テータの分岐点総数と登録データの総
分岐点数を比較する段階と照合データの中心点に近接し
た順に分岐点を親分岐点候補として所定個数選択する段
階と、該親分岐点の照合子分岐点が、登録分岐点データ
の対応する登録子分岐点の近傍内にあるか否かを判定す
る段階と、該照合子分岐点の照合孫分岐点が、登録分岐
点データの対応する登録孫分岐点の近傍内にあるか否か
を判定する段階と、照合子分岐点が登録子分岐点の近傍
内にあるときに、照合子分岐点と登録子分岐点とのノル
ムに基づく不一致度数を得点化する段階と、照合孫分岐
点が登録孫分岐点の近傍内にあるときに、照合孫分岐点
と登録孫分岐点とのノルムに基づく不一致度数を得点化
する段階と、親分岐点候補に関する平均不一致度数を計
算する段階と親分岐点候補の平均不一致度数のなかで、
最小の平均不一致度数をとるものを照合データの親分岐
点として選択する段階と、該照合親分岐点の平均不一致
度数が、所定の値以下のときに、本人と判定する段階と
を備えている。
According to a seventh aspect of the present invention, the means for collating the feature points compares the total number of branch points of the collation data with the total number of branch points of the registered data, and determines the branch points in the order of proximity to the center point of the collation data. Selecting a predetermined number of parent branch point candidates, determining whether the collator branch point of the parent branch point is in the vicinity of the corresponding registrar branch point of the registered branch point data, and the collation Matching child branch point: determining whether the grandchild branch point is in the vicinity of the corresponding registered grandchild branch point of the registered branch point data, and the matching child branch point is in the vicinity of the registered child branch point. , The step of scoring the mismatch frequency based on the norm of the collator branch point and the registrant branch point, and the matching grandchild branch point and the registered grandchild branch point when the matching grandchild branch point is in the vicinity of the registered grandchild branch point. The stage of scoring the disagreement frequency based on the norm with the point and the boss Among the average mismatch power stage and the parent branch point candidates for calculating the average mismatch degree about the point candidates,
The method includes a step of selecting a parent branch point of the matching data having a minimum average mismatch frequency, and a step of determining the person as the principal when the average mismatch frequency of the matching parent branch point is a predetermined value or less. .

【0013】請求項8記載の発明は、前記指紋の登録過
程が、特徴点を登録する段階と、照合画像データと登録
データとの特徴点を照合する段階と、テンプレート照合
用のデータを登録する段階と、照合画像データと登録デ
ータとのテンプレートを照合する段階と、指紋画像のそ
れぞれの認識率の高低によって特徴点照合またはテンプ
レート照合のいずれか一方を該指紋の照合法として選択
する段階とを備えている。
According to an eighth aspect of the invention, in the process of registering the fingerprint, a step of registering a feature point, a step of collating a feature point between collation image data and registered data, and a template collation data are registered. A step of collating the template of the collation image data and the registration data, and a step of selecting either the feature point collation or the template collation as the collation method of the fingerprint depending on the level of recognition rate of each fingerprint image. I have it.

【0014】請求項9記載の発明は、照合指紋画像デー
タを登録指紋画像データと照合し、判定結果に基づいて
立ち入りまたはアクセスの選択抑制を行う指紋照合方法
であって画素値を白、黒に2進化した2値化画像データ
を細線化する細線化処理工程であって、8近傍セル単位
の表探索によって削除可能点を決定する細線化決定工程
と、細線化決定工程の走査の回数を縮減するための走査
制御工程と、を備えた細線化処理工程と、画像データの
特徴点を抽出する特徴点抽出工程であって、細線化処理
された画像データから8近傍セル単位の表探索によって
特徴点候補を抽出する工程と、該特徴点候補から疑似特
徴点を削除する疑似特徴点除去工程と、を備えた特徴点
抽出工程と、画像テータの真の特徴点を登録する工程
と、照合指紋画像テータの特徴点と登録特徴点とを照合
判定する特徴点照合工程とテンプレート照合用のテンプ
レート・データの登録工程と、照合指紋画像データと登
録データとをテンプレート照合するテンプレート照合工
程とを備えている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a fingerprint collation method for collating collated fingerprint image data with registered fingerprint image data and suppressing entry or access selection based on a determination result. This is a thinning processing step for thinning the binarized image data that has undergone binarization, and the number of scans in the thinning determination step for determining deletable points by a table search in units of 8 neighboring cells and the number of scans in the thinning determination step has been reduced. And a feature point extracting process for extracting feature points of the image data, the feature control process comprising: A feature point extracting step including a step of extracting a point candidate and a pseudo feature point removing step of deleting a pseudo feature point from the feature point candidate, a step of registering a true feature point of an image data, and a collation fingerprint. Image te A feature point matching process, a template data registration process for template matching, and a template matching process for matching the matching fingerprint image data with the registered data are template-matched. .

【0015】請求項10記載の発明は、前記細線化決定
工程が、中心点と8個の隣接点とからなる8近傍セルに
おいて、その中心点に対するそれぞれの隣接点の位置に
あらかじめ割り付けられた所定の重み係数とその隣接点
の画素値との積を、それぞれ8個の隣接点について総和
した値である隣接点パターン指標値を計算する段階と、
8近傍セルの中心点の画素値を ‘1’から‘0’に変
更できる全組み合わせパターンについて、それぞれの隣
接点パターン指標値を格納したメモリ装置内にて表探索
を行う段階と、隣接点パターン指標値が表中に存在する
ときに、該8近傍セルの中心点の画素値‘1’を‘0’
に変更する段階とを備えている。
According to a tenth aspect of the present invention, in the thinning determining step, in an eight-neighbor cell consisting of a center point and eight adjacent points, a predetermined number is assigned to each adjacent point position with respect to the center point. Calculating a product of the weighting factor of the pixel value and the pixel value of the adjacent point for each of the eight adjacent points, and calculating an adjacent point pattern index value,
8 For all combination patterns in which the pixel value of the center point of the neighboring cells can be changed from '1' to '0', a table search is performed in the memory device storing the respective adjacent point pattern index values, and the adjacent point pattern When the index value exists in the table, the pixel value "1" at the center point of the 8 neighboring cells is set to "0".
And the step of changing to.

【0016】請求項11記載の発明は、前記走査制御工
程が、画像データの所定サイズの画面を細線化決定工程
によって走査する第一段階の画面走査であって、画面の
全ラインを一ラインごとに一画素ごとに走査して細線化
決定手段を適用する処理と、少なくとも走査ラインの細
線化が収束したか否かを示すフラグと、該ライン内の細
線化が収束していない近傍セルの該ラインにおける位置
情報と、該ライン内の細線化が連続して収束していない
近傍セルの個数と、を含む走査制御データをメモリに記
憶する処理と、からなる第一段階の画面走査処理と、第
2段階以降の画面走査処理であって、該段階の一つ前の
段階の画面走査の細線化処理が収束しないときにのみ選
択され、該段階の一つ前の段階の走査制御データに基づ
いて、細線化決定処理の走査を行うラインと画素の総数
を縮減した画面走査処理と走査制御データの内容を更新
する処理と、からなる第2段階以降の画面走査処理と、
画面の細線化か収束したか否かを判定する収束判定段階
であって、画面の細線化が収束しないときに、第2段階
以降の画面走査処理を反復して繰り返す収束判定段階と
を備えている。
According to an eleventh aspect of the present invention, the scanning control step is a first-step screen scanning in which a screen of a predetermined size of image data is scanned by the thinning determination step, and all lines of the screen are line by line. To apply the thinning determination means by scanning for each pixel, a flag indicating at least whether the thinning of the scanning line has converged, and a flag of a neighboring cell in which the thinning in the line has not converged. A process of storing scan control data in a memory, which includes position information in a line and the number of neighboring cells in which thinning in the line has not converged continuously, and a screen scanning process in a first step, In the screen scanning process after the second stage, it is selected only when the thinning process of the screen scanning in the stage before the stage does not converge, and is selected based on the scan control data in the stage before the stage. And thinning decision Sense of reduction the screen scanning process the total number of lines and pixels to be scanned and a processing for updating the contents of the scan control data, a second step subsequent screen scanning process consisting,
A convergence determination step of determining whether the screen is thinned or converged, and when the screen thinning does not converge, a convergence determination step of repeatedly repeating the screen scanning processing from the second step onward is provided. There is.

【0017】請求項12記載の発明は、前記特徴色を抽
出する工程が、8近傍セルの隣接点パターン指標値を計
算する段階と、隣接パターン指標値を、交差点と分岐点
と端点との隣接点パターン指数値が格納されたメモリ装
置内にて表探索する段階と、上記メモリ中に同一の隣接
店パターン値が存在するときに、該近傍セルを特徴点候
捕として登録する段階とを備えている。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the step of extracting the characteristic color, the step of calculating the adjacent-point pattern index value of the eight neighboring cells and the adjacent-pattern index value are set as the adjacency of the intersection, the branch point, and the end point. A step of searching a table in the memory device storing the point pattern index value; and a step of registering the neighboring cell as a feature point catch when the same adjacent store pattern value exists in the memory. ing.

【0018】請求項13記載の発明は、前記疑似特徴点
除去工程が、同種の特徴点侯補の対の方向が同一で、か
つ、該特徴点候補対の間の距離が所定の値以下のときに
特徴点候補から削除するようにしている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the pseudo feature point removing step, the pairs of feature point candidate pairs of the same type have the same direction, and the distance between the feature point candidate pairs is equal to or less than a predetermined value. Sometimes it is deleted from the feature point candidates.

【0019】請求項14記載の発明は、前記特徴点を登
録する工程が、画面データの中心点に最も近接した分岐
点を親分岐点として選択する段階と、その親分岐点をX
Y座標軸の原点として第一象限、第二象限、第三象限、
第四象限のそれぞれの象限の中で、親分岐点に最も近接
した分分岐点をそれぞれの象限の子分岐短として選択す
る段階と、それぞれの象限の中で、子分岐点に近接した
順に所定個数の分岐点を孫分岐点として選択する段階
と、少なくとも分岐点の総数と、分岐点の位値情報と、
親分岐点と子分岐点との相互の位置関係と、子分岐点と
孫分岐点との相互の位置関係と、を登録する段階とを備
えている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the step of registering the feature point, a step of selecting a branch point closest to the center point of the screen data as a parent branch point, and the parent branch point are X points.
As the origin of the Y coordinate axis, the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant,
In each quadrant of the fourth quadrant, the step of selecting the branch branch point closest to the parent branch point as the child branch short of each quadrant, and in each quadrant, the order of approaching the child branch point Selecting a number of branch points as grandchild branch points, at least the total number of branch points, position information of the branch points,
And a step of registering a mutual positional relationship between the parent branch point and the child branch point and a mutual positional relationship between the child branch point and the grandchild branch point.

【0020】請求項15記載の発明は、前記特徴点を照
合する工程が、照合データの分岐点総数と登録データの
総分岐点数を比較する段階と、照合データの中心点に近
接した順に分岐点を親分岐点候補として所定個数選択す
る段階と、該親分岐点の照合子分岐点が、登録分岐点デ
ータの対応する登録子分岐点の近傍内にあるか否かを判
定する段階と、該照合子分岐点の照合孫分岐点が、登録
分岐点データの対応する登録孫分岐点の近傍内にあるか
否かを判定する段階と、照合子分岐点が登録子分岐点の
近傍内にあるときに、照合子分岐点と登録子分岐点との
ノルムに基づく不一致度数を得点化する段階と、照合孫
分岐点が登録孫分岐点の近傍内にあるときに、照合孫分
岐点と登録孫分岐点とのノルムに基づく不一致度数を得
点化する段階と、親分岐点候補に関する平均不一致度数
を計算する段階と、親分岐点候補の平均不一致度数のな
かで、最小の平均不一致度数をとるものを照合データの
親分岐点として選択する段階と、該照合親分岐点の平均
不一致度数が、所定の値以下のときに、本人と判定する
段階とを備えている。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the step of collating the characteristic points, the step of comparing the total number of branch points of the collation data with the total number of branch points of the registration data, and the branch points in the order of proximity to the center point of the collation data. Selecting a predetermined number as parent branch point candidates, determining whether the matching branch point of the parent branch point is in the vicinity of the corresponding registrar branch point of the registered branch point data, The step of determining whether the matching grandchild branch point of the matching branch point is within the vicinity of the corresponding registered grandchild branch point of the registered branch point data, and the matching child branch point is within the vicinity of the registration child branch point. Sometimes, the step of scoring the mismatch frequency based on the norm of the collator branch point and the registrant branch point, and when the matching grandchild branch point is in the vicinity of the registered grandchild branch point, the matching grandchild branch point and the registered grandchild Scoring disagreement frequency based on norm with bifurcation point, Calculating the average disagreement frequency for the branch point candidates, selecting the one having the smallest average disagreement frequency among the average disagreement frequencies of the parent branch point candidates as the parent branch point of the matching data, and the matching parent branch When the average disagreement frequency of points is less than or equal to a predetermined value, the step of determining the person as the true person is provided.

【0021】請求項16記載の発明は前記指紋の登録過
程が、特徴点を登録する段階と、照合画像データと登録
データとの特徴点を照合する段階とテンプレート照合用
のデータを登録する段階と、照合画像データと登録デー
タとのテンプレートを照合する段階と、指紋画像のそれ
ぞれの認識率の高低によって特徴点照合またはテンプレ
ート照合のいずれか一方を該指紋の照合法として選択す
る段階とを備えている。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the process of registering the fingerprint, a step of registering feature points, a step of matching feature points of matching image data and registered data, and a step of registering template matching data. , A step of collating the template of the collation image data and the registered data, and a step of selecting one of the feature point collation and the template collation as the collation method of the fingerprint depending on the level of recognition rate of each fingerprint image. There is.

【0022】[0022]

【作用】本発明の手段の作用は次の通りである。本発明
では、まず、細線化処理手段により、8近傍セル単位の
表探索によって削除可能点が決定されるとともに、走査
の回数を縮減するための走査制御が実行される。そし
て、特徴点抽出手段により、細線化処理された画像デー
タから8近傍セル単位の表探索によって特徴点候補が抽
出され、該特徴点候補から疑似特徴点が削除される。ま
た 照合指紋画像データの特徴点と登録特徴点とが特徴
点照合手段により照合判定され、照合された指紋画像デ
ータと登録データとはテンプレート照合手段によりテン
プレート照合される。従って、高い認識率を維持しなが
ら、照合を迅速に行うことができ、低コストでかつ小型
の指紋照合装置が実現できる。
The operation of the means of the present invention is as follows. In the present invention, first, the thinning processing unit determines a deletable point by a table search in units of 8 neighboring cells, and also executes scan control for reducing the number of scans. Then, the feature point extraction means extracts a feature point candidate from the image data subjected to the thinning processing by a table search in units of 8 neighboring cells, and deletes the pseudo feature point from the feature point candidate. Further, the characteristic point of the collated fingerprint image data and the registered characteristic point are collated by the characteristic point collating means, and the collated fingerprint image data and the registered data are template collated by the template collating means. Therefore, collation can be performed quickly while maintaining a high recognition rate, and a low cost and small fingerprint collation device can be realized.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1〜図12は本発明に係る指紋照合装置及び指紋照合方
法の一実施例を示す図であり、照合指紋画像データを登
録指紋画像データと実時間で照合判定する指紋照合装置
に適用した例である。まず、構成を説明する。図1は指
紋照合装置10のブロック構成図であり、この図におい
て、指紋照合装置10は、指紋画像入力装置11と、A
/D変換装置12と、画像データを蓄積格納するフレー
ム・メモリ13と、画像演算処理装置20と、細線化走
査に利用する隣接点パターン指標値の格納用リード・オ
ンリ・メモリ21と、特徴点抽出走査に利用されるリー
ド・オンリ・メモリ22と、細線化走査の制御情報を格
納するメモリ23と、登録データ格納用のメモリ41
と、入力装萱42と出力装置43と、アクセス制御信号
生成装置44と、中央処理装置40と、を含んで構成さ
れている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 12 are views showing an embodiment of a fingerprint collation device and a fingerprint collation method according to the present invention, and an example in which a collation fingerprint image data is applied to a registered fingerprint image data to judge in real time. Is. First, the configuration will be described. FIG. 1 is a block diagram of the fingerprint collation device 10. In this figure, the fingerprint collation device 10 includes a fingerprint image input device 11 and an A
/ D conversion device 12, frame memory 13 for storing and storing image data, image arithmetic processing device 20, read-only memory 21 for storing adjacent point pattern index values used for thinning scanning, and characteristic points A read-only memory 22 used for extraction scanning, a memory 23 for storing control information for thinning scanning, and a memory 41 for storing registration data.
, An input device 42, an output device 43, an access control signal generation device 44, and a central processing unit 40.

【0024】上記画像入力装置11は、被検対象の指を
置く透明ガラス板と、指紋を一様に照射する光源と反射
光を結像するレンズとCCDエリア・センサとを含んで
構成される。CCDエリア・センサのビデオ出力信号
は、A/D変換装置12を通して標本化され、出力デジ
タル・コードはフレーム・メモリ13に転送蓄積され
る。上記画像演算処理装置20としては、積和演算およ
びベクトル演算を高速実行するDSP(Digital
signal processor:ディジタル信号
処理プロセッサ)を備え、細線化処理の表探索用の隣接
点パターン指標が格納されたリード・オンリ・メモリ装
置21および特徴点の表探索用の隣接点パターン指標が
格納されたリード・オンリ・メモリ装置22とバス結合
して高速度の画像処理演算を行う。また、上記入力装置
42は、登録過程・照合過程におけるパスワードと登録
データの変更・削除のコマンドを入力するための装置で
ある。上記出力装置43は、判定結果を人間が理解でき
る形式で出力する装置であって、例えば、ディスプレイ
装置または音声出力装置またはプリンタであってもよ
い。中央処理装置40は、少なくとも入力出力装置4
2、43、アクセス制御装置44、画像データの管理、
登録・照合過程の履歴管理の処理を行う。アクセス制御
装置44は、指紋の照合結果に基づき、例えば扉の開閉
の制御信号の生成などを行う制御信号発生回路を含んで
構成される。
The image input device 11 comprises a transparent glass plate on which a finger to be inspected is placed, a light source for uniformly irradiating a fingerprint, a lens for focusing reflected light, and a CCD area sensor. . The video output signal of the CCD area sensor is sampled through the A / D converter 12, and the output digital code is transferred and stored in the frame memory 13. The image calculation processing device 20 includes a DSP (Digital) that executes high-speed product-sum calculation and vector calculation.
a read-only memory device 21 in which a signal processor (digital signal processor: digital signal processor) is stored, and an adjacent point pattern index for table search for thinning processing is stored, and an adjacent point pattern index for table search for feature points is stored. It is connected to the read-only memory device 22 by a bus to perform high-speed image processing calculation. The input device 42 is a device for inputting a command for changing / deleting a password and registration data in the registration / verification process. The output device 43 is a device that outputs the determination result in a human-readable format, and may be, for example, a display device, a voice output device, or a printer. The central processing unit 40 includes at least the input / output device 4
2, 43, access control device 44, management of image data,
Performs history management processing during the registration / verification process. The access control device 44 is configured to include a control signal generation circuit that generates, for example, a control signal for opening and closing a door based on the fingerprint collation result.

【0025】次に、本実施例の動作を説明する。細線化処理 まず、上記ハードウェア構成において実行される指紋照
合装置10の細線化処理手段を詳述する(図2〜4参
照)。細線化とは、画像データの‘1’の固まりから線
情報を抽出する処理で、具体的には、ある着目点の画素
の値が‘1’のときに、この着目点に隣接する画素のパ
ターンによって、該着目点の画素の値を‘1’から
‘0’に変換し、画面データを順次反復走査してゆき、
画面データ中に、もはや‘1’から‘0’に変更するセ
ルがなくなったときに細線化処理は収束したと判断し
て、走査を停止する。
Next, the operation of this embodiment will be described. Thinning processing First, the thinning processing means of the fingerprint collation device 10 executed in the above hardware configuration will be described in detail (see FIGS. 2 to 4). Thinning is a process of extracting line information from a block of "1" of image data. Specifically, when the value of the pixel of a certain point of interest is "1", the pixel of the pixel adjacent to this point of interest is The value of the pixel at the point of interest is converted from "1" to "0" according to the pattern, and the screen data is sequentially and repeatedly scanned,
When there are no more cells in the screen data that change from "1" to "0", it is determined that the thinning process has converged, and scanning is stopped.

【0026】指紋照合装置10によれば、図2に示した
8近傍セル、すなわち、3画素×3画素のマトリックス
において、中心点Pに隣接した8個の隣接短画素P
(i=1〜8)は、1バイト・データのビット0からビ
ット7のそれぞれのビットに対応した値である2のベキ
乗2i−1が重み係数Wとして付与される。各隣接点
の画素値X(i=1〜8)に重み係数W(i=
1〜8)を乗じた値を8個の隣接点について加算した総
和V=Σ i=1×Wを中心点Pに関する隣
接点パターン指標値とする。上記各隣接点の画素値X
は、2進化値‘1’または‘0’のいずれかであること
及び重み係数の割り当て法によって、上記隣接点パター
ン指標の値Vは、ビッツト0からビット7までの全ビ
ットがオフのときの0から全ビットがオンのときの25
5までの値となり、1バイトに収容される。
According to the fingerprint collation device 10, in the 8-neighboring cell shown in FIG. 2, that is, in the matrix of 3 pixels × 3 pixels, eight adjacent short pixels P i adjacent to the center point P o are used.
In (i = 1 to 8), a power of 2 which is a value corresponding to each bit of bit 0 to bit 7 of 1-byte data 2 i−1 is given as a weighting coefficient W i . A pixel value X i (i = 1 to 8) of each adjacent point P i is assigned a weighting factor W i (i =
The adjacent dot pattern index value related to the center point P o the sum V p = Σ 8 i = 1 X i × W i obtained by adding about 8 contiguous point value multiplied by 1-8). The pixel value X i of each of the adjacent points
Is a binarized value of “1” or “0” and the weighting factor assignment method, the value V p of the adjacent point pattern index is when all bits from bit 0 to bit 7 are off. 0 to 25 when all bits are on
The value is up to 5, and is stored in 1 byte.

【0027】3×3マトリックスの8近傍セルで、その
中心点が‘1’から‘0’に変更可能な全組み合わせに
ついて、その上記隣接点パターン指標を計算して、それ
ぞれの隣接点パターン指標値をあらかじめメモリ装置2
1に細線化テーブル(図3)として格納蓄積しておく。
The adjacent point pattern index is calculated for all combinations of which the central point can be changed from "1" to "0" in 8 neighboring cells of a 3 × 3 matrix, and the adjacent point pattern index values are calculated. The memory device 2 in advance
1 is stored and accumulated as a thinning table (FIG. 3).

【0028】3×3マトリックスの中心点の画素値が
‘1’のときに、図形の連結性を変更することなく、該
中心点の画素値を‘1’から‘0’に変更して画面から
削除できるか否かを決定する細線化決定処理は、つぎの
ようにして行う。該中心点の8個の隣接点に関する上記
隣接点パターン指標Vを計算し、Vと同一の値が上
記細線化テーブル内にあるか否かを表探索する。V
同一の値が細線化テーブルに存在するときに、該中心点
の値を‘1’から‘0’に変更し、Vと同一値が表中
にないときには該中心点の値は‘1’のまま保持する。
When the pixel value of the center point of the 3 × 3 matrix is '1', the pixel value of the center point is changed from '1' to '0' without changing the connectivity of the figure. The thinning determination processing for determining whether or not the data can be deleted from is performed as follows. The adjacent point pattern index V p for the eight adjacent points of the center point is calculated, and a table search is performed to see if the same value as V p is in the thinning table. When the same value as V p exists in the thinning table, the value of the center point is changed from '1' to '0', and when the same value as V p is not in the table, the value of the center point is Hold it as '1'.

【0029】8近傍セルの隣接点パターン指標と一致す
る値が上記細線化テーブル内に存在しないとき、該近傍
セルの細線化が収束したという。近傍セルの隣接点パタ
ーン指標が表内に存在して該近傍セルの中心点の画素値
を‘1’から‘0’に変更したとき、該近傍セルの細線
化は未だ収束していないという。入力画像データの所定
領域を切り出した画面の細線化走査を制御する走査制御
手段は、8近傍セルの中心点を一画素ずつ移動しながら
画面を逐次走査し、この近傍セル単位の逐次走査を、画
面内で削除可能な画素点が存在しなくなるまで行う。
When there is no value in the thinning table that matches the neighboring point pattern index of the 8 neighboring cells, it is said that the thinning of the neighboring cell has converged. It is said that when the neighboring point pattern index of the neighboring cell exists in the table and the pixel value of the center point of the neighboring cell is changed from "1" to "0", the thinning of the neighboring cell has not yet converged. The scanning control means for controlling the thinning scanning of the screen obtained by cutting out a predetermined area of the input image data sequentially scans the screen while moving the center point of the 8 neighboring cells pixel by pixel, and sequentially scans the neighboring cells in units of Repeat until there are no pixel points that can be deleted on the screen.

【0030】図4は細線化処理を示すフローチャートで
あり、同図中、符号Sn(n=1,2,…)はフローの
各ステップを示している。まず、ステップS1で細線化
走査が開始されると、ステップS2で画面走査を初期化
し、ステップS3で第1段階の画面走査として画面のラ
イン数分以下の処理を反復する。すなわち、ステップS
3Aで8近傍セルの細線化処理を行い、ステップS3B
で8近傍セルの細線化が収束したか否かを判別する。8
近傍セルの細線化が収束していなければステップS3C
で細線化収束フラグをオン、位置情報を登録してステッ
プS3Dで一画素分移動、一ラインの処理終りか否かを
判別する。また、8近傍セルの細線化が収束したときは
そのままステップS3Dに進み、ステップS3Dで一ラ
インの処理が終わっていなければ一ラインの処理が終る
までステップS3Aに戻る。ステップS4では、画面ラ
インの細線化収束フラグが全部オフか否かを判別し、細
線化収束フラグが全部オフのときは処理を終え、一部で
もオフでないときにはステップS5で第2段階以降の画
面走査を開始する。次いで ステップS6で画面の細線
化収束フラグがオンのラインに走査開始点を飛び越し、
ステップS7で走査を登録近傍セルに飛び越す。次い
で、ステップS8で一画素ごと8近傍細線化処理を行
い、ステップS9で細線化フラグおよび画素位置を更新
する。次いで、ステップS10で画面のラインの細線化
収束フラグが全部オフか否かを判別し、細線化収束フラ
グが一部でもオフでないときはステップS11で画面走
査の反復回数の所定の値を超えたか否かを判別する。画
面走査の反復回数の所定の値を超えたとき、若しくはス
テップS10で細線化収束フラグが全部オフのときは本
フローの処理を終え、画面走査の反復回数の所定の値を
超えていないときはステップS5に戻って上記処理を繰
り返す。
FIG. 4 is a flow chart showing the thinning process. In FIG. 4, the symbols Sn (n = 1, 2, ...) Show each step of the flow. First, when the thinning scanning is started in step S1, the screen scanning is initialized in step S2, and in step S3, the process for the number of screen lines or less is repeated as the first stage screen scanning. That is, step S
In 3A, the thinning processing of 8 neighboring cells is performed, and step S3B is performed.
It is determined whether or not the thinning of the eight neighboring cells has converged. 8
If the thinning of the neighboring cells has not converged, step S3C
Then, the thinning convergence flag is turned on, position information is registered, and it is determined in step S3D whether or not movement of one pixel has been completed and processing of one line is completed. When the thinning of the 8 neighboring cells has converged, the process proceeds to step S3D as it is, and if the processing of one line is not completed in step S3D, the process returns to step S3A until the processing of one line is completed. In step S4, it is determined whether or not all the thinning convergence flags of the screen lines are off. If all the thinning convergence flags are off, the process is ended. If not all of them are off, the screen after the second stage is displayed in step S5. Start scanning. Next, in step S6, the scanning start point is skipped to a line in which the thinning convergence flag of the screen is ON,
In step S7, the scan is skipped over the registered neighboring cells. Next, in step S8, the 8-neighbor thinning process is performed for each pixel, and in step S9, the thinning flag and the pixel position are updated. Next, in step S10, it is determined whether or not all the thinning convergence flags of the lines on the screen are off. If not all of the thinning convergence flags are off, then in step S11 the predetermined number of screen scanning iterations is exceeded. Determine whether or not. When the predetermined value of the number of screen scanning repetitions is exceeded, or when the thinning convergence flags are all off in step S10, the processing of this flow is ended, and when the predetermined value of the number of screen scanning repetitions is not exceeded. Returning to step S5, the above process is repeated.

【0031】上述したように、本指紋照合装置10によ
れば、細線化の走査制御情報をリセットした後、少なく
とも第一回目の画面走査では、8近傍セルの中心点を一
画素単位に、画面の左上から右下に−ライン単位で順次
細線化処理の走査を行う。この画面走査でそれぞれのラ
インことに、該ライン内において細線化が収束しない近
傍セルが存在するときにオンとする細線化収束フラグ
と、細線化が収束しない近傍セルの該ラインにおける位
置情報と、連続した細線化が収束しない画素点の個数
と、からなる細線化の走査制御情報を計算しメモリーに
記憶しておく。
As described above, according to the fingerprint collation apparatus 10, after resetting the scanning control information for thinning, at least in the first screen scanning, the center points of the eight neighboring cells are screened in pixel units. From the upper left to the lower right-The scanning of the thinning process is sequentially performed in line units. For each line in this screen scanning, a thinning convergence flag that is turned on when there is a neighboring cell in which thinning does not converge in the line, and position information in the line of the neighboring cell in which thinning does not converge, The scanning control information for thinning consisting of the number of pixel points for which continuous thinning does not converge is calculated and stored in the memory.

【0032】画面データの走査が終了したときに、走査
した全ラインの細線化収束フラグがオフのとき、画面の
細線化処理は収束したと判断して細線化処理の走査を停
止する。走査対象ラインにおいて少なくとも一つの細線
化収束フラグがオンのときに、再度画面データの細線化
走査を反復繰り返す。この反復過程では、前回の画面走
査で記憶された走査制御情報を利用して、細線化収束フ
ラグがオンと表示されたライン上に走査ラインを移動し
て、該走査ライン上の、細線化が収束しない最初の画素
点から、近傍セル単位の細線化走査を開始し、該ライン
上では一画素ずつ走査して削除可能の決定を行い、ライ
ンの走査制御情報を更新する。すなわち、走査したライ
ンの近傍セルの細線化がすべて収束したときに、該ライ
ンの収束フラグをオフにリセットする。ライン上に細線
化が収束していない点が連続個数存在するとき、ライン
における細線化走査は、連続個数点分だけ飛び越して行
う。画面の細線化走査は、全ラインの収束フラグがオフ
となるか、または、あらかじめ決められた所定回数だけ
反復繰り返される。
When the scanning of the screen data is completed and the thinning convergence flag of all the scanned lines is off, it is judged that the thinning processing of the screen has converged and the scanning of the thinning processing is stopped. When at least one thinning convergence flag is ON in the scan target line, the thinning scanning of the screen data is repeated again. In this iterative process, the scan control information stored in the previous screen scan is used to move the scan line to the line where the thinning convergence flag is turned on, and the thinning on the scan line is reduced. From the first pixel point that does not converge, thinning scanning in units of neighboring cells is started, scanning is performed pixel by pixel on the line to determine that deletion is possible, and the scan control information of the line is updated. That is, when the thinning of the cells in the vicinity of the scanned line converges, the convergence flag of the line is reset to off. When there are continuous points on the line where the thinning has not converged, the thinning scanning on the line is skipped by the continuous number of points. The thinning scanning of the screen is repeated with the convergence flag of all lines turned off or repeated a predetermined number of times.

【0033】特徴点の抽出処理 次に本指紋照合装置10による特徴点を抽出する手段を
詳述する(図5〜7参照)。特徴点のうちの、交差点と
分岐点と端点のパターンを表示する8近傍セルの隣接点
パターン指標をあらかじめルックアップ・テーブルにス
トアしておく。細線化処理が行われた画像データの所定
領域を8近傍セル単位に、その隣接点パターン指標を計
算して、その隣接点パターン指標を上記ルックアップ・
テーブル内で表探索を行う。表中に同一値が存在すると
きに、交差点、分岐点、端点の特徴点ごとに特徴点の侯
補として、その位置座標をメモリに格納する。例えば、
8近傍セルか特徴点の交差点と判定するのは、8近傍セ
ルの中心点の画素値が‘1’のときに隣接点パターン指
標値が170または85となるときである。
Feature Point Extraction Process Next, the means for extracting feature points by the fingerprint collation apparatus 10 will be described in detail (see FIGS. 5 to 7). Among the characteristic points, the adjacent point pattern indexes of the eight neighboring cells that display the patterns of intersections, branch points, and end points are stored in advance in the lookup table. A predetermined area of the image data that has undergone the thinning process is calculated in units of 8 neighboring cells, and the adjacent point pattern index is calculated.
Perform a table search in the table. When the same value exists in the table, the position coordinates of each of the feature points of the intersection, the branch point, and the end point are stored in the memory as a complement of the feature point. For example,
It is determined that the neighboring point pattern index value is 170 or 85 when the pixel value of the center point of the eight neighboring cells is "1".

【0034】同種の特徴点対が近接しているとき、該特
徴点対はノイズによる疑似特徴点と判断してメモリから
削除して、真の特徴点を抽出する。同種の特徴点対のそ
れぞれの方向を決定し、特徴点の対の方向が一致し、か
つ特徴点対の間の距離が所定の値以下のときに疑似特徴
点と判定する。図7Aは、交差点間の距離の接近したと
きの疑似交差点で、これをブリッジとして交差点特徴点
候補から除去する。図7Bは、例えば、汗によって分岐
点が発生した疑似分岐点で、該分岐点対を分岐点特徴点
候補から除去する。図7Cは、特徴点である端点対間の
距離が極めて小さい端点対で、もともと連結した線図形
に切れというノイズが発生したものとして該端点対を端
点特徴点候補から除去する。
When a pair of feature points of the same type are close to each other, the feature point pair is judged to be a pseudo feature point due to noise and is deleted from the memory to extract a true feature point. The respective directions of the feature point pairs of the same type are determined, and when the directions of the feature point pairs match and the distance between the feature point pairs is equal to or less than a predetermined value, it is determined to be a pseudo feature point. FIG. 7A is a pseudo-intersection when the distance between the intersections is short, and is removed from the intersection feature point candidates as a bridge. FIG. 7B is a pseudo branch point in which a branch point is generated by sweat, for example, and the pair of branch points is removed from the candidate branch point feature points. FIG. 7C is an end point pair in which the distance between the end point pairs, which is a feature point, is extremely small, and the end point pair is removed from the end point feature point candidates on the assumption that noise, which is a break, occurs in the originally connected line figure.

【0035】特徴点の登録処理 本指紋照合装置10によれば、特徴点の登録手段は、先
ず画像データの走査領域の中心点に最も近接した分岐点
を親分起点M1として選ぶ。次に該親分起点をXY軸座
標の原点として、その第一象限から第四象限内において
該親分起点からの距離が最短の分岐点である子分岐点m
(i=1〜4)をそれぞれ選択する。次に、それぞれ
の象限内で該子分岐点からの距離が小さいものから順に
相互に重複することなく4個の分岐点を孫分岐点mij
(i,j=1〜4)として選択し、最大21個の分岐点
を選択する(図8参照)。
Feature Point Registration Processing According to the fingerprint collation apparatus 10, the feature point registration means first selects the branch point closest to the center point of the scanning area of the image data as the parent origin M1. Next, using the parent origin as the origin of the XY axis coordinates, the child branch point m that is the shortest branch point from the parent origin in the first to fourth quadrants.
i (i = 1 to 4) is selected. Next, grandchildren branch point m ij four branch point without overlapping from those distances from the child branch point in each quadrant is less mutually sequentially
(I, j = 1 to 4), and a maximum of 21 branch points are selected (see FIG. 8).

【0036】特徴点の登録データは、分岐点の総数とそ
の位置アドレスと、親分岐点M1と子分岐点mの相互
の位置関係を極座標表示したリレーショナル・データ
と、子分岐点mと孫分岐点mijのリレーショナル・
データとからなる。親分岐点M1と子分岐点mのリレ
ーショナル・データは、M1とmの距離rと、図9
の矢印で示したM1の隆線方向に対してmの方向を反
時計方向の角度θで表した極座標表示とする。ただ
し、M1の隆線方向の決定は、良く知られている方法で
ある2値化画像データを処理領域ごとに8方向の方向フ
ィルタによって求められる。子分岐点と孫分岐点の相対
位置関係は、子分岐点と孫分岐点の距離と親分岐点の隆
線方向を基準とした角度θによる極座標表示とする。
The feature point registration data includes the total number of branch points and their position addresses, relational data indicating the mutual positional relationship between the parent branch point M1 and the child branch point m i in polar coordinates, and the child branch point m i . Relational of grandchild branch point m ij
It consists of data and. Relational data in the parent branch points M1 and child branch point m i is a distance r i of M1 and m i, 9
The direction of the m i and polar coordinates expressed in a counterclockwise direction at an angle theta i respect ridge direction of M1 indicated by the arrow. However, the ridge direction of M1 is determined by a well-known method using binarized image data for each processing region by a direction filter in eight directions. The relative positional relationship between the child branch point and the grandchild branch point is expressed in polar coordinates by the distance θ between the child branch point and the grandchild branch point and the angle θ based on the ridge direction of the parent branch point.

【0037】照合処理 次に照合指紋画像データの特徴点と登録特徴点との特徴
点の照合処理を以下に詳述する。図10は照合指紋画像
データの特徴点と登録特徴点との特徴点の照合処理を示
すフローチャートである。
Collation Processing Next, the collation processing of the feature points of the collated fingerprint image data and the registered feature points will be described in detail below. FIG. 10 is a flowchart showing the matching process of the feature points of the matching fingerprint image data and the registered feature points.

【0038】まず、S20で特徴点の照合が開始される
と、ステップS21で照合データと登録テータとの分岐
点の総数の差が所定の値以下であるか否かを判別し、分
岐点の総数の差が所定の値以下でないときはステップS
22で他人と判定して本フローの処理を終える。また、
分岐点の総数の差が所定の値以下のときは本人であると
判断してステップS23で照合データの親分岐点候補の
選択を行い、ステップS24で親分岐点候補をXY座標
原点とする。次いで、ステップS25で第1から第4象
限内で4個の照合子分岐点を選択し、ステップS26で
3個以上の照合子分岐点がそれぞれ登録分岐点を中心と
する所定近傍内にあるか否かを判別する。3個以上の照
合子分岐点がそれぞれ登録分岐点を中心とする所定近傍
内にある時にはステップS27で子分岐点と登録子分岐
点とのノルムに基づく不一致度を計算し、ステップS2
8で各子分岐点について孫分岐点を選択して、ステップ
S29で3個以上の照合孫分岐点がそれぞれ登録分岐点
を中心とする所定近傍内にあるか否かを判別する。3個
以上の照合孫分岐点がそれぞれ登録分岐点を中心とする
所定近傍内にあるときにはステップS30で孫分岐点と
登録孫分岐点とのノルムに基づく不一致度を計算し、ス
テップS31で平均不一致度数を計算してステップS3
2に進む。
First, when the matching of feature points is started in S20, it is determined in step S21 whether the difference between the total number of branch points between the matching data and the registered data is less than a predetermined value, and the branch points are checked. If the difference between the total numbers is not less than the predetermined value, step S
In step 22, it is determined to be another person, and the processing of this flow ends. Also,
When the difference in the total number of branch points is less than or equal to a predetermined value, it is determined that the person is the person, and the parent branch point candidate of the matching data is selected in step S23, and the parent branch point candidate is set as the XY coordinate origin in step S24. Next, in step S25, four checker branch points are selected in the first to fourth quadrants, and in step S26, three or more checker branch points are respectively within a predetermined neighborhood centered on the registered branch point. Determine whether or not. When three or more collator branch points are within the predetermined vicinity centered on the registered branch point, the degree of disagreement based on the norm between the child branch point and the registered child branch point is calculated in step S27, and step S2
In step 8, a grandchild branch point is selected for each child branch point, and in step S29, it is determined whether or not three or more matching grandchild branch points are within a predetermined vicinity centered on the registered branch point. When three or more matching grandchild branch points are within a predetermined vicinity centered on the registered branch point, the degree of disagreement based on the norm between the grandchild branch point and the registered grandchild branch point is calculated in step S30, and the average disagreement is obtained in step S31. Calculate frequency and step S3
Go to 2.

【0039】一方、上記ステップS26で3個以上の照
合子分岐点がそれぞれ登録分岐点を中心とする所定近傍
内にないときにはステップS33で子分岐点の平均不一
致度数を100としてステップS32に進み、上記ステ
ップS29で3個以上の照合孫分岐点がそれぞれ登録分
岐点を中心とする所定近傍内にないときにはステップS
34で孫分岐点の平均不一致度数を120としてステッ
プS31に進む。
On the other hand, in step S26, when three or more matching child branch points are not within the predetermined neighborhood around the registered branch point, the average mismatch frequency of the child branch points is set to 100 in step S33, and the process proceeds to step S32. When the three or more matching grandchild branch points are not within the predetermined neighborhood around the registered branch point in step S29, step S29 is performed.
At 34, the average degree of disagreement at the grandchild branch point is set to 120, and the process proceeds to step S31.

【0040】ステップS32では、選択した親分岐点候
補の数が所定の値を超えたか否かを判別し、選択した親
分岐点候補の数が所定の値を超えた時にはステップS3
5に進み、選択した親分岐点候補の数が所定の値を超え
ていない時にはステップS23に戻って上記処理を繰り
返す。ステツプS35では、最少の平均不一致度数とな
る照合親分岐点を選択し、ステップS36で該親分岐点
の平均不一致度数が所定の値以下であるか否かを判別す
る。該親分岐点の平均不一致度数が所定の値以下のとき
にはステップS37で照合特徴点を本人と判定し、該親
分岐点の平均不一致度数が所定の値以下でない時にはス
テップS38で他人と判定して本フローの処理を終了す
る。
In step S32, it is determined whether or not the number of selected parent branch point candidates exceeds a predetermined value, and when the number of selected parent branch point candidates exceeds a predetermined value, step S3
In step 5, when the number of selected parent branch point candidates does not exceed the predetermined value, the process returns to step S23 to repeat the above process. In step S35, the matching parent branch point having the smallest average mismatch frequency is selected, and in step S36, it is determined whether or not the average mismatch frequency of the parent branch point is less than or equal to a predetermined value. When the average disagreement frequency of the parent branch points is less than or equal to a predetermined value, the matching feature point is determined to be the person in step S37, and when the average disagreement frequency of the parent branch points is not less than or equal to the predetermined value, it is determined to be another person in step S38. The process of this flow ends.

【0041】上記フローにより、照合データについて登
録データと同様に上記分岐点の総数と位置アドレスとリ
レーショナル・データを抽出する。抽出した分岐点の総
数と照合候補として選択された既登録データの分岐点の
総数の差の絶対値が所定の値TH1未満であることを確
認する。分岐点の差の絶対値がTH1以上の時、照合デ
ータと登録データとの同一性はない、すなわち他人と判
定する。
According to the above flow, the total number of branch points, the position address, and the relational data are extracted from the collation data in the same manner as the registration data. It is confirmed that the absolute value of the difference between the total number of extracted branch points and the total number of branch points of the registered data selected as the matching candidate is less than the predetermined value TH1. When the absolute value of the difference between the branch points is TH1 or more, it is determined that there is no identity between the collation data and the registered data, that is, it is determined as another person.

【0042】分岐点の差の絶対値がTH1未満のとき
に、照合データ内の中心に最も近接した分岐点を親分岐
点候補M′1として選択し、該照合親分岐点候補M′1
を登録分岐点の親分岐点M1と仮定して、照合分岐点の
中に子分岐点m、m、m、mが存在するかどう
かの判定を以下のようにして行う。親分岐点候補M′1
の隆線方向を求め、登録されている子分岐点m(i=
1〜4)の極座標表示(r、θ)を中心とする所定
領域区間内に照合分岐点が存在するか否かを判定する。
When the absolute value of the difference between the branch points is less than TH1, the branch point closest to the center in the matching data is selected as the parent branch point candidate M'1 and the matching parent branch point candidate M'1.
Assuming the parent branch point M1 registration branch point, carried out as follows determined whether the child branch point m 1 in the matching branch point, m 2, m 3, m 4 are present. Parent branch point candidate M'1
Of the child branch points m i (i =
It is determined whether or not a matching branch point exists in a predetermined area section centered on the polar coordinate display (r i , θ i ) of 1 to 4).

【0043】具体的には、登録データの子分岐点m
中心とする許容近傍(r±Cri、θ±Cθ)の
領域中に照合分岐点の子分岐点mが存在するか否かを
チェックする。Criは極座標の距離の許容区間幅を表
し、Cθは極座標の角度の許容区間幅を表す。照合分
岐点の4個の子分岐点m′のうち、上記領域区間内に
入らない子分岐点が2個以上あるとき、親分岐点候補
M′1は不適格と判断し、以下に説明する不一致度数の
子分岐点に関する平均値を100として次の親分岐点候
補の処理に移行する。3個以上の子分岐点がそれぞれの
上記近傍領域内にあるとき、不一致度を得点化する。本
指紋照合装置10によれば、子分岐点m(i=1〜
4)の不一致度数Spiは、極座標表示の距離rと角度
θに関するノルムを使った次式で表す。ただし、
(r、θ)は照合画像データの親分岐点候補に対す
る子分岐点m′の極座標表示である。
[0043] Specifically, there acceptable vicinity (r i ± C ri, θ i ± Cθ i) centered on the child branch point m i of the registration data the child branch point m i collation branch points in the region of Check whether to do or not. C ri represents the permissible section width of the polar coordinate distance, and C θ i represents the permissible section width of the polar coordinate angle. When there are two or more child branch points that do not fall within the area section among the four child branch points m ′ i of the matching branch points, the parent branch point candidate M′1 is determined to be ineligible, and will be described below. The average value for the child branch points of the mismatch frequency is set to 100, and the process proceeds to the next parent branch point candidate process. When three or more child branch points are in each of the above neighboring areas, the degree of disagreement is scored. According to the fingerprint collation device 10, the child branch point m i (i = 1 to 1)
The disagreement frequency S pi of 4) is expressed by the following equation using the norm concerning the distance r and the angle θ in polar coordinate display. However,
(R x , θ x ) is a polar coordinate display of the child branch point m ′ i with respect to the parent branch point candidate of the collation image data.

【0044】[0044]

【数1】 [Equation 1]

【0045】照合画像データの分岐点の子分岐点m′
に関する孫分岐点m′ij(i,j=1〜4)について
も、上記親分岐点と上記子分岐点の照合データと登録デ
ータの不一致度数Spiと同様にして、Spiを、極座
標表示の距離rと角度θに関するノルムを使った次式で
表す。(rxx、θxx)は、照合孫分岐点m′ij
子分岐点m′に対する相対位置の極座標である。(r
ij、θij)は登録データの孫分岐点mijの子分岐
点mに対する相対位置の極座標表示である。
The child branch point of the collation image data m 'i
For grandchild branch point m 'ij (i, j = 1~4) are also in the same manner as the discrepancy degree S pi of the verification data and the registered data of the parent branch point and said child branch point regarding the S pi, polar coordinate It is expressed by the following equation using the norm concerning the distance r and the angle θ. (R xx , θ xx ) is the polar coordinate of the relative position of the verification grandchild branch point m ′ ij with respect to the child branch point m ′ i . (R
ij and θ ij ) are polar coordinates of the relative position of the grandchild branch point m ij of the registered data with respect to the child branch point m i .

【0046】[0046]

【数2】 [Equation 2]

【0047】子分岐点m′(i=1〜4)の不一致度
数Spiよりも孫分岐点m′ij(ij=1〜4)の不
一致度数Spijの重みを2割大きくしたのは、照合デ
ータの子分岐点m′が登録子分岐点mに一致したと
きに、照合データの孫分岐点m′が登録孫分岐点に一
致するという関係に重点を置いたためである。
The weight of the mismatch frequency S pij of the grandchild branch point m ′ ij (ij = 1 to 4) is made 20% larger than the mismatch frequency S pi of the child branch point m ′ i (i = 1 to 4). This is because the emphasis is placed on the relationship that when the child branch point m ′ 1 of the matching data matches the registered child branch point m 1 , the grandchild branch point m ′ j of the matching data matches the registered grandchild branch point.

【0048】親分岐点M1と子分岐点mおよび子分岐
点mと孫分岐点mijに関する照合分岐点と登録デー
タ内の分岐点とのそれぞれの照合において、照合分岐点
がそれぞれの上記領域区間内に存在しないとき、照合デ
ータの子分岐点の不一致度を100に、照合データの孫
分岐点の不一致度は120とする。ただし、照合データ
の分岐点の子分岐点m′(i=1〜4)のなかで、照
合データの親分岐点M′1に対するそれぞれの第一象限
から第四象限にあるという子分岐点m′(i=1〜
4)の条件をみたさないとき、該子分岐点m′は平均
不一致度の計算に入れない。また、照合データの孫分岐
点m′ijも子分岐点m′存在する象限内に存在しな
いとき、孫分岐点m′ijは平均不一致度数の計算に入
れない。照合分岐点のそれぞれの子分岐点m′(i=
1〜4)について、領域区間内に入らない孫分岐点m′
ij(i,j=1〜4)が2個以上あるとき、平均不一
致度を120とする。
In each matching of the matching branch point with respect to the parent branch point M1 and the child branch point m i, and the child branch point m i and the grandchild branch point m ij, and the branch point in the registered data, the matching branch point is the above-mentioned each. When it does not exist in the area section, the mismatch degree of the child branch point of the matching data is set to 100, and the mismatch degree of the grandchild branch point of the matching data is set to 120. However, among the child branch points m ′ i (i = 1 to 4) of the branch points of the matching data, the child branch points that are in the first quadrant to the fourth quadrant with respect to the parent branch point M′1 of the matching data. m ′ i (i = 1 to 1
When the condition of 4) is not satisfied, the child branch point m ′ i is not included in the calculation of the average degree of disagreement. Further, when the grandchild branch point m ′ ij of the matching data does not exist in the quadrant in which the child branch point m ′ i exists, the grandchild branch point m ′ ij is not included in the calculation of the average mismatch frequency. Each child branch point m ′ i (i =
1 to 4), the grandchild branch point m ′ that does not fall within the area section
When there are two or more ij (i, j = 1 to 4), the average degree of disagreement is 120.

【0049】照合データの分岐点の親分岐点候補M′1
について、子分岐点m′(i=1〜4)の不一致度数
と孫分岐点m′ij(i,j=1〜4)の不一致度の総
和を分岐点数で除した値を親分岐点候補M′1の平均不
一致度数とする。
Parent branch point candidate M'1 of branch point of collation data
, The parent branch point is a value obtained by dividing the sum of the mismatch degrees of the child branch points m ′ i (i = 1 to 4) and the grandchild branch points m ′ ij (i, j = 1 to 4) by the number of branch points. The average mismatch frequency of the candidate M′1 is set.

【0050】画面データの中心に近い分岐点から順に、
所定個数の親分岐点侯補M′1を選択して、それぞれの
親分岐点候補M′1の平均不一致度数を計算し、最少の
平均不一致度数をとる親分岐点侯補を、照合データの親
分岐点M′1とする。ただし、親分岐点候補M′1の平
均不−致度数が下方修正されたときにのみ、孫分岐点
m′ij(i,j=1〜4)の子分岐点m′(i=1
〜4)に関する平均不一致度数の計算を行う。この方法
の採択によって、処理時間の短縮を図っている。そし
て、最少の平均不一致度数を有する親分岐点の、子分岐
点m′(i=1〜4)の不一致度数の総和を子分岐点
数で除した値が所定のスレショルド値以下のときに、照
合データと登録データの特徴点は同一と判定し、本人と
認識する。
From the branch point near the center of the screen data,
A predetermined number of parent branch point candidates M′1 are selected, the average degree of mismatch of each parent branch point candidate M′1 is calculated, and the parent branch point candidate having the smallest average degree of mismatch is calculated as the matching data. The parent branch point is M'1. However, the child branch point m ′ i (i = 1, i = 1) of the grandchild branch point m ′ ij (i, j = 1 to 4) is changed only when the average failure frequency of the parent branch point candidate M ′ 1 is corrected downward.
Calculate the average disagreement frequency for 4). By adopting this method, the processing time is shortened. Then, when the value obtained by dividing the sum of the mismatch frequencies of the child branch points m ′ i (i = 1 to 4) of the parent branch points having the smallest average mismatch frequency by the number of child branch points is equal to or less than a predetermined threshold value, It is determined that the characteristic points of the collation data and the registration data are the same, and the person is recognized as the person.

【0051】本指紋照合装置10によれば、テンプレー
ト照合用のデータの登録は、図11に示すように、2値
化画像データの中心を中心点として、128×128画
素の参照領域Aと、参照領域Aの左右両側に、64×1
28画素の参照領域BとCをとり、これらの参照領域を
1/4に圧縮した画像データを登録データとする。1/
4の圧縮は4画素を一つのセルとして、画素値が‘1’
の個数が2個以上のときに該セルを‘1’として、2個
未満のときに‘0’とする。次いで、48×48画素を
1区間として、8×8=64区間ごとの画素値‘1’の
数を求めて階調分布データとして登録する。
According to the fingerprint collation apparatus 10, as shown in FIG. 11, registration of data for template collation is performed with a reference area A of 128 × 128 pixels with the center of the binarized image data as the center point. 64x1 on both left and right sides of the reference area A
The reference areas B and C of 28 pixels are taken, and image data obtained by compressing these reference areas to 1/4 is used as registration data. 1 /
In the compression of 4, the pixel value is "1" with 4 pixels as one cell.
When the number of cells is two or more, the cell is set to "1", and when the number of cells is less than two, the cell is set to "0". Next, with 48 × 48 pixels as one section, the number of pixel values “1” for each 8 × 8 = 64 sections is obtained and registered as gradation distribution data.

【0052】2値化データのテンプレート照合は、ま
ず、照合画面と登録画面とのX軸とY軸の位置合わせを
する。位置合わせのため、48×48画素を1区間とし
て、8×8=64区間の‘1’の数の階調分布データに
よって、ずれ(K,L)を求める。ずれ(K,L)は、
照合データと登録データの48×48画素の画素値
‘1’の数を求め、それぞれA(i,j)、B(i,
j)(i,j=1〜8)とする。偏差S(K,L)
(K,L=−7〜0〜7)は、例えば、次式で求め、2
55通りの偏差を計算する。
In the template matching of the binarized data, first, the X-axis and the Y-axis of the matching screen and the registration screen are aligned. For alignment, the shift (K, L) is obtained from 48 × 48 pixels as one section and the gradation distribution data of “1” in 8 × 8 = 64 sections. The deviation (K, L) is
The number of pixel values '1' of 48 × 48 pixels of the matching data and the registration data is obtained, and A (i, j) and B (i,
j) (i, j = 1 to 8). Deviation S (K, L)
(K, L = −7 to 0 to 7) is calculated by the following equation, for example, 2
55 deviations are calculated.

【0053】[0053]

【数3】 [Equation 3]

【0054】[0054]

【数4】 [Equation 4]

【0055】最少の偏差となるずれ(K,L)を求め
る。上記ずれ(K,L)を中心として、まず、5画素お
きに照合画面A′と登録画面Aを照合し、照合画面と登
録画面との排他論理和の1の数によって表した相違度が
最少の位置座標を求める。つぎに、上記最少位置座標を
中心に、1画素単位に照合画面と登録画面の上記相違度
を計算し、相違度が最少となる位置を求めるずれとす
る。
The deviation (K, L) that gives the smallest deviation is obtained. Focusing on the deviation (K, L), first, the collation screen A ′ and the registration screen A are collated every 5 pixels, and the degree of difference represented by the number 1 of the exclusive OR of the collation screen and the registration screen is minimum. Find the position coordinates of. Next, the difference between the matching screen and the registration screen is calculated on a pixel-by-pixel basis centering on the minimum position coordinate, and the position where the difference is the minimum is determined as the deviation.

【0056】照合画面を上記ずれ分平行移動して、参照
領域A′とAとを比較して相違度が所定の値TH1より
も小さいときに本人とし、所定の値TH2よりも大きい
ときに他人と判定する。相違度が所定の値TH1とTH
2の間のとき、図11の参照領域BとCのマッチングを
行い、参照領域の相違度がそれぞれ所定の値TH3とT
H4以下であれば本人と判定し、それ以外は他人と判定
する。
The reference screens A'and A are compared in parallel by moving the collation screen by the above-mentioned displacement, and when the difference degree is smaller than a predetermined value TH1, the person is the original person, and when the difference degree is larger than the predetermined value TH2, the other person is selected. To determine. The degree of difference is a predetermined value TH1 and TH
2 between the reference areas B and C in FIG. 11, the reference areas have different degrees of difference TH3 and T, respectively.
If it is H4 or less, it is determined to be the person, and otherwise it is determined to be another person.

【0057】以下、図12の指紋の登録過程のフローを
参照しながら具体的実施例について説明する。先ず指紋
の登録過程を述べる。画像処理装置の上に置かれた被検
指のおよそ2×2cmの領域の指紋画像データが、画像
入力装置のCCDエリア・センサ(図示せず)で光電変
換され、A/D変換器12を介してフレームメモリ13
に格納して蓄積される。
A specific embodiment will be described below with reference to the flow of the fingerprint registration process of FIG. First, the fingerprint registration process will be described. Fingerprint image data of an area of about 2 × 2 cm of the finger to be inspected placed on the image processing device is photoelectrically converted by the CCD area sensor (not shown) of the image input device, and the A / D converter 12 is set. Through the frame memory 13
Stored and accumulated in.

【0058】フレーム・メモリに格納された指紋の画像
データは、平滑化などの前処理が施される。画像データ
の平滑化(スムージング)は良く知られた平均化フィル
タによるノイズ除去を行っている。次いで、画像データ
を2値化処理を行う。なお、2値化処理の画面の領域に
依存したスレショールド値の補間方法も一般に良く知ら
れた方法を利用する。
The image data of the fingerprint stored in the frame memory is subjected to preprocessing such as smoothing. For smoothing (smoothing) of image data, noise removal is performed by a well-known averaging filter. Next, the image data is binarized. A well-known method is used as the threshold value interpolation method depending on the screen area of the binarization process.

【0059】さらに、2値化画像の細線化処理を行い、
細線化済みの画像データの特徴点の抽出を行い、前述の
分岐点に関するデータを特徴点登録テータとして登録す
る(ステップS41)。次いで、ステップS42で画像
データに基づき特徴点照合法により照合データとの照合
を行い(ステップS42)、さらに2値化画像データに
ついて、テンプレート照合用データをメモリに登録する
(ステップS43)。ここで、テンプレート照合用の指
紋の隆線方向の決定は良く知られた8方向フィルタを利
用している。フレームメモリの画像データを照合データ
として、テンプレート照合を行う(ステップS44)。
Further, thinning processing of the binarized image is performed,
The feature points of the thinned image data are extracted, and the above-mentioned data relating to the branch points are registered as feature point registration data (step S41). Next, in step S42, the collation data is collated by the feature point collation method based on the image data (step S42), and the template collation data for the binarized image data is registered in the memory (step S43). Here, the well-known eight-direction filter is used to determine the ridge direction of the fingerprint for template matching. Template matching is performed using the image data in the frame memory as matching data (step S44).

【0060】そして、ステップS45で特徴点照合法と
テンプレート照合法との認識率を比較して、テンプレー
ト照合法の方が認識率が良好であるときには、テンプレ
ート照合を該被検指の照合法として採択し、特徴点照合
の方が良好な認識率を提供するときには、特徴点照合法
を採択して、登録画像データとその照合方法とを関連づ
けてメモリに格納蓄積する(ステップS46)。具体的
には、特徴点照合法が、同一指紋を本人と判別できない
ときに、テンプレート照合法が選択される。照合法の認
識率として、特徴点照合法では平均不一致度数と正人判
定用の所定の値との比率を利用し、テンプレート照合法
では相違度と正人判定用の所定の値との比率を利用して
数量化できる。
Then, in step S45, the recognition rates of the feature point matching method and the template matching method are compared. When the template matching method has a better recognition rate, the template matching is determined as the matching method of the finger to be inspected. If adopted and the feature point matching provides a better recognition rate, the feature point matching method is adopted and the registered image data and the matching method are associated and stored in the memory (step S46). Specifically, the template matching method is selected when the feature point matching method cannot distinguish the same fingerprint as the person. As the recognition rate of the matching method, the feature point matching method uses the ratio of the average disagreement frequency and a predetermined value for determining the true person, and the template matching method uses the ratio of the difference degree and the predetermined value for determining the right person. Can be quantified.

【0061】なお、指紋の登録過程における上記テンプ
レート照合と特徴点照合法の選択は一回の画面走査デー
タに基づき行われているが、認識率のテスト用に、さら
に一画面分の画像データをフレーム・メモリに格納して
もよい。この時、画面の走査時間はおよそ50ミリ秒程
度であり、指を指紋照合装置に何回も置くことは不要
で、一回の押印中に照合用データを走査格納することが
できる。
Note that the template matching and the feature point matching method selection in the fingerprint registration process are performed based on one screen scan data. It may be stored in the frame memory. At this time, the screen scanning time is about 50 milliseconds, and it is not necessary to place the finger on the fingerprint collation device many times, and the collation data can be scanned and stored during one imprinting.

【0062】登録過程において、ID番号またはパスワ
ードを入力して、これを登録指紋データのインデックス
とする。照合過程では、まずID番号またはパスワード
を入力し、次に被検指を画像入力装置に置く。ID番号
は照合過程で登録指紋データをアクセスするインデック
ス・キーとして、登録データの検索を迅速化する。登録
過程で選択する該ID番号は、たとえば、複数人のグル
ープ単位に同一の値であってもよく、この場合、照合過
程において、照合データを同一のID番号を有する複数
の登録指紋データについて逐次比較照合を行う。
In the registration process, the ID number or password is input and used as the index of the registered fingerprint data. In the collation process, first, the ID number or password is input, and then the finger to be inspected is placed on the image input device. The ID number is used as an index key to access the registered fingerprint data in the matching process to speed up the search of the registered data. The ID number selected in the registration process may be, for example, the same value for each group of a plurality of persons. In this case, in the verification process, the verification data is sequentially calculated for a plurality of registered fingerprint data having the same ID number. Compare and collate.

【0063】以上説明した画像データの前処理、2値化
処理、細線化処理、特徴点抽出処理、および特徴点照合
の画像処理はすべてディジタル信号処理プロセッサが行
っている。細線化処理の8隣接点の隣接点パターンの指
標値の計算は、積和演算向きの設計方式を採るディジタ
ル信号プロセッサが高速に演算する。別の演算法とし
て、少なくとも1バイトのビット幅を持つレジスタを初
期クリヤしておき、それぞれの隣接点の画素値が‘1’
のときに、8隣接点を順次走査し、それぞれの隣接点に
対応したバイト内のビットをオンとする操作によっても
高速に行われる。
The image signal preprocessing, binarization processing, thinning processing, feature point extraction processing, and feature point matching image processing described above are all performed by the digital signal processor. The calculation of the index value of the adjacent point pattern of the eight adjacent points in the thinning processing is performed at high speed by a digital signal processor adopting a design method suitable for product-sum calculation. As another calculation method, a register having a bit width of at least 1 byte is initially cleared, and the pixel value of each adjacent point is set to "1".
At this time, the operation is also performed at high speed by sequentially scanning 8 adjacent points and turning on the bit in the byte corresponding to each adjacent point.

【0064】細線化決定手段と特徴点抽出の表探索は、
具体的には、メモリ内をディジタル信号処理プロセッサ
によってリニア・サーチによって行っているが、バイナ
リ・サーチを行うか、もしくはハードウェア的に、隣接
点パターン指標の値を1バイト(8ビット)の読みだし
アドレスとしてリード・オンリ・メモリをアクセスする
手段を備えた装置において、読みだしリード・オンリ・
メモリ内容によって細線化処理の実行の可否を決定する
手段によって行ってもよい。本発明のルックアップ・テ
ーブル表操作法による約500×500画素からなる画
面の細線化処理が収束するまでの計算時間は、およそ3
0ミリ秒ないし50ミリ秒と短時間化される。また本発
明の照合の応答時間はおよそ1秒程度の短時間ですむ。
The thinning determination means and the table search for feature point extraction are
Specifically, although the memory is linearly searched by a digital signal processor, a binary search is performed or the value of the adjacent point pattern index is read in 1 byte (8 bits) by hardware. In a device equipped with means for accessing the read-only memory as a read address, read-only read-only
It may be performed by a means for determining whether or not to execute the thinning processing according to the memory content. The calculation time until the thinning processing of the screen of about 500 × 500 pixels by the lookup table operation method of the present invention converges is about 3
It is shortened to 0 to 50 milliseconds. Moreover, the response time of the collation of the present invention is about 1 second.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
指紋照合装置は、画像処理演算に適合したディジタル信
号処理装置を中央処理装置と独立に備えた構成によっ
て、細線化処理と特徴点抽出処理を8近傍セル単位で高
速に行い、顕著な特徴点を欠いた指紋はテンプレート照
合法によって高い認識率で照合判定する手段を備えるこ
とによって、特徴点抽出法のみでは達成できない高水準
の認識率を維持し、およそ1秒程度という短時間の照合
応答を提供する。さらに、ティジタル信号プロセッサと
マイクロプロセッサとの組み合わせによって、単一の高
性能マイクロプロセッサからなる構成よりも、コストパ
フォーマンスに優る経済的な指紋照合装置を提供する。
As is apparent from the above description, the fingerprint collation apparatus of the present invention has a thin line processing and a characteristic point by the configuration in which the digital signal processing apparatus suitable for the image processing operation is provided independently of the central processing unit. High-level recognition that cannot be achieved by the feature point extraction method alone is performed by performing the extraction processing at high speed in units of 8 neighboring cells and providing a means for making a collation determination with a high recognition rate by the template matching method for fingerprints lacking salient feature points. It maintains the rate and provides a short-term verification response of the order of 1 second. Furthermore, the combination of the digital signal processor and the microprocessor provides an economical fingerprint matching device that is more cost-effective than the configuration of a single high-performance microprocessor.

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

【図1】指紋照合装置のハードウェア構成図である。FIG. 1 is a hardware configuration diagram of a fingerprint matching device.

【図2】8近傍セルの各隣接点の位置関係を示す模式図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a positional relationship between adjacent points of eight neighboring cells.

【図3】8近傍セルの中心点の画素が削除可能な隣接点
パターン指標値の表である。
FIG. 3 is a table of adjacent point pattern index values in which a pixel at a center point of 8 neighboring cells can be deleted.

【図4】細線化処理を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing thinning processing.

【図5】交差点と分岐点と端点の8近傍セルの隣接点パ
ターン指標値の表である。
FIG. 5 is a table of adjacent point pattern index values of 8 neighboring cells at intersections, branch points, and end points.

【図6】特徴点の交差点、分岐点及び端点の8近傍セル
のパターンの例示である。
FIG. 6 is an example of a pattern of 8 neighboring cells at intersections, branch points, and end points of feature points.

【図7】交差点、分岐点及び端点の疑似特徴点の例示で
ある。
FIG. 7 is an example of pseudo feature points at intersections, branch points, and end points.

【図8】登録分岐点の親分起点と子分岐点と孫分岐点の
相互関係を例示した図である(ここで、・印は、登録分
岐点を表し、×印は、他の分岐点を表す)。
FIG. 8 is a diagram exemplifying a mutual relationship among a parent branch origin point, a child branch point, and a grandchild branch point of a registered branch point (here, a mark represents a registered branch point, and an X mark represents another branch point. Represent).

【図9】登録分岐点のリレーションの極座標の座標系を
示す図8の部分拡大図である。
9 is a partially enlarged view of FIG. 8 showing a polar coordinate system of relations of registered branch points.

【図10】特徴照合手段の処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flowchart showing a process of a feature matching unit.

【図11】テンプレート照合用の参照領域を示す模式図
である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a reference region for template matching.

【図12】指紋照合装置の指紋の登録過程を示すフロー
チャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a fingerprint registration process of the fingerprint matching device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 指紋画像入力装置 12 A/D変換装置 13 フレーム・メモリ 20 画像演算処理装置 21 隣接点パターン指標値の格納用リード・オンリ・
メモリ 22 特徴点抽出に利用されるリード・オンリ・メモリ 23 細線化走査制御情報格納メモリ 40 中央処理装置 41 登録データ格納用メモリ 42 入力装置 43 出力装置 44 アクセス制御信号生成装置
11 Fingerprint image input device 12 A / D conversion device 13 Frame memory 20 Image processing unit 21 Read-only storage for adjacent point pattern index value
Memory 22 Read-only memory used for feature point extraction 23 Thinning scanning control information storage memory 40 Central processing unit 41 Registered data storage memory 42 Input device 43 Output device 44 Access control signal generation device

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照合指紋画像データを登録指紋画像デー
タと照合し、判定結果に基づいて立ち入りまたはアクセ
スの選択抑制を行う指紋照合装置であって、 画素値を白、黒に2進化した2値化画像データを細線化
する細線化処理手段であって、8近傍セル単位の表探索
によって削除可能点を決定する細線化決定手段と、細線
化決定手段の走査の回数を縮減するための走査制御手段
と、を備えた細線化処理手段と、 画像データの特徴点を抽出する特徴点抽出手段であっ
て、細線化処理された画像データから8近傍セル単位の
表探索によって特徴点候補を抽出する手段と、該特徴点
候補から疑似特徴点を削除する疑似特徴点除去手段と、
を備えた特徴点抽出手段と、 画像データの真の特徴点を登録する手段と、 照合指紋画像データの特徴点と登録特徴点とを照合判定
する特徴点照合手段とテンプレート照合用のテンプレー
ト・データの登録手段と、 照合指紋画像データと登録データとをテンプレート照合
するテンプレート照合手段と、を備えたことを特徴とす
る指紋照合装置。
1. A fingerprint collation device that collates collated fingerprint image data with registered fingerprint image data and suppresses selection of access or access based on a determination result, which is a binary value in which pixel values are binarized into white and black. A thinning processing unit for thinning the thinned image data, the thinning determining unit determining a deletable point by a table search in units of 8 neighboring cells, and a scanning control for reducing the number of scans of the thinning determining unit. A thinning processing unit including means, and a feature point extracting unit for extracting a feature point of image data, wherein feature point candidates are extracted from the thinned image data by a table search in units of 8 neighboring cells. Means, and pseudo feature point removing means for deleting pseudo feature points from the feature point candidates,
Feature point extraction means, means for registering true feature points of image data, feature point collation means for determining the feature points of collated fingerprint image data and registered feature points, and template data for template collation And a template matching unit for matching the matching fingerprint image data with the registered data as a template.
【請求項2】 前記細線化決定手段が、 中心点と8個の隣接点とからなる8近傍セルにおいて、
その中心点に対するそれぞれの隣接点の位置にあらかじ
め割り付けられた所定の重み係数とその隣接点の画素値
との積を、それぞれ8個の隣接点について総和した値で
ある隣接点パターン指標値を計算する段階と8近傍セル
の中心点の画素値を ‘1’ から‘0’に変更できる
全組み合わせパターンについて、それぞれの隣接点パタ
ーン指標値を格納したメモリ装置内にて表探索を行う段
階と、 隣接点パターン指標値が表中に存在するときに、該8近
傍セルの中心点の画素値‘1’を‘0’に変更する段階
と、からなることを特微とする請求項1記載の指紋照合
装置。
2. The thinning determination means, in an eight-neighbor cell consisting of a center point and eight adjacent points,
Calculate an adjacent point pattern index value that is the sum of the product of a predetermined weighting coefficient pre-assigned to the position of each adjacent point with respect to the center point and the pixel value of that adjacent point for each of the eight adjacent points. And a step of performing a table search in the memory device storing the respective adjacent point pattern index values for all the combination patterns in which the pixel value of the center point of the 8 neighboring cells can be changed from '1' to '0'. 2. When the adjacent point pattern index value exists in the table, the step of changing the pixel value "1" of the center point of the eight neighboring cells to "0" is included. Fingerprint matching device.
【請求項3】 前記走査制御手段が、 画像データの所定サイズの画面を細線化決定手段によっ
て走査する第一段階の画面走査であって、 画面の全ラインを一ラインごとに一画素ごとに走査して
細線化決定手段を適用する処理と、 少なくとも走査ラインの細線化が収束したか否かを示す
フラグと、該ライン内の細線化が収束していない近傍セ
ルの該ラインにおける位置情報と、該ライン内の細線化
が連続して収束していない近傍セルの個数と、を含む走
査制御データをメモリに記憶する処理と、からなる第一
段階の画面走査処理と、 第2段階以降の画面走査処理であって、 該段階の一つ前の段階の画面走査の細線化処理が収束し
ないときにのみ選択され、該段階の一つ前の段階の走査
制御データに基づいて、細線化決定処理の走査を行うラ
インと画素の総数を縮減した画面走査処理と、 走査制御データの内容を更新する処理と、からなる第2
段階以降の画面走査処理と、 画面の細線化が収束したか否かを判定する収束判定段階
であって、画面の細線化が収束しないときに、第2段階
以降の画面走査処理を反復して繰り返す収束判定段階
と、からなることを特徴とする請求項1記載の指紋照合
装置。
3. The screen scanning in the first step in which the scanning control means scans a screen of a predetermined size of image data by the thinning determination means, and scans all the lines of the screen for each line for each pixel. A process for applying the thinning determination means, at least a flag indicating whether or not the thinning of the scanning line has converged, and position information in the line of the neighboring cells in which the thinning in the line has not converged, A screen scanning process in a first step, which includes a process of storing scan control data including a number of neighboring cells in which the thinning in the line has not converged continuously, and a screen in the second and subsequent stages. The scanning process, which is selected only when the thinning process of the screen scanning in the previous stage of the stage does not converge, and based on the scan control data in the previous stage of the stage, the thinning determination process is performed. Scan the And the screen scanning processing reduction of the total number of pixels and a process of updating the contents of the scan control data, and a second
The screen scanning processing after the step and the convergence determination step for determining whether or not the screen thinning has converged. When the screen thinning does not converge, the screen scanning processing from the second step is repeated. The fingerprint collation apparatus according to claim 1, further comprising: a repetitive convergence determination step.
【請求項4】 前記特徴点を抽出する手段が、 8近傍セルの隣接点パターン指標値を計算する段階と、 隣接パターン指標値を、交差点と分岐点と端点との隣接
点パターン指数値が格納されたメモリ装置内にて表探索
する段階と、 上記メモリ中に同一の隣接店パターン値が存在するとき
に、該近傍セルを特徴点候補として登録する段階と、か
らなることを特徴とする請求項1記載の指紋照合装置。
4. The means for extracting the feature points: a step of calculating an adjacent point pattern index value of eight neighboring cells; and an adjacent pattern index value is stored as an adjacent point pattern index value of an intersection, a branch point and an end point. And a step of registering the neighboring cell as a feature point candidate when the same adjacent store pattern value exists in the memory. Item 1. The fingerprint collation device according to item 1.
【請求項5】 前記疑似特徴点除去手段が、同種の特徴
点侯補の対の方向が同一で、かつ、該特徴点候補対の間
の距離が所定の値以下のときに特徴点候補から削除する
ことを特徴とする請求項1記載の指紋照合装置。
5. The pseudo feature point removing means selects from the feature point candidates when the pairs of feature point candidate pairs of the same type have the same direction and the distance between the feature point candidate pairs is a predetermined value or less. The fingerprint collation device according to claim 1, wherein the fingerprint collation device is deleted.
【請求項6】 前記特徴点を登録する手段が、 画面データの中心点に最も近接した分岐点を親分岐点と
して選択する段階と、 その親分岐点をXY座標軸の原点として第一象限、第二
象阻、第三象限、第四象限のそれぞれの象限の中で、親
分岐点に最も近接した分岐点をそれぞれの象限の子分岐
点として選択する段階と、 それぞれの象限の中で、子分岐点に近接した順に所定個
数の分岐点を孫分岐点として選択する段階と、 少なくとも分岐点の総数と、分岐点の位置情報と、親分
岐点と子分岐点との相互の位置関係と、子分岐点と孫分
岐点との相互の位置関係と、を登録する段階と、からな
ることを特徴とする請求項1記載の指紋照合装置。
6. The step of registering the feature point, selecting a branch point closest to the center point of the screen data as a parent branch point, and using the parent branch point as the origin of the XY coordinate axes, the first quadrant, In each of the two quadrants, the third quadrant, and the fourth quadrant, the step of selecting the branch point closest to the parent branch point as the child branch point of each quadrant, and the child branch in each quadrant Selecting a predetermined number of branch points as grandchild branch points in the order of proximity to the branch points, at least the total number of branch points, position information of the branch points, and mutual positional relationship between the parent branch point and the child branch point, The fingerprint collation apparatus according to claim 1, further comprising a step of registering a mutual positional relationship between the child branch point and the grandchild branch point.
【請求項7】 前記特徴点を照合する手段が、 照合データの分岐点総数と登録データの総分岐点数を比
較する段階と、 照合データの中心点に近接した順に分岐点を親分岐点候
補として所定個数選択する段階と、 該親分岐点の照合子分岐点が、登録分岐点データの対応
する登録子分岐点の近傍内にあるか否かを判定する段階
と、 該照合子分岐点の照合孫分岐点が、登録分岐点データの
対応する登録孫分岐点の近傍内にあるか否かを判定する
段階と、 照合子分岐点が登録子分岐点の近傍内にあるときに、照
合子分岐点と登録子分岐点とのノルムに基づく不一致度
数を得点化する段階と、 照合孫分岐点が登録孫分岐点の近傍内にあるときに、照
合孫分岐点と登録孫分岐点とのノルムに基づく不一致度
数を得点化する段階と、 親分岐点候補に関する平均不一致度数を計算する段階
と、 親分岐点候補の平均不一致度数のなかで、最小の平均不
一致度数をとるものを照合データの親分岐点として選択
する段階と、 該照合親分岐点の平均不一致度数が、所定の値以下のと
きに、本人と判定する段階と、からなることを特徴とす
る請求項1記載の指紋照合装置。
7. The step of comparing the feature points with a step of comparing the total number of branch points of the collation data with the total number of branch points of the registered data, and the branch points as parent branch point candidates in the order of proximity to the center point of the collation data. A step of selecting a predetermined number of steps, a step of determining whether or not the child branch point of the parent branch point is within the vicinity of the corresponding child branch point of the registered branch point data, and a step of collating the child check branch point Determining whether the grandchild branch point is within the vicinity of the corresponding registered grandchild branch point of the registered branch point data, and when the collator branch point is within the vicinity of the register child branch point, the collator branch point The step of scoring the mismatch frequency based on the norm of the point and the registrant branch point, and when the matching grandchild branch point is in the vicinity of the registered grandchild branch point, the norm of the matching grandchild branch point and the registered grandchild branch point is set. Based on the stage of scoring disagreement frequency based on A step of calculating an average mismatch frequency, a step of selecting a parent branch point candidate having the smallest average mismatch frequency as a parent branch point of the matching data, and an average mismatch of the matching parent branch points. The fingerprint collation apparatus according to claim 1, further comprising a step of determining that the person is the person when the frequency is less than or equal to a predetermined value.
【請求項8】 前記指紋の登録過程が、 特徴点を登録する段階と、 照合画像データと登録データとの特徴点を照合する段階
と、 テンプレート照合用のデータを登録する段階と、 照合画像データと登録データとのテンプレートを照合す
る段階と、 指紋画像のそれぞれの認識率の高低によって特徴点照合
またはテンプレート照合のいずれか一方を該指紋の照合
法として選択する段階と、からなることを特徴とする請
求項1記載の指紋照合装置。
8. The fingerprint registration process includes: registering feature points; matching feature points between collation image data and registered data; registering template collation data; and collation image data. And a template of registered data, and a step of selecting either feature point matching or template matching as a fingerprint matching method depending on the recognition rate of each fingerprint image. The fingerprint matching device according to claim 1.
【請求項9】 照合指紋画像データを登録指紋画像デー
タと照合し、判定結果に基づいて立ち入りまたはアクセ
スの選択抑制を行う指紋照合方法であって、 画素値を白、黒に2進化した2値化画像データを細線化
する細線化処理工程であって、8近傍セル単位の表探索
によって削除可能点を決定する細線化決定工程と、細線
化決定工程の走査の回数を縮減するための走査制御工程
と、を備えた細線化処理工程と、 画像データの特徴点を抽出する特徴点抽出工程であっ
て、細線化処理された画像データから8近傍セル単位の
表探索によって特徴点候補を抽出する工程と、該特徴点
候補から疑似特徴点を削除する疑似特徴点除去工程と、
を備えた特徴点抽出工程と、 画像データの真の特徴点を登録する工程と、 照合指紋画像データの特徴点と登録特徴点とを照合判定
する特徴点照合工程とテンプレート照合用のテンプレー
ト・データの登録工程と、 照合指紋画像データと登録データとをテンプレート照合
するテンプレート照合工程と、を備えたことを特徴とす
る指紋照合方法。
9. A fingerprint collation method for collating collated fingerprint image data with registered fingerprint image data and suppressing selection of access or access based on a determination result, which is a binary value in which pixel values are binarized into white and black. A thinning processing step for thinning the thinned image data, a thinning determining step for determining a deletable point by a table search in units of 8 neighboring cells, and a scanning control for reducing the number of scans in the thinning determining step. And a feature point extracting process for extracting feature points of image data, wherein feature point candidates are extracted from the thinned image data by a table search in units of 8 neighboring cells. A process, and a pseudo feature point removal process of deleting the pseudo feature point from the feature point candidate,
Feature point extraction step, a step of registering the true feature point of the image data, a feature point matching step of determining the feature point of the matching fingerprint image data and the registered feature point, and template data for template matching And a template matching step of matching the registered fingerprint image data with the registered data as a template.
【請求項10】 前記細線化決定工程が、 中心点と8個の隣接点とからなる8近傍セルにおいて、
その中心点に対するそれぞれの隣接点の位置にあらかじ
め割り付けられた所定の重み係数とその隣接点の画素値
との積を、それぞれ8個の隣接点について総和した値で
ある隣接点パターン指標値を計算する段階と、 8近傍セルの中心点の画素値を ‘1’から‘0’に変
更できる全組み合わせパターンについて、それぞれの隣
接点パターン指標値を格納したメモリ装置内にて表探索
を行う段階と、 隣接点パターン指標値が表中に存在するときに、該8近
傍セルの中心点の画素値‘1’を‘0’に変更する段階
と、からなることを特徴とする請求項9記載の指紋照合
方法。
10. The thinning determination step comprises: in an 8 neighboring cell consisting of a center point and 8 adjacent points,
Calculate an adjacent point pattern index value that is the sum of the product of a predetermined weighting coefficient pre-assigned to the position of each adjacent point with respect to the center point and the pixel value of that adjacent point for each of the eight adjacent points. And a step of performing a table search in the memory device storing the respective adjacent point pattern index values for all the combination patterns that can change the pixel value of the center point of the 8 neighboring cells from '1' to '0'. 10. When the adjacent point pattern index value is present in the table, the step of changing the pixel value "1" of the center point of the eight neighboring cells to "0" is included. Fingerprint matching method.
【請求項11】 前記走査制御工程が、 画像データの所定サイズの画面を細線化決定工程によっ
て走査する第一段階の画面走査であって、 画面の全ラインを一ラインごとに一画素ごとに走査して
細線化決定手段を適用する処理と、 少なくとも走査ラインの細線化が収束したか否かを示す
フラグと、該ライン内の細線化が収束していない近傍セ
ルの該ラインにおける位置情報と、該ライン内の細線化
が連続して収束していない近傍セルの個数と、を含む走
査制御データをメモリに記憶する処理と、からなる第一
段階の画面走査処理と、 第2段階以降の画面走査処理であって、 該段階の一つ前の段階の画面走査の細線化処理が収束し
ないときにのみ選択され、該段階の一つ前の段階の走査
制御データに基づいて、細線化決定処理の走査を行うラ
インと画素の総数を縮減した画面走査処理と、 走査制御データの内容を更新する処理と、からなる第2
段階以降の画面走査処理と、 画面の細線化が収束したか否かを判定する収束判定段階
であって、画面の細線化が収束しないときに、第2段階
以降の画面走査処理を反復して繰り返す収束判定段階
と、からなることを特徴とする請求項9記載の指紋照合
方法。
11. The scan control step is a first-step screen scan in which a screen of a predetermined size of image data is scanned by the thinning determination step, and all lines of the screen are scanned line by line and pixel by pixel. A process for applying the thinning determination means, at least a flag indicating whether or not the thinning of the scanning line has converged, and position information in the line of the neighboring cells in which the thinning in the line has not converged, A screen scanning process in a first step, which includes a process of storing scan control data including a number of neighboring cells in which the thinning in the line has not converged continuously, and a screen in the second and subsequent stages. The scanning process, which is selected only when the thinning process of the screen scanning in the previous stage of the stage does not converge, and based on the scan control data in the previous stage of the stage, the thinning determination process is performed. Scan the And the screen scanning processing reduction of the total number of emissions and the pixel, the process of updating the contents of the scan control data, and a second
The screen scanning processing after the step and the convergence determination step for determining whether or not the screen thinning has converged. When the screen thinning does not converge, the screen scanning processing from the second step is repeated. 10. The fingerprint matching method according to claim 9, further comprising: a repeating convergence determination step.
【請求項12】 前記特徴点を抽出す5工程が、 8近傍セルの隣接点パターン指標値を計算する段階と、 隣接パターン指標値を、交差点と分岐点と端点との隣接
点パターン指数値が格納されたメモリ装置内にて表探索
する段階と、 上記メモリ中に同一の隣接店パターン値が存在するとき
に、該近傍セルを特徴点候補として登録する段階と、か
らなることを特徴とする請求項9記載の指紋照合方法。
12. The step of extracting the feature points comprises the steps of: calculating adjacent-point pattern index values of 8 neighboring cells; and calculating the adjacent-pattern index values as the adjacent-point pattern index values of intersections, branch points, and end points. A table search in the stored memory device, and a step of registering the neighboring cell as a feature point candidate when the same adjacent store pattern value exists in the memory. The fingerprint matching method according to claim 9.
【請求項13】 前記疑似特徴点除去工程が、同種の特
徴点候補の対の方向が同一で、かつ、該特徴点侯補対の
間の距離が所定の値以下のときに特徴点候補から削除す
ることを特徴とする請求項9記載の指紋照合方法。
13. The pseudo feature point removing step extracts from the feature point candidates when the pairs of feature point candidates of the same type have the same direction and the distance between the feature point candidate pairs is a predetermined value or less. The fingerprint matching method according to claim 9, wherein the fingerprint matching method is deleted.
【請求項14】 前記特徴点を登録する工程が、 画面データの中心点に最も近接した分岐点を親分岐点と
して選択する段階と、 その親分岐点をXY座標軸の原点として第−象限、第二
象限、第三象限、第四象限のそれぞれの象限の中で、親
分岐点に最も近接した分岐点をそれぞれの象限の子分岐
点として選択する段階と、 それぞれの象限の中で、子分岐点に近接した順に所定個
数の分岐点を孫分岐点として選択する段階と、 少なくとも分岐点の総数と、分岐点の位置情報と、親分
岐点と子分岐点との相互の位置関係と、子分岐点と孫分
岐点との相互の位置関係と、を登録する段階と、からな
ることを特徴とする請求項9記載の指紋照合方法。
14. The step of registering the characteristic points includes the step of selecting a branch point closest to the center point of the screen data as a parent branch point, the parent branch point as the origin of the XY coordinate axes, and the second quadrant, In each of the two quadrants, the third quadrant, and the fourth quadrant, selecting the branch point closest to the parent branch point as the child branch point of each quadrant, and the child branch in each quadrant Selecting a predetermined number of branch points as descendant branch points in the order of proximity to the points, at least the total number of branch points, position information of the branch points, the mutual positional relationship between the parent branch point and the child branch point, and the child 10. The fingerprint matching method according to claim 9, further comprising a step of registering a mutual positional relationship between the branch point and the grandchild branch point.
【請求項15】 前記特徴点を照合する工程が、 照合データの分岐点総数と登録データの総分岐点数を比
較する段階と、 照合データの中心点に近接した順に分岐点を親分岐点候
補として所定個数選択する段階と、 該親分岐点の照合子分岐点が、登録分岐点データの対応
する登録子分岐点の近傍内にあるか否かを判定する段階
と、 該照合子分岐点の照合孫分岐点が、登録分岐点データの
対応する登録孫分岐点の近傍内にあるか否かを判定する
段階と、 照合子分岐点が登録子分岐点の近傍内にあるときに、照
合子分岐点と登録子分岐点とのノルムに基づく不一致度
数を得点化する段階と、 照合孫分岐点が登録孫分岐点の近傍内にあるときに、照
合孫分岐点と登録孫分岐点とのノルムに基づく不一致度
数を得点化する段階と、 親分岐点候補に関する平均不一致度数を計算する段階
と、 親分岐点候補の平均不一致度数のなかで、最小の平均不
一致度数をとるものを照合データの親分岐点として選択
する段階と、 該照合親分岐点の平均不一致度数が、所定の値以下のと
きに、本人と判定する段階と、からなることを特徴とす
る請求項9記載の指紋照合方法。
15. The step of collating the characteristic points includes a step of comparing the total number of branch points in the collation data with a total number of branch points in the registered data, and the branch points as parent branch point candidates in the order of proximity to the center point of the collation data. A step of selecting a predetermined number, a step of judging whether or not the child branch point of the parent branch point is in the vicinity of a corresponding registrar branch point of the registered branch point data, and a step of collating the collator branch point Determining whether the grandchild branch point is within the vicinity of the corresponding registered grandchild branch point of the registered branch point data, and when the collator branch point is within the vicinity of the register child branch point, the collator branch point The step of scoring the mismatch frequency based on the norm of the point and the registrant branch point, and when the matching grandchild branch point is in the vicinity of the registered grandchild branch point, the norm of the matching grandchild branch point and the registered grandchild branch point is set. Based on the score of the disagreement frequency based on Calculating the average disagreement frequency, the step of selecting the average disagreement frequency of the parent branch point candidates that has the smallest average disagreement frequency as the parent branch point of the matching data, and the average of the matching parent branch points. 10. The fingerprint collation method according to claim 9, further comprising a step of determining that the person is a person when the disagreement frequency is less than or equal to a predetermined value.
【請求項16】 前記指紋の登録過程が、 特徴点を登録する段階と、 照合画像データと登録データとの特徴点を照合する段階
と、 テンプレート照合用のデータを登録する段階と、 照合画像データと登録データとのテンプレートを照合す
る段階と、 指紋画像のそれぞれの認識率の高低によって特徴短照合
またはテンプレート照合のいずれか一方を該指紋の照合
法として選択する段階とからなることを特徴とする請求
項9記載の指紋照合方法。
16. The fingerprint registration process includes: registering feature points; matching feature points between matching image data and registered data; registering template matching data; and matching image data. It is characterized in that it comprises a step of collating a template with the registered data and a step of selecting either one of the characteristic short collation and the template collation as the collation method of the fingerprint depending on the recognition rate of each fingerprint image. The fingerprint matching method according to claim 9.
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