JPH06168319A - Fingerprint reader - Google Patents

Fingerprint reader

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JPH06168319A
JPH06168319A JP4341057A JP34105792A JPH06168319A JP H06168319 A JPH06168319 A JP H06168319A JP 4341057 A JP4341057 A JP 4341057A JP 34105792 A JP34105792 A JP 34105792A JP H06168319 A JPH06168319 A JP H06168319A
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camera
image pickup
image
finger
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Michio Shimada
道雄 島田
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Abstract

PURPOSE:To obtain a fingerprint reader capable of rapidly and highly accurately reading out a fingerprint by a stereoscopic system. CONSTITUTION:The fingerprint reader 10 is provided with a camera 11 constituted of arranging plural image pickup parts 20, 30 each of which is constituted of an image forming optical system and an image pickup element, a rotational driving part 14 capable of rotating the camera 11 around a rotational axis, i.e., the center position of each image pickup part, and an image processing part 40 for processing the video signals of a fingerprint respectively picked up by respective image pickup parts at least on one rotational position of the camera 11. Since the video signals of the fingerprint picked up by plural image pickup parts mounted on one camera are processed by the image processing part 40 by means of the stereoscopic system and finger print pattern data are obtained, the size of the device can be made compact and rapid and highly accurate reading of the fingerprint can be attained.

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、入退室管理システム等
に用いられ、指紋によって本人を判定するシステムにお
いて、指紋をデータとして取り込む指紋読取装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fingerprint reader for use in a room entrance / exit management system or the like, which is used in a system for determining the identity of a person by fingerprints and taking in the fingerprints as data.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置に用いられて指紋の
画像を取り込む方式として、プリズム等の透明体に指を
押し付けて指紋をカメラで撮影する方式が広く使われて
きた。これは透明体の表面に指先を押し付ける一方、透
明体の裏面から光を入射させ、透明体の表面で反射され
た光をカメラで撮影するものである。指紋の凸部が透明
体の表面と密着した部分では光が透過し、指紋の凹部は
表面に接触しないので光は透過しないで反射する。この
ため、指紋の凸部が暗く凹部が明るく見えるような指紋
画像がカメラの画像出力として得られることになる。こ
の画像出力を予め登録してある指紋画像と比較してその
一致をみることで、本人であることを判定することがで
きる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for capturing an image of a fingerprint used in this type of apparatus, a method of pressing a finger against a transparent body such as a prism and photographing the fingerprint with a camera has been widely used. In this method, a fingertip is pressed against the surface of the transparent body, light is incident from the back surface of the transparent body, and the light reflected by the surface of the transparent body is photographed by a camera. Light is transmitted at the portion where the convex portion of the fingerprint is in close contact with the surface of the transparent body, and the concave portion of the fingerprint does not contact the surface, so that light is reflected without being transmitted. Therefore, a fingerprint image in which the convex portions of the fingerprint are dark and the concave portions are bright is obtained as the image output of the camera. By comparing this image output with a fingerprint image registered in advance and observing the coincidence, it is possible to determine the person himself / herself.

【0003】しかしながら、この方式は、透明体の表面
に付着した指紋が採取されて悪用されるという問題があ
る。また、透明体表面の汚れによって指紋が読み取れな
くなるという問題もある。特に、汗腺が閉塞して指が乾
燥している場合には、透明体表面での前記した反射,透
過が顕著に行われず、指紋が読みとれない場合がある。
更に、透明体の表面には不特定多数の人の指が接触され
るため、非衛生的であるという問題がある。
However, this method has a problem that fingerprints adhering to the surface of the transparent body are collected and abused. There is also a problem that fingerprints cannot be read due to stains on the surface of the transparent body. In particular, when the sweat glands are occluded and the finger is dry, the above-described reflection and transmission on the surface of the transparent body are not significantly performed, and the fingerprint may not be read.
Furthermore, since the fingers of an unspecified number of people come into contact with the surface of the transparent body, there is a problem that it is unsanitary.

【0004】そこで、これらの問題を解消するために、
指先に直接光ビームを走査させ、その反射光によって指
紋の凹凸を読み取るものが提案されている。例えば、米
国特許第4322163号や特開昭63−261485
号公報に記載されたものがある。この方式では、所謂非
接触で指紋を読み取ることができるため、前記した透明
体を利用する際の問題が解消できる。しかしながら、光
ビームの走査に時間がかかると共に、光ビームを走査し
ている間中は指が移動しないように指を固定しなければ
ならない。しかしながら、現在では指を走査時間だけ固
定するための有効な構造が提案されてはおらず、また指
を固定させている間、利用者に動きを禁じる等の制約を
与えることになり、好ましいものではない。
Therefore, in order to solve these problems,
It has been proposed that a fingertip is directly scanned with a light beam and the reflected light is used to read the unevenness of a fingerprint. For example, U.S. Pat. No. 4,322,163 and JP-A-63-261485.
There is one described in the publication. In this method, the fingerprint can be read without contact, so that the problem in using the transparent body can be solved. However, it takes time to scan the light beam, and the finger must be fixed so that the finger does not move during the scanning of the light beam. However, at present, an effective structure for fixing the finger only for the scanning time has not been proposed, and while the finger is fixed, it imposes restrictions such as prohibiting movement on the user, which is not preferable. Absent.

【0005】このようなことから、指紋の凹凸の立体的
な形状、即ち三次元形状を計測する方式が提案されてき
ている。例えば、「三次元画像計測」(井口征士、佐藤
宏介挿、昭晃堂、1990年11月)や「光応用計測の
基礎」(光工業計測研究専門委員会編、計測自動制御学
会、昭和58年7月)等に詳細な説明がなされている。
このような指紋の凹凸の三次元形状を計測する一例とし
て、複数の位置から指紋を撮影し、得られた複数のステ
レオ画像のそれぞれの同一点を観測することで、指紋の
各点の位置情報、換言すればカメラからの距離情報を計
測するステレオ法が知られている。なお、ステレオ画像
とは、狭義には同一の被写体を異なる位置にある2台の
カメラから撮影して得られる2枚の画像のことである
が、広義には3台以上のカメラから撮影して得られる複
数の画像についてもステレオ画像と称している。
Under these circumstances, a method for measuring the three-dimensional shape of the unevenness of the fingerprint, that is, the three-dimensional shape has been proposed. For example, "Three-dimensional image measurement" (Seiji Iguchi, Kosuke Sato, Shokoido, November 1990) and "Basics of applied optical measurement" (edited by the Optical Industry Measurement Research Special Committee, The Society of Instrument and Control Engineers, 1983) (July, 2013) etc. for detailed explanation.
As an example of measuring such a three-dimensional shape of the unevenness of the fingerprint, the fingerprint is photographed from a plurality of positions, and the same point of each of the obtained stereo images is observed to obtain the position information of each point of the fingerprint. In other words, a stereo method for measuring distance information from a camera is known. A stereo image is, in a narrow sense, two images obtained by shooting the same subject from two cameras at different positions, but in a broad sense, a stereo image is taken from three or more cameras. The plurality of images obtained are also called stereo images.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような、ステレオ
法を指紋の凹凸の三次元形状の計測に適用する場合に
は、被写体としての凹凸が微細であるため、計測に有効
なステレオ画像を得るためにはカメラを指先に接近させ
て撮影を行う必要がある。また、高精度な計測を行うた
めには、ステレオ画像はできるだけ数が多い方が好まし
い。しかしながら、従来では、複数台の独立したカメラ
を近接配置して指の撮影を行っているため、各カメラの
外形寸法以下には両者を近接させることができず、微細
な指紋の凹凸に有効なステレオ画像を得ることが困難で
ある。また、多数のステレオ画像を得るためには、多数
台のカメラが必要となり、これらのカメラを近接配置す
ることも困難であるととともに、カメラの台数の増加に
伴って装置全体が高価なものになるという問題もある。
このため、1台のカメラを移動させながら複数の画像を
撮影することも提案されているが、移動機構が大型化す
るとともに、移動を行うのに時間がかかり、その間前記
した光走査方式の場合と同様に指を固定しなければなら
ないという問題が生じる。本発明の目的は、ステレオ方
式の問題点を解消し、ステレオ方式による有効な指紋の
読み取りを可能にした指紋読取装置を提供することにあ
る。
When such a stereo method is applied to the measurement of the three-dimensional shape of the unevenness of the fingerprint, the unevenness as a subject is minute, and therefore a stereo image effective for the measurement is obtained. In order to do this, it is necessary to bring the camera close to the fingertip and take a picture. Moreover, in order to perform highly accurate measurement, it is preferable that the number of stereo images is as large as possible. However, conventionally, since a plurality of independent cameras are arranged close to each other to photograph a finger, the two cannot be brought close to each other within the outer dimension of each camera, which is effective for fine unevenness of fingerprints. It is difficult to obtain a stereo image. Further, in order to obtain a large number of stereo images, a large number of cameras are required, and it is difficult to arrange these cameras close to each other, and the entire apparatus becomes expensive as the number of cameras increases. There is also the problem of becoming.
For this reason, it has been proposed to take a plurality of images while moving one camera, but the moving mechanism becomes larger and it takes time to move, and in the case of the optical scanning method described above, As with the above, the problem that the finger must be fixed occurs. An object of the present invention is to solve the problems of the stereo method and to provide a fingerprint reading device capable of effectively reading a fingerprint by the stereo method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、結像光学系と
撮像素子とで構成される複数の撮像部を所要寸法で離間
配置したカメラと、このカメラを各撮像部の中心位置を
回転軸として回転可能な回転駆動部と、カメラの少なく
とも1以上の回転位置において各撮像部でそれぞれ撮像
した指紋の映像信号を処理する画像処理回路とを備え
る。なお、複数の撮像部は、それぞれの光軸をカメラの
回転軸に対して傾斜させ、それぞれの光軸が指紋位置又
はその近傍位置で交差するように構成することが好まし
い。また、画像処理回路は、複数の撮像部から得られる
映像信号をステレオ法により距離情報を抽出し、この距
離情報を2値化して指紋パターンデータを算出するよう
に構成される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there are provided a camera in which a plurality of image pickup portions each composed of an image-forming optical system and an image pickup element are arranged with a required size, and the camera is rotated about the center position of each image pickup portion. A rotation drive unit that can rotate as an axis and an image processing circuit that processes a video signal of a fingerprint captured by each imaging unit at at least one rotation position of the camera are provided. In addition, it is preferable that the plurality of imaging units are configured such that their respective optical axes are inclined with respect to the rotation axis of the camera, and the respective optical axes intersect at the fingerprint position or a position in the vicinity thereof. Further, the image processing circuit is configured to extract distance information from the video signals obtained from the plurality of image pickup units by a stereo method and binarize the distance information to calculate fingerprint pattern data.

【0008】[0008]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の要部の概略構成を示す斜視図であ
り、同図において、Fは指紋が読み取られる指であり、
本人を判定する際に、壁板1に設けられた窓1aに指F
を臨ませ、或いは指し入れるようになっている。また、
この壁板1の表面側、即ち人が対面する側には液晶等で
構成した表示器2が設けられ、指の位置が適切であるか
否か、或いはその他の情報を表示させるようになってい
る。一方、壁板1の裏面側には指紋読取装置10が設け
られる。この指紋読取装置10には、指Fが臨ませられ
る前記壁板1の窓1aに対して対向配置された1台のカ
メラ11が設けられる。このカメラ11は円筒状をした
カメラ筐体12を有しており、このカメラ筐体12は、
その中心位置に回転軸13が突出され、この回転軸13
に連結された回転駆動部としてのモータ14によって一
方向に回転駆動されるようになっている。このモータ1
4には回転軸13の回転量を検出する回転検出器(図示
せず)が設けられており、カメラ筐体12の回転量を検
出信号として出力することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a main part of the present invention, in which F is a finger for reading a fingerprint,
When judging the person, a finger F is put on the window 1a provided on the wall plate 1.
To face or point to. Also,
A display device 2 made of liquid crystal or the like is provided on the front surface side of the wall plate 1, that is, the side facing the person, so that it is possible to display whether or not the position of the finger is appropriate or other information. There is. On the other hand, a fingerprint reading device 10 is provided on the back side of the wall plate 1. The fingerprint reading device 10 is provided with one camera 11 arranged to face the window 1a of the wall plate 1 on which the finger F faces. This camera 11 has a cylindrical camera housing 12, and this camera housing 12 is
The rotary shaft 13 is projected at the center position of the rotary shaft 13.
The motor 14 is connected to the motor 14 as a rotation driving unit and is driven to rotate in one direction. This motor 1
A rotation detector (not shown) that detects the amount of rotation of the rotating shaft 13 is provided on the unit 4, and the amount of rotation of the camera housing 12 can be output as a detection signal.

【0009】前記カメラ筐体12内には、図2に図1の
断面構造を示すように、複数(ここでは2個)の撮像部
20,30がカメラ筐体12の中心線に対して線対称と
なるように所要の間隔をおいてそれぞれ内装される。一
方の撮像部20は、指Fの指紋を光学的に結像するため
の結像光学系21と、結像された光学像を電気信号に変
換するためのCCD等の撮像素子22とで構成される。
同様に、他方の撮像部3も結像光学系31と、撮像素子
32とで構成される。そして、前記各結像光学系21,
31はその光軸を、カメラ筐体12の中心方向に向けて
傾斜し、各光学系21,31の光軸が前記窓1aの位
置、又はその近傍の位置で交差されるようになってい
る。また、前記各撮像素子22,32は、それぞれの結
像光学系21,31に対応させて、その受光面が光軸と
直角となるように支持部材15を介してカメラ筐体12
内に固定支持されている。なお、支持部材15を用いて
いるのは、カメラ筐体12の加工と、撮像素子22,3
2の位置調整を容易に行うためであり、カメラ筐体12
を高精度に加工できる場合には支持部材15は不要であ
り、撮像素子22,32をカメラ筐体12に直接固定支
持させてもよい。
As shown in the sectional structure of FIG. 1 in FIG. 2, a plurality of (here, two) image pickup units 20 and 30 are arranged in a line with respect to the center line of the camera casing 12 in the camera casing 12. The interiors are arranged at required intervals so that they are symmetrical. One image pickup unit 20 is composed of an image forming optical system 21 for optically forming a fingerprint of the finger F and an image pickup device 22 such as a CCD for converting the formed optical image into an electric signal. To be done.
Similarly, the other imaging unit 3 also includes an imaging optical system 31 and an imaging element 32. Then, each of the imaging optical systems 21,
The optical axis of 31 is inclined toward the center of the camera housing 12, and the optical axes of the optical systems 21 and 31 are crossed at the position of the window 1a or a position in the vicinity thereof. . Further, the respective image pickup devices 22 and 32 are made to correspond to the respective image forming optical systems 21 and 31, and the camera housing 12 is provided via the support member 15 so that the light receiving surface thereof is perpendicular to the optical axis.
It is fixedly supported inside. The support member 15 is used for processing the camera housing 12 and the image pickup elements 22 and 3.
This is because the position of the camera housing 12 can be easily adjusted.
If it can be processed with high precision, the support member 15 is not necessary, and the image pickup devices 22 and 32 may be directly fixed and supported on the camera housing 12.

【0010】また、前記カメラ筐体12の周面には、円
環状をした複数本の摺接リング16が円環状に配設さ
れ、各摺接リング16は前記各撮像素子22,32に電
気接続されており、それぞれには、カメラ筐体の円周一
部に対向配置した複数の摺接片17がそれぞれ接触され
ている。これにより、この摺接リング16と摺接片17
を通して撮像素子22,32で撮像した映像信号がカメ
ラ筐体外部に取り出されるようになっている。なお、前
記窓1aに臨む壁板1の内側には、指Fを照明するため
の照明器3が配置される。また、前記窓1aとカメラ筐
体12の前面との間には透明板、ここではガラス板4が
配置され、指Fがカメラ筐体12や各結像光学系21,
31を構成するレンズ等に触れないようになっている。
更に、前記壁板1の近傍位置にはセンサ5が配置され、
人が近づいたことを検出し、所定の信号を出力するよう
に構成されている。
A plurality of annular sliding contact rings 16 are arranged in an annular shape on the peripheral surface of the camera housing 12, and each sliding contact ring 16 is electrically connected to each of the image pickup devices 22 and 32. They are connected to each other, and a plurality of sliding contact pieces 17 arranged to face a part of the circumference of the camera housing are in contact with each other. Thereby, the sliding contact ring 16 and the sliding contact piece 17
The video signals picked up by the image pickup devices 22 and 32 are taken out through the camera housing. An illuminator 3 for illuminating the finger F is arranged inside the wall plate 1 facing the window 1a. Further, a transparent plate, here a glass plate 4, is arranged between the window 1a and the front surface of the camera housing 12, and the finger F is used for the camera housing 12 and the respective imaging optical systems 21 ,.
It does not touch the lens and the like that form the part 31.
Further, a sensor 5 is arranged near the wall plate 1,
It is configured to detect the approach of a person and output a predetermined signal.

【0011】図3は本発明の指紋読取装置のブロック構
成図であり、前記2個の撮像素子22,32はそれぞれ
画像処理回路40に接続される。この画像処理回路40
には、前記各撮像素子22,32から得られた映像信号
に基づいて、ステレオ法によって距離情報を抽出する抽
出部41と、更にこの距離情報を2値化することによっ
て指紋パターンデータを算出する演算部42と、この指
紋パターンデータを出力端子から出力する出力部43と
を備えている。また、前記画像処理回路40は制御回路
50により制御されるが、この制御回路50には前記モ
ータ14が接続され、モータの回転が制御されるととも
に、モータの回転に伴うカメラの回転情報が制御回路5
0に入力されるようになっている。更に、前記センサ5
の検出信号が制御回路50に入力されるようになってい
る。一方、制御回路50からは前記表示器2に所定の表
示信号を出力するようになっている。
FIG. 3 is a block diagram of the fingerprint reading apparatus according to the present invention. The two image pickup devices 22 and 32 are connected to an image processing circuit 40, respectively. This image processing circuit 40
In addition, based on the video signals obtained from the image pickup devices 22 and 32, an extraction unit 41 that extracts distance information by a stereo method, and further digitizes the distance information to calculate fingerprint pattern data. The calculation unit 42 and the output unit 43 that outputs the fingerprint pattern data from the output terminal are provided. The image processing circuit 40 is controlled by a control circuit 50. The control circuit 50 is connected to the motor 14 to control the rotation of the motor and control the rotation information of the camera accompanying the rotation of the motor. Circuit 5
It is designed to be input to 0. Further, the sensor 5
The detection signal of is input to the control circuit 50. On the other hand, the control circuit 50 outputs a predetermined display signal to the display 2.

【0012】この構成の指紋読取装置によれば、壁板1
に人が近づくとセンサ5がこれを検出し、検出信号を制
御回路50に出力する。制御回路50はこれを受けて照
明器3を点灯し、続いて窓1aに臨まされた指Fを照明
する。これと同時に、カメラ11は2個の撮像部20,
30の撮像素子22,32を駆動させ、結像光学系2
1,31により結像された指紋の画像信号を電気信号と
して取り込む。この画像信号は摺接リング16と摺接片
17を介して画像処理回路40に入力される。続いて、
所定のタイミングで制御回路50はモータ14に駆動信
号を出力し、モータを回転させる。このモータの回転に
よりカメラ筐体12が回転され、所定角度だけ回転され
ると、一旦停止し、前述と同様に2個の撮像部20,3
0により指紋の撮像を行う。この撮像により得られた映
像信号は先の映像信号に続いて画像処理回路40に入力
される。また、モータ14に付設した回転検出器からは
カメラ筐体12の回転量が検出され、制御回路50に入
力される。これにより、制御回路50はカメ筐体12の
回転位置を認識し、かつその回転位置における映像信号
を判別して画像処理回路40での処理を行わせる。
According to the fingerprint reader having this structure, the wall plate 1
When a person approaches, the sensor 5 detects this and outputs a detection signal to the control circuit 50. In response to this, the control circuit 50 turns on the illuminator 3, and then illuminates the finger F facing the window 1a. At the same time, the camera 11 has two image pickup units 20,
The image pickup optical system 2 is driven by driving the image pickup devices 22 and 32 of 30.
The image signal of the fingerprint imaged by 1, 31 is captured as an electric signal. This image signal is input to the image processing circuit 40 via the sliding contact ring 16 and the sliding contact piece 17. continue,
The control circuit 50 outputs a drive signal to the motor 14 at a predetermined timing to rotate the motor. The rotation of the motor causes the camera housing 12 to rotate, and when the camera housing 12 is rotated by a predetermined angle, the camera housing 12 is temporarily stopped, and the two image pickup units 20 and 3 are similarly operated as described above.
An image of a fingerprint is taken at 0. The video signal obtained by this imaging is input to the image processing circuit 40 after the previous video signal. Further, the rotation detector attached to the motor 14 detects the rotation amount of the camera housing 12 and inputs it to the control circuit 50. As a result, the control circuit 50 recognizes the rotational position of the turtle housing 12, determines the video signal at the rotational position, and causes the image processing circuit 40 to perform the processing.

【0013】以下、必要とされる角度単位でカメラ筐体
12を回転させ、その都度指紋の撮像を実行する。これ
により、多数の映像信号が画像処理回路40に入力さ
れ、抽出部41ではこれらの映像信号に基づいて、ステ
レオ法によって距離情報を抽出し、更に演算部42でこ
の距離情報を2値化することによって指紋パターンデー
タを算出し、この指紋パターンデータを出力部43から
出力することができる。このようにして得られた指紋パ
ターンデータは、図外の指紋照合装置において、既に登
録されている本人の指紋パターンデータと照合すること
で、本人の判定が行われることは言うまでもない。な
お、この場合、1回の撮像で本人を判定するのに充分な
指紋パターンデータが得られるのであれば、モータ14
によりカメラ11を回転させて複数回の撮像を行う必要
はない。但し、通常では判定の信頼性を高めるために複
数回の撮像を行うことになる。
Thereafter, the camera housing 12 is rotated by a required angle unit, and the fingerprint image is taken each time. As a result, a large number of video signals are input to the image processing circuit 40, the extraction unit 41 extracts distance information by the stereo method based on these video signals, and the arithmetic unit 42 further binarizes the distance information. Thus, the fingerprint pattern data can be calculated and the fingerprint pattern data can be output from the output unit 43. Needless to say, the fingerprint pattern data obtained in this manner is compared with the fingerprint pattern data of the person who has already been registered in the fingerprint collation device (not shown) to determine the person. In this case, if the fingerprint pattern data sufficient to determine the person is obtained by one image pickup, the motor 14
Therefore, it is not necessary to rotate the camera 11 and perform imaging a plurality of times. However, normally, imaging is performed a plurality of times in order to improve the reliability of the determination.

【0014】このように、この指紋読取装置では、複数
の撮像部20,30を一体に有する1台のカメラ11を
用いて指紋の撮像を行うため、複数台のカメラを用いて
撮像を行う装置に比較してスペースの低減を図ることが
できる。特に、この構成ではカメラ筐体12を回転させ
ることにより複数の撮像部20,30をそれぞれ異なる
位置で撮像を行うことができるので、カメラを設備した
スペースからはみ出すことなく、撮像が実現できる。ま
た、1台のカメラを移動させながら複数回の撮像を行う
装置に比較して、複数倍の早さでの撮像が可能となり、
迅速な指紋読み取りが可能となる。更に、各撮像部2
0,30の結像光学系21,31はそれぞれの光軸が指
Fに向けられているので、指の近接撮像が容易であり、
指紋の微細凹凸を高精度に読み取ることが可能となる。
なお、センサ5を設けて人が接近した場合にのみ装置を
始動させるので、無駄な電力の消費が防止できる。ま
た、カメラの前側に透明板4を配置することで、指がカ
メラに触れて指が怪我する等の不具合が生じることもな
い。
As described above, in this fingerprint reading device, since the fingerprint is picked up by using the single camera 11 having the plural image pickup units 20 and 30 integrally, a device for picking up the image by using the plural cameras. It is possible to reduce the space as compared with. In particular, in this configuration, since the plurality of image capturing units 20 and 30 can be imaged at different positions by rotating the camera housing 12, the image capturing can be realized without protruding from the space where the camera is installed. In addition, it is possible to take images at multiple times faster than a device that takes multiple times while moving one camera.
It enables quick fingerprint reading. Furthermore, each imaging unit 2
Since the optical axes of the image forming optical systems 21 and 31 of 0 and 30 are directed to the finger F, it is easy to perform close-up imaging of the finger.
It becomes possible to read the fine unevenness of the fingerprint with high accuracy.
The sensor 5 is provided and the apparatus is started only when a person approaches, so that wasteful power consumption can be prevented. Further, by disposing the transparent plate 4 on the front side of the camera, there is no possibility that a finger touches the camera and the finger is injured.

【0015】ここで、カメラ筐体には3個以上の撮像部
を設け、各撮像部から得られる映像信号を用いてステレ
オ法により画像処理するようにしてもよく、2個の撮像
部を用いた場合よりも詳細な指紋パターンデータを得る
ことができる。また、各撮像部の結像光学系は、指を近
接撮像した場合でも充分撮影画角内に入れることができ
るのであれば、それぞれの光軸をカメラ筐体の回転軸と
平行に向けた構成としてもよい。更に、回転駆動部はカ
メラの回転軸に回転力を伝えてカメラを回転させている
が、カメラの横に配置してベルト機構や歯車機構を介し
て回転力を伝達し、カメラを回転させるようにしてもよ
い。また、照明装置を工夫して指紋の凹凸に陰影をつけ
たり、或いは指紋にランダムなドット模様を投影するよ
うにすれば、ステレオ画像から三次元情報を抽出するの
が容易になる。また、表示装置において指の位置や移動
方向を支持するようにすれば、指を正しい位置にセット
することができ、正確な読み取りが可能となる。更に、
出力される指紋パターンデータを用いた指紋照合装置が
2値画像ではなく、多値画像を必要する場合には、抽出
された距離情報をそのまま出力したり、距離情報を所定
のビット数に打ち切って出力するようにすればよい。
Here, three or more image pickup units may be provided in the camera housing, and image processing may be performed by a stereo method using video signals obtained from the respective image pickup units. It is possible to obtain more detailed fingerprint pattern data than in the case where there is. Further, the image forming optical system of each image pickup unit is configured so that its optical axis is parallel to the rotation axis of the camera housing as long as it can be sufficiently included in the shooting angle of view even when the finger is closely imaged. May be Further, the rotation drive unit transmits the rotational force to the rotation axis of the camera to rotate the camera, but it is arranged beside the camera to transmit the rotational force via the belt mechanism and the gear mechanism to rotate the camera. You may Further, if the lighting device is devised so that the unevenness of the fingerprint is shaded or a random dot pattern is projected on the fingerprint, it becomes easy to extract the three-dimensional information from the stereo image. Further, by supporting the position and movement direction of the finger on the display device, the finger can be set at the correct position, and accurate reading becomes possible. Furthermore,
If the fingerprint matching device using the output fingerprint pattern data requires a multivalued image instead of a binary image, the extracted distance information is output as it is or the distance information is truncated to a predetermined number of bits. It should be output.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の撮
像部を所要寸法で離間配置したカメラを回転駆動部によ
り回転可能とし、かつカメラの少なくとも1以上の回転
位置において各撮像部でそれぞれ撮像した指紋の映像信
号を処理する画像処理回路とを備え、画像処理回路にお
いて指紋パターンデータを得るようにしているので、1
台のカメラで複数の指紋の映像信号を得ることができ、
ステレオ法による指紋パターンの検出が可能になるとと
もに、装置の小型化を図ることができる。また、複数の
撮像部は、それぞれの光軸が指紋位置又はその近傍位置
で交差するように傾斜させることにより、各撮像部のそ
れぞれにおいて指紋の近接撮影が可能となり、微細な指
紋の凹凸を検出して高精度な検出が可能となる。更に、
画像処理回路では、複数の撮像部から得られる映像信号
をステレオ法により距離情報を抽出し、この距離情報を
2値化して指紋パターンデータを算出するので、コンピ
ュータを用いた指紋照合装置のデータとしてそのままの
状態で利用することができる。
As described above, according to the present invention, a camera in which a plurality of image pickup units are arranged with a required size and spaced from each other can be rotated by a rotation drive unit, and each image pickup unit can be rotated at at least one rotation position of the camera. An image processing circuit for processing the image signal of the picked-up fingerprint is provided, and the fingerprint pattern data is obtained in the image processing circuit.
You can get video signals of multiple fingerprints with one camera,
The fingerprint method can be detected by the stereo method, and the device can be downsized. In addition, by tilting the plurality of image pickup units so that their optical axes intersect at the fingerprint position or a position in the vicinity thereof, it is possible to perform close-up photography of the fingerprint in each of the image pickup units, and detect fine unevenness of the fingerprint. This enables highly accurate detection. Furthermore,
In the image processing circuit, the distance information is extracted from the video signals obtained from the plurality of image pickup units by the stereo method, and the distance information is binarized to calculate the fingerprint pattern data. It can be used as it is.

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

【図1】本発明の指紋読取装置の一実施例の要部の概略
斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of an embodiment of a fingerprint reading device of the present invention.

【図2】図1の断面構成図である。FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of FIG.

【図3】図1の指紋読取装置のブロック構成図である。FIG. 3 is a block diagram of the fingerprint reading device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 窓 10 カメラ 11 カメラ筐体 14 モータ 20,30 撮像部 21,31 結像光学系 22,32 撮像素子 40 画像処理回路 50 制御回路 1a window 10 camera 11 camera housing 14 motor 20,30 imaging unit 21,31 imaging optical system 22,32 imaging device 40 image processing circuit 50 control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結像光学系と撮像素子とで構成される複
数の撮像部を所要寸法で離間配置したカメラと、このカ
メラを前記各撮像部の中心位置を回転軸として回転可能
な回転駆動部と、前記カメラの少なくとも1以上の回転
位置において各撮像部でそれぞれ撮像した指紋の映像信
号を処理する画像処理回路とを備えることを特徴とする
指紋読取装置。
1. A camera in which a plurality of image pickup units each composed of an image forming optical system and an image pickup device are arranged with a predetermined size, and a rotary drive capable of rotating the cameras with the center position of each of the image pickup units as a rotation axis. And a image processing circuit for processing a video signal of a fingerprint imaged by each imaging unit at at least one rotation position of the camera.
【請求項2】 複数の撮像部は、それぞれの光軸をカメ
ラの回転軸に対して傾斜させ、それぞれの光軸が指紋位
置又はその近傍位置で交差するように構成してなる請求
項1の指紋読取装置。
2. The plurality of image pickup units are configured such that their respective optical axes are tilted with respect to the rotation axis of the camera, and the respective optical axes intersect at a fingerprint position or a position in the vicinity thereof. Fingerprint reader.
【請求項3】 画像処理回路は、複数の撮像部から得ら
れる映像信号をステレオ法により距離情報を抽出し、こ
の距離情報を2値化して指紋パターンデータを算出する
請求項1又は2の指紋読取装置。
3. The fingerprint according to claim 1, wherein the image processing circuit extracts distance information from the video signals obtained from the plurality of image pickup units by a stereo method, and binarizes the distance information to calculate fingerprint pattern data. Reader.
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