JPH07121712A - 指紋照合装置 - Google Patents
指紋照合装置Info
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- JPH07121712A JPH07121712A JP5263246A JP26324693A JPH07121712A JP H07121712 A JPH07121712 A JP H07121712A JP 5263246 A JP5263246 A JP 5263246A JP 26324693 A JP26324693 A JP 26324693A JP H07121712 A JPH07121712 A JP H07121712A
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-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- G07C9/30—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
- G07C9/32—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
- G07C9/37—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/1365—Matching; Classification
Abstract
じて照合方法を切り換えることにより照合時間を短縮す
る。 【構成】指紋画像入力部1より与えられた指紋画像から
照合に必要な特徴を抽出する特徴抽出手段32と、上記
指紋画像の品質を判定し抽出する品質抽出手段33と、
登録番号入力部2より与えられた登録番号を検索キーと
して特徴抽出手段32で抽出された特徴データおよび品
質抽出手段33で抽出された品質データが登録される指
紋データベース部34と、指紋品質に対応した複数の照
合方法が記憶されている照合方法辞書35と、特徴抽出
手段32で抽出された入力指紋の特徴データと指紋デー
タベース部34に登録されている特徴データを照合する
照合手段36と、データ処理装置3の各部を制御する制
御部31とから構成される。
Description
特定・確認を行う指紋照合装置に関する。
指紋は終生不変及び万人不同という2つの大きな特徴を
もっているため、古くから人物確認の手段として利用さ
れている。そして、近年、コンピュータを利用したパタ
ーン認識技術を用いて、自動的に指紋照合処理を行うシ
ステムが実現されている。このようなシステムでは、指
紋上に点在する特徴点、例えば、隆線が切れた端点及び
隆線が分岐合流する分岐点を抽出し、これら特徴点を照
合することによって指紋照合を自動化している。従っ
て、指紋から正しい特徴点を抽出することや抽出された
特徴点のきめ細かな検査をすることは、照合精度向上と
いう観点からは極めて重要である。しかしながら、不鮮
明な指紋画像から正しい特徴を抽出するための複雑な画
像強調処理や、不完全な特徴点情報を検査するための複
雑な特徴点組み合わせ処理には、多大な時間を要すとい
う問題がある。
等の本人確認に使用される指紋照合装置においては、通
常、照会対象の指紋は照会に先立って登録される。ま
た、指紋画像の特徴はその指紋毎に大きく異なるもので
あるが、同一指紋においては異なった契機に入力しても
さほど変化するものではない。これを利用して、登録時
に判明する情報を用いて、その指紋照会時の照会方法を
変更する手法が各種提案されている。特開昭63−15
0781号公報や特開平3−127192号公報では、
登録時に抽出される指紋の隆線幅の情報を用いて、照会
時の画像走査解像度を選択する手段が提案されている。
また、特開平1−211184号公報では、登録時に同
一指紋を2回入力した後、互いを照合しその指紋が取り
得る照合スコアを事前に計算し登録しておくことで、照
会時の照合スコアしきい値を指紋に合わせて設定できる
手段が提案されている。
は、通常、指紋画像が鮮明か不鮮明かは区別せずに、同
一の方法で処理されている。従って、照合精度向上のた
めには、不鮮明指紋画像対応の複雑な画像強調処理等が
必要となり、処理時間が増大する。特開昭63−150
781号公報や特開平3−127192号公報で提案さ
れている画像走査解像度選択手段は、鮮明指紋に対して
も不鮮明指紋と同一の照合方法を用いているので隆線幅
が同等の指紋ならば鮮明指紋でも不鮮明指紋と同じ照合
時間を必要とする。従って、不鮮明指紋でも対応可能な
複雑な方法で処理してしまうと照合時間はその分だけ長
くなる。特開平1−211184号公報で提案されてい
る手法は、個人毎に適当な照合基準値を設定して照合精
度を向上させることを目的としたものであり、指紋品質
に拘わらず照合時間は一定である。
るため、本願発明では、指紋画像から特徴データを抽出
する特徴抽出手段と、前記指紋画像の品質データを抽出
する品質抽出手段と、前記特徴抽出手段により抽出され
た特徴データと前記品質抽出手段により抽出された品質
データとを予め格納しておく指紋データ格納手段と、こ
の指紋データ格納手段に格納されていた特徴データと外
部から入力された指紋画像の特徴データとを照合する照
合手段と、を有する指紋照合装置において;前記品質デ
ータ毎に照合処理の際に採用すべき照合方法を格納する
照合方法格納手段を含み;指紋登録時には、前記特徴抽
出手段で登録指紋の特徴データを抽出して、前記品質抽
出手段で登録指紋の品質データを抽出して、前記特徴抽
出手段により抽出された特徴データと前記品質抽出手段
により抽出された品質データとを前記指紋データ格納手
段に予め格納しておき;指紋照合時には、前記指紋デー
タ格納手段に格納されていた特徴データと品質データを
読み出し、この品質データによって前記照合方法格納手
段から照合方法を検索して、この照合方法に従って前記
照合手段が照合する。
いて図面を参照して詳細に説明する。
ある指紋照合装置は、指紋直接入力装置等で入力された
指紋画像を保持し供給する指紋画像入力部1と、キーボ
ード等で入力された指紋または被験者の登録番号を保持
し供給する登録番号入力部2とプログラム制御により動
作するデータ処理装置3と、処理結果が出力される結果
出力部4から構成される。
り与えられた指紋画像から照合に必要な特徴を抽出する
特徴抽出手段32と、上記指紋画像の品質を判定し抽出
する品質抽出手段33と、登録番号入力部2より与えら
れた登録番号を検索キーとして特徴抽出手段32で抽出
された特徴データおよび品質抽出手段33で抽出された
品質データが登録される指紋データベース部34と、指
紋品質に対応した複数の照合方法が記憶されている照合
方法辞書35と、特徴抽出手段32で抽出された入力指
紋の特徴データと指紋データベース部34に登録されて
いる特徴データを照合する照合手段36と、データ処理
装置3の各部を制御する制御部31とを備えている。
る。本人確認用の指紋照合においては事前に指紋登録処
理が必要であり、先ず、登録時の動作を説明する。図2
を参照すると、登録時の動作を示す流れ図であり、指紋
画像入力部1より与えられた指紋画像および登録番号入
力部2より与えられた登録番号は、制御部31に供給さ
れる(ステップA1)。
られる指紋画像から指紋照合に必要な特徴を抽出しその
特徴データを制御部31に供給する(ステップA2)。
指紋照合に必要な特徴データの一例としては、図4に示
すような特徴点、すなわち隆線が始まる端点や隆線が枝
分かれする分岐点、の位置(X,Y)や方向(D)が挙
げられる。また、図5(a)で示すような注目特徴点M
の近傍特徴点との間の隆線数を用いればより照合精度は
向上する。図5(b)は、特徴点のデータ形式である。
図5(a)(b)で、m1〜m4は近傍の特徴点番号であ
り、r1〜r4はm1〜m4と注目特徴点Mとの間の隆線数
である。図5(b)に示すmiとriの組Riをリレーシ
ョンという。この特徴抽出手段32は従来の技術によっ
て実現することができる。例えば、特公昭60−126
74号公報には、紋様の特徴点およびその点での方向に
加えて、注目特徴点の近傍特徴点との間の隆線数とその
近傍特徴点の集密程度を抽出する技術が記載されてい
る。
られる指紋画像を用いて品質を抽出しその品質データを
制御部31に供給する(ステップA3)。この品質抽出
手段33は、従来の技術によって実現することができ
る。例えば、特公昭59−27945号公報には、隆線
を有する指紋などの縞紋様において小領域毎の隆線方向
を抽出する方向決定方法が記載されている。これは、指
紋隆線の方向は小領域でみると一定である性質を利用し
ている。逆にいうと、隆線方向が抽出できた小領域は指
紋の一部と判断できる。従って、この隆線方向データを
用いることによって、品質を判定して品質データを提供
することができる。例えば、隆線方向が抽出できた小領
域の総面積に対して適当なしきい値を用いて、優・良・
可の3段階に分ければ、3段階の品質を示す品質データ
となる。
機能を必要とすることが多く、もし特徴抽出手段32が
上記隆線方向データを生成可能であれば、これを流用す
ることにより品質抽出手段33で隆線方向を抽出する処
理を省くことができる。すなわち、特徴抽出手段32が
生成した隆線方向データを品質抽出手段33に供給する
ように構成することで簡易に品質データを得ることがで
きるようになる。
り与えられた登録番号を検索キーとして、ここまでに得
られた特徴データおよび品質データを指紋データベース
部34に登録する(ステップA4)。従来の指紋照合装
置でもこれらデータの登録は行われていたが、従来はデ
ータの品質を管理してより高い品質のものと置き換えて
いくために使用されていた。本願発明では、品質データ
は後述のように照合方法を選択するための基準として使
用される。
常終了等の登録結果を結果出力部4に与える(ステップ
A5)。
照合時の動作を説明する。図3を参照すると、照合時の
動作を示す流れ図であり、指紋画像入力部1より与えら
れた指紋画像および登録番号入力部2より与えられた登
録番号は、制御部31に供給される(ステップB1)。
られた登録番号を検索キーとして指紋データベース部3
4を検索し登録されていた特徴データおよび品質データ
を取り込む(ステップB2)。
検索し、ステップB2で取り込まれた品質データに対応
する照合方法を取り込む(ステップB3)。照合方法辞
書35は、入力指紋品質に対応した複数の照合方法を記
憶している。一般に、高品質指紋の場合には単純かつ高
速な方法でも照合可能だが、低品質指紋の場合には複雑
かつ低速な方法でないと、照合ミスは多くなる。品質対
応の照合方法の例としては、指紋画像面積を可変にする
方法が挙げられる。低品質指紋には指紋画像の対象面積
を広くすることで照合に使用できる特徴点数を増やし照
合精度を向上させることに対し、高品質指紋には対象面
積を狭くすることで高速化できる。
おいて、項目「品質データ」は検索キーになる指紋の品
質データであり、例えば入力指紋の品質データがA(高
品質)であれば、第1行のAの行が検索され、項目「特
徴抽出領域」より特徴抽出領域は「12.8mm×12.8mm」と
狭い面積が採用される。同様に品質データがC(低品
質)ならば特徴抽出領域は「25.6mm×25.6mm」と広い面
積が採用される。
られる指紋画像から指紋照合に必要な特徴を抽出しその
特徴データを制御部31に供給する。照合時における特
徴抽出処理は、制御部31から指示される指紋品質に対
応した照合方法に基づいて実施される(ステップB
4)。
えられる入力指紋および登録指紋の特徴データを用いて
照合処理を行ない、照合結果を制御部31に供給する。
ここで、入力指紋の特徴データはステップB4で、登録
指紋の特徴データはステップB2で制御部31に取り込
まれていたものである。また、この照合処理は、制御部
31から指示される指紋品質に対応した照合方法に基づ
いて実施される。この照合方法は、ステップB3で制御
部31が照合方法辞書35から取り込んでいたものであ
る。図6の例において、「品質データ」がA(高品質)
の場合は、項目「照合用データ」より照合に用いるデー
タとして「隆線方向」が採用され、照合時間は短くな
る。同様に、「品質データ」がC(低品質)の場合は、
「特徴点とリレーション」が照合に使用され、低品質デ
ータに対しても高精度に照合することができる。この照
合方法決定後の照合処理自体は従来の技術により実現で
きるものである。例えば、「隆線方向」を用いた照合方
法は特開昭59−142676号公報に、「特徴点とリ
レーション」を用いた照合方法は特開昭56−2467
5号公報にそれぞれ詳述されている。
であるか否か等の照合結果を結果出力部4に与える(ス
テップB6)。
た契機に入力してもほとんど変化しないということに基
づいている。一般に、照合精度向上のために照合方法を
複雑にすると照合時間が長くなるという問題があるが、
品質の良い指紋では、簡単な照合方法でも指紋照合が可
能である。また、本人確認用に使用される指紋照合装置
においては、照会対象の登録指紋は照会前に判ってい
る。従って、登録時に指紋の品質を解析しておけば、照
合時には、品質に見合った最適な照合方法を選択するこ
とで、照合精度を落とさずに、平均的な照合時間を短縮
することができる。
のではない。例えば、上記実施例では、登録指紋データ
はデータ処理装置2内の指紋データベース部に記憶して
いるものとしたが、磁気ストライプカードやICカード
等の可搬型メモリに記憶させても良い。
対応の照合方法の他の実施例としては、指紋画像の強調
処理を可変にする方法がある。これは、低品質指紋には
複雑な処理、例えば隆線方向による方向性フィルタを用
いた隆線抽出処理等を実施することに対し、高品質指紋
にはヒストグラム平坦化処理等の単純な方法で高速化さ
せる方策である。この場合には、図6の照合方法辞書に
画像強調処理の項目が追加される。方向性フィルタを用
いた隆線強調処理に関しては特開昭51−77138号
公報に詳述されている。
対応の照合方法の他の実施例としては、照合時の許容範
囲を可変にする方法がある。これは、低品質指紋では、
検査すべき特徴点の位置等の許容範囲を広げることで、
歪んだ指紋等にも対応可能にすることに対し、高品質指
紋には、検査すべき特徴点の位置等の許容範囲を狭くす
ることで高速化させる方策である。
照合装置は、登録時に指紋の品質を登録しておき、照合
時には、品質に見合った最適な照合方法を選択すること
で、照合精度を落とさずに、平均的な照合時間を短縮で
きるという効果を有する。
ク図である。
時の動作を示すフローチャートである。
時の動作を示すフローチャートである。
ある。
よびこれらのデータ形式の一例である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】指紋画像から特徴データを抽出する特徴抽
出手段と、前記指紋画像の品質データを抽出する品質抽
出手段と、前記特徴抽出手段により抽出された特徴デー
タと前記品質抽出手段により抽出された品質データとを
予め格納しておく指紋データ格納手段と、この指紋デー
タ格納手段に格納されていた特徴データと外部から入力
された指紋画像の特徴データとを照合する照合手段と、
を有する指紋照合装置において;前記品質データ毎に照
合処理の際に採用すべき照合方法を格納する照合方法格
納手段を含み;指紋登録時には、前記特徴抽出手段で登
録指紋の特徴データを抽出して、前記品質抽出手段で登
録指紋の品質データを抽出して、前記特徴抽出手段によ
り抽出された特徴データと前記品質抽出手段により抽出
された品質データとを前記指紋データ格納手段に予め格
納しておき;指紋照合時には、前記指紋データ格納手段
に格納されていた特徴データと品質データとを読み出
し、この品質データによって前記照合方法格納手段から
照合方法を検索して、この照合方法に従って前記照合手
段が照合することを特徴とする指紋照合装置。 - 【請求項2】前記照合方法格納手段は照合方法として、
特徴を抽出すべき領域の面積を格納することを特徴とす
る請求項1に記載の指紋照合装置。 - 【請求項3】前記照合方法格納手段は照合方法として、
照合に用いるデータの種類を格納することを特徴とする
請求項1に記載の指紋照合装置。 - 【請求項4】前記照合方法格納手段は照合方法として、
照合に用いる指紋画像の強調処理の方法を格納すること
を特徴とする請求項1に記載の指紋照合装置。
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