JPH09114986A - Ｉｄカードに指紋をエンコードするプロセス - Google Patents

Ｉｄカードに指紋をエンコードするプロセス

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JPH09114986A
JPH09114986A JP8091687A JP9168796A JPH09114986A JP H09114986 A JPH09114986 A JP H09114986A JP 8091687 A JP8091687 A JP 8091687A JP 9168796 A JP9168796 A JP 9168796A JP H09114986 A JPH09114986 A JP H09114986A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】指紋の独特の生物学的特徴をコードに変え、こ
のコードをＩＤカード又はクレジットカードの磁気スト
リップにエンコードする。 【解決手段】複雑な生物学的な形を指紋読取り機２４で
読取り指紋を数字で表示する。この数字をＩＤカード又
はクレジットカード２２の磁気ストリップにエンコード
する。使用者の指紋をカードの上の数字と比較してカー
ドを用いている人が正しいカード所有者として実証する
か又は、正しい所有者でないとして排除する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本申請は１９９４年３月２４日提出の米国
特許申請第０８／２１８．７４３の１部継続出願であ
る。
【０００２】本願発明は指紋を自動的に読み取り且つ鑑
定し、次に１００バイト以下のＩＤカードの磁気ストリ
ップに指紋についての情報を記憶する装置に関する。一
旦磁気ストリップ上に記憶されると、この情報は比較さ
れる実際の指紋と共に装置の中に読み取られることがで
きる。この装置は次にこれらがマッチするかどうかを見
るために比較チエックを自動的に行う。本装置は又ファ
イルされたいくつかの異なった指紋の中からマッチする
ものがあるかどうかを見出すように呼び戻すことができ
る記憶装置に記憶された指紋を比較することもできる。
本発明は指紋を実際の指紋と共に解読された数に基いた
データベースに記憶することができ、斯くしてより速い
検索時間を与え且つ人の介入を許さない。
【０００３】現行の指紋の鑑定と記憶の方法は非常に時
間がかかり且つ労力を要するものである。この情報は１
００バイト以下の磁気ストリップに記憶されることがで
きず、又現行のシステムは指紋を数字のモデルを用いて
記憶することもできない。クレジットカードの詐欺を減
らし、人が制限された領域に入ることを制限し、購入又
は銀行取引を行うために無人のカードの使用を可能と
し、小売りの環境における取引の迅速化の必要性は広く
明らかである。
【０００４】この問題の解決方法は、クレジットカー
ド、デビットカード、チエックキャッシングカード、運
転免許、ソーシャルセキュリティカード等のようなＩＤ
カードを使用する法的な権利をもつ人を確認することに
見出されなければならない。クレジットカード等のよう
なプラスチックのＩＤカードの磁気ストリップ上に個人
の指紋のある特徴を置くことができる等のこれらのカー
ドが権利所有者によってのみ用いられる方法を与えるこ
とが必要とされる。このような方法は情報を読み取り且
つこの情報をそこにある指紋の情報と比較し且つそこに
ある指紋を署名の代りに取引にプリントすることができ
る。
【０００５】今日ではクレジットカードのような殆んど
のＩＤカードは、“ＰＩＮ”又は「個人の実証数字」を
遠隔の無人の装置に近接するのに用いている。夫々のカ
ードはそのカードが使用される時にＰＩＮをチエックす
るのに用いられる情報を、磁気ストリップの上か又は中
心のデータベースの中に関連して持っている。カードが
用いられる時には、ユーザーは正しいＰＩＮの数字を与
えなければならない。ＰＩＮは次にデータベースに対し
てチエックされ、且つ若しこれらがマッチすれば処理が
許される。これはしかしユーザーがＰＩＮを覚えるか又
はこれを別個にとっておく必要がある。
【０００６】他の解決方法も又開発された。例えば写真
や像をカードの上にのせるプロセスである。これは処理
に事務員が関与している限りはかなりうまく働いてい
る。これすらも絶対確実ではない。カードは変更された
り又は偽造され得る。磁気ストリップ上のデータは他の
個人に属することもあり且つキャッシャーはこのことを
知る方法がない。
【０００７】この問題は米国特許Ｎｏ．５．２４１．６
００によって取扱はれている。提案された解決方法はカ
ードの上に像を置くことであった。このカード上の像が
磁気ストリップ上に置かれたデータに関連するような方
法でこの像は装置によって解読される。カードが使用さ
れるときには、カードは特別の読取り機の中に置かれ
る。読取り機はカードからデータを読取り、これらのデ
ータをカードの上に置かれた像に比較する。このことに
よってカードが偽造又は変造されるのを防ぐ方法を与え
る。しかし乍らこのことは取引に事務員が含まれること
を必要とする。このようなプロセスはしかし乍らカード
所持者によって現金支払機でのカードの使用の問題を扱
っていない。このカードは容易に偽造が出来ないが無人
の場所では依然許されていない人によって使用され得る
ものである。
【０００８】米国特許Ｎｏ．４．５８２．９８５はカー
ドを許可されない使用から守る問題を取扱っているが、
他の点ではあまり興味がない。その１つは、この方法で
はカードの中又はカードの上に精密な回路を必要とする
ことである。次にこの方法では正しく登録するために指
を正確に置かなければならないことである。
【０００９】米国特許Ｎｏ．４．５３２．５０８はレー
ザーを用いてＩＤカードを許可されない使用から守る異
なった独得の方法を用いている。ホログラフの処置を用
いてレーザーが指紋をとり、これを暗号化し、次にホロ
グラフの像を写真材料の上に置く。しかし乍らこの特許
では像を写真材料の上に置くことを必要とするのでこの
情報を他のメディアに容易に記憶して、他のメディアか
らこの指紋を速やかに且つ容易に検索することを促進す
ることはできない。この方法は又指紋をカードに置くの
に完全に異なった装置を用いている。
【００１０】米国特許Ｎｏ．５．０９５．１９４は米国
特許Ｎｏ．４．５３２．５０８に非常に類似し、この方
法ではフィルタリングプロセスを用いている点が異なっ
ている。しかし再び主要な相違は指紋が解読される方法
にある。この方法では、他の如何なるタイプのメディヤ
においても指紋の容易な検索ができない。
【００１１】米国特許Ｎｏ．５．２６８．９６３では全
体の像を用いている。このプロセスでは縮められた時で
も大量の記憶のスペースを用い、現在あるカードの磁気
ストリップを使用できず、又後日のキーによる検査用に
大量の記憶システムの中に指紋の目録を作ることも容易
に許さない。この方法はカードの上に必要とされる回路
の複雑さのために製造コストがやや高価である。
【００１２】米国特許Ｎｏ．４．８１１．４０８とＮ
ｏ．４．９７２．４７６とは確認カードを忘れないよう
にする方法を与える。しかし乍らカードそのものの上の
何等かの情報によってそこにある像の特徴を鑑定する方
法は与えられていない。本願発明は確認カードを忘れな
いようにする方法を与えるのみならず又唯１つの像の特
徴をそこにある物理的に不変な生物的特徴の証明と比較
する方法を与えている。
【００１３】米国特許Ｎｏ．４．７１２．１０３は像の
特徴を用いる点で特許Ｎｏ．４．９９３．０６８に非常
に類似している。両者とも像をデジタル化する。両者と
も実際の像のデジタルの表現をとり、像をある種の記憶
装置に記憶する。特許Ｎｏ．４．７１２．１０３は他の
記憶装置の代りにキーを用いる。にも拘らずこの方法は
デジタル化された像をとらず且つその生物的特徴の像か
らデジタル化された像をあらわす特定の数字の値を生み
出さない。
【００１４】この発明は像をとり、像をデジタル化し且
つ次にこのデジタル化された像をコンピューターの中で
働いているコンピュータープログラムの中に送る。コン
ピュータープログラムは次にそこにある物理的に不変の
生物的特徴の証明のデジタル化した像をとり、この像を
当該生物学的特徴の像とのみ関連した独特の数字の値に
変換する。生物学的特徴の像が変換された数字の値は生
物学的特徴の像を再生するために用いられることはでき
ない。比較がなされ得る唯一の方法はそこにある生物学
的特徴の像をある種の形式の読取り機又はトランスデユ
ーサーからコンピュータープログラムに送ることであ
る。ここでは目の前の像は独特の数字の値に変換され
る。若しも独特の数字の値が殆んど同じあれば、この時
コンピューターはマッチすることを示す。若しも目の前
にある生物学的特徴の像の数字の値が与えられた公差の
外にあるならば、コンピューターによるマッチの指示は
与えられない。
【００１５】特許５．２９７．２０２は像を捕える概念
に厳密に含まれており、次に捕えられた像を取引に結び
つける。この発明は偽造されたＩＤに対して保護する方
法を与える問題を取扱っておらず、又人が当該ＩＤの正
当な使用者であることを実証する方法を与えてもいな
い。
【００１６】米国特許Ｎｏ．４．５３２．５０８は情報
を記憶するのに全然異なった装置を用いております。こ
の装置はレーザーの形の基本的なコヒーレント光の入力
を用い、光のビームをビームスプリッターとスライドに
向け、このスライドはその上に実証カード上に記憶され
るホログラフによる像の発生に用いられる指紋の写真を
もっている。本願発明はいくつかの面で異なっている。
第１にこれは生物学的特徴を記憶するのに写真材料を用
いません。第２に生物学的特徴をデジタル形式に変換せ
ず又更に比較するためにこれをコンピューターに転送も
されない。第３に特許Ｎｏ．４．５３２．５０８はデジ
タルの生物学的特徴を像によく関連した独特の数字の値
に変換しない。斯くして像そのものを数字の値から再生
できなかった。数字の値が人を実証する手段として働く
ためには、記憶媒体にエンコードされるものとマッチす
るそこにある生物学的特徴の像を人にシステムの中に入
力させることが必要である。
【００１７】米国特許Ｎｏ．４．９９３．０６８は独特
の生物学的実証部分を見出しこれを像の他の部分から分
離するコンピュータープログラムの使用を同一視してお
りません。ここでは目の前にある像を比較するのに全体
の生物学的像を用いる。これは現在の発明が異なってい
る点である。現在の発明は先ず独特の模様を分離し及び
又は見出し且つ実証し、且つ残りの生物学的な像からマ
ークを鑑定することを取扱っている。ここでは単に生物
測定の像の独特の部分を見出し且つこれらに独特の実証
番号又はコードを与えるよってこれらを実証し、且つ次
にこれらを独特の実証コードに組合わせる。独特の実証
コードは位置の表示と生物学的に独特の実証できるマー
クとを含む。
【００１８】本願発明においてはコンピュータープログ
ラムは、例えばラインの端のような如何なるタイプの独
特の実証できるアイテムが比較として用いられるか、如
何なる種類のラインの端か、及び他の実証し得る独特の
部分に対する関係を鑑定する。独特の生物学的特徴は数
学の式に密接に関連する特定の距離を与えられたカーブ
及び又はラインである。次にプログラムはこの独特の実
証できる部分にこの独特な実証できる部分を代表する数
字のような実証するものと及び他の独特の実証できる生
物学的部分に対する関係とを与える。このことは実際の
グラフイックの特徴（Ａ）を記憶し且つこれらが同じで
あると云うことに比較して、コンピューターの中に文字
（Ａ）を代表する（ＡＳＣＩＩ）数を記憶することに似
ている。これらは同じではなく、又記憶のプロセス又は
２つの特徴を比較するプロセスも同じではない。
【００１９】コンピューターが（ＡＳＣＩＩ）コードを
実証し、次に特徴（Ａ）がどのようであるべきかを感ず
るものの表示をプリントすることが必要である。比較プ
ロセスにおいて、（ＡＳＣＩＩ）コードの数字による表
示は同じ数であることをコンピューターは実証しなけれ
ばならない。しかし乍ら文字（Ａ）のグラフイックの表
示を比較する時、コンピュータープログラムはグラフイ
ックの像をピクセル（画素）毎に比較しなければならな
い。コンピュータープログラムはグラフイックの表示が
文字（Ａ）であることを認識しない、単に如何なる場合
においてもグラフイックの像が同じか同じでないかのみ
を認識する。
【００２０】このプロセスは特許Ｎｏ．４．９９３．０
６８に用いられている。本願発明において不変の生物的
部分の像を記憶し用いる方法と、特許Ｎｏ．４．９９
３．０６８によって用いられている方法との間には類似
の差がある。グラフイックのファイルは１つの大きな数
に計量され得ることは正しいが、この数字はそれ自身そ
のファイルの中の個々の生物学的特徴を評価せず且つ実
際の個々の生物学的特徴の比較はマッチするかマッチし
ないかの条件を決定するのに用いられない。
【００２１】特許Ｎｏ．４．９９３．０６８第９欄第１
０行から引用すると、「顔の特徴の生物測定が人間のオ
ペレーターに表示される解読された像をもってユーザー
の実証に用いられる……」とある。生物測定が符号化さ
れるけれど、これは依然として記憶されるグラフイック
像である。再び特許Ｎｏ．４．９９３．０６８第１０欄
第６０行から引用すると、「個人から生物測定のデータ
を集める。このデータはデジタル形式に整理される。次
のブロック１０６は何等かの支持するデータを集め且つ
このデータをデジタル化する。このようなデータは保安
クリアランス、財務レコード、従業員、身分証明書等を
含む。」とある。
【００２２】「次にプレーンのテキストのデータパッケ
ージは要求者には弱められる。このデータのかたまりは
表示され、現場の許可を与える人は要求者が誰であり又
その特権が何であるかのはっきりした証拠を決定する。
次に作られた複合データセットは符号化され暗号的にシ
ールされる。」このことは明らかに特許Ｎｏ．４．９９
３．０６８はグラフイックの像を用いていることを示し
てしる。このグラフイックの像は記憶されて比較プロセ
スの中で用いられる。グラフイックの像に独特の数を考
えることができるが、この数は本来自然に記憶された像
を目の前の像と比較するとき、目の前の生物学的に不変
の部分のグラフイック表示を実証するためには使うこと
はできない。比較プロセスはピクセル毎に行われなけれ
ばならず、記憶された番号又は実証コードに対する目の
前のスキャンの番号又は独特の実証コードによって行わ
れるものではない。
【００２３】本願発明は比較の目的で生物学上の部分の
実際のグラフイック像を記憶しない。しかしここで行わ
れるものはプログラムが探している独得の特徴の種類を
つきとめ、これが存在することを実証し、次にその特定
の生物学的特徴にのみに関する独特の実証できるコード
を与えることである。このことは生物学的特徴のグラフ
イック表示を記憶し比較することを用いることに対して
いくつかの利点を有する。又このことは実質的に異なっ
たプロセスで、記憶し比較するために独特の異なったプ
ロセスを必要とする。特許Ｎｏ．４．９９３．０６８の
場合の２つのグラフイックの像を比較するためにはピク
セル毎の分析を必要とする、本願発明において、コンピ
ューターは先ず第１にこれが見出すようにプログラムさ
れている独特の特徴をつきとめ、その特徴を実証し、こ
れを独特の番号又は独特の実証コードに変え且つ次にメ
モリーに記憶されている独特の番号又は独特の実証コー
ドとこれを比較しなければならない。本願発明では実際
のグラフイックの像を他のグラフイックの像又はその部
分と決して比較はしない。
【００２４】独特の実証コードを発生させる主な理由
は、独特の生物学上の部分を独特の実証コードに比較す
るために十分な情報を記憶するに必要とされるメモリー
の量を減ずるためである。第２にユーザーがいかに多く
の独特の生物学上の特徴をとっておき且つ比較するかを
決定することを可能とすることである。これにより厳重
な保安を要する領域にはより多くのチエックをし、より
少ない保安を要する領域にはより少い独特の生物学的に
実証できるマークを用いることを可能とする。このこと
により、異なったメデイアサイズに異なった量の独特の
実証コードを記憶させる。クレジットカードに対して
は、独特の実証コードの数はコンピューターデイスクの
ようなメデイアに対するものよりも少ない。
【００２５】前述の特許は何れも読み取られ像の品質又
は実際の生物部分の品質を決定する何等の手段も用いて
いない。これらは又悪い又は貧弱な読取りを補い且つ又
は実際の生物部分の貧弱な特徴を補うために、これらの
像を向上させるコンピュータープログラムを設けてもい
ない。これは生物の部分をこれらの生物の部分の記憶さ
れた像と比較するとき極めて重要なプロセスである。ラ
イン又は実証する隆起及び特徴は１つの読取りから次の
読取りと変化するので、これらの変化とこれらを補う方
法を決定する若干の手段が設けられなければならない。
本発明はこれを行うものである。
【００２６】本願発明の装置は指紋のスキャナー又は読
取り手段を含み、指紋から得られたデータをコンピュー
ターに送り、指紋を分析し独特な生物学的特徴をつきと
め且つこれらの特徴を生物学的実証コードに変換する。
本発明は主として指紋に関するものであるが、独特な手
の特徴、眼の虹彩、網膜等のような他の生物学上の部分
も容易に用いられることができる。これらは夫々独得の
特徴を有し、プログラムは分析することができ且つ実証
の目的に使用することができる。
【００２７】コンピュータープログラムは如何なる種類
の読取りのプリントか又は品質かを実証する。次に像が
画質を向上させる必要があるかどうかを決定する。若し
も画質の向上が必要であるならば、プログラムはプリン
トが如何に悪いかを判断して次に像に独得の実証コード
を与えて如何なる種類の像が符号化されるかを実証す
る。プログラムは次に画質の向上又は補修される必要の
ある像の上の領域を見出す。
【００２８】コンピュータープログラムはラインの端、
如何なる種類のラインの端及び他の実証し得る独得の実
証し得る部分へのこの関係等のような、独得の実証でき
る項目のタイプを実証する。プログラムは次にこの独得
の実証できる部分に、独特の実証し得る部分と他の独特
の実証できる生物学上の部分への関係を表示するコード
のような実証するものを与える。このことは実際のグラ
フィックの特徴を記憶するのに較べて、文字（Ａ）をあ
らわす（ＡＳＣＩＩ）の数学を比較してこれらが同じで
あると云うのに類似している。これらは同じではなく、
又記憶するプロセス又は２つの特徴を比較するプロセス
も同じではない。コンピューターがＡＳＣＩＩこードを
実証し且つ次に特徴（Ａ）がどのように見えるべきかと
感ずる表示をプリントする必要がある。比較プロセスに
おいてコンピューターは（ＡＳＮＩＩ）コードの数字に
よる表示は同じ数であることを実証しなければならな
い。しかし乍ら、文字（Ａ）のグラフイック表示を比較
するとき、コンピュータープログラムはグラフイックの
像をピクセル毎に比較しなければならない。このことは
本願発明と特許４．９９３．０６８とが不変の生物学上
の部分の像を記憶し且つ使用する方法における類似した
相違点である。
【００２９】本発明の目的はコンピューターに指紋を読
み取ることである。次にソフトウェヤーのルーチンによ
って指紋の中に含まれている情報を数字のコードに分解
する。このコードはカード上の磁気ストリップにエンコ
ードされる。一旦情報が磁気ストリップにエンコードさ
れると、プログラムは磁気ストリップから情報を読み取
り、この情報を指紋読み取り機に置かれた指紋に比較す
る。このシステムは又取引を行っている人のそこにある
指紋の再生も含めて契約をプリントする能力を有する。
プログラムは次にこのカードを使用している人がそのカ
ードを使用することを実際に許された人であるかどうか
を判断する。又このシステムは実際の指紋を適当なデー
タ記憶システムの中に記憶することができ、この記憶シ
ステムは指紋をもとの画の形に戻す能力をもっている。
しかし乍ら、このプログラムは指紋を数字の表現に解読
するので実際の指紋は数字の表現に基いた自動照合キー
をもつフアイルの中に記憶されることである。これによ
ってこの装置は指紋をシステムの中に読み取り、これを
解読し次に速いシーケンスで解読された数字を用いてデ
ータベースの中でマッチするものを見出すことができ
る。このことにより指紋の自動照合を自動的に且つ非常
に迅速に行わせる。
【００３０】読取り機は光学的スキャナーを利用して指
の上の隆起線を谷の点から分離する。このことは特別の
光学機器の使用により達成される。スキャナーの中の光
学機器はこれに接触する隆起と接触しない低い点の反射
角の間の差を用いて隆起を分離する。この差によって隆
起を光学的に指の残りの部分から分離することができ、
指紋のより良い像を生み出し、これにより今度は指紋の
プリントをより良くし、且つ読取りをより正確にする。
指紋のプリントの読取り機のためのオプションとして、
読取られる指が生きた指かそうでないかを探知する手段
を組合わせる。このことはいくつかの技術を用いて達成
される。その１つは心臓、ガルバーニック抵抗及び酸素
の含有量の測定である。しかし乍らこのシステムは指紋
の効果的な画を与えることのできる如何なる適当な読取
り機も使用することができる。このプロセスから像をコ
ンピューターに読取ることのできるビデオカメラ又は適
当な代りの装置はコンピューター及び／又はコンピュー
タープログラムに像を送る。
【００３１】一旦指紋がコンピューターの中に読取られ
ると、２つのことの中の１つが起る。若しもこれが指紋
をカードの磁気ストリップにエンコートするためのもの
であるならば、プログラムは第１に像又はプリントの品
質を判断する。次に必要とされる画質の向上を行い次に
必要とする情報を分離し、次にこの情報を独特の生物学
上の特徴の実証コードに変換する。コードをつきとめた
後に、後に使用するためにこの番号をＩＤカードにエン
コードする。その後カードを使用したい時、このカード
をカード読取り機に入れてカードに含まれる情報をコン
ピューターとそのプログラムに戻す。次に適当な指又は
他の生物学上の部分を指紋読取り機の上に置く。
【００３２】指紋読取り機からの情報は次にコンピュー
ターとそのプログラムに送られ、ここでプログラムは指
紋の情報を含むカードに含まれた情報をカード上の他の
データから解読する。プログラムは次に指紋読取り機か
ら来た重要な情報を解読し、この情報を独特の生物学的
特徴の実証コードに変換する。このプログラムはカード
にあったコードを、指紋読取り機から来た独特の生物学
上の実証カードに比較して、これらが正当な誤差範囲内
でマッチするかどうかを見る。若しもこれらがプログラ
ムによって課せられた公差にマッチするならば、プログ
ラムは正しい読取りを示す。若しもこれらが与えられた
公差にマッチしないならば、プログラムは不正の読みを
示す。この処理が小切手を確認するために用いられ且つ
コンピューターが有効な読みを示す場合には、次にコン
ピュータープログラムはカードから小切手の口座番号を
とり、且つ販売装置の点から取引の量をとり小切手をプ
リントする。サインの代りにプログラムは実際の目の前
の指紋の再生をプリントする。これにより取引の安全性
が更に加えられる。この同じ手順がクレジットカードの
取引をプリントするのにも用いられる。
【００３３】このプログラムはどのような読み取りがな
されたか及び像の品質のレベルは如何であったかを判断
し、次にそのプリントにその品質をあらわすコードを与
え、次に何等かの画質の向上を行うよう設計されてい
る。このプログラムは何等かの指紋の独特の生物学上の
特徴をつきとめ、次にこれらの特徴に人の指紋の重要な
実証する特徴の独特な生物学的特徴の実証コードを与え
る。
【００３４】生物学上の部分の像の品質又は読み取りの
品質を判定するこのプロセスは指紋読取り機によってこ
れに与えられた指紋の像をきれいにすることを含む。こ
れはプリントを検査し隆起を谷から判断してこれを行
う。次にプリントに対して何等かの修正又は画質の向上
を行う。次にプログラムは画質を向上されたプリントを
通って何がこのプリントの独特の特徴であるかを判断す
る。これはプリントを通していくつかの方向に走査する
ことによって行われる。これにより正しい順序、離れた
距離及び隆起の角度を判断することによって、夫々のラ
インの高い点を他のラインの夫々に見出される他の高い
点に関連して明らかにする。次にプログラムは夫々のラ
イン上の低い点を、きめられた順序で高い点のときに行
ったと同じやり方で見出す。プログラムは次にプリント
の像を完全に通過しないラインの高い端を探し、他の凡
ての点に関連してその位置を判断する。プログラムはラ
インの低い端に対しても同じプロセスを行うので少なく
とも１端はプリントの像の外に移らない。
【００３５】プログラムは次に「島」と呼ばれるものを
探す。これらの島はその両端がプリントの像を通過しな
いラインである。プログラムは次に他の同格のものに関
連して島の位置を判断する。又島の長さを判断する。高
い点と低い点が見出された順序で与えられる。プログラ
ムは次にラインの長さと、これらの模様を形成するのに
使用するピクセルの数に基いて、これらのラインの模様
とを判断する。次にプログラムは予め定められた点から
の正確な角度と距離でいくつかの隆起に沿って点を配列
する。このことにより唯一人の人の独特の指紋によって
のみ複製され得る非常にすばらしい数の順序を与える。
【００３６】走査される像の品質の判断は色々な生物学
的部分又は指紋の像を比較するプロセスによって極めて
重量である。貧弱なプリント又は貧弱な読取りは何百の
時には何千ものラインの端、誤った接続（Ｙ）又は誤っ
た分離（Ｙ）を生み出し得るものである。ある場合には
カーブを変えることすらある。読取り又はプリントの品
質は読取る度毎に独特の特徴の位置を変えることがあり
得る。ラインの長さも、独得の特徴から出て来るライン
の角度も又影響される。如何にして正しく画質を向上さ
せるかを知っているプログラムがなくとも、指紋は読取
りの度毎に殆んど正確でなければならかった。しかし正
確な読取りは殆んど不可能であろう。このプログラムは
相当程度迄見出されたどの独特の特徴が読取りの度毎に
正確で安定しているかを知らせることができる。
【００３７】更にプログラムは像又はプリントが貧弱な
品質のものであるかどうかを知らせることができる。即
ち実際の生物の部分のプリント又は像がある領域又は部
分でプリントが失われているか又はこわれているように
見えるかどうかを知らせることができる。この条件は石
工とか単純に乾燥したか又はひびあかぎれの手のような
きびしい労働環境によって起され得るものである。コン
ピュータープログラムはあまりこわれすぎて使用できな
い領域を判断するように設計されている。これはプリン
トの種類又はプリントの品質を判断するように設計され
ている。次にプログラムは夫々のプリントに独特のコー
ドを与えるので、プログラムは比較の目的でどんな種類
のプリントを期待するかを知る。プログラムは又部分的
にこわれた領域を補修するよう設計されている。
【００３８】これらのいくつかのプロセスによって得ら
れることのできる凡ての情報をもって、この数字は人の
指紋の主な特徴を複製するために用いられることがで
き、斯くして最低の量のデータで独得の指紋を正しく実
証することを可能とする。これによりクレジットカード
の磁気ストリップの限られたスペースに数字を入れるこ
とができる。この数字は又実際の指紋を含むデータベー
スの自動照合のキーとしても用いられる。
【００３９】このプログラムは又指紋の寸法を巾に対す
る長さを計算することによって判断する。これらの計測
は参考点をつきとめるのに用いるためにプログラムに正
しいスケールを判断するのに用いられる。このプログラ
ムは目の前の指紋を取り上げて、これを操作し指の読取
り機への置き方の差を調整する。エンコードするプロセ
スの間にこのプロセスはこれらの座標を数字に変換しこ
の情報をカードにエンコードする。
【００４０】マッチさせるプロセスの間にこのプログラ
ムはカードに見出された情報を正しい座標と模様に戻し
て解読する。次にマッチする共通の点と模様を見出そう
と努力する。これらの点を見出すために、このプログラ
ムは像を回転させて異なった角度と位置を得るように操
作することができる。このプログラムはこれらの点と模
様を用いていかに多くの他の点が要求される特性と変化
をもって模様にマッチするかを判断する。若し十分な点
がマッチしないならば、プログラムはもう１つの組のマ
ッチする点を見出すよう努力し、与えられた数の努力が
完成されるか又は適当な数のマッチが見出される迄続け
られ、この時にはプログラムはマッチを見出すか又はマ
ッチの反応又は指示を見出すことは出来ないかである。
【００４１】システムの中に記憶された指紋を自動照合
するために解読された数字を用いる時、解読されたキー
はカードに記憶された完全な数の数字からとられる。こ
のシステムにおいては、１組の数がもとの数から解読さ
れる。このシーケンスは指紋のいくつかの要素に基づく
が基本的に６個の１６進法の数字を夫々もつ３組の数字
を含む。この数字は変化できるがこの数字が好まれる。
この好ましい数字は１８文字の長さである。このデータ
ベースのプログラムは第１のセットを取り上げて、デー
タベースのキー部分の中で出来るだけ多くのマッチする
点を見出すように設計されている。このことは調整可能
であるが少なくとも３つのマッチを有することが好まし
い。このプログラムは次に次のセットの数をとって操作
を繰り返えす。第３のセットの数についても同様であ
る。プログラムは次にどのセットの指紋が３セットの数
字凡てに対して最も近いマッチを生み出すかを見るテス
トをする。次にこの基準にマッチする凡ての指紋をプロ
グラムの中に持込む次にデータベースの中で見出された
ものに対して実際の指紋を視覚でチエックしてどれが結
局正しいマッチであるか又はマッチするものがないと判
断するかできる。
【００４２】指紋読取り機は読み取られる指を挿入する
装置を含む。この装置は指紋の上の隆起と谷の間の反射
角の差を用いて隆起を谷から区別する特別な光学的特性
を用いている。又構成部分を指に対して所定の圧力で押
付ける迄構成部分を指に向ってスライドさせる装置をも
っている。これによって正確な読取りを保証するのを助
ける。夫々の読取りの後に、オプションのクリーニング
装置が指が置かれた構成部分をきれいにする。このこと
は可能な限り最良の読取りを得る保証を加えるものであ
る。ピデオカメラ又は適当なこれに代るものが、情報を
デジタル形式でコンピューターに入れるために用いられ
る。これはカラーの像でも白黒の像でも何れでもよい。
次はコンピューターである。コンピューターは像をとっ
て、この像をプログラムが解読するようにブロックし且
つ次に指紋を解読するプログラムを働かせる。
【００４３】要約すればこの特許の目的人の指紋の情報
をカードの磁気ストリップに置くことができるようなや
り方で処理することである。斯くして、このようなカー
ドの所持者がこのカードを使用することのできる唯一の
人であることを何等かの種類の実証のために許してい
る。エンコードするプロセスが指紋をカードに入れてい
るので偽造することも又殆んど不可能である。オプショ
ンとしてこのプロセスではサインの代りに実際の指紋を
契約書にプリントすることができる。
【００４４】像が正確である限りは像を画に転換できる
如何なる装置も指紋読取り機として利用されることがで
きるが、指紋をコンピューターに読取る好ましい装置は
図１に示されている。
【００４５】好ましい指紋読取り機はレンズ１０をも
ち、このレンズは指紋の正しい屈折をさせる能力を持た
なければならない。屈折の角度は指紋の隆起に谷の屈折
よりも異なった角度で屈折させる。正しい位置と角度に
置かれた拡大レンズのようなこのような効果を起すいく
つかのレンズがあるが、屈折レンズのための最良の装置
は半円である。指をレンズ１０の上に置くことによって
指紋の隆起のみの像を得ることができる。実際のレンズ
１０は半円であって屈折された像を反射するよう設計さ
れている。プリズムが長い間像を反射させ又は方向を変
えるのに用いられて来たが、この装置においてはこの目
的には使用されていない。
【００４６】カメラ１１は指又は指紋の実際の像を見な
いで、単に屈折された像のみを見ている。この半円レン
ズ１０の使用は判断される限りではこの目的には使用さ
れていなかった。ビデオカメラ１１又は適当なこれに置
換えられるものは像を電気信号に変換する能力をもち、
この電気信号はコンピューターによって処理されるが、
このビデオカメラ１１は直角に置かれて指紋の屈折され
た像を捕らる。光の分散器１２はレンズ１０を横切って
光を平均に分散させる。分散された光１４はカメラ１１
に反射され、ここで指紋は光のビーム１５に接触する。
分散された光１４は最早反射されず、この点においてレ
ンズ１０の上に暗い領域を生ずるこの暗い領域は指紋の
隆起部分である。カメラ１１はこの暗い領域を指紋の像
として見る。光源１６はレンズ１０を照明する。項目１
７はカメラのレンズであり、項目１８は電源である。項
目１３は指のホールダー又は指のガイドである。
【００４７】図２に示されたように、電気的及び操作上
の接続を示すブロックダイヤグラムはディジタイザー１
９を有し、このディジタイザー１９はビデオカメラ１１
又は適当なこれに代るものからの信号をとって、この信
号をコンピューター２０への入力に適当なデジタル形式
に変換する。コンピューター２０はディジッド化された
信号を解読して、実証のための重要な指の上の生物学的
特徴の独特な実証コード又は独特の数字の表示にこの像
を変換するプログラムを含んでいる。第１の段階で、こ
のプロセスは独特の生物学上の情報のコード又は独特の
数字をエンコードされた形式でカード２２の裏側の磁気
ストリップの上に置く。コンピューターはこの情報をエ
ンコーデイング装置２１に送り、この装置はカードの上
の磁気ストリップにこの情報をエンコードすることがで
きる。カード２２は図面の中では磁気ストリップをもつ
クレジットカードのようなプラスティックカードとして
示されている。
【００４８】データをカードから読み取るためにカード
は磁気カード読取り機２３を通して送られる。ユーザー
の指は指紋読取り機２４の中に置かれ、指紋読取り機は
指のホールダー又は指のガイド１３、レンズ１０、及び
ビデオカメラ１１をを含み、指紋の像をディジタイザー
１９に送る。ディジタイザー１９からディジッド化され
たデータはコンピューター２０に送られ、ここで指紋は
プログラムによって分析され、カードの上に見出された
独特の生物学的特徴のコードが指紋読取り機２４によっ
て読み取られている指紋の上の独特の生物学的特徴のコ
ードと同じであるかどうかを見る。
【００４９】ある場合にはサインの代りに小切手、クレ
ジットカード等のような取引するものに実際の指紋をプ
リントすることが望ましいこともある。このことは取引
プリンター２５を用いて指紋の像を取引書類又は小切手
にプリントすることによって達成される。
【００５０】図１に示された光源１６はビデオカメラ１
１又は指紋読取り機２４によって読み取られる目的物を
照明するために用いられることができる。表示器２７も
又用いられて使用時に読み取りが良いか悪いかを示すこ
とができる。
【００５１】これによりセルフサービスの食品雑貨スト
ア又はセルフサービスのガソリンスタンドのようなとこ
ろで店員の助けなしでコンピューターに小切手をプリン
トさせることを可能とする。お客はカードを走査させて
指を指のホールダー又は指のガイド１３の中に置く。コ
ンピューター２０は次にこの人がカードの法的所有者で
あるかないかを証明する。コンピューター２０は小切手
をプリントし、取引をする人の指紋を小切手又はクレジ
ットカード取引書類に置き、カードを偽造することを殆
んど不可能とし又は法的なカード所有者以外は使用不可
能とする。
【００５２】銀行取引のためにＡＴＭ機を用いるために
は、ＰＩＮ数字は不要であろう。このシステムはカード
を使用する個人の指紋に基いて法的な所有権を証明す
る。このシステムは又電話のクレジットカード取引を証
明するためにも用いられる。この読取り機コンピュータ
ー及びプログラムはキーのないロックにも使用されるこ
とができよう。ある応用においては、例えば限られた数
の人しか近接できないような状況のときにはカードも不
要である。このことは家庭、車及びコンピューターすら
キーなしで入るのに用いられる。この発明は仕事の保安
領域、政府用、ホテル用等の保安領域のような係員のい
ない殆んどのタイプの保安領域の立入りにも又用いられ
る。
【００５３】生物学的特徴の像の画質を向上させるコン
ピュータープログラムは像のデイジタル表示をとって、
特殊なプロセスによって像が明らかでない領域を見出
す。このプログラムは不明瞭な領域をとり上げて、像の
中で失われている部分がどのように見える筈であるかを
計算する。例えば指紋について、指紋の像を捕えるプロ
セスの間にある隆起又は谷が失われるかゆがむ。このプ
ログラムではどこに失われた又はゆがめられた隆起と谷
がある筈でどこにこれらがつながる筈かを計算すること
ができる。
【００５４】コンピュータープログラムは生きた走査さ
れた生物像をとり上げ、これをデジタル化し次に図３の
独特の特徴を見出す。このプログラムはその特徴の種類
を見出し、次に見出されるこれらの独特の生物的特徴の
関係位置を計算する。このプログラムは次に独特の数又
は独特の実証コードをその見出された生物学的特徴に割
り当てる。このプログラムはこの実証コードとプログラ
ムが発見した何等かの其の他の生物学的特徴をある記憶
装置に記憶する。
【００５５】生きている走査された生物の像を記憶され
た独特の実証コードに比較するために、コンピューター
プログラムは生きている走査される生物の像の独特の特
徴を凡て見出す。コンピュータープログラムは次にこれ
らがどんな種類の独特の特徴であるかを実証し判断す
る。コンピュータープログラムは次にこれらの相対的位
置を判断する。この情報から独特の番号又は独特の実証
コードが発生される。コンピュータープログラムは次に
独特の実証コード又は独特の番号をとって、独特の特徴
が相対的位置にあって同じ種類のものであるかどうかを
見る。云い換えれば２つの独特の番号又は独特の実証コ
ードが同じであるかどうかを判断する。
【００５６】図４はコンピュータープログラムによって
画質を向上されていない指紋をあらわしている。この図
からはプリントは必要な程明瞭に現わされていない。こ
れはプリント上にラインがややこわされた場の数が多い
ために毎回マッチさせることが難しいプリントである。
コンピュータープログラムはラインの端（Ｙ′Ｓ）又は
ラインの特徴すらもある程度の正確さで実証することが
難しいであろう。この図から見られるように、ラインの
端を十分に少ない数に制限して、これらを１００バイト
又はそれ以下の記憶装置に入れることができるのも難し
いであろう。画質の向上なしにはグラフィックの比較も
又行うことは困難であろう。読取りが如何に良かったか
によってプリントがコンピューターに異なって持込まれ
得るので、グラフイックの比較を用いて正確な比較を行
うことも又殆んど不可能であろう。このような指紋をエ
ンコードするためには１つの読取りから次の読取りに符
号化は非常に異なっておるであろう。例えば図４におい
て、３４、３５、３６及び３７は、指紋の像が、図４に
おいて現れているようなやり方のラインと比較して、こ
の領域で接続されたラインで現れていたならば大巾に変
るであろうと思われる領域を示す。
【００５７】若しもある時はラインが良く接続されて入
って来て、他の時はラインが図４のようにこわれて入っ
て来るならば指紋の像の実際の特徴を比較する時このプ
ロセスは更に困難となる。図４から３８は（Ｙ）のカテ
ゴリーに入り、３９と４０はラインの端として分類され
るべきである。しかし乍ら図４に示されたような画質を
向上された指紋の像を以ってしては、これは実証するこ
とは極めて難しい。
【００５８】図５に示された画質を向上された指紋の像
の中の同じ領域４３は明らかに（Ｙ）として規定され、
４１と４２の項目は容易にラインの端として規定され
る。又規定される独特の特徴の数も大巾に減少される。
グラフイックの比較をする時に、画質を向上された像は
又ずっと首尾一貫しており、マッチしてあると思われる
ところでマッチさせるチャンスを大巾に強化し且つマッ
チしないところでのマッチを妨げる。
【００５９】コンピュータープログラムの詳細な説明は
次の通りである。コンピュータープログラムはつきとめ
るようにプログラムされた独特の生物学的特徴を図３で
つきとめる。例えばコンピュータープログラムはライン
の端２８を探すようプログラムされている。これは又ラ
インの端の特定の種類又はタイプ及び相対的な位置をラ
インがやって来る相対的な一般の方向又は相対的な角度
と共に探すようプログラムされている。コンピューター
プログラムはライン２９の長さをつきとめ、且つこれら
の相対的な傾斜又は相対的な角度及び相対的な位置を判
断するようにプログラムされている。コンピュータープ
ログラムはカーブ３１、カーブの曲率半径、これらの相
対的位置及びカーブ上の最小の曲率半径における切線と
を探すようプログラムされている。コンピュータープロ
グラムはライン３０上のカーブを特定の距離に亘ってつ
きとめ、次にこのカーブを代表する式を用いるようプロ
グラムされている。コンピュータープログラムはライン
をつきとめ且つこれらのラインをその上の特定の距離に
対して代表する特定の式３３と関連させるようプログラ
ムされている。コンピュータープログラムはラインが結
合する所３２をつきとめるようプログラムされている。
【００６０】コンピュータープログラムが見出すように
プログラムされている生物学的特徴のタイプをつきとめ
実証する時、このコンピュータープログラムは独特の生
物学的特徴のこれらの像に独特のコードを与える。この
コードはあとからの使用のためにプログラムによってあ
る記憶媒体に記憶され、ある装置に近接しょうと努力し
ている人の同一であることを実証する。
【００６１】目の前の生物学的特徴を記憶されている独
得の生物学的特徴の実証コードの特徴と比較する時に
は、プログラムは目の前の走査された像の上に同じタイ
プの生物学的特徴を見出す。若しも生物学的特徴が見出
されると、プログラムは次にこれらが同じ相対的位置に
あるかどうかをチエックする。若しも予め定められた数
の生物学的特徴の実証コードがマッチするならば、次に
コンピュータープログラムはマッチの状態を示す。若し
も予め定められた数の生物学的特徴がマッチしない時
は、コンピュータープログラムはマッチしない状態を示
す。
【００６２】前述したように、この装置及び／又はプロ
グラムは、他の生物学的部分も又分析することができ
る。手も又手の読取り機によってプログラムの中に走査
されることができる。このプログラムは高い点と、低い
点と、手の巾に関連して指の長さに対して手の長さを分
析する。このシステムは手の中の色々なラインを選ん
で、手の他の部分に関連して長さと角度を計測する。指
紋とまったく同じようなやり方で生きた手に対してあと
からチエックできる独特の数字が開発される。
【００６３】眼の虹彩も又用いられることができる。虹
彩は独得の色の模様を有する。眼の中の色の模様と色の
点は、プログラムが指紋を分析するのと同じやり方で数
字に等しくすることのできる独特の模様である。色の模
様と色の点とは虹彩の中で独特の模様を形成し、走査さ
れた時互いに関連する角度と、距離と、島と、ラインの
端とを生じ、人を実証するのに用いることのできる再生
可能な独特の特徴の実証コード又は独特の数を与える。
独特の生物学的特徴の実証コード又は独特の数は、指紋
の数が用いられるのと同じやり方、ＩＤカードの磁気ス
トリップの上に記入され且つ／又はコンピューターの大
量記憶装置の中に記憶されるに十分な程小さい。
【００６４】先行技術の特許は何れも像の画質を向上す
るプロセスを含まない。指紋の像は読取り毎に大巾に変
るので、このことは極めて重要な改良である。グラフイ
ックの比較を用いる場合においてすら読取りの品質にお
ける変化は、指紋を受け入れるかどうか却下するかどう
かを判断する能力に重大な影響を有する。この方法は又
凡てのタイプの生物学的比較装置に用いられ且つ凡ての
現在の特許を改良する筈のものである。
【００６５】本発明はここに好ましい実施例に関して説
明され例示されて来たが、本願請求項によって規定され
た発明の中に代案の実施例と実質的な同等品は含まれる
ものと了解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の指紋の像の作成と撮影システムの側面
の立面図である。
【図２】システムの色々な部分の接続を示すシステムの
ブロックダイヤグラムである。
【図３】指紋の像の図である。
【図４】もう１つの指紋の像の図である。
【図５】更にもう１つの指紋の像の図である。
【符号の説明】
１０ レンズ １１ カメラ １２ 光分散器 １３ 指ホールダー １４ 分散された光 １５ 光のビーム １６ 光源 １７ カメラのレンズ １８ 電源 １９ デジタイザー ２０ コンピューター ２１ エンコーディング装置 ２２ カード ２３ 磁気カード読取り機 ２４ 指紋読取り機 ２５ 取引書類プリンター ２７ 表示器 ２８ ラインの端 ２９ ライン ３０ ライン ３１ カーブ ３２ 結合部 ３３ 式 ３４ 指紋の部分 ３５ 指紋の部分 ３６ 指紋の部分 ３７ 指紋の部分 ３８ Ｙ ３９ ラインの端 ４０ ラインの端 ４１ ラインの端 ４２ ラインの端 ４３ 画質を向上された指紋の像

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 体の部分から独特の実証する特徴を読み
    取る装置であって、当該独特の実証する特徴をコンピュ
    ーターに伝達し、特徴をデイジット化し、次に全体の独
    特の実証する特徴から別個の独特の実証する特徴に分離
    し、且つ次に異なった独特の特徴を識別し且つ実証する
    能力を有するコンピューターを有し、且つ次にこれらの
    独特の実証する特徴の夫々に独特のコードを与えて、こ
    れらを実証文書又はエレクトロニックの記憶媒体に固定
    するために、他の独特の実証する特徴に関して独特の実
    証する特徴のタイプと位置とをあらわす装置において、 ― 特徴をカメラ手段からデイジタイザーに移す手段
    と、 ― 全体の像から夫々の独特の実証する特徴を分離する
    ため、特徴をデイジタイザーからコンピューターに移す
    手段と、 ― 夫々の独特の特徴をタイプによって実証する手段
    と、 ― 夫々の実証する特徴にタイプと又相対位置を含む独
    自の独特のコードを与える手段と、 ― 独特の実証する特徴のコードを記憶と処理のために
    コンピューターに伝達するための手段と、及び ― 独特の実証コードをエレクトロニック記憶媒体に与
    える手段とを含むことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に規定された装置において、 ― 体の部分の生きた印象から特徴を読み取る手段と、 ― 生きた印象をデイジット化する手段と、 ― 当該ディジタルの印象をコンピューターに伝達する
    手段と、 ― 特徴からその独特の実証する特徴を分離し、これら
    をタイプと位置によって実証する手段と、 ― コンピューターの中で１組の記憶された独得の実証
    特徴コードを生きた体の部分の生きたディジット化され
    た印象から得られたコードと比較して両方の入力の同一
    であることを確認する手段と、及び ― 人が同一であることを証明する信号を送って体の部
    分の生きた印象を証明する手段とを含むことを特徴とす
    る装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に規定された装置において、 体の部分の生きた印象からの特徴の読み取りはレンズを
    用い、このレンズはその中に内部反射をさせる能力をも
    ち、この内部反射はあるタイプの物質がレンズの外側部
    分に接触すると内部反射がこわされ且つ内部反射がこわ
    された場所の像はカメラに伝達されることを特徴とする
    装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に規定された装置において、 レンズはプリズムであることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に規定された装置において、 カメラ手段はビデオカメラであることを特徴とする装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項１に規定された装置において、 当該体の部分は指紋であることを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 請求項２に規定された装置において、 当該体の部分は指紋であることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に規定された装置において、 当該体の部分は手形であることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 請求項２に規定された装置において、 当該体の部分は手形であることを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項２に規定された装置において、 体の部分の印象を取引文書にプリントすることを含むこ
    とを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 他の物体が接触した時には何時でも屈
    折の角度を変える能力を有することを特徴とするレン
    ズ。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に規定された個人を実証す
    る装置は、コンピュータープログラムによって指紋の像
    の画質向上の手段を含むことを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に規定された個人を実証す
    る装置は情報を記憶装置に記憶する前に情報をエンコー
    ドする手段を含むことを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に規定された個人を実証す
    る装置は記憶装置から記憶されたデータを回復する手段
    を含むことを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に規定された個人を実証す
    る装置において、エレクトロニックの記憶媒体は実証カ
    ード上の磁気ストリップであることを特徴とする装置。
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