JPH0922406A - パターン照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照合精度を高め、安価とする。 【解決手段】 照合指紋の画像データ（図１（ｅ））に
２次元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施して照合フー
リエ画像データを作成する（図１（ｆ））。この照合フ
ーリエ画像データと同様の処理を施して作成されている
登録指紋の登録フーリエ画像データ（図１（ｂ））とを
合成し、この合成フーリエ画像データ（図１（ｄ））に
対して振幅抑制処理（ｌｏｇ処理）を行ったうえ、ＤＦ
Ｔを施す。このＤＦＴの施された合成フーリエ画像デー
タ（図１（ｈ））に出現する相関成分エリアＳ０よりそ
の相関成分の強度の高い上位ｎ画素を抽出し、この抽出
したｎ画素の相関成分の強度の平均を相関値としてしき
い値と比較する。相関値がしきい値よりも高ければ登録
指紋と照合指紋とは一致したと判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空間周波数特性
に基づいてＮ次元のパターン〔例えば、音声（１次
元）、指紋（２次元）、立体（３次元）〕の照合を行う
パターン照合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ室や重要機械室への
入退室管理、コンピュータ端末や銀行の金融端末へのア
クセス管理などの個人認識を必要とする分野において、
これまでの暗証番号やＩＤカードに代わって、音声照合
装置や指紋照合装置が採用されつつある。

【０００３】図８は、「１９９３年電子情報通信学会秋
期大会」で報告された豊田晴義らによる「位相変調型液
晶空間光変調器を用いた指紋認識システム（文献１）」
に示された実験システムを示す図である。同図におい
て、１はＣＲＴ、２−１，２−２は位相変調型液晶空間
光変調器、３はレンズ、４−１，４−２はフーリエレン
ズ、５−１〜５−３はハーフミラー、６は全反射ミラ
ー、７はフォトダイオード、Ｌはレーザ光である。

【０００４】このシステムでは、先ず、登録したい指の
指紋（登録指紋）をＣＣＤカメラ（図示せず）で撮して
記憶する。そして、照合する指の指紋（照合指紋）をＣ
ＣＤカメラで撮し、登録指紋の画像と照合指紋の画像を
左右に並置して１つの入力画像とし（図９（ａ）参
照）、この入力画像をＣＲＴ１の画面上に映し出す。こ
のＣＲＴ１の画面上に映し出された入力画像は、位相変
調型液晶空間光変調器２−１，フーリエ変換レンズ４−
１を通過すると、干渉し合って縦縞模様を作る。

【０００５】これによって、第１回目の光フーリエ変換
（空間周波数の分離）が行われ、図９（ａ）に示された
入力画像は同図（ｂ）に示されるようなフーリエ像とな
る。このフーリエ像では中心部に空間周波数の低周波成
分が現れる。そして、このフーリエ像が、位相変調型液
晶空間光変調器２−２，フーリエ変換レンズ４−２を通
過し、第２回目の光フーリエ変換が行われる。これによ
り、図９（ｂ）に示されたフーリエ像は、同図（ｃ）に
示されるようなフーリエ像となる。このフーリエ像で
は、空間周波数の低周波成分が中心部に現れ、高周波数
成分が左右に分かれた形て現れる。

【０００６】ここで、登録指紋と照合指紋が一致する場
合には、左右の相関成分エリアＳ１，Ｓ２の光強度が強
くなる。フォトダイオード７は、左右の相関成分エリア
Ｓ１，Ｓ２のうち例えば左側の相関成分エリアＳ１にそ
の受光面が位置するように、設けられている。これによ
り、フォトダイオード７の検出する相関成分エリアＳ１
の光強度がしきい値より強ければ、すなわち相関ピーク
が出現していれば、登録指紋と照合指紋とが一致してい
ると判断することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の指紋照合方法によると、相関成分エリアＳ１
全体の光強度をフォトダイオード７で検出するものとし
ているため、すなわち相関成分エリアＳ１内の光強度の
平均値を検出するものとしているため、相関成分エリア
Ｓ１を構成する画素中に存在する光強度の低い画素の影
響を受けてＳ／Ｎ比が悪化し、照合精度が悪化する。ま
た、登録指紋の採取時と照合指紋の採取時の照度の違い
によっても、照合精度が悪化する。すなわち、登録指紋
の採取時と照合指紋の採取時の照度差が大きいと、本人
の指紋でも同一と認識することができない。

【０００８】また、登録指紋に対して照合指紋の位置が
ずれると相関ピークの出現する位置もずれるが、従来の
指紋照合方法では、相関ピークを捉えるのにフォトダイ
オード７を用いているので、これに対応することができ
ない虞れがあった。すなわち、Ｓ／Ｎ比を良くするため
にフォトダイオードの面積を狭くすると相関ピークの位
置ずれに対応できず、また、この位置ずれに対応させる
ためにフォトダイオードの面積を広くするとＳ／Ｎ比が
悪化することになり、双方を両立できないという問題が
あった。

【０００９】なお、フォトダイオード７に代えてＣＣＤ
素子を用い、その受光面積を広くすれば、上述した照合
精度の悪化や照合指紋の位置ずれに対処することは可能
であるが、フォトダイオードに比べてＣＣＤは極めて高
価であり、装置全体が大幅なコストアップとなる。

【００１０】また、従来の指紋照合方法では、位相変調
型液晶空間光変調器やフーリエ変換レンズを必要とし、
これらを組み合わせて光学系を製作することは精度的に
も難しく、またこれらの素子はそれ自体高価なものであ
るため、システムとして高価にならざるを得ない。

【００１１】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、照合精度が
高く、照合パターンのずれにも対応でき、且つ安価なパ
ターン照合装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、登録パ
ターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ
変換を施して登録フーリエＮ次元パターンデータを作成
し、照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散
的フーリエ変換を施して照合フーリエＮ次元パターンデ
ータを作成し、登録フーリエＮ次元パターンデータと照
合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、これによ
って得られる合成フーリエＮ次元パターンデータに対し
て振幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フーリエ変換
を施し、このＮ次元離散的フーリエ変換の施された合成
フーリエＮ次元パターンデータに出現する相関成分エリ
アのＮ次元パターンデータを構成する個々のデータ毎の
相関成分の強度に基づいて登録パターンと照合パターン
との照合を行うようにしたものである。

【００１３】第２発明（請求項２に係る発明）は、第１
発明における「合成フーリエＮ次元パターンデータに対
して振幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フーリエ変
換を施す」のに代えて、「合成フーリエＮ次元パターン
データに対して振幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的
逆フーリエ変換を施す」ようにしたものである。

【００１４】第１発明（第２発明）では、照合パターン
のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換が
施されて照合フーリエＮ次元パターンデータが作成さ
れ、この照合フーリエＮ次元パターンデータと同様の処
理を施して作成されている登録パターンの登録フーリＮ
次元パターンデータとが合成され、この合成フーリエＮ
次元パターンデータに対してｌｏｇ処理や√処理等の振
幅抑制処理が行われたうえＮ次元離散的フーリエ変換
（Ｎ次元離散的逆フーリエ変換）が施され、このＮ次元
離散的フーリエ変換（Ｎ次元離散的逆フーリエ変換）の
施された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現する
相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個々
のデータ毎の相関成分の強度に基づいて、登録パターン
と照合パターンとの照合が行われる。

【００１５】第３発明（請求項３に係る発明）は、登録
パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリ
エ変換を施してから振幅抑制処理を行うことにより登録
フーリエＮ次元パターンデータを作成し、照合パターン
のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を
施してから振幅抑制処理を行うことにより照合フーリエ
Ｎ次元パターンデータを作成し、登録フーリエＮ次元パ
ターンデータと照合フーリエＮ次元パターンデータとを
合成し、これによって得られる合成フーリエＮ次元パタ
ーンデータに対してＮ次元離散的フーリエ変換を施し、
このＮ次元離散的フーリエ変換の施された合成フーリエ
Ｎ次元パターンデータに出現する相関成分エリアのＮ次
元パターンデータを構成する個々のデータ毎の相関成分
の強度に基づいて登録パターンと照合パターンとの照合
を行うようにしたものである。

【００１６】第４発明（請求項４に係る発明）は、第３
発明における「合成フーリエＮ次元パターンデータにＮ
次元離散的フーリエ変換を施す」のに代えて、「合成フ
ーリエＮ次元パターンデータにＮ次元離散的逆フーリエ
変換を施す」ようにしたものである。

【００１７】第３発明（第４発明）では、照合パターン
のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換が
施されてからｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑制処理が行
われることにより照合フーリエＮ次元パターンデータが
作成され、この照合フーリエＮ次元パターンデータと同
様の処理を施して作成されている登録パターンの登録フ
ーリエＮ次元パターンデータとが合成され、この合成フ
ーリエＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変
換（Ｎ次元離散的逆フーリエ変換）が施され、このＮ次
元離散的フーリエ変換（Ｎ次元離散的逆フーリエ変換）
の施された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現す
る相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個
々のデータ毎の相関成分の強度に基づいて、登録パター
ンと照合パターンとの照合が行われる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。

【００１９】〔実施の形態１：指紋照合装置（２次元パ
ターンの照合）〕図２はこの発明の一実施の形態を示す
指紋照合装置のブロック構成図である。同図において１
０は操作部、２０はコントロール部であり、操作部１０
にはテンキー１０−１，ディスプレイ（ＬＣＤ）１０−
２と共に指紋センサ１０−３が設けられている。指紋セ
ンサ１０−３は光源１０−３１，プリズム１０−３２，
ＣＣＤカメラ１０−３３を備えてなる。コントロール部
２０は、ＣＰＵを有してなる制御部２０−１と、ＲＯＭ
２０−２と、ＲＡＭ２０−３と、ハードディスク（Ｈ
Ｄ）２０−４と、フレームメモリ（ＦＭ）２０−５と、
外部接続部（Ｉ／Ｆ）２０−６と、フーリエ変換部（Ｆ
ＦＴ）２０−７とを備えてなり、ＲＯＭ２０−２には登
録プログラムと照合プログラムが格納されている。

【００２０】〔指紋の登録〕この指紋照合装置において
利用者の指紋は次のようにして登録される。すなわち、
運用する前に、利用者は、テンキー１０−１を用いて自
己に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図３に示
すステップ３０１）、指紋センサ１０−３のプリズム１
０−３２上に指を置く。プリズム１０−３２には光源１
０−３１から光が照射されており、プリズム１０−３２
の面に接触しない指紋の凹部（谷線部）では、光源１０
−３１からの光は全反射し、ＣＣＤカメラ１０−３３に
至る。逆にプリズム１０−３２の面に接触する指紋の凸
部（隆線部）では全反射条件がくずれ、光源１０−３１
からの光は散乱する。これにより、指紋の谷線部は明る
く、隆線部は暗い、コントラストのある指紋の紋様が採
取される。この採取された指紋（登録指紋）の紋様は、
Ａ／Ｄ変換により、３２０×４００画素，２５６階調の
濃淡画像（画像データ：２次元パターンデータ）とし
て、コントロール部２０へ与えられる。

【００２１】制御部２０−１は、この操作部１０より与
えられる登録指紋の画像データをフレームメモリ２０−
５を介して取り込み（ステップ３０２）、この取り込ん
だ登録指紋の画像データに対し縮小処理を行う（ステッ
プ３０３）。この縮小処理は、３２０×４００画素，２
５６階調の原画像データに対し、そのｘ方向（横方向）
については左右の端を３２画素づつ除いて４画素ビッチ
で間引くことにより、そのｙ方向（縦方向）については
上下の端を８画素づつ除いて３画素ピッチで間引くこと
により行う。これにより、登録指紋の画像データが、６
４×１２８画素，２５６階調の画像データに縮小される
（図５参照）。

【００２２】そして、制御部２０−１は、この縮小した
登録指紋の画像データ（図１（ａ）参照）をフーリエ変
換部２０−７へ送り、この登録指紋の画像データに２次
元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ３０
４）。これにより、図１（ａ）に示された登録指紋の画
像データは、同図（ｂ）に示されるようなフーリエ画像
データ（登録フーリエ画像データ）となる。制御部２０
−１は、このフーリエ画像データを登録指紋の原画像デ
ータとして、ハードディスク２０−４内にＩＤナンバと
対応させてファイル化する（ステップ３０５）。

【００２３】なお、２次元離散的フーリエ変換について
は、例えば「コンピュータ画像処理入門、日本工業技術
センター編、総研出版（株）発行、Ｐ．４４〜４５（文
献２）」等に説明されている。

【００２４】〔指紋の照合〕この指紋照合装置において
利用者の指紋の照合は次のようにして行われる。すなわ
ち、運用中、利用者は、テンキー１０−１を用いて自己
に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図４に示す
ステップ４０１）、指紋センサ１０−３のプリズム１０
−３２上に指を置く。これにより、指紋の登録の場合と
同様にして、採取された指紋（照合指紋）の紋様が、３
２０×４００画素，２５６階調の濃淡画像（画像デー
タ：２次元パターンデータ）として、コントロール部２
０へ与えられる。

【００２５】制御部２０−１は、テンキー１０−１を介
してＩＤナンバが与えられると、ハードディスク２０−
４内にファイル化されている登録指紋から、そのＩＤナ
ンバに対応する登録指紋のフーリエ画像データを読み出
す（ステップ４０２）。また、制御部２０−１は、操作
部１０より与えられる照合指紋の画像データをフレーム
メモリ２０−５を介して取り込み（ステップ４０３）、
この取り込んだ照合指紋の画像データに対してステップ
３０３で行ったと同様の縮小処理を行う（ステップ４０
４）。これにより、照合指紋の画像データが、６４×１
２８画素，２５６階調の画像データに縮小される。

【００２６】そして、制御部２０−１は、この縮小した
照合指紋の画像データ（図１（ｅ）参照）をフーリエ変
換部２０−７へ送り、この照合指紋の画像データに２次
元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ４０
５）。これにより、図１（ｅ）に示された照合指紋の画
像データは、同図（ｆ）に示されるようなフーリエ画像
データ（照合フーリエ画像データ）となる。

【００２７】次に、制御部２０−１は、ステップ４０５
で得た照合指紋のフーリエ画像データとステップ４０２
で読み出した登録指紋のフーリエ画像データとを合成し
（ステップ４０６）、合成フーリエ画像データを得る。

【００２８】ここで、合成フーリエ画像データは、照合
指紋のフーリエ画像データをＡ・ｅ^jθとし、登録指紋
のフーリエ画像データをＢ・ｅ^jφとした場合、Ａ・Ｂ
・ｅ^j(θ^-φ⁾ で表される。但し、Ａ，Ｂ，θ，φとも
周波数（フーリエ）空間（ｕ，ｖ）の関数とする。

【００２９】そして、Ａ・Ｂ・ｅ^j(θ^-φ⁾は、 Ａ・Ｂ・ｅ^j(θ^-φ⁾＝Ａ・Ｂ・ｃｏｓ（θ−φ）＋ｊ・Ａ・Ｂ・ｓｉｎ（θ− φ） ・・・（１） として表され、Ａ・ｅ^jθ＝α₁ ＋ｊβ₁ 、Ｂ・ｅ^jφ＝
α₂ ＋ｊβ₂ とすると、Ａ＝（α₁ ²＋β₁ ²）^1/2，Ｂ＝
（α₂ ²＋β₂ ²）^1/2，θ＝ｔａｎ^-1（β₁ ／α₁），φ＝
ｔａｎ^-1（β₂ ／α₂ ）となる。この（１）式を計算す
ることにより合成フーリエ画像データを得る。

【００３０】なお、Ａ・Ｂ・ｅ^j(θ^-φ⁾＝Ａ・Ｂ・ｅ^j
θ・ｅ^-jφ＝Ａ・ｅ^jθ・Ｂ・ｅ^-jφ＝（α₁ ＋ｊ
β₁ ）・（α₂ −ｊβ₂ ）＝（α₁ ・α₂ ＋β₁ ・
β₂ ）＋ｊ（α₂ ・β₁ −α₁ ・β₂ ）として、合成フ
ーリエ画像データを求めるようにしてもよい。

【００３１】そして、制御部２０−１は、このようにし
て合成フーリエ画像データを得た後、振幅抑制処理を行
う（ステップ４０７）。この実施の形態では、振幅抑制
処理として、ｌｏｇ処理を行う。すなわち、前述した合
成フーリエ画像データの演算式であるＡ・Ｂ・ｅ^j(θ^-
φ⁾のｌｏｇをとり、ｌｏｇ（Ａ・Ｂ）・ｅｊ⁽θ^-φ⁾と
することにより、振幅であるＡ・Ｂをｌｏｇ（Ａ・Ｂ）
に抑制する（Ａ・Ｂ＞ｌｏｇ（Ａ・Ｂ））。

【００３２】図１（ｄ）に振幅抑制処理後の合成フーリ
エ画像データを示す。振幅抑制処理を施した合成フーリ
エ画像データでは登録指紋の採取時と照合指紋の採取時
の照度差による影響が小さくなる。すなわち、振幅抑制
処理を行うことにより、各画素のスペクトラム強度が抑
圧され、飛び抜けた値がなくなり、より多くの情報が有
効となる。また、振幅抑制処理を行うことにより、指紋
情報の内、個人情報である特徴点（端点，分岐点）や隆
線の特徴（渦，分岐）がより強調され、一般的指紋情報
である隆線全体の流れ・方向が抑えられる。

【００３３】なお、この実施の形態では、振幅抑制処理
としてｌｏｇ処理を行うものとしたが、√処理を行うよ
うにしてもよい。また、ｌｏｇ処理や√処理に限らず、
振幅を抑制することができればどのような処理でもよ
い。振幅抑制で全ての振幅を例えば１にすると、すなわ
ち位相のみにすると、ｌｏｇ処理や√処理等に比べ、計
算量を減らすことができるという利点とデータが少なく
なるという利点がある。

【００３４】ステップ４０７で振幅抑制処理を行った
後、制御部２０−１は、その振幅抑制処理を行った合成
フーリエ画像データをフーリエ変換部２０−７へ送り、
第２回目の２次元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す
（ステップ４０８）。これにより、図１（ｄ）に示され
た合成フーリエ画像データは、同図（ｈ）に示されるよ
うな合成フーリエ画像データとなる。

【００３５】そして、制御部２０−１は、ステップ４０
８で得られた合成フーリエ画像データを取り込み、この
合成フーリエ画像データより所定の相関成分エリアの各
画素の相関成分の強度（振幅）をスキャンし、各画素の
相関成分の強度のヒストグラムを求め、このヒストグラ
ムより相関成分の強度の高い上位ｎ画素（この実施の形
態では、８画素）を抽出し、この抽出したｎ画素の相関
成分の強度（相関ピーク）の平均を相関値（スコア）と
して求める（ステップ４０９）。ここで、上記相関成分
エリアは、図１（ｈ）に示される合成フーリエ画像デー
タに対し、白い点線で囲んだ領域Ｓ０として定められて
いる。この相関成分エリアＳ０の一部における各画素の
相関成分の強度の数値例を図６に示す。この図におい
て、○で囲んだ値が、上位８画素の相関成分の強度であ
る。

【００３６】そして、制御部２０−１は、ステップ４０
９で得た相関値を予め定められているしきい値と比較し
（ステップ４１０）、相関値がしきい値以上であれば、
登録指紋と照合指紋とが一致したと判断し（ステップ４
１１）、その旨の表示を行うと共に電気錠用の出力を送
出する。相関値がしきい値以下であれば、登録指紋と照
合指紋とが一致しないと判断し（ステップ４１２）、そ
の旨の表示を行ったうえ、ステップ４０１へ戻る。

【００３７】ここで、相関値と比較されるしきい値は、
サンプルとして２０〜５０歳代の男女１０人の人指し指
の指紋を各１０回入力して得た合計１００指をそれぞれ
登録と照合に用いて１万回の照合を行い、この照合結果
から求めている。本人対本人、本人対他人、それぞれの
相関値の相対度数分布図を図７に示す。Ｘ軸は本人対本
人の組合せにおける相関値の平均値μと標準偏差σで表
した相関度を示し、Ｙ軸は相対度数を示している。他人
排他率が１００％となる所の相関値をしきい値として用
いる。なお、他人排他率は１００％でなくても良く、目
的に合わせて任意の率に定めれば良い。

【００３８】図８に振幅抑制処理を行わなかった場合の
本人対本人、本人対他人、それぞれの相関値の相対度数
分布図を示す。この実施の形態では、ステップ４０７で
振幅抑制処理を行っているので、合成フーリエ画像デー
タにおける登録指紋の採取時と照合指紋の採取時の照度
差による影響が小さくなり、また指紋情報の内、個人情
報である特徴点（端点，分岐点）や隆線の特徴（渦，分
岐）がより強調され、照合精度が格段にアップする。す
なわち、図８では他人排他率１００％のときの本人認識
率が６．６％であるが、図７では他人排他率１００％の
ときの本人認識率は９３．１％となる。

【００３９】以上説明したように、この実施の形態によ
る指紋照合装置によると、照合指紋の画像データに２次
元離散的フーリエ変換が施されて照合フーリエ画像デー
タが作成され、この照合フーリエ画像データと同様の処
理を施して作成されている登録指紋の登録フーリエ画像
データとが合成され、この合成フーリエ画像データに対
して振幅抑制処理が行われたうえ２次元離散的フーリエ
変換が施され、この２次元離散的フーリエ変換の施され
た合成フーリエ画像データに出現する相関成分エリアＳ
０よりその相関成分の強度の高い上位ｎ画素が抽出さ
れ、この抽出されたｎ画素の相関成分の強度の平均が相
関値としてしきい値と比較され、登録指紋と照合指紋と
の照合が行われるものとなり、相関成分エリアＳ０を構
成する画素中の相関成分の強度の低いものを除去して指
紋照合が行われるため、また振幅抑制処理を行うことに
よって照度補正がなされるため、従来の光フーリエ変換
を行う方法に比して、照合精度が飛躍的に向上するもの
となる。

【００４０】また、入力される画像データに対して画像
処理を加えるだけでよく、位相変調型液晶空間光変調器
やフーリエ変換レンズを必要としないので、低価格化を
促進することができる。また、画像処理技術によって相
関成分エリアＳ０は自在に設定可能であり、相関成分エ
リアＳ０を広くして、照合指紋の位置ずれにも簡単に対
応することができる。

【００４１】また、この実施の形態による指紋照合装置
によれば、入力される画像データに対して２次元離散的
フーリエ変換を施して相関値を求める方式であるので、
同じ画像処理技術でも端点や分岐点などの特徴点を抽出
する方式に比して、その処理が簡単となり、指紋照合ス
ピードがアップする。

【００４２】また、この実施の形態によれば、照合指紋
の画像データと登録指紋の画像データとが別個に２次元
離散的フーリエ変換されるので、登録指紋の画像データ
が加工されて再生しにくく、すなわち登録指紋の画像デ
ータの復元が困難となり、悪用されることを未然に防止
することが可能となる。

【００４３】なお、この実施の形態においては、相関成
分エリアＳ０の各画素から相関成分の強度の高い上位ｎ
画素を抽出しその平均を相関値としたが、その上位ｎ画
素の相関成分の強度の加算値を相関値としてもよい。ま
た、しきい値を越える全ての画素の相関成分の強度を加
算し、その加算値を相関値としたり、その加算値の平均
を相関値とするなどとしてもよい。また、各画素の相関
成分の強度のうち１つでもしきい値以上のものがあれば
「一致」と判断してもよく、しきい値を越えるものがｎ
個以上であれば「一致」と判断する等、種々の判定方法
が考えられる。

【００４４】また、この実施の形態では、２次元離散的
フーリエ変換をフーリエ変換部２０−７において行うも
のとしたが、ＣＰＵ２０−１内で行うものとしてもよ
い。また、この実施の形態では、登録指紋の画像データ
に対しステップ３０３で縮小処理を行うようにしたが、
登録指紋のフーリエ画像データを読み出した後の段階
（ステップ４０２と４０３との間）で縮小処理を行うよ
うにしてもよい。また、登録指紋や照合指紋の画像デー
タに対しては必ずしも縮小処理を行わなくてもよく、入
力画像データをそのまま用いてフーリエ画像データを作
成するようにしてもよい。縮小処理を行うようにすれ
ば、その分、入力画像データの処理に際して用いる画像
メモリの容量を少なくすることができる。

【００４５】また、この実施の形態では、図４に示した
ステップ４０８にて２次元離散的フーリエ変換を行うよ
うにしたが、２次元離散的フーリエ変換ではなく２次元
離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよい。すなわ
ち、振幅抑制処理の施された合成フーリエ画像データに
対して２次元離散的フーリエ変換を行うのに代えて、２
次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよい。２
次元離散的フーリエ変換と２次元離散的逆フーリエ変換
とは、定量的にみて照合精度は変わらない。２次元離散
的逆フーリエ変換については、先の文献２に説明されて
いる。

【００４６】また、この実施の形態では、合成後のフー
リエ画像データに対して振幅抑制処理を施して２次元離
散的フーリエ変換を行うようにしたが（ステップ４０
７，４０８）、合成前の登録指紋および照合指紋のフー
リエ画像データにそれぞれ振幅抑制処理を行った後に合
成するようにしてもよい。すなわち、図９（ａ）に示す
ように、図３のステップ３０４と３０５との間に振幅抑
制処理を行うステップ３０６を設け、図９（ｂ）に示す
ように、図４のステップ４０６と４０７とを入れ替える
ようにしてもよい。

【００４７】このようにした場合、ステップ３０６の振
幅抑制処理によって、図１（ｃ）に示すような振幅抑制
処理の施された登録指紋のフーリエ画像データ（登録フ
ーリエ画像データ）が得られ、ステップ４０６と４０７
との入れ替えによって、図１（ｇ）に示すような振幅抑
制処理の施された照合指紋のフーリエ画像データ（照合
フーリエ画像データ）が得られる。そして、それぞれ振
幅抑制処理の施された登録指紋および照合指紋のフーリ
エ画像データが合成され、図１（ｄ）に示されるような
合成フーリエ画像データが得られる。

【００４８】この時の合成フーリエ画像データの振幅の
抑制率は、合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制
処理を行う場合（図４）に対して小さい。したがって、
合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制処理を行う
（図４）方が、振幅抑制処理を行ってから合成フーリエ
画像データとする方法（図９）に比べて、その照合精度
がアップする。なお、振幅抑制処理を行ってから合成フ
ーリエ画像データとする場合（図９）にも、合成フーリ
エ画像データに対して２次元離散的フーリエ変換ではな
く、２次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよ
い。

【００４９】参考として図１０に照合指紋が他人である
場合の指紋照合過程の各画像を図１と対応して示す。図
１は照合指紋が本人である場合の指紋照合過程の各画像
であり、照合指紋が本人である場合には相関成分エリア
Ｓ０に相関成分の強度の高い部分が生じるが、照合指紋
が他人である場合には生じない。

【００５０】なお、この実施の形態では、指紋照合を行
う場合を例として説明したが、声紋照合を行う場合にも
同様にして適用することができ、指紋，声紋に拘らず画
像データとして取り扱うことのできる各種の２次元パタ
ーンの照合に用いることができる。

【００５１】また、この実施の形態では、２次元パター
ンを画像として得るものとしたが、必ずしも画像として
得るようにしなくてもよい。例えば、振動検出器を各場
所に２次元的に配置し、この２次元的に配置された振動
検出器により得られる２次元パターン（地震波）を照合
パターンとし、予め登録されているパターンと照合する
ようにしてもよい。また、各部位に流量計測器を２次元
的に配置し、この２次元的に配置された流量計測器によ
り得られる２次元パターン（流量分布）を照合パターン
とし、予め登録されているパターンと照合するようにし
てもよい。

【００５２】〔実施の形態２：音声照合装置（１次元パ
ターンの照合）〕図１２はこの発明の他の実施の形態を
示す音声照合装置のブロック構成図である。同図におい
て１００は操作部、２００はコントロール部であり、操
作部１００にはテンキー１００−１，ディスプレイ（Ｌ
ＣＤ）１００−２と共にマイク１００−３が設けられて
いる。コントロール部２００は、ＣＰＵを有してなる制
御部２００−１と、ＲＯＭ２００−２と、ＲＡＭ２００
−３と、ハードディスク（ＨＤ）２００−４と、Ａ／Ｄ
変換器２００−５と、外部接続部（Ｉ／Ｆ）２００−６
と、フーリエ変換部（ＦＦＴ）２００−７とを備えてな
り、ＲＯＭ２００−２には登録プログラムと照合プログ
ラムが格納されている。

【００５３】〔音声の登録〕この音声照合装置において
利用者の音声は次のようにして登録される。すなわち、
運用する前に、利用者は、テンキー１０−１を用いて自
己に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図１３に
示すステップ１３１）、マイク１００−３を介して予め
定められた言葉を発声する。この登録音声はマイク１０
０−３によって電気信号の波形に変換され、音声信号デ
ータ（１次元パターンデータ）として、コントロール部
２００へ与えられる。

【００５４】制御部２００−１は、この操作部１００よ
り与えられる登録音声の音声信号データをＡ／Ｄ変換器
２００−５を介して取り込む（ステップ１３２）。そし
て、制御部２００−１は、この登録音声の音声信号デー
タ（図１１（ａ）参照）をフーリエ変換部２００−７へ
送り、この登録音声の音声信号データに１次元離散的フ
ーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ１３３）。これ
により、図１１（ａ）に示された登録音声の音声信号デ
ータは、同図（ｂ）に示されるようなフーリエ音声信号
データ（登録フーリエ音声信号データ）となる。制御部
２００−１は、このフーリエ音声信号データを登録音声
の原音声信号データとして、ハードディスク２００−４
内にＩＤナンバと対応させてファイル化する（ステップ
１３４）。

【００５５】〔音声の照合〕この音声照合装置において
利用者の音声の照合は次のようにして行われる。すなわ
ち、運用中、利用者は、テンキー１００−１を用いて自
己に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図１４に
示すステップ１４１）、マイク１００−３を介して登録
時と同じ言葉を発声する。この照合音声はマイク１００
−３によって電気信号の波形に変換され、登録音声の場
合と同様、音声信号データ（１次元パターンデータ）と
して、コントロール部２００へ与えられる。

【００５６】制御部２００−１は、テンキー１００−１
を介してＩＤナンバが与えられると、ハードディスク２
００−４内にファイル化されている登録音声から、その
ＩＤナンバに対応する登録音声のフーリエ音声信号デー
タ（原音声信号データ）を読み出す（ステップ１４
２）。

【００５７】また、制御部２００−１は、操作部１０１
より与えられる照合音声の音声信号データをＡ／Ｄ変換
器２００−５を介して取り込む（ステップ１４３）。そ
して、制御部２００−１は、この照合音声の音声信号デ
ータ（図１（ｅ）参照）をフーリエ変換部２００−７へ
送り、この照合音声の音声信号データに１次元離散的フ
ーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ１４４）。これ
により、図１（ｅ）に示された照合音声の音声信号デー
タは、同図（ｆ）に示されるようなフーリエ音声信号デ
ータ（照合フーリエ音声信号データ）となる。

【００５８】次に、制御部２００−１は、ステップ１４
４で得た照合音声のフーリエ音声信号データとステップ
１４２で読み出した登録音声のフーリエ音声信号データ
とを合成し（ステップ１４５）、合成フーリエ音声信号
データを得る。

【００５９】ここで、合成フーリエ音声信号データは、
照合音声のフーリエ音声信号データをＡ・ｅ^jθとし、
登録音声のフーリエ音声信号データをＢ・ｅ^jφとした
場合、Ａ・Ｂ・ｅ^j(θ^-φ⁾ で表される。但し、Ａ，
Ｂ，θ，φとも周波数（フーリエ）空間（ｕ，ｖ）の関
数とする。

【００６０】そして、Ａ・Ｂ・ｅ^j(θ^-φ⁾は、 Ａ・Ｂ・ｅ^j(θ^-φ⁾＝Ａ・Ｂ・ｃｏｓ（θ−φ）＋ｊ・Ａ・Ｂ・ｓｉｎ（θ− φ） ・・・（１） として表され、Ａ・ｅ^jθ＝α₁ ＋ｊβ₁ 、Ｂ・ｅ^jφ＝
α₂ ＋ｊβ₂ とすると、Ａ＝（α₁ ²＋β₁ ²）^1/2，Ｂ＝
（α₂ ²＋β₂ ²）^1/2，θ＝ｔａｎ^-1（β₁ ／α₁），φ＝
ｔａｎ^-1（β₂ ／α₂ ）となる。この（１）式を計算す
ることにより合成フーリエ音声信号データを得る。

【００６１】なお、Ａ・Ｂ・ｅ^j(θ^-φ⁾＝Ａ・Ｂ・ｅ^j
θ・ｅ^-jφ＝Ａ・ｅ^jθ・Ｂ・ｅ^-jφ＝（α₁ ＋ｊ
β₁ ）・（α₂ −ｊβ₂ ）＝（α₁ ・α₂ ＋β₁ ・
β₂ ）＋ｊ（α₂ ・β₁ −α₁ ・β₂ ）として、合成フ
ーリエ音声信号データを求めるようにしてもよい。

【００６２】そして、制御部２００−１は、このように
して合成フーリエ音声信号データを得た後、振幅抑制処
理を行う（ステップ１４６）。この実施の形態では、振
幅抑制処理として、ｌｏｇ処理を行う。すなわち、前述
した合成フーリエ音声信号データの演算式であるＡ・Ｂ
・ｅ^j(θ^-φ⁾のｌｏｇをとり、ｌｏｇ（Ａ・Ｂ）・ｅｊ
⁽θ^-φ⁾ とすることにより、振幅であるＡ・Ｂをｌｏｇ
（Ａ・Ｂ）に抑制する（Ａ・Ｂ＞ｌｏｇ（Ａ・Ｂ））。

【００６３】図１１（ｄ）に振幅抑制処理後の合成フー
リエ音声信号データを示す。振幅抑制処理を施した合成
フーリエ音声信号データでは登録音声の入力時と照合音
声の入力時の音声の強度差による影響が小さくなる。す
なわち、振幅抑制処理を行うことにより、音声信号デー
タを構成する個々のデータ（音素）のスペクトラム強度
が抑圧され、飛び抜けた値がなくなり、より多くの情報
が有効となる。また、振幅抑制処理を行うことにより、
音声情報の内、個人認識に必要な情報である特徴的な部
分がより強調され、共通にみられる音声情報が抑えられ
る。

【００６４】なお、この実施の形態では、振幅抑制処理
としてｌｏｇ処理を行うものとしたが、√処理を行うよ
うにしてもよい。また、ｌｏｇ処理や√処理に限らず、
振幅を抑制することができればどのような処理でもよ
い。

【００６５】ステップ１４６で振幅抑制処理を行った
後、制御部２００−１は、その振幅抑制処理を行った合
成フーリエ音声信号データをフーリエ変換部２００−７
へ送り、第２回目の１次元離散的フーリエ変換（ＤＦ
Ｔ）を施す（ステップ１４７）。これにより、図１１
（ｄ）に示された合成フーリエ音声信号データは、同図
（ｈ）に示されるような合成フーリエ音声信号データと
なる。

【００６６】そして、制御部２００−１は、ステップ１
４７で得られた合成フーリエ音声信号データを取り込
み、この合成フーリエ音声信号データより所定の相関成
分エリアの各音素の相関成分の強度（振幅）をスキャン
し、各音素の相関成分の強度のヒストグラムを求め、こ
のヒストグラムより相関成分の強度の高い上位ｎ音素
（この実施の形態では、４音素）を抽出し、この抽出し
たｎ音素の相関成分の強度（相関ピーク）の平均を相関
値（スコア）として求める（ステップ１４８）。

【００６７】ここで、上記相関成分エリアは、図１１
（ｈ）に示される合成フーリエ音声信号データに対し、
領域Ｓａとして定められている。この相関成分エリアＳ
ａの一部における各音素の相関成分の強度の数値例を図
１５に示す。この図において、○で囲んだ値が、上位４
音素の相関成分の強度である。

【００６８】そして、制御部２００−１は、ステップ１
４８で得た相関値を予め定められているしきい値と比較
し（ステップ１４９）、相関値がしきい値以上であれ
ば、登録音声と照合音声とが一致したと判断し（ステッ
プ１５０）、その旨の表示を行うと共に電気錠用の出力
を送出する。相関値がしきい値以下であれば、登録音声
と照合音声とが一致しないと判断し（ステップ１５
１）、その旨の表示を行ったうえ、ステップ１４１へ戻
る。

【００６９】ここで、相関値と比較されるしきい値は、
サンプルとして２０〜５０歳代の男女１０人の同じ言葉
の発声を各１０回入力して得た合計１００音声をそれぞ
れ登録と照合に用いて１万回の照合を行い、この照合結
果から求めている。他人排他率が１００％となる所の相
関値をしきい値として用いる。なお、他人排他率は１０
０％でなくても良く、目的に合わせて任意の率に定めれ
ば良い。

【００７０】この実施の形態では、ステップ１４６で振
幅抑制処理を行っているので、合成フーリエ音声信号デ
ータにおける登録音声の入力時と照合音声の入力時の音
声の強度差による影響が小さくなり、また音声情報の
内、個人認識に必要な情報である特徴的な部分がより強
調され、照合精度が格段にアップする。

【００７１】以上説明したように、この実施の形態によ
る音声照合装置によると、照合音声の音声信号データに
１次元離散的フーリエ変換が施されて照合フーリエ音声
信号データが作成され、この照合フーリエ音声信号デー
タと同様の処理を施して作成されている登録音声の登録
フーリエ音声信号データとが合成され、この合成フーリ
エ音声信号データに対して振幅抑制処理が行われたうえ
１次元離散的フーリエ変換が施され、この１次元離散的
フーリエ変換の施された合成フーリエ音声信号データに
出現する相関成分エリアＳａよりその相関成分の強度の
高い上位ｎ音素が抽出され、この抽出されたｎ音素の相
関成分の強度の平均が相関値としてしきい値と比較さ
れ、登録音声と照合音声との照合が行われるものとな
り、相関成分エリアＳａを構成する音素中の相関成分の
強度の低いものを除去して音声照合が行われるため、ま
た振幅抑制処理を行うことによって音声の強度補正がな
されるため、照合精度が飛躍的に向上するものとなる。

【００７２】また、入力される音声信号データに対して
音声信号処理を加えるだけでよく、低価格化を促進する
ことができる。また、音声信号処理技術によって相関成
分エリアＳａは自在に設定可能であり、相関成分エリア
Ｓａを広くして、照合音声の時間ずれにも簡単に対応す
ることができる。また、この実施の形態による音声照合
装置によれば、入力される音声信号データに対して１次
元離散的フーリエ変換を施して相関値を求める方式であ
るので、同じ音声処理技術でも特徴的な部分を抽出する
方式に比して、その処理が簡単となり、音声照合スピー
ドがアップする。また、この実施の形態によれば、照合
音声の音声信号データと登録音声の音声信号データとが
別個に１次元離散的フーリエ変換されるので、登録音声
の音声信号データが加工されて再生しにくく、すなわち
登録音声の音声信号データの復元が困難となり、悪用さ
れることを未然に防止することが可能となる。

【００７３】なお、この実施の形態においては、相関成
分エリアＳａの各音素から相関成分の強度の高い上位ｎ
音素を抽出しその平均を相関値としたが、その上位ｎ音
素の相関成分の強度の加算値を相関値としてもよい。ま
た、しきい値を越える全ての音素の相関成分の強度を加
算し、その加算値を相関値としたり、その加算値の平均
を相関値とするなどとしてもよい。また、各音素の相関
成分の強度のうち１つでもしきい値以上のものがあれば
「一致」と判断してもよく、しきい値を越えるものがｎ
個以上であれば「一致」と判断する等、種々の判定方法
が考えられる。

【００７４】また、この実施の形態では、１次元離散的
フーリエ変換をフーリエ変換部２００−７において行う
ものとしたが、ＣＰＵ２００−１内で行うものとしても
よい。また、この実施の形態では、図１４に示したステ
ップ１４７にて１次元離散的フーリエ変換を行うように
したが、１次元離散的フーリエ変換ではなく１次元離散
的逆フーリエ変換を行うようにしてもよい。すなわち、
振幅抑制処理の施された合成フーリエ音声信号データに
対して１次元離散的フーリエ変換を行うのに代えて、１
次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよい。１
次元離散的フーリエ変換と１次元離散的逆フーリエ変換
とは、定量的にみて照合精度は変わらない。

【００７５】また、この実施の形態では、合成後のフー
リエ音声信号データに対して振幅抑制処理を施して１次
元離散的フーリエ変換を行うようにしたが（ステップ１
４６，１４７）、合成前の登録音声および照合音声のフ
ーリエ音声信号データにそれぞれ振幅抑制処理を行った
後に合成するようにしてもよい。すなわち、図１６
（ａ）に示すように、図１３のステップ１３３と１３４
との間に振幅抑制処理を行うステップ１３５を設け、図
１６（ｂ）に示すように、図１４のステップ１４５と１
４６とを入れ替えるようにしてもよい。

【００７６】このようにした場合、ステップ１３５の振
幅抑制処理によって、図１１（ｃ）に示すような振幅抑
制処理の施された登録音声のフーリエ音声信号データ
（登録フーリエ音声信号データ）が得られ、ステップ１
４５と１４６との入れ替えによって、図１１（ｇ）に示
すような振幅抑制処理の施された照合音声のフーリエ音
声信号データ（照合フーリエ音声信号データ）が得られ
る。そして、それぞれ振幅抑制処理の施された登録音声
および照合音声のフーリエ音声信号データが合成され、
図１１（ｄ）に示されるような合成フーリエ音声信号デ
ータが得られる。

【００７７】この時の合成フーリエ音声信号データの振
幅の抑制率は、合成フーリエ音声信号データとしてから
振幅抑制処理を行う場合（図１４）に対して小さい。し
たがって、合成フーリエ音声信号データとしてから振幅
抑制処理を行う（図１４）方が、振幅抑制処理を行って
から合成フーリエ音声信号データとする方法（図１６）
に比べて、その照合精度がアップする。なお、振幅抑制
処理を行ってから合成フーリエ音声信号データとする場
合（図１６）にも、合成フーリエ音声信号データに対し
て２次元離散的フーリエ変換ではなく、２次元離散的逆
フーリエ変換を行うようにしてもよい。

【００７８】参考として図１７に照合音声が他人である
場合の音声照合過程の各音声信号を図１１と対応して示
す。図１１は照合音声が本人である場合の音声照合過程
の各音声信号であり、照合音声が本人である場合には相
関成分エリアＳａに相関成分の強度の高い部分が生じる
が、照合音声が他人である場合には生じない。

【００７９】なお、上述した実施の形態２では１次元パ
ターンの照合について、前述した実施の形態２では２次
元パターンの照合について説明したが、Ｎ次元のパター
ンの照合についても同様にして行うことが可能である。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、Ｎ次元離散的フーリエ変換（Ｎ次元離散
的逆フーリエ変換）の施された合成フーリエＮ次元パタ
ーンデータに出現する相関成分エリアのＮ次元パターン
データを構成する個々のデータ毎の相関成分の強度に基
づいて登録パターンと照合パターンとの照合が行われる
ものとなり、また振幅抑制処理を行うことによって照度
補正や音声の強度補正等の補正が行われるものとなり、
照合精度を飛躍的に向上させることが可能となる。

【００８１】また、相関成分エリアは自在に設定可能で
あり、相関成分エリアを広くして、照合パターンのずれ
にも簡単に対応することが可能となる。すなわち、Ｓ／
Ｎ比と照合パターンのずれの問題を両立させることがで
きる。また、照合パターンのＮ次元パターンデータと登
録パターンのＮ次元パターンデータとが別個にＮ次元離
散的フーリエ変換されるので、登録パターンのＮ次元パ
ターンデータが加工されて再生しにくく、すなわち登録
パターンのＮ次元パターンデータの復元が困難となり、
悪用されることを未然に防止することが可能となる。

【００８２】特に、第１発明（第２発明）では、合成フ
ーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を行
うものとしているので、振幅抑制処理を行ってから合成
フーリエＮ次元パターンデータを得る第３発明（第４発
明）に対し、さらに照合精度をアップすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る指紋照合装置における指紋照合
過程を説明する図である。

【図２】 この指紋照合装置のブロック構成図である。

【図３】 この指紋照合装置における指紋登録動作を説
明するためのフローチャートである。

【図４】 この指紋照合装置における指紋照合動作を説
明するためのフローチャートである。

【図５】 画像データに対する縮小処理を説明するため
の図である。

【図６】 相関成分エリアの一部における各画素の相関
成分の強度の数値例を示す図である。

【図７】 実験結果から求められた本人対本人、本人対
他人、それぞれの相関値の相対度数分布図である。

【図８】 振幅抑制処理を行わなかった場合の本人対本
人、本人対他人、それぞれの相関値の相対度数分布図で
ある。

【図９】 図２に示す指紋照合装置の指紋登録動作およ
び指紋照合動作の他の例を説明するためのフローチャー
トである。

【図１０】 照合指紋が他人である場合の指紋照合過程
の各画像を図１と対応して示す図である。

【図１１】 本発明に係る音声照合装置における音声照
合過程を説明する図である。

【図１２】 この音声照合装置のブロック構成図であ
る。

【図１３】 この音声照合装置における音声登録動作を
説明するためのフローチャートである。

【図１４】 この音声照合装置における音声照合動作を
説明するためのフローチャートである。

【図１５】 相関成分エリアの一部における各音素の相
関成分の強度の数値例を示す図である。

【図１６】 図１２に示す音声照合装置の音声登録動作
および音声照合動作の他の例を説明するためのフローチ
ャートである。

【図１７】 照合音声が他人である場合の音声照合過程
の各音声信号を図１１と対応して示す図である。

【図１８】 従来の位相変調型液晶空間光変調器を用い
た指紋認識システムの実験システムを示す図である。

【図１９】 このシステムにおける指紋照合過程を説明
するための図である。

【符号の説明】

１０…操作部、２０…コントロール部、１０−１…テン
キー、１０−２…ディスプレイ（ＬＣＤ）、１０−３…
指紋センサ、１０−３１…光源、１０−３２，プリズ
ム、１０−３３…ＣＣＤカメラ、２０−１…制御部、２
０−２…ＲＯＭ、２０−３…ＲＡＭ、２０−４…ハード
ディスク（ＨＤ）、２０−５…フレームメモリ（Ｆ
Ｍ）、２０−６…外部接続部（Ｉ／Ｆ）、２０−７…フ
ーリエ変換部（ＦＦＴ）、１００…操作部、２００…コ
ントロール部、１００−１…テンキー、１００−２…デ
ィスプレイ（ＬＣＤ）、１００−３…マイク、２００−
１…制御部、２００−２…ＲＯＭ、２００−３…ＲＡ
Ｍ、２００−４…ハードディスク（ＨＤ）、２００−５
…Ａ／Ｄ変換器、２００−６…外部接続部（Ｉ／Ｆ）、
２００−７…フーリエ変換部（ＦＦＴ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川又 政征 仙台市青葉区荒巻字青葉 東北大学内 (72)発明者 樋口 龍雄 仙台市青葉区荒巻字青葉 東北大学内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 登録パターンのＮ次元パターンデータに
   Ｎ次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエＮ次元
   パターンデータを作成する登録フーリエパターンデータ
   作成手段と、 照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
   ーリエ変換を施して照合フーリエＮ次元パターンデータ
   を作成する照合フーリエパターンデータ作成手段と、 前記登録フーリエＮ次元パターンデータと前記照合フー
   リエＮ次元パターンデータとを合成し、これによって得
   られる合成フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅
   抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フーリエ変換を施す
   パターン処理手段と、 このパターン処理手段によってＮ次元離散的フーリエ変
   換の施された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現
   する相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する
   個々のデータ毎の相関成分の強度に基づいて前記登録パ
   ターンと前記照合パターンとの照合を行うパターン照合
   手段とを備えたことを特徴とするパターン照合装置。
2. 【請求項２】 登録パターンのＮ次元パターンデータに
   Ｎ次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエＮ次元
   パターンデータを作成する登録フーリエパターンデータ
   作成手段と、 照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
   ーリエ変換を施して照合フーリエＮ次元パターンデータ
   を作成する照合フーリエパターンデータ作成手段と、 前記登録フーリエＮ次元パターンデータと前記照合フー
   リエＮ次元パターンデータとを合成し、これによって得
   られる合成フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅
   抑制処理を行ったうえＮ次元離散的逆フーリエ変換を施
   すパターン処理手段と、 このパターン処理手段によってＮ次元離散的逆フーリエ
   変換の施された合成フーリエＮ次元パターンデータに出
   現する相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成す
   る個々のデータ毎の相関成分の強度に基づいて前記登録
   パターンと前記照合パターンとの照合を行うパターン照
   合手段とを備えたことを特徴とするパターン照合装置。
3. 【請求項３】 登録パターンのＮ次元パターンデータに
   Ｎ次元離散的フーリエ変換を施してから振幅抑制処理を
   行うことにより登録フーリエＮ次元パターンデータを作
   成する登録フーリエパターンデータ作成手段と、 照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
   ーリエ変換を施してから振幅抑制処理を行うことにより
   照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する照合フー
   リエパターンデータ作成手段と、 前記登録フーリエＮ次元パターンデータと前記照合フー
   リエＮ次元パターンデータとを合成し、これによって得
   られる合成フーリエＮ次元パターンデータに対してＮ次
   元離散的フーリエ変換を施すパターン処理手段と、 このパターン処理手段によってＮ次元離散的フーリエ変
   換の施された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現
   する相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する
   個々のデータ毎の相関成分の強度に基づいて前記登録パ
   ターンと前記照合パターンとの照合を行うパターン照合
   手段とを備えたことを特徴とするパターン照合装置。
4. 【請求項４】 登録パターンのＮ次元パターンデータに
   Ｎ次元離散的フーリエ変換を施してから振幅抑制処理を
   行うことにより登録フーリエＮ次元パターンデータを作
   成する登録フーリエパターンデータ作成手段と、 照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
   ーリエ変換を施してから振幅抑制処理を行うことにより
   照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する照合フー
   リエパターンデータ作成手段と、 前記登録フーリエＮ次元パターンデータと前記照合フー
   リエＮ次元パターンデータとを合成し、これによって得
   られる合成フーリエＮ次元パターンデータに対してＮ次
   元離散的逆フーリエ変換を施すパターン処理手段と、 このパターン処理手段によってＮ次元離散的逆フーリエ
   変換の施された合成フーリエＮ次元パターンデータに出
   現する相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成す
   る個々のデータ毎の相関成分の強度に基づいて前記登録
   パターンと前記照合パターンとの照合を行うパターン照
   合手段とを備えたことを特徴とするパターン照合装置。