JPH09265523A - 鼻紋採取装置及び鼻紋採取処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 牛や犬等の鼻紋を採取する鼻紋採取装置及び
鼻紋採取処理方法に関し、鼻紋採取の作業性を向上す
る。 【解決手段】 照明用の光源１と鼻紋撮像用のカメラ２
とプリズム１０とを含む押圧撮像部３と、撮像鼻紋画像
信号を取り込んでディジタル化する画像入力部４と、ほ
ぼ台形の鼻紋画像の端点の座標を検出する端点座標検出
部５と、鼻紋画像の端点の座標を基に画面内の鼻紋画像
の中心点のずれや傾き等の変位を検出する鼻紋画像変位
検出部６と、この鼻紋画像変位検出部６により検出され
た鼻紋画像の中心点と、画面の中心点とを一致させるよ
うに移動し、且つ鼻紋画像の傾きを無くすように回転す
る補正処理を行う鼻紋画像補正処理部７と、補正処理さ
れた鼻紋画像を格納する鼻紋登録部８と、表示部９とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、牛や犬等の動物の
鼻紋を採取する鼻紋採取装置及び鼻紋採取処理方法に関
する。外見のみでは区別ができないような動物につい
て、鼻紋を採取することにより個体識別を行う手段が採
用されている。例えば、牛や犬の鼻紋を採取し、その鼻
紋により外見が同じ牛や犬について個体識別を行うもの
である。このような鼻紋の採取の作業性を向上すること
が要望されている。

【０００２】

【従来の技術】従来例の鼻紋の採取は、鼻にインクをロ
ーラ等により塗布し、その鼻に紙等を押圧して転写し、
その紙を台帳等に張り付けるものであるが、鼻にインク
を塗布されるのは、動物が好むものではないから、イン
クの塗布や紙への転写の作業が容易でなく、数人がかり
で行う必要があった。そこで、指紋採取と同様にカメラ
で撮像して表示又はプリントアウトする鼻紋採取の手段
が提案されている。

【０００３】図５は従来例の鼻紋採取装置の概要説明図
であり、５１はＣＣＤカメラ等のカメラ、５２はパーソ
ナルコンピュータ等からなる画像処理部、５３は液晶パ
ネルやＣＲＴ等からなる表示部、５４はキーボード等か
らなる入力操作部、５５はプリズム、５６は光源、５７
は被写体の鼻を示す。例えば、牛の鼻は中央部分が窪ん
でいるから、押圧撮像部を形成するプリズム５５は表面
を湾曲させている。

【０００４】図示の構成を携帯用とし、そのプリズム５
５を鼻５７に押圧し、光源５６から照明してカメラ５１
により鼻紋を撮像し、画像処理部５２に入力する。画像
処理部５２に於いては、アナログ画像信号をＡＤ変換
し、表示部５３に表示する。その表示内容を観察して鼻
紋画像が画面中央となるように、プリズム５５を鼻５７
に押圧する位置を調整する。そして、図示を省略したプ
リンタを画像処理部５２に接続してプリントアウトする
か、或いはフロッピーディスク等に格納して採取した鼻
紋を保管する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】牛や犬等の動物の鼻紋
を採取する時は、対象物の動物が動く為に、撮像した鼻
紋画像を画面の中央に位置するように操作することは容
易ではなく、鼻５７にプリズム５５を押圧して位置を調
整することを繰り返すことになるから、動物は一層動く
ことになり、それによって、鼻紋採取に要する時間が益
々長くなり、作業性が低い問題があった。本発明は、撮
像した鼻紋画像を画面中心となるように処理し、鼻紋採
取作業を簡単化することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の鼻紋採取装置
は、照明用の光源１と鼻紋撮像用のカメラ２とを含む押
圧撮像部３と、この押圧撮像部３により撮像した鼻紋画
像信号を取り込んでディジタル化する画像入力部４と、
この画像入力部４によりディジタル化された鼻紋画像の
端点座標を検出する端点座標検出部５と、この端点座標
検出部５により検出された鼻紋画像の端点座標を基に該
鼻紋画像の中心座標及び傾きを識別する鼻紋画像変位検
出部６と、この鼻紋画像変位検出部６により検出された
鼻紋画像の中心座標と１画面の中心座標とを一致させる
ように該鼻紋画像を移動し、且つ前記傾きを補正するよ
うに該鼻紋画像を回転する鼻紋画像補正処理部７と、こ
の鼻紋画像補正処理部７により補正された鼻紋画像を格
納する鼻紋登録部８と、画像入力部４による鼻紋画像又
は鼻紋画像補正処理部７により補正された鼻紋画像を表
示する表示部９とを備えている。

【０００７】又本発明の鼻紋採取処理方法は、押圧撮像
部３により撮像したほぼ台形の鼻紋画像の４個所の端点
座標を検出し、この４個所の端点座標によるほぼ台形の
平行のそれぞれの辺の両端の端点座標を基に、これらの
辺の中間点座標を算出し、この中間点座標を基にほぼ台
形の鼻紋画像の中心座標を算出し、次にこの中心座標と
画面の中心座標との差分により鼻紋画像の移動量を算出
し、且つ平行の辺の両端の端点座標を基に鼻紋画像の回
転量を算出し、移動量及び回転量を基に、鼻紋画像を１
画面の中心に且つ傾きを無くするように補正処理する過
程を含むものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の鼻紋
採取装置の説明図であり、１は光源、２はカメラ、３は
押圧撮像部、４は画像入力部、５は端点座標検出部、６
は鼻紋画像変位検出部、７は鼻紋画像補正処理部、８は
鼻紋登録部、９は表示部、１０はプリズムを示す。画像
入力部４と端点座標検出部５と鼻紋画像変位検出部６と
鼻紋画像補正処理部７と鼻紋登録部８と表示部９とは、
例えば、パーソナルコンピュータの画像入力ボード，プ
ロセッサ，メモリ，ハードディスク，ディスプレイ等に
より実現することができる。又押圧撮像部３のみを別体
として軽量小型化して、鼻への押圧操作を容易にするこ
ともでき、又押圧撮像部３と他の機能部とを一体構成と
して携帯型とすることも可能である。

【０００９】又押圧撮像部３は、鼻に押圧するプリズム
１０と、このプリズム１０を介して鼻を照明する光源１
と、プリズム１０を介して鼻紋を撮像するカメラ２とを
含み、携帯可能として牛等の鼻にプリズム１０を押圧で
きる構成とし、このカメラ２により撮像した画像信号を
画像入力部４に加える。この画像入力部４は、ＡＤ変換
器と画像メモリとを含み、アナログ画像信号を多値画像
信号或いは二値画像信号に変換して端点座標検出部５に
加える。又表示部９に加えて撮像画像を表示して押圧撮
像部３による鼻紋の撮像状況を観測することもできる。

【００１０】表示部９は、ＣＲＴ（陰極線管）表示部や
液晶パネル表示部等とすることができるものであり、前
述のように鼻紋の撮像状況を観測するか又は鼻紋画像補
正処理部７に於いて補正された鼻紋を表示することがで
きる。又押圧撮像部３と一体構造とし、押圧状況を観測
できるように構成することもできる。又端点座標検出部
５は、鼻紋がほぼ台形の形状を有するものであるから、
その台形のほぼ平行の２辺について両端の座標を検出す
る。

【００１１】鼻紋画像変位検出部６は、端点座標検出部
５により検出した台形のほぼ平行の２辺の両端の座標を
基に、各辺の中間座標を求め、その中間座標間を結ぶ線
の中間点を台形の中心座標とし、この中心座標と画面中
心座標との差分を移動量として算出する。又各辺の両端
の座標を基に台形の傾きを求め、傾きが零となる回転量
を算出する。

【００１２】鼻紋画像補正処理部７は、鼻紋画像変位検
出部６に於いて検出した移動量と回転量とを基に、鼻紋
画像が画面の中央に且つ傾きがないように補正処理す
る。そして、補正処理された鼻紋画像を表示部９に表示
し、且つ鼻紋登録部８に登録する。この鼻紋登録部８に
登録された鼻紋は、図示を省略したプリンタによりプリ
ントアウトし、台帳等に張り付けて保管することもでき
る。

【００１３】図２は本発明の実施の形態の鼻紋画像処理
のフローチャートであり、押圧撮像部３により鼻紋押圧
撮像し（ａ）、画像入力部４に撮像鼻紋画像を取り込み
（ｂ）、端点座標検出部５により鼻紋画像の端点ａ〜ｄ
の座標を検出する（ｃ）。撮像鼻紋画像は、例えば、図
３の（Ａ）に示すｍ×ｍの座標点を有する画面２０内
に、２１で示すようにほぼ台形の形状を有するものであ
り、この台形の鼻紋画像の端点ａ〜ｄの座標を検出す
る。

【００１４】次に、端点ａ，ｂの中間点の座標を算出し
（ｄ）、又端点ｃ，ｄの中間点の座標を算出する
（ｅ）。そして、中間点の座標を基に鼻紋画像の中心点
をの座標を算出する（ｆ）。この中心点の座標と中間点
の座標とを基に鼻紋画像の回転方向を判定し（ｇ）、こ
の鼻紋画像の回転及び移動の変換式を求め（ｈ）この変
換式により鼻紋画像を変換処理して、画面中心からのず
れと、傾きとを補正し（ｉ）、この補正した鼻紋画像を
格納する（ｊ）。

【００１５】前述の処理ステップについて、図３及び図
４を参照して以下説明する。図３の（Ａ）の画面２０の
Ａ点の座標を（０，０）、Ｂ点の座標を（ｍ，０）、Ｃ
点の座標を（０，ｍ）、Ｄ点の座標を（ｍ，ｍ）とする
と、この画面２０を（Ｂ）に示すように４５度回転し、
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの画面２２とする。この場合、画面２０
のＣ点の座標を（０，０）とすると、画面２２のＥ点の
座標は（０，√２／２・ｍ）、Ｆ点の座標は（√２・
ｍ，√２／２・ｍ）、Ｇ点の座標は（０，−√２／２・
ｍ）、Ｈ点の座標は（√２・ｍ，−√２／２・ｍ）とな
る。

【００１６】即ち、画面２０内の座標をｘ，ｙとする
と、画面２２内の座標Ｘ，Ｙは、 Ｘ＝ｘ＊ｃｏｓθ−ｙ＊ｓｉｎθ Ｙ＝ｘ＊ｓｉｎθ＋ｙ＊ｃｏｓθ と表すことができる。この場合、θ＝π／４である。又
＊は乗算記号である。

【００１７】そして、画面２２内を、例えば、２０×２
０画素の枠２３に区切り、撮像鼻紋画像を８ビットに量
子化して２５６階調表示とした場合に、濃度３０以上の
画素が２００以上存在する枠を鼻紋画像を構成する枠と
し、このような枠が存在するか否かを、画面２２のＥ点
からＧ点に向かって、水平方向に順に検索する。それに
よって、ａ点を含む枠が鼻紋画像２１を構成するものと
して最初に検出されるから、その枠の中心座標をａ点座
標とする。又水平方向に鼻紋画像２１を構成する複数の
枠が並んで検出された場合は、その中間の枠の中心座標
をａ点座標とする。

【００１８】次に、画面２２のＧ点からＥに向かって、
水平方向に順に、鼻紋画像２１を構成する枠が存在する
か否かを検索する。それにより、ｄ点を含む枠が鼻紋画
像２１を構成する枠として検出されるから、その枠の中
心座標をｄ点座標とする。次に、同様にして、画面２２
のＥ点からＦ点に向かって垂直方向に順に、鼻紋画像２
１を構成する枠が存在するか否かを検索することにより
ｃ点座標を検出し、又画面２２のＦ点からＥ点に向かっ
て垂直方向に順に、鼻紋画像２１を構成する枠が存在す
るか否かを検索することによりｂ点座標を検出すること
ができる。

【００１９】次に、画面２２の座標として検出されたａ
〜ｄ点の座標を、元の画面２０の座標に変換する。即
ち、図３の（Ｂ）の画面２２内の画面２０を（Ａ）に示
す画面２０に４５度回転して戻す。従って、画面２０内
の座標ｘ，ｙは、 ｘ＝Ｘ＊ｃｏｓθ＋Ｙ＊ｓｉｎθ ｙ＝−Ｘ＊ｓｉｎθ＋Ｙ＊ｃｏｓθ と表すことができる。

【００２０】図４の（Ａ）は図３の（Ｂ）の画面２０を
４５度回転して元の状態に戻した画面を示し、鼻紋画像
の端点ａ〜ｄの座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１），（ｘ
２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）とする。
即ち、図２のステップ（ｃ）により端点ａ〜ｄの座標を
検出した後、ステップ（ｄ），（ｅ）の端点ａ，ｂ間の
中間点ｅの座標と端点ｃ，ｄ間の中間点ｆの座標とを算
出する。

【００２１】この端点ａ，ｂ間の中間点ｅの座標（ｘ
５，ｙ５）は、端点ａ，ｂのそれぞれｘ座標とｙ座標と
を用いて、 （ｘ５，ｙ５）＝〔（ｘ２−ｘ１）／２，（ｙ２−ｙ１）／２〕 …（１） として求めることができる。同様に、端点ｃ，ｄ間の中
間点ｆの座標（ｘ６，ｙ６）は、 （ｘ６，ｙ６）＝〔（ｘ４−ｘ３）／２，（ｙ４−ｙ３）／２〕 …（２） となる。

【００２２】この中間点ｅ，ｆの座標を基に、図２のス
テップ（ｆ）により、ほぼ台形の鼻紋画像の中心点ｇの
座標を求める。この中心点ｇは、中間点ｅ，ｆを結ぶ線
の中間点であり、その座標（ｘ７，ｙ７）は、 （ｘ７，ｙ７）＝〔（ｘ６−ｘ５）／２，（ｙ６−ｙ５）／２〕 …（３） となる。

【００２３】次に、図２のステップ（ｇ）により、傾き
を戻す為の回転方向を判定する。この回転方向の判定
は、図４の（Ｂ）に示すように、中間点ｅと中心点ｇと
のｘ座標の大小関係により判定することができる。即
ち、ｘ５＜ｘ７の場合は、中間点ｅが中心点ｇより左側
に傾いているから時計回り、ｘ５＝ｘ７の場合は回転無
し、ｓ５＞ｘ７の場合は、中間点ｅが中心点ｇより右側
に傾いているから反時計回りとなる。図４の（Ｂ）の場
合は、ｘ５＜ｘ７の関係となるから、時計回りの回転方
向となり、回転量はθとなる。

【００２４】次に、図２のステップ（ｈ）により回転及
び移動の変換式を求める。この変換式は、変換座標を
Ｘ，Ｙとし、画面の中心点ｈの座標を（ｘ８，ｙ８）と
すると、回転方向が時計回りの場合は、 Ｘ＝（ｘ８−ｘ７） ＋〔ｘ＊（ｙ５−ｙ７）／｛（ｘ７−ｘ５）² ＋（ｙ５−ｙ７）² ｝^1/2 〕 −〔ｙ＊（ｘ７−ｘ５）／｛（ｘ７−ｘ５）² ＋（ｙ５−ｙ７）² ｝^1/2 〕 …（４） Ｙ＝（ｘ８−ｘ７） ＋〔ｘ＊（ｘ７−ｘ５）／｛（ｘ７−ｘ５）² ＋（ｙ５−ｙ７）² ｝^1/2 〕 ＋〔ｙ＊（ｙ５−ｙ７）／｛（ｘ７−ｘ５）² ＋（ｙ５−ｙ７）² ｝^1/2 〕 …（５）

【００２５】又回転方向は反時計回りの場合は、 Ｘ＝（ｘ８−ｘ７） ＋〔ｘ＊（ｙ５−ｙ７）／｛（ｘ７−ｘ５）² ＋（ｙ５−ｙ７）² ｝^1/2 〕 ＋〔ｙ＊（ｘ７−ｘ５）／｛（ｘ７−ｘ５）² ＋（ｙ５−ｙ７）² ｝^1/2 〕 …（６） Ｙ＝（ｘ８−ｘ７）＋〔−ｘ＊（ｘ７−ｘ５）／ ｛（ｘ７−ｘ５）² ＋（ｙ５−ｙ７）² ｝^1/2 〕 ＋〔ｙ＊（ｙ５−ｙ７）／｛（ｘ７−ｘ５）² ＋（ｙ５−ｙ７）² ｝^1/2 〕 …（７） となる。

【００２６】次に、図２のステップ（ｉ）により、変換
式に鼻紋画像Ａ（ｘ，ｙ）を代入して変換し、ステップ
（ｊ）により、変換した鼻紋画像を格納する。このよう
に変換した鼻紋画像は、図４の（Ｃ）に示すように、鼻
紋画像の中心点ｇと画面の中心点ｈとが一致し、且つほ
ぼ台形の鼻紋画像の傾きが無くなる。このように補正処
理した鼻紋画像を鼻紋登録部８に格納する。従って、図
４の（Ａ）のような画面中心かずれると共に傾いた鼻紋
画像を撮像した場合でも、（Ｃ）に示すように補正処理
することができるから、鼻紋撮像の操作性を向上するこ
とができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の鼻紋採取
装置及び鼻紋採取処理方法は、押圧撮像部３により撮像
したほぼ台形の鼻紋画像の端点の座標検出等により、画
面に対する変位の状態を検出して補正処理するものであ
り、従って、人手により押圧撮像を行う場合の画面に対
する鼻紋画像の中心点のずれや傾き等の変位があって
も、鼻紋画像の補正処理を行って格納できるから、鼻紋
採取の作業性を著しく向上することができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の鼻紋採取装置の説明図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態の鼻紋画像処理のフローチ
ャートである。

【図３】本発明の実施の形態の端点検出の説明図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の変位検出及び補正処理の
説明図である。

【図５】従来例の鼻紋採取装置の概要説明図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ カメラ ３ 押圧撮像部 ４ 画像入力部 ５ 端点座標検出部 ６ 鼻紋画像変位検出部 ７ 鼻紋画像補正処理部 ８ 鼻紋登録部 ９ 表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明用の光源と鼻紋撮像用のカメラとを
   含む押圧撮像部と、 該押圧撮像部により撮像した鼻紋画像信号を取り込んで
   ディジタル化する画像入力部と、 該画像入力部によりディジタル化された鼻紋画像の端点
   座標を検出する端点座標検出部と、 該端点座標検出部により検出された鼻紋画像の端点座標
   を基に該鼻紋画像の中心座標及び傾きを識別する鼻紋画
   像変位検出部と、 該鼻紋画像変位検出部により検出された鼻紋画像の中心
   座標と１画面の中心座標とを一致させるように該鼻紋画
   像を移動し、且つ前記傾きを補正するように該鼻紋画像
   を回転する鼻紋画像補正処理部と、 該鼻紋画像補正処理部により補正された鼻紋画像を格納
   する鼻紋登録部と、 前記画像入力部による鼻紋画像又は前記鼻紋画像補正処
   理部により補正された鼻紋画像を表示する表示部とを備
   えたことを特徴とする鼻紋採取装置。
2. 【請求項２】 押圧撮像部により撮像したほぼ台形の鼻
   紋画像の４個所の端点座標を検出し、 該４個所の端点座標によるほぼ台形の平行のそれぞれの
   辺の両端の端点座標を基に、該辺の中間点座標を算出
   し、 該中間点座標を基に前記ほぼ台形の鼻紋画像の中心座標
   を算出し、 該中心座標と画面の中心座標との差分により前記鼻紋画
   像の移動量を算出し、且つ前記平行の辺の両端の端点座
   標を基に前記鼻紋画像の回転量を算出し、前記移動量及
   び回転量を基に、前記鼻紋画像を１画面の中心に且つ傾
   きを無くするように補正処理する過程を含むことを特徴
   とする鼻紋採取処理方法。