JPH0981728A - Individual authenticating device - Google Patents

Individual authenticating device

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Publication number
JPH0981728A
JPH0981728A JP7233865A JP23386595A JPH0981728A JP H0981728 A JPH0981728 A JP H0981728A JP 7233865 A JP7233865 A JP 7233865A JP 23386595 A JP23386595 A JP 23386595A JP H0981728 A JPH0981728 A JP H0981728A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern data
finger
electrode array
linear electrode
feature
Prior art date
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Pending
Application number
JP7233865A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Henmi
和弘 逸見
Satoshi Uchida
智 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7233865A priority Critical patent/JPH0981728A/en
Publication of JPH0981728A publication Critical patent/JPH0981728A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the individual authenticating device which can obtain high collation precision even for a person which is small in sweating amount of a finger surface by effectively removing spike noise included in a signal for authentication. SOLUTION: This device has feature extraction parts 11-13 which extracts features of a finger from a distribution of resistance values between adjacent electrodes of a linear electrode array obtained when the finger is brought into contact along the array direction of the linear electrode array and outputs feature pattern data, a spike noise removal part 14 which removes spike noise from the feature pattern data, and a collation part 15 which compares and collates the feature pattern data outputted through the spike noise removal part with previously registered feature pattern data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被認証者の身体的
特徴を用いて個人認証を行なう個人認証装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a personal authentication device for performing personal authentication using the physical characteristics of a person to be authenticated.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、重要な施設の入退出管理等を目的
として、被認証者が予め登録されている個人かどうかを
識別して認証を行う個人認証装置への関心が高まってき
ている。一般にこれらの個人認証装置においては、個人
を識別するために指紋が使用されることが多い。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing interest in personal authentication devices that identify whether a person to be authenticated is a preregistered individual for authentication in order to manage entrance and exit of important facilities. Generally, in these personal authentication devices, fingerprints are often used to identify individuals.

【0003】このような個人認証装置で用いられる指紋
入力装置においては、指紋の検出に関して従来から様々
な方法が提案されている。このうち最も多いものは光学
的に指紋を二次元画像信号として検出する方法である。
さらに、指紋の凹凸に応じた押圧力を二次元画像信号と
して検出する方法もいくつか提案されている。
In the fingerprint input device used in such a personal identification device, various methods have been conventionally proposed for detecting a fingerprint. The most common of these is a method of optically detecting a fingerprint as a two-dimensional image signal.
Furthermore, some methods have been proposed in which the pressing force corresponding to the unevenness of the fingerprint is detected as a two-dimensional image signal.

【0004】また、指全体の画像信号から指の長手方向
への一次元の多値射影信号を構成し、この信号を指の特
徴量として認証用信号に用いる方法も提案されている。
(「指の特徴を用いた個人認証方式」竹田、内田、平
松、松浪、電子情報通信学会技術研究報告:PRU89
−50参照)。この方法によると、認証用信号が一次元
で構成されるために、二次元信号である指紋画像に比べ
てデータ量を削減することができ、かつ処理アルゴリズ
ムを簡素化することができる。このため、信号処理速度
が向上し、認証照合に必要な時間を短縮することができ
る。
A method has also been proposed in which an image signal of the entire finger is used to form a one-dimensional multi-valued projection signal in the longitudinal direction of the finger, and this signal is used as an authentication signal as a characteristic amount of the finger.
("Personal authentication method using finger characteristics" Takeda, Uchida, Hiramatsu, Matsunami, IEICE Technical Report: PRU89
-50). According to this method, since the authentication signal is one-dimensionally configured, it is possible to reduce the data amount as compared with the fingerprint image which is a two-dimensional signal, and it is possible to simplify the processing algorithm. For this reason, the signal processing speed is improved, and the time required for authentication verification can be reduced.

【0005】さらに、指の長さ方向に対して直交する方
向に長い複数の線状電極を指の長さ方向に配列して線状
電極アレイを構成し、その線状電極アレイに指を押し付
けたときの隣り合う電極間の抵抗値を指の長さ方向に順
次読取り合成した信号を認証用信号として用いる個人認
証装置も提案されている。この装置によれば、光学系が
不要となり装置の小形・低価格化が可能となる。
Further, a plurality of linear electrodes that are long in a direction orthogonal to the lengthwise direction of the finger are arranged in the lengthwise direction of the finger to form a linear electrode array, and the finger is pressed against the linear electrode array. There is also proposed an individual authentication device that uses a signal obtained by sequentially reading and combining resistance values between adjacent electrodes in the finger length direction as an authentication signal. According to this device, an optical system is not required, and the device can be downsized and the cost can be reduced.

【0006】ところが、上述したような指紋もしくは指
の特徴などの被認証者の身体的特徴を検出する個人認証
装置においては、得られる認証用信号の信号強度は指表
面からの発汗量に大きく依存している。また、指表面の
発汗量には個人差がある。それゆえに、極端に指表面の
発汗量の少ない被認証者を測定した場合、乾燥した指の
一部で局所的に生じる発汗が原因となって、認証用信号
にスパイク状のノイズが発生する頻度が高くなる。図4
は、この様なスパイク状ノイズが発生した認証用信号の
例である。なお、図4において横軸は隣り合う2つの電
極の位置を示し、縦軸は隣り合う2つの電極間の抵抗値
の変化に応じて変動する認証用信号の出力Viを示して
いる。
However, in the personal identification device for detecting the physical characteristics of the person to be authenticated such as the fingerprint or the characteristics of the finger as described above, the signal strength of the obtained authentication signal largely depends on the amount of perspiration from the finger surface. are doing. Further, there is an individual difference in the amount of sweat on the finger surface. Therefore, when a person to be authenticated with extremely small amount of sweat on the finger surface is measured, the frequency of spike noise in the authentication signal due to the perspiration that occurs locally on a part of a dry finger. Becomes higher. FIG.
Is an example of the authentication signal in which such spike noise is generated. In addition, in FIG. 4, the horizontal axis represents the position of two adjacent electrodes, and the vertical axis represents the output Vi of the authentication signal that varies according to the change in the resistance value between the two adjacent electrodes.

【0007】上述したように、このようなスパイク状ノ
イズは乾燥した指の一部で局所的に生じる発汗が原因と
考えられているが、同一個人においても指表面における
発汗の状態は測定の度に異なるため、スパイク状ノイズ
の再現性は低く、その信号強度も測定毎に大きく変動す
るという問題があった。したがって、このようなノイズ
が照合時において特徴情報として誤認され、照合精度が
低下するという問題があった。
As described above, such spike-like noise is considered to be caused by local sweating on a part of a dry finger, but the sweating state on the finger surface is measured every time even in the same individual. Therefore, there is a problem that the reproducibility of spike-like noise is low and the signal strength of the spike-like noise also varies greatly with each measurement. Therefore, there is a problem that such noise is erroneously recognized as feature information at the time of matching and the matching accuracy is lowered.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、画像
信号を用いる代わりに指の長さ方向に対して直交する方
向に長い複数の線状電極を指の長さ方向に配列して線状
電極アレイを構成し、その線状電極アレイに指を押し付
けたときの隣り合う電極間の抵抗値を指の長さ方向に順
次読取り合成した信号を認証用信号として用いる個人認
証装置においては、指表面の発汗量の少ない被認証者を
測定した場合にスパイク状ノイズが発生しやすく、照合
精度が低下するという問題点があった。
As described above, instead of using an image signal, a plurality of linear electrodes that are long in the direction orthogonal to the length direction of the finger are arranged in the length direction of the finger to form a linear shape. In the personal authentication device that constitutes an electrode array and sequentially reads and combines the resistance value between adjacent electrodes when the finger is pressed against the linear electrode array in the length direction of the finger as the authentication signal, There is a problem that spike-like noise is likely to occur when a person to be authenticated with a small amount of sweat on the surface is measured, and collation accuracy decreases.

【0009】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、認証用信号に含まれるスパイク状ノイズを効果的
に除去することで、指表面の発汗量の少ない被認証者に
対しても高い照合精度が得られる個人認証装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and effectively removes spike-like noise included in an authentication signal, so that even a person to be authenticated who has a small amount of sweat on the finger surface can authenticate it. An object of the present invention is to provide a personal identification device that can obtain high matching accuracy.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、線状電極アレ
イのアレイ方向に沿って指が接触することによる該線状
電極アレイの隣接電極間の抵抗値の分布から指の特徴を
抽出して特徴パターンデータを出力する特徴抽出手段
と、前記特徴パターンデータのスパイク状ノイズを除去
するスパイク状ノイズ除去手段と、このスパイク状ノイ
ズ除去手段を介して出力される特徴パターンデータと予
め登録されている特徴パターンデータとを比較照合する
照合手段とを備えたことを特徴とする。
According to the present invention, a feature of a finger is extracted from a distribution of resistance values between adjacent electrodes of the linear electrode array due to contact of the finger along the array direction of the linear electrode array. Characteristic extraction means for outputting characteristic pattern data, spike-shaped noise removing means for removing spike-shaped noise of the characteristic pattern data, and characteristic pattern data output via the spike-shaped noise removal means are registered in advance. It is characterized in that it is provided with a collating means for comparing and collating the existing characteristic pattern data.

【0011】このように本発明においては、線状電極ア
レイの隣接電極間の抵抗値の分布から指の特徴が抽出さ
れ、特徴パターンデータとして出力された後、この特徴
パターンデータに含まれているスパイク状ノイズが除去
される。そして、このスパイク状ノイズ除去手段を介し
て出力される特徴パターンデータと、予め登録されてい
る特徴パターンデータとが比較照合される。このとき双
方の特徴パターンデータからはスパイク状ノイズが除去
されているので、特徴パターンデータの測定時における
被認証者の指表面の発汗の影響を考慮すること無く、指
の特徴パターンのみを比較照合することができる。すな
わち被認証者の指の発汗における個人差、もしくは測定
時における指の発汗の状態に関わりなく高い照合精度を
得ることができる。
As described above, according to the present invention, the finger feature is extracted from the distribution of the resistance value between the adjacent electrodes of the linear electrode array, is output as the feature pattern data, and is then included in the feature pattern data. Spike noise is removed. Then, the characteristic pattern data output via the spike-shaped noise removing means and the previously registered characteristic pattern data are compared and collated. At this time, spike noise is removed from both feature pattern data, so only the feature pattern of the finger is compared and collated without considering the effect of perspiration on the finger surface of the authenticated person when measuring the feature pattern data. can do. That is, high matching accuracy can be obtained regardless of individual differences in sweating of the finger of the person to be authenticated or the state of sweating of the finger during measurement.

【0012】本発明の一つの態様による個人認証装置
は、線状電極アレイのアレイ方向に沿って指が接触する
ことによる該線状電極アレイの隣接電極間の抵抗値の分
布から指の特徴を抽出し、該線状電極アレイのアレイ方
向に沿って変化する特徴パターンデータを順次出力する
特徴抽出手段と、この特徴抽出手段から順次出力される
特徴パターンデータと前記線状電極アレイのアレイ方向
の前後の特徴パターンデータとの二つの差を求め、これ
ら二つの差がいずれも所定の閾値より大きい場合は該前
後の特徴パターンデータのいずれかを出力し、そうでな
い場合には該特徴パターンデータをそのまま出力するこ
とによりスパイク状ノイズを除去するスパイク状ノイズ
除去手段と、このスパイク状ノイズ除去手段を介して出
力される特徴パターンデータと予め登録されている特徴
パターンデータとを比較照合する照合手段と備えたこと
を特徴とする。
The personal identification device according to one aspect of the present invention determines the characteristics of a finger from the distribution of the resistance value between the adjacent electrodes of the linear electrode array due to the contact of the finger along the array direction of the linear electrode array. Feature extracting means for extracting and sequentially outputting feature pattern data that changes along the array direction of the linear electrode array, feature pattern data sequentially output from the feature extracting means, and the array direction of the linear electrode array. If two differences between the preceding and following characteristic pattern data are obtained, and if any of these two differences is larger than a predetermined threshold value, then one of the preceding and following characteristic pattern data is output, and if not, the characteristic pattern data is output. Spike noise removing means for removing spike noise by outputting as it is, and a characteristic pattern output through the spike noise removing means Characterized by comprising a verification means for comparing compares the feature pattern data is data registered in advance.

【0013】このように構成された個人認証装置では、
線状電極アレイの隣接電極間の抵抗値の分布から指の特
徴が抽出され、線状電極アレイのアレイ方向に沿って変
化する特徴パターンデータが順次出力される。そして、
これらの特徴パターンデータは、その前後の特徴パター
ンデータと比較され、それに基づいてスパイク状ノイズ
であれば除去する処理が施される。すなわち、ある特徴
パターンデータがスパイク状ノイズであるとすると、そ
の特徴パターンデータの値はその前後の特徴パターンデ
ータの値に比べて十分に大きい値をとると考えられるこ
とから、ある特徴パターンデータとその前後の特徴パタ
ーンデータとの差をそれぞれ所定の閾値と比較すること
で、その特徴パターンデータがスパイク状ノイズである
かどうか検出し、スパイク状ノイズであればその除去を
行う。
In the personal authentication device configured as described above,
The finger feature is extracted from the distribution of the resistance value between the adjacent electrodes of the linear electrode array, and the feature pattern data that changes along the array direction of the linear electrode array is sequentially output. And
These characteristic pattern data are compared with the characteristic pattern data before and after the characteristic pattern data, and based on the characteristic pattern data, processing for removing spike noise is performed. That is, if a certain characteristic pattern data is spike noise, it is considered that the value of the characteristic pattern data is sufficiently larger than the values of the characteristic pattern data before and after the characteristic pattern data. By comparing the difference with the characteristic pattern data before and after that with a predetermined threshold value, it is detected whether or not the characteristic pattern data is spike noise, and if it is spike noise, it is removed.

【0014】このとき、閾値を適当に設定することで、
被認証者の特徴から実際に変化している特徴パターンは
そのままにし、その中に含まれているスパイク状ノイズ
のみを検出することができる。そして、ある特徴パター
ンデータがスパイク状ノイズと検出されると、その特徴
パターンデータは出力せず、その前後の特徴パターンデ
ータのいずれかを代わりに出力することによって、スパ
イク状ノイズを除去する。線状電極アレイのアレイ方向
に沿って得られる隣接する三つの特徴パターンデータ
は、アレイ方向において近接した範囲のデータであるこ
とから、このようにスパイク状ノイズが検出された特徴
パターンデータに代えて前後のいずれかの特徴パターン
データを出力しても、本来の特徴パターンと実質上変わ
らないと考えることができる。
At this time, by setting the threshold appropriately,
The characteristic pattern that actually changes from the characteristic of the person to be authenticated can be left as it is, and only the spike-shaped noise contained in it can be detected. Then, when certain characteristic pattern data is detected as spike noise, the characteristic pattern data is not output, and one of the characteristic pattern data before and after that is output instead to remove the spike noise. Since the three adjacent feature pattern data obtained along the array direction of the linear electrode array are data in a range close to each other in the array direction, instead of the feature pattern data in which spike noise is detected, It can be considered that even if one of the preceding and following characteristic pattern data is output, it is substantially the same as the original characteristic pattern.

【0015】また本発明の別の態様による個人認証装置
は、複数の線状電極を配列してなる線状電極アレイと、
この線状電極アレイのアレイ方向に沿って指が接触する
ことによる該線状電極アレイの隣接電極間の抵抗値の分
布を検出する検出手段と、この検出手段の出力信号を対
数増幅する対数増幅手段と、この対数増幅手段の出力信
号を信号処理して指の特徴パターンデータを順次出力す
る信号処理手段と、この信号処理手段から出力される前
記特徴パターン出力信号と予め登録されている特徴パタ
ーンデータとを比較照合する照合手段とを備えたことを
特徴とする。なお、信号処理手段は、例えば対数増幅手
段によって対数増幅された出力信号について、フィルタ
リング処理、アナログ−ディジタル変換などを行い特徴
データパターンとして出力する。
A personal identification device according to another aspect of the present invention includes a linear electrode array in which a plurality of linear electrodes are arranged,
Detecting means for detecting a distribution of resistance values between adjacent electrodes of the linear electrode array due to contact of a finger along the array direction of the linear electrode array, and logarithmic amplification for logarithmically amplifying an output signal of the detecting means. Means, signal processing means for performing signal processing on the output signal of the logarithmic amplification means, and sequentially outputting characteristic pattern data of the finger, and the characteristic pattern output signal output from the signal processing means and the characteristic pattern registered in advance. It is characterized by comprising a collating means for comparing and collating with data. The signal processing means performs filtering processing, analog-digital conversion, and the like on the output signal logarithmically amplified by the logarithmic amplification means, and outputs it as a characteristic data pattern.

【0016】このように構成された個人認証装置では、
被認証者の指の特徴を示す出力信号が一律に対数増幅さ
れることによって、スパイク状ノイズのように本来の特
徴パターンに依存した信号に比べてきわめて振幅の大き
い成分は圧縮されるため、相対的にスパイク状ノイズの
強度比を減じることができる。
In the personal authentication device configured as described above,
By uniformly logarithmically amplifying the output signal that indicates the characteristics of the finger of the person to be authenticated, a component with an extremely large amplitude, such as spike-like noise, is compressed compared to the signal that depends on the original characteristic pattern. Therefore, the intensity ratio of spike noise can be reduced.

【0017】本発明のさらに別の態様による個人認証装
置は、線状電極アレイのアレイ方向に沿って指が接触す
ることによる該線状電極アレイの隣接電極間の抵抗値の
分布から指の特徴を抽出して特徴パターンデータを出力
する特徴抽出手段と、前記線状電極アレイの下部に設け
られた発熱抵抗体と、前記特徴抽出手段から出力される
特徴パターンデータと予め登録されている特徴パターン
データとを比較照合する照合手段とを備えたことを特徴
とする。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a personal identification device, which is characterized by a distribution of resistance values between adjacent electrodes of the linear electrode array due to contact of the finger along the array direction of the linear electrode array. Characteristic extracting means for extracting the characteristic pattern data and outputting the characteristic pattern data, a heating resistor provided under the linear electrode array, the characteristic pattern data output from the characteristic extracting means, and the characteristic pattern registered in advance. It is characterized by comprising a collating means for comparing and collating with data.

【0018】このように構成された個人認証装置では、
被認証者の指を接触させる線状電極アレイの下部に、例
えば線状電極アレイにおける電極面の空隙に位置して発
熱抵抗体が設けられている。被認証者の指の特徴抽出時
に発熱抵抗体を通電して加熱すると、その熱が線状電極
アレイに接触している被認証者の指に伝わり、被認証者
の指表面全体の発汗が促される。前述したようにスパイ
ク状ノイズの発生する原因は、乾燥した指の一部で局所
的に生じる発汗にあるので、このように指表面全体の発
汗させることで局所的な発汗がなくなり、スパイク状ノ
イズの発生を防ぐことができる。
In the personal authentication device configured as described above,
A heating resistor is provided below the linear electrode array that is brought into contact with the finger of the person to be authenticated, for example, located in a gap on the electrode surface of the linear electrode array. When the heating resistor is energized and heated when extracting the characteristics of the finger of the person to be authenticated, the heat is transferred to the finger of the person to be authenticated who is in contact with the linear electrode array, which promotes perspiration on the entire finger surface of the person to be authenticated. Be done. As described above, the cause of the spike noise is the perspiration that locally occurs on a part of a dry finger. Therefore, sweating the entire finger surface eliminates the local perspiration, and the spike noise is generated. Can be prevented.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係る個人認証装置の概略構成を示す図である。図1に示
すように、実施形態の個人認証装置は、指の特徴を入力
するための特徴入力部11と、この特徴入力部11を介
して指の特徴情報を電気信号として求める求める特徴情
報計算部12と、この特徴情報計算部12の出力に対し
てフィルタリング処理、アナログ−ディジタル変換を行
うことにより指の特徴パターンデータを出力する信号処
理部13と、この出力にスパイク状ノイズが発生した場
合にこれを除去するスパイク状ノイズ除去処理部14
と、スパイク状ノイズ除去処理部14から出力された特
徴パターンデータと予め登録されている特徴パターンデ
ータとを比較照合するとともに、スパイク状ノイズが除
去された新たな特徴パターンデータを登録する登録・照
合部15とで構成される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a view showing the schematic arrangement of a personal authentication apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the personal identification device according to the embodiment has a feature input unit 11 for inputting a feature of a finger, and a feature information calculation for obtaining feature information of the finger as an electric signal via the feature input unit 11. Section 12, a signal processing section 13 that outputs finger characteristic pattern data by performing filtering processing and analog-digital conversion on the output of this characteristic information calculation section 12, and if spike-like noise occurs in this output The spike-shaped noise removal processing unit 14 for removing this
And the feature pattern data output from the spike noise removal processing unit 14 and the feature pattern data registered in advance are compared and registered, and the new feature pattern data from which the spike noise is removed is registered and collated. And the unit 15.

【0020】図2は、特徴入力部11の概略構成を示す
図であり、(a)は側面図、(b)は平面図である。絶
縁性の基板21の表面に線状電極アレイ22が形成され
ている。この線状電極アレイ22は、複数の線状電極を
一次元のアレイ状に配列したものである。基板21の材
料としては、例えばガラスエポキシその他のプリント基
板材料、セラミック、あるいは絶縁被覆を施した金属薄
板などが用いられる。線状電極アレイ22の電極材料と
しては、例えばCu薄膜、Au薄膜、Niメッキ膜、P
t薄膜あるいはPd薄膜のような、人体の皮膚から出る
汗等の体液に侵されにくい導電性材料が用いられる。
2A and 2B are diagrams showing a schematic structure of the feature input section 11, where FIG. 2A is a side view and FIG. 2B is a plan view. The linear electrode array 22 is formed on the surface of the insulating substrate 21. The linear electrode array 22 has a plurality of linear electrodes arranged in a one-dimensional array. As the material of the substrate 21, for example, glass epoxy or other printed circuit board material, ceramic, or a thin metal plate with an insulating coating is used. Examples of the electrode material of the linear electrode array 22 include Cu thin film, Au thin film, Ni plating film, P
A conductive material such as a t-thin film or a Pd-thin film that is not easily attacked by body fluid such as sweat from the human body is used.

【0021】線状電極アレイ22は被認証者の指が接触
されるものであり、電極間隔は指紋を構成する凹凸のピ
ッチを考慮して0.1mm程度とする。また、線状電極
アレイ22のアレイ方向の長さ(アレイ長)は、指の先
端から第二関節を完全に含む長さとする。電極間隔は一
定なので、アレイ長は電極数によって調整することがで
きる。また特徴入力部11は、使用者が指を線状電極ア
レイ22に接触させることができるように、線状電極ア
レイ22の表面を露出させて配設される。特徴入力時に
は、指23を線状電極アレイ22のアレイ方向に沿っ
て、つまり電極の個々の長手方向ほぼに直交するように
押し付ける。
The linear electrode array 22 is to be touched by the finger of the person to be authenticated, and the electrode interval is set to about 0.1 mm in consideration of the pitch of the irregularities forming the fingerprint. The length of the linear electrode array 22 in the array direction (array length) is set so as to completely include the second joint from the tip of the finger. Since the electrode interval is constant, the array length can be adjusted by the number of electrodes. Further, the feature input unit 11 is arranged with the surface of the linear electrode array 22 exposed so that the user can bring his / her finger into contact with the linear electrode array 22. At the time of feature input, the finger 23 is pressed along the array direction of the linear electrode array 22, that is, substantially orthogonal to the individual longitudinal directions of the electrodes.

【0022】図3は、図1中の特徴入力部11および特
徴情報計算部12の回路構成を示す図である。図3に示
すように線状電極アレイ22(図3では、n+1本の電
極21−1〜22−n+1として示している)上に指を
押し付けたときの隣接する電極間の抵抗値を指の長さ方
向に順次読み取って、指の特徴を表す信号出力を得るも
のである。すなわち線状電極アレイ22に被認証者が指
を押し付けると、隣接する2つの電極22i,22i+
1(i=1,2,…,n)間のスペースに指紋を形成す
る凸部が入り込む形となる。この場合、隣接する2つの
電極22i,22i+1間の抵抗値Riは、その電極間
スペースに入り込む指の凸部の量に応じて変化すること
になる。つまり、電極間スペースに入り込む凸部の量が
多ければ、それだけRiの値は低くなる。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of the feature input unit 11 and the feature information calculation unit 12 in FIG. As shown in FIG. 3, the resistance value between adjacent electrodes when a finger is pressed onto the linear electrode array 22 (shown as n + 1 electrodes 21-1 to 22-n + 1 in FIG. 3) is shown in FIG. By sequentially reading in the length direction, a signal output representing the characteristics of the finger is obtained. That is, when the person to be authenticated presses his / her finger on the linear electrode array 22, two adjacent electrodes 22i, 22i +
The convex portion forming the fingerprint enters the space between 1 (i = 1, 2, ..., N). In this case, the resistance value Ri between the two adjacent electrodes 22i and 22i + 1 changes according to the amount of the convex portion of the finger that enters the inter-electrode space. That is, the greater the amount of the protrusions that enter the inter-electrode space, the lower the value of Ri.

【0023】電極22−1〜22−nの一端にはそれぞ
れアナログスイッチ群2aの一端が接続され,電極22
−2〜22−n+1の他端にはそれぞれアナログスイッ
チ群2bの一端が接続されている。電極22−1〜22
−n+1の本数によってアナログスイッチ群2a,2b
は多チャンネルとなるので、これらをアナログマルチプ
レクサICで構成することで、回路を小型にすることが
できる。アナログスイッチ群2a,2bは、タイミング
制御回路3から出力されるタイミング制御信号Stが与
えられることによって、2つの電極の組み合わせを22
−1と22−2、22−2と22−3、…22−nと2
2−n+1と順次切り替える。
One end of the analog switch group 2a is connected to one end of each of the electrodes 22-1 to 22-n.
The other ends of −2 to 22-n + 1 are connected to one end of the analog switch group 2b, respectively. Electrodes 22-1 to 22
-N + 1 number of analog switch groups 2a, 2b
Since it has multiple channels, the circuit can be downsized by configuring these with an analog multiplexer IC. The analog switch groups 2a and 2b receive the timing control signal St output from the timing control circuit 3 to change the combination of two electrodes to 22.
-1 and 22-2, 22-2 and 22-3, ... 22-n and 2
2-n + 1 is sequentially switched.

【0024】アナログスイッチ群2bの他端は共通接続
され、この共通接続点に基準抵抗Rref が接続されてい
る。またアナログスイッチ群2aの他端は共通接続さ
れ、この共通接続点に、隣接する2つの電極22i,2
2i+1間と基準抵抗Rref との直列回路に電圧を印加
する電圧源Voが接続されている。このとき基準抵抗R
ref の両端の電位差Viは次式で与えられる。
The other end of the analog switch group 2b is commonly connected, and the reference resistor Rref is connected to this common connection point. The other end of the analog switch group 2a is commonly connected, and two adjacent electrodes 22i, 2 are connected to this common connection point.
A voltage source Vo for applying a voltage is connected to a series circuit between 2i + 1 and a reference resistor Rref. At this time, the reference resistance R
The potential difference Vi across ref is given by the following equation.

【0025】Vi=Rref ・Vo/(Rref +Ri) また、アナログスイッチ群2bの他端の共通接続点に
は、さらにサンプル・ホールド回路4が接続されてい
る。サンプル・ホールド回路4はタイミング制御回路3
から出力されるタイミング制御信号Stが与えられ、ア
ナログスイッチ群2a,2bのスイッチ切り替えの動作
と同期して、基準抵抗Rref の両端の電位差Viを順次
読み取る。なお、アナログスイッチ群2a,2b、タイ
ミング制御回路3、サンプル・ホールド回路4、基準抵
抗Rref 、電圧源Voにより特徴情報計算部12が構成
されている。
Vi = Rref.Vo / (Rref + Ri) Further, a sample hold circuit 4 is further connected to the common connection point at the other end of the analog switch group 2b. The sample and hold circuit 4 is the timing control circuit 3
The timing control signal St output from the reference resistor Rref is supplied to the timing control signal St, and the potential difference Vi across the reference resistor Rref is sequentially read in synchronization with the switching operation of the analog switch groups 2a and 2b. The analog switch groups 2a and 2b, the timing control circuit 3, the sample and hold circuit 4, the reference resistance Rref, and the voltage source Vo constitute a characteristic information calculation unit 12.

【0026】すなわち、特徴情報計算部12において、
アナログスイッチ群2a,2bは抵抗値を検出すべき隣
接する2つの電極の組み合わせを22−1と22−2、
22−2と22−3、…22−nと22−n+1と順次
切り替えて、隣接する2つの電極間の抵抗Riと基準抵
抗Rref との直列回路に電圧を印加し、サンプル・ホー
ルド回路4は基準抵抗Rref の両端の電位差Viを指の
長さ方向に順次読み取り、信号出力を得る。図4は、こ
のようにして読み取られる電位差Viを時系列にプロッ
トして示し、さらに、その一部分について拡大して示し
た図である。なお、図4で横軸は隣接する2つの電極の
位置を示し、縦軸は電位差Viを示している。図4に示
すように、指の長手方向への多値射影信号と等価なパタ
ーンが得られている。また、拡大部分で示されるよう
に、i=kにおいてスパイク状ノイズが発生している。
これは、電極22k,22k+1間の抵抗値の読取り時
にスパイク状ノイズが発生したことを示している。
That is, in the characteristic information calculation unit 12,
The analog switch groups 2a and 2b have two adjacent electrode combinations 22-1 and 22-2 whose resistance values are to be detected,
22-2 and 22-3, ... 22-n and 22-n + 1 are sequentially switched to apply a voltage to the series circuit of the resistance Ri and the reference resistance Rref between two adjacent electrodes, and the sample and hold circuit 4 The potential difference Vi across the reference resistor Rref is sequentially read in the finger length direction to obtain a signal output. FIG. 4 is a diagram in which the potential difference Vi thus read is plotted in a time series, and a part thereof is enlarged and shown. In FIG. 4, the horizontal axis represents the positions of two adjacent electrodes, and the vertical axis represents the potential difference Vi. As shown in FIG. 4, a pattern equivalent to the multivalued projection signal in the longitudinal direction of the finger is obtained. Further, as shown in the enlarged portion, spike-like noise occurs at i = k.
This indicates that spike noise was generated when reading the resistance value between the electrodes 22k and 22k + 1.

【0027】次に、本実施形態におけるスパイク状ノイ
ズの除去動作について、図5に示すフローチャートを参
照しながら説明する。まず、特徴入力部11において指
の特徴を入力され、特徴情報計算部12において特徴情
報を求められ、信号処理部13においてフィルタリング
処理、アナログ−ディジタル変換を行われることによっ
て得られる特徴パターンデータA(i)=(V1 ,V2
,…,Vn )がノイズ除去演算処理部14に入力され
る(ステップS1)。今、この特徴パターンデータA
(i)はスパイク状ノイズを含んでいるものとする。
Next, the spike noise removing operation in this embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. First, the feature pattern data A () obtained by inputting the feature of a finger in the feature input unit 11, obtaining feature information in the feature information calculation unit 12, and performing filtering processing and analog-digital conversion in the signal processing unit 13. i) = (V1, V2
, ..., Vn) are input to the noise removal calculation processing unit 14 (step S1). Now, this characteristic pattern data A
It is assumed that (i) contains spike noise.

【0028】次に、特徴パターンデータA(i)の変数
iについて2を初期値としてスパイク状ノイズの除去を
始める(ステップS2)。これは、後述するように本実
施形態においては隣接する三つの特徴パターンデータV
i-1 ,Vi ,Vi+1 について比較を行うため、ある特徴
パターンデータVi についてスパイク状ノイズか否かの
判定を行うためには、少なくともその前に一つの特徴パ
ターンデータVi-1 が必要であるからである。
Next, with respect to the variable i of the characteristic pattern data A (i), the removal of spike noise is started with an initial value of 2 (step S2). As will be described later, this is due to three characteristic pattern data V that are adjacent to each other in this embodiment.
Since i-1, Vi, and Vi + 1 are compared with each other, at least one characteristic pattern data Vi-1 is required in advance to judge whether or not a certain characteristic pattern data Vi is spike noise. Because there is.

【0029】ここで、ある特徴パターンデータVi につ
いてスパイク状ノイズか否かの判定は、以下のように行
う。まず、Vi −Vi-1 の値と所定の閾値Vth1 とを比
較する(ステップS3)。ここで、Vi −Vi-1 の値が
所定の閾値Vth1 より小さい場合は、その特徴パターン
データVi はスパイク状ノイズでないものとしてデータ
はそのままにする(ステップS4)。
Here, the determination as to whether or not the certain characteristic pattern data Vi is spike noise is performed as follows. First, the value of Vi-Vi-1 is compared with a predetermined threshold value Vth1 (step S3). If the value of Vi-Vi-1 is smaller than the predetermined threshold value Vth1, the characteristic pattern data Vi is regarded as not spike noise and the data is left as it is (step S4).

【0030】Vi −Vi-1 の値が所定の閾値Vth1 より
大きい場合は、その特徴パターンデータVi は一つ前の
特徴パターンデータVi に比べて大きく変化しているこ
とになりスパイク状ノイズである可能性があるため、さ
らにVi −Vi+1 の値と所定の閾値Vth2 とを比較する
(ステップS5)。
When the value of Vi-Vi-1 is larger than the predetermined threshold value Vth1, the characteristic pattern data Vi is largely changed as compared with the preceding characteristic pattern data Vi, and it is a spike noise. Since there is a possibility, the value of Vi-Vi + 1 is further compared with a predetermined threshold value Vth2 (step S5).

【0031】Vi −Vi+1 の値が閾値Vth2 より小さい
場合は、その特徴パターンデータVi はスパイク状ノイ
ズでないものとしてデータはそのままにする(ステップ
S4)。
If the value of Vi-Vi + 1 is smaller than the threshold value Vth2, the characteristic pattern data Vi is regarded as not spike noise and the data is left as it is (step S4).

【0032】Vi −Vi+1 の値が閾値Vth2 より大きい
場合は、その特徴パターンデータVi は前後の特徴パタ
ーンデータVi-1 ,Vi+1 に比べて十分に大きいため、
スパイク状ノイズであると判定し、その特徴パターンデ
ータVi をVi-1 もしくはVi+1 の値と置き換える(ス
テップS6)。これは、線状電極アレイ22のアレイ方
向に沿って隣接する三つの特徴パターンデータVi-1 ,
Vi ,Vi+1 は、アレイ方向において近接した範囲のデ
ータであることから、スパイク状ノイズが検出された特
徴パターンデータVi に代えて前後のいずれかの特徴パ
ターンデータVi-1 ,Vi+1 を出力しても、本来の特徴
パターンVi と実質上変わらないと考えることができる
からである。
When the value of Vi-Vi + 1 is larger than the threshold value Vth2, the characteristic pattern data Vi is sufficiently larger than the preceding and succeeding characteristic pattern data Vi-1, Vi + 1.
It is determined that the noise is spike-like noise, and the characteristic pattern data Vi is replaced with the value of Vi-1 or Vi + 1 (step S6). This is the three characteristic pattern data Vi-1, which are adjacent in the array direction of the linear electrode array 22.
Since Vi and Vi + 1 are data in a range close to each other in the array direction, instead of the characteristic pattern data Vi in which spike-like noise is detected, one of the preceding and following characteristic pattern data Vi-1 and Vi + 1 is replaced. This is because it can be considered that even if it is output, it is substantially the same as the original characteristic pattern Vi.

【0033】なお、線状電極アレイ22のアレイ方向に
近接した範囲においても特徴パターンデータの値に大き
な変化が生じることも考えられるので、置き換える特徴
パターンデータの値について、例えばその前後の特徴パ
ターンデータVi-1 およびVi+1 の値の平均をとるよう
な処理を行っても良い。
Since it is possible that the value of the characteristic pattern data may greatly change even in a range close to the array direction of the linear electrode array 22, the value of the characteristic pattern data to be replaced is, for example, the characteristic pattern data before and after the value. You may perform the process which takes the average of the value of Vi-1 and Vi + 1.

【0034】さらに、ステップS3〜S7の動作につい
て、特徴パターンデータVi におけるiの値を増やしな
がらi=n−1まで、すなわち特徴パターンデータVn-
1 までスパイク状ノイズであるか否かの判定を行う(ス
テップS7)。これは、上述したように本実施形態にお
いては隣接する三つの特徴パターンデータVi-1 ,Vi
,Vi+1 について比較を行うため、ある特徴パターン
データVi についてスパイク状ノイズか否かの判定を行
うためには、少なくともその後に一つの特徴パターンデ
ータVi+1 が必要であるからである。
Further, regarding the operations of steps S3 to S7, the value of i in the characteristic pattern data Vi is increased until i = n-1, that is, the characteristic pattern data Vn-.
It is determined whether the noise is spike noise up to 1 (step S7). This is because, as described above, in the present embodiment, three adjacent characteristic pattern data items Vi-1 and Vi-1.
, Vi + 1 for comparison, and for determining whether or not a certain characteristic pattern data Vi is spike noise, at least one characteristic pattern data Vi + 1 is required thereafter.

【0035】以上により、特徴パターンデータA(i)
に含まれるスパイク状ノイズは完全に除去され、被認証
者の指の特徴を正しく表す特徴パターンデータA(i)
が得られる(ステップS8)。このとき、閾値Vth1 ,
Vth2 の値を適当に調整することで被認証者の指の特徴
を正確に反映し、スパイク状ノイズのみを除去すること
ができる。なお、閾値Vth1 ,Vth2 は同一の値(Vth
1 =Vth2 )になるようにしてもよく、特徴パターンデ
ータの値に対して適宜変化していくようにしてもよい。
From the above, the characteristic pattern data A (i)
The spike-like noise included in is completely removed, and the feature pattern data A (i) that correctly represents the features of the finger of the person to be authenticated.
Is obtained (step S8). At this time, the threshold value Vth1,
By properly adjusting the value of Vth2, it is possible to accurately reflect the characteristics of the finger of the person to be authenticated and remove only spike noise. The threshold values Vth1 and Vth2 have the same value (Vth
1 = Vth2) or may be appropriately changed with respect to the value of the characteristic pattern data.

【0036】ここで、本実施形態において抽出された特
徴パターンデータ(以下認証用データA(i)と記
す。)と、予め登録されてファイルシステム等から読み
出された特徴パターンデータ(以下登録データAd
(i)と記す。)との比較照合について以下に説明す
る。
Here, the characteristic pattern data (hereinafter referred to as authentication data A (i)) extracted in this embodiment, and the characteristic pattern data registered in advance and read from a file system or the like (hereinafter referred to as registered data). Ad
It is written as (i). ) Will be described below.

【0037】まず、認証用データと登録データとの位置
合わせ処理を行う。すなわち、登録データAd(i)は
特徴入力部11において指を線状電極アレイ22上にあ
る一定の状態で置いたときに得られたものであるが、認
証用データA(i)を得るときの特徴入力部11上で使
用者が指を置く状態は、登録データAd(i)を得たと
きと同じとは限らない。そこで、認証用データA(i)
について、登録データAd(i)を得たときと同じ位置
状態で得たのと同様の状態を作り出すために位置合わせ
処理が行われる。まず、Ad(i)とA(i)をmだけ
ずらしたA(i+m)との2乗誤差をある範囲にわたっ
て加算する。この加算値をS(m)とすると、これはm
の値の範囲によって次式(1)(2)のいずれかとな
る。なお、m≧0は指を例えば指先方向に移動させた状
態に相当し、m<0は指をこれと逆方向つまり根元方向
に移動させた状態に相当する。
First, the registration process of the authentication data and the registration data is performed. That is, although the registration data Ad (i) is obtained when the finger is placed on the linear electrode array 22 in a certain state in the feature input unit 11, when the authentication data A (i) is obtained. The state in which the user puts his / her finger on the characteristic input unit 11 is not necessarily the same as when the registration data Ad (i) is obtained. Therefore, the authentication data A (i)
The registration processing is performed in order to create a state similar to that obtained in the same position state as when the registration data Ad (i) was obtained. First, the squared error between Ad (i) and A (i + m) obtained by shifting A (i) by m is added over a certain range. If this added value is S (m), this is m
Either of the following expressions (1) and (2) depends on the range of the value of. Note that m ≧ 0 corresponds to a state where the finger is moved in the fingertip direction, and m <0 corresponds to a state where the finger is moved in the opposite direction, that is, the root direction.

【0038】[0038]

【数1】 [Equation 1]

【0039】この加算値S(m)は、A(i+m)とA
d(i)との一致度を表わすパラメータであり、このS
(m)の値が小さいほど一致していることを示す。mを
ある範囲で変化させ、S(m)の値が最小となるときの
mを位置ずれ量Mとし、このMのところで位置合わせが
できたと判定する。次に、位置合わせされた認証用デー
タA(i+M)と登録データAd(i)との相違度Eを
次式(3)(4)により計算する。
This added value S (m) is calculated by A (i + m) and A (i + m)
This is a parameter indicating the degree of coincidence with d (i), and this S
It is indicated that the smaller the value of (m) is, the closer the agreement is. By changing m within a certain range, m when the value of S (m) becomes the minimum is set as the position shift amount M, and it is determined that the position of M is aligned. Next, the difference E between the registered authentication data A (i + M) and the registered data Ad (i) is calculated by the following equations (3) and (4).

【0040】[0040]

【数2】 [Equation 2]

【0041】この相違度Eは、位置合わせされたA(i
+M)とAd(i)の2乗誤差をある範囲にわたって和
算したものを同じ範囲のAd(i)の2乗和で正規化し
たものである。すなわち、この相違度Eは位置合わせさ
れた認証用データA(i+M)と登録データAd(i)
との相違度を表したもので、Eの値が大きいほど両信号
の違いが大きく、値が小さいほど両信号が似ていること
を示す。なお、この処理の際、スパイク状ノイズが存在
すると、二乗誤差の値が大きくなってしまい、照合精度
が低下していた。
This dissimilarity E is obtained by aligning A (i
+ M) and the square error of Ad (i) are summed over a certain range and then normalized by the sum of squares of Ad (i) in the same range. That is, the difference E is obtained by comparing the registered authentication data A (i + M) with the registration data Ad (i).
The greater the value of E, the greater the difference between the two signals, and the smaller the value, the more similar the two signals. In this process, if spike-like noise is present, the value of the squared error becomes large and the matching accuracy is lowered.

【0042】次に、相違度Eと予め定められた閾値TH
とを比較し、E≦THならば両信号は一致しており被認
証者を本人と判断して照合処理を終了する。また、E>
THならば両信号が一致していないと判断し、被認証者
を他人と判断して照合処理を終了する。
Next, the dissimilarity E and a predetermined threshold TH
Are compared, and if E ≦ TH, both signals match and it is judged that the person to be authenticated is the person himself and the collation processing is ended. Also, E>
If it is TH, it is determined that the two signals do not match, it is determined that the person to be authenticated is another person, and the matching process is ended.

【0043】次に、図6〜図9を参照して本発明の他の
実施形態を説明する。なお、以降の実施形態においては
図1〜図3と相対応する部分に同一符号を付して、第1
の実施形態との相違点を中心に述べる。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following embodiments, parts corresponding to those in FIGS.
The following description focuses on the differences from the first embodiment.

【0044】(第2の実施形態)図6は、本発明の第2
の実施形態に係る個人認証装置の概略構成を示す図であ
る。図6に示すように特徴入力部11と、特徴情報計算
部12と、スパイク状ノイズ除去手段としての対数増幅
部16と、信号処理部13と、登録・照合部15により
構成される。対数増幅部16は特徴情報計算部12の出
力を対数増幅して信号処理部13に送るものである。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
It is a figure which shows schematic structure of the personal identification device which concerns on embodiment of this. As shown in FIG. 6, it comprises a feature input unit 11, a feature information calculation unit 12, a logarithmic amplification unit 16 as spike noise removal means, a signal processing unit 13, and a registration / collation unit 15. The logarithmic amplification section 16 logarithmically amplifies the output of the characteristic information calculation section 12 and sends it to the signal processing section 13.

【0045】図7は、図6中の特徴入力部11、特徴情
報計算部12および対数増幅部16の回路構成を示す図
である。図7に示すように、第1の実施形態におけるサ
ンプル・ホールド回路4の出力側に対数増幅器5を接続
し、この対数増幅器5によってスパイク状ノイズを低減
するようにしたものである。ここで、対数増幅器5はサ
ンプル・ホールド回路4から入力される入力信号をVin
としたときに、以下の式で示される対数増幅を行い出力
信号Vout を得る。
FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of the feature input unit 11, the feature information calculation unit 12, and the logarithmic amplification unit 16 in FIG. As shown in FIG. 7, a logarithmic amplifier 5 is connected to the output side of the sample and hold circuit 4 in the first embodiment, and the spike amplifier noise is reduced by the logarithmic amplifier 5. Here, the logarithmic amplifier 5 inputs the input signal from the sample and hold circuit 4 to Vin.
Then, logarithmic amplification represented by the following equation is performed to obtain an output signal Vout.

【0046】Vout =Alog(Vin/E) ここで、Eは入力の規格化定数、Aは出力の規格化定数
である。このとき、入力信号Vinの値が小さい領域では
入力信号Vinの増加に対して出力信号Vout の増幅率は
増加していくが、入力信号Vinの値がある値をこえると
増幅率は飽和していく。増幅率が飽和し始める入力信号
Vinの値は入力の規格化定数Eによって決まる。すなわ
ち、入力の規格化定数Eを適切に設定することで、スパ
イク状ノイズのように本来の特徴パターンの信号に比べ
て十分に値の大きい成分については増幅度を押さえるこ
とができるので、特徴パターン全体の形は維持したまま
で出力信号から相対的にスパイク状ノイズの強度比を減
じることができる。
Vout = Alog (Vin / E) where E is an input normalization constant and A is an output normalization constant. At this time, in a region where the value of the input signal Vin is small, the amplification factor of the output signal Vout increases as the input signal Vin increases, but when the value of the input signal Vin exceeds a certain value, the amplification factor saturates. Go. The value of the input signal Vin at which the amplification factor begins to saturate is determined by the input normalization constant E. That is, by appropriately setting the normalization constant E of the input, it is possible to suppress the amplification degree for a component having a sufficiently large value as compared with the signal of the original characteristic pattern such as spike-shaped noise. It is possible to relatively reduce the intensity ratio of spike noise from the output signal while maintaining the overall shape.

【0047】図8は、対数増幅器5によるスパイク状ノ
イズの低減効果を実測した図であり、(a)は対数増幅
しないときの特徴パターンを示す図で、(b)は対数増
幅したときの特徴パターン示す図である。図8に示され
ているように特徴パターンに含まれるスパイク状ノイズ
が除去されているのが確認できる。
FIG. 8 is a diagram in which the effect of reducing spike noise by the logarithmic amplifier 5 is actually measured. FIG. 8A is a diagram showing a characteristic pattern without logarithmic amplification, and FIG. 8B is a characteristic with logarithmic amplification. It is a figure which shows a pattern. As shown in FIG. 8, it can be confirmed that the spike noise included in the characteristic pattern is removed.

【0048】(第3の実施形態)図9は、本発明の第3
の実施形態に係る個人認証装置における特徴入力部12
の概略構成を示す図であり、(a)は側面図であり、
(b)は平面図である。図9に示すように図3で示した
第1の実施形態において、基板21の表面および線状電
極アレイ22の近傍に、発熱抵抗体24が線状電極アレ
イ22の空隙を通るように蛇行して配置されている。抵
抗体配線24はこれに電流を流し発熱させることで、線
状電極アレイ22に接触する被認証者の指の発汗を促す
ものであり、抵抗体配線24の材質としては、比較的小
さな電流を流すだけでも大きな発熱が得られるNi−C
r等が好ましい。また、抵抗体配線24は線状電極アレ
イ22の空隙を通るように設けられているが、線状電極
アレイ22の下部の全面を覆うように配置することも可
能であり、場合によっては線状電極アレイ22そのもの
が発熱する構成にすることも可能である。
(Third Embodiment) FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention.
Feature input unit 12 in the personal authentication device according to the embodiment
Is a diagram showing a schematic configuration of, (a) is a side view,
(B) is a plan view. As shown in FIG. 9, in the first embodiment shown in FIG. 3, the heating resistor 24 meanders near the surface of the substrate 21 and the linear electrode array 22 so as to pass through the voids of the linear electrode array 22. Are arranged. The resistor wire 24 is adapted to promote the perspiration of the finger of the person to be authenticated, which comes into contact with the linear electrode array 22, by causing an electric current to flow through the resistor wire 24 to generate heat. Ni-C that can generate a large amount of heat just by flowing it
r and the like are preferable. Further, the resistor wiring 24 is provided so as to pass through the void of the linear electrode array 22, but it may be arranged so as to cover the entire lower surface of the linear electrode array 22, and in some cases, the linear wiring may be provided. The electrode array 22 itself may generate heat.

【0049】本実施形態によると、被認証者が指を線状
電極アレイ22に押し付けて測定を開始したとすると、
発熱抵抗体24で発生した熱が被認証者の指に伝わり、
被認証者の指の発汗が促される。前述のようにスパイク
状ノイズの発生する原因は、乾燥した指で局所的に生じ
る発汗にあるので、指表面全体を発汗させることで局所
的な発汗がなくなり、スパイク状ノイズの発生を防ぐこ
とができる。
According to this embodiment, if the person to be authenticated presses his or her finger against the linear electrode array 22 to start the measurement,
The heat generated by the heating resistor 24 is transmitted to the finger of the authenticated person,
The subject's fingers are encouraged to sweat. As mentioned above, the cause of spike noise is the perspiration that occurs locally on a dry finger, so sweating the entire finger surface eliminates local perspiration and prevents the occurrence of spike noise. it can.

【0050】また、前述のようにスパイク状ノイズは、
主に発汗量が少ない人についての測定の際に発生する。
従って発汗量が少ない人は線状電極アレイ22において
測定した信号強度が全体的に小さいため、線状電極アレ
イ22からの出力の総和を計算して、その出力の総和が
所定のしきい値以下である場合にのみ発熱抵抗体24に
電流を流して発熱させるような構成にしてもよい。これ
により、発汗量が少ない人においても発汗が促され、局
所的な発汗により生じるスパイク状ノイズが低減され
る。
As described above, the spike noise is
It mainly occurs when measuring the amount of sweating.
Therefore, since the signal intensity measured by the linear electrode array 22 is generally low for a person with a small amount of sweating, the sum of the outputs from the linear electrode array 22 is calculated and the sum of the outputs is equal to or less than a predetermined threshold value. In such a case, a configuration may be adopted in which a current is passed through the heating resistor 24 to generate heat. As a result, sweating is promoted even in a person with a small amount of sweating, and spike-like noise caused by local sweating is reduced.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によると、線状電極アレイのアレ
イ方向に沿って指が接触することによる該線状電極アレ
イの隣接電極間の抵抗値の分布から指の特徴を抽出して
得られた特徴パターンデータのスパイク状ノイズを除去
し、このスパイク状ノイズ除去後の特徴パターンデータ
と予め登録されている特徴パターンデータとを比較照合
することにより、認証用信号に含まれるスパイク状ノイ
ズが効果的に除去され、指表面の発汗量の少ない被認証
者に対しても高い照合精度が得られる。
According to the present invention, the characteristics of a finger are extracted from the distribution of the resistance value between the adjacent electrodes of the linear electrode array due to the contact of the finger along the array direction of the linear electrode array. Spike noise included in the authentication signal is effective by removing spike noise from the feature pattern data and comparing and collating the feature pattern data after the spike noise removal with the previously registered feature pattern data. The high verification accuracy is obtained even for a person to be authenticated who has a small amount of sweat on the finger surface.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る個人認証装置の
概略構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a personal authentication device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中の特徴入力部の概略構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a feature input unit in FIG.

【図3】図1中の特徴入力部および特徴情報計算部の回
路構成を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of a feature input unit and a feature information calculation unit in FIG.

【図4】同実施形態における指の特徴パターンを示す図FIG. 4 is a diagram showing a characteristic pattern of a finger in the same embodiment.

【図5】同実施形態におけるスパイク状ノイズの除去動
作を示すフローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of removing spike noise in the same embodiment.

【図6】本発明の第2の実施形態に係る個人認証装置の
概略構成を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a personal authentication device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6中の特徴入力部、特徴情報計算部および対
数増幅部の回路構成を示す図
7 is a diagram showing a circuit configuration of a feature input unit, a feature information calculation unit, and a logarithmic amplification unit in FIG.

【図8】同実施形態の実験結果を示す図FIG. 8 is a diagram showing experimental results of the same embodiment.

【図9】本発明の第3の実施形態に係る個人認証装置に
おける特徴入力部の概略構成を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a feature input unit in a personal identification device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…特徴入力部 12…特徴情報計算部 13…信号処理部 14…ノイズ除去演算処理部 15…登録・照合部 21…基板 22…線状電極アレイ 22−1〜22−n+1…線状電極 23…指 24…発熱抵抗体 2a,2b…アナログスイッチ群 3…サンプル・ホールド回路 4…タイミング制御回路 5…対数増幅回路 Rref …基準抵抗 Vo…電圧源 St…タイミング制御信号 11 ... Feature input unit 12 ... Feature information calculation unit 13 ... Signal processing unit 14 ... Noise removal calculation processing unit 15 ... Registration / collation unit 21 ... Substrate 22 ... Linear electrode array 22-1 to 22-n + 1 ... Linear electrode 23 ... finger 24 ... heating resistors 2a, 2b ... analog switch group 3 ... sample and hold circuit 4 ... timing control circuit 5 ... logarithmic amplifier circuit Rref ... reference resistance Vo ... voltage source St ... timing control signal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被認証者の身体的特徴を用いて個人認証を
行う個人認証装置において、 線状電極アレイのアレイ方向に沿って指が接触すること
による該線状電極アレイの隣接電極間の抵抗値の分布か
ら指の特徴を抽出して特徴パターンデータを出力する特
徴抽出手段と、 前記特徴パターンデータのスパイク状ノイズを除去する
スパイク状ノイズ除去手段と、 このスパイク状ノイズ除去手段を介して出力される特徴
パターンデータと予め登録されている特徴パターンデー
タとを比較照合する照合手段とを備えたことを特徴とす
る個人認証装置。
1. A personal authentication device for performing personal authentication using the physical characteristics of a person to be authenticated, wherein a finger is contacted along the array direction of the linear electrode array between adjacent electrodes of the linear electrode array. Feature extracting means for extracting the feature of the finger from the distribution of resistance values and outputting feature pattern data, spike noise removing means for removing spike noise of the feature pattern data, and through this spike noise removing means An individual authentication apparatus comprising: a collating unit that compares and collates the output characteristic pattern data with previously registered characteristic pattern data.
【請求項2】被認証者の身体的特徴を用いて個人認証を
行う個人認証装置において、 線状電極アレイのアレイ方向に沿って指が接触すること
による該線状電極アレイの隣接電極間の抵抗値の分布か
ら指の特徴を抽出し、該線状電極アレイのアレイ方向に
沿って変化する特徴パターンデータを順次出力する特徴
抽出手段と、 この特徴抽出手段から順次出力される特徴パターンデー
タと前記線状電極アレイのアレイ方向の前後の特徴パタ
ーンデータとの二つの差を求め、これら二つの差がいず
れも所定の閾値より大きい場合は該前後の特徴パターン
データのいずれかを出力し、そうでない場合には該特徴
パターンデータをそのまま出力することによりスパイク
状ノイズを除去するスパイク状ノイズ除去手段と、 このスパイク状ノイズ除去手段を介して出力される特徴
パターンデータと予め登録されている特徴パターンデー
タとを比較照合する照合手段とを備えたことを特徴とす
る個人認証装置。
2. A personal authentication device for performing personal authentication using a physical characteristic of a person to be authenticated, wherein a finger comes into contact with the adjacent electrodes of the linear electrode array along the array direction of the linear electrode array. Feature extraction means for extracting a feature of a finger from the distribution of resistance values and sequentially outputting feature pattern data that changes along the array direction of the linear electrode array; and feature pattern data sequentially output from the feature extraction means. If two differences with the characteristic pattern data before and after the linear electrode array in the array direction are obtained, and if any of these two differences is larger than a predetermined threshold value, one of the characteristic pattern data before and after is output, If not, the spike-like noise removing means for removing the spike-like noise by directly outputting the characteristic pattern data and the spike-like noise removing means are provided. Personal authentication apparatus according to claim a wherein the pattern data outputted by the feature pattern data registered in advance that a verifying means for comparing collation.
【請求項3】被認証者の身体的特徴を用いて個人認証を
行う個人認証装置において、 複数の線状電極を配列してなる線状電極アレイと、 この線状電極アレイのアレイ方向に沿って指が接触する
ことによる該線状電極アレイの隣接電極間の抵抗値の分
布を検出する検出手段と、 この検出手段の出力信号を対数増幅する対数増幅手段
と、 この対数増幅手段の出力信号を信号処理して指の特徴パ
ターンデータを順次出力する信号処理手段と、 この信号処理手段から出力される前記特徴パターンデー
タと予め登録されている特徴パターンデータとを比較照
合する照合手段とを備えたことを特徴とする個人認証装
置。
3. A personal authentication device for performing personal authentication using the physical characteristics of a person to be authenticated, and a linear electrode array in which a plurality of linear electrodes are arranged, and an array direction of the linear electrode array. Detecting means for detecting the distribution of the resistance value between the adjacent electrodes of the linear electrode array due to the contact of the finger with the finger, a logarithmic amplifying means for logarithmically amplifying the output signal of this detecting means, and an output signal of this logarithmic amplifying means Signal processing means for sequentially processing the characteristic pattern data of the finger and the collating means for comparing and collating the characteristic pattern data output from the signal processing means with the previously registered characteristic pattern data. Personal authentication device characterized by the fact.
【請求項4】被認証者の身体的特徴を用いて個人認証を
行う個人認証装置において、 線状電極アレイのアレイ方向に沿って指が接触すること
による該線状電極アレイの隣接電極間の抵抗値の分布か
ら指の特徴を抽出して特徴パターンデータを出力する特
徴抽出手段と、 前記線状電極アレイの下部に設けられた発熱抵抗体と、 前記特徴抽出手段から出力される特徴パターンデータと
予め登録されている特徴パターンデータとを比較照合す
る照合手段とを備えたことを特徴とする個人認証装置。
4. A personal authentication device for performing personal authentication using the physical characteristics of a person to be authenticated, wherein a finger is contacted along the array direction of the linear electrode array between adjacent electrodes of the linear electrode array. Feature extraction means for extracting the feature of the finger from the distribution of resistance values and outputting feature pattern data, a heating resistor provided under the linear electrode array, and feature pattern data output from the feature extraction means And a collating means for comparing and collating with the previously registered characteristic pattern data.
JP7233865A 1995-09-12 1995-09-12 Individual authenticating device Pending JPH0981728A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7050609B2 (en) 2000-02-23 2006-05-23 Nec Corporation Biometric data acceptance method

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