JPH10124667A - パターン照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転ずれがあっても登録パターンと照合パタ
ーンとが同一であるか否かを識別することができるよう
にする。 【解決手段】 図は登録指紋と照合指紋とが一致すると
判断される場合の指紋照合状況である。同図（ｅ）は照
合指紋の画像データ、同図（ａ）はｍ・ａ度回転された
登録指紋の画像データである。登録指紋の画像データを
ｍ・ａ度回転させ、２次元離散的フーリエ変換を施し、
登録フーリエ画像データを得る（同図（ｂ））。ｍ＝−
９０〜ｍ＝＋９０での登録フーリエ画像データを登録フ
ーリエ回転画像データとしてファイル化する。照合時、
登録フーリエ回転画像データから１パターンずつ登録フ
ーリエ画像データを読み出し、照合フーリエ画像データ
（同図（ｆ））と合成し、登録指紋と照合指紋との照合
を行う。

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、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、指紋照合
装置が採用されつつある。

【０００３】本出願人は、先に特願平７−１０８５２６
号として、パターン照合装置を提案した。このパターン
照合装置では、登録パターンの画像データに２次元離散
的フーリエ変換を施して登録フーリエ画像データを作成
し、照合パターンの画像データに２次元離散的フーリエ
変換を施して照合フーリエ画像データを作成し、登録フ
ーリエ画像データと照合フーリ画像データとを合成し、
これによって得られる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施し、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
る相関成分エリアよりそのスペクトラム強度の高い上位
ｎ画素を抽出し、この抽出したｎ画素のスペクトラム強
度の平均を相関値としてしきい値と比較し、登録パター
ンと照合パターンとの照合を行うようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このパ
ターン照合装置では、登録パターンと照合パターンとの
間に６度以上の回転ずれがあると、登録パターンと照合
パターンとが同一であるか否かを識別することができな
い。

【０００５】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、登録パター
ンと照合パターンとの間に回転ずれがあっても、登録パ
ターンと照合パターンとが同一であるか否かを識別する
ことのできるパターン照合装置を提供することにある。

【０００６】

【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およびこのＮ次元パター
ンデータを各々相異なる所定角度回転させた複数の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次元回転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次元回転パターンデータから１パ
ターンずつ登録フーリエＮ次元パターンデータを読み出
し、この読み出した登録フーリエ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
変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を
施し、この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。

【０００７】この発明では、登録パターンのＮ次元パタ
ーンデータおよびこのＮ次元パターンデータを各々相異
なる所定角度回転させた複数の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、登録フーリエＮ
次元回転パターンデータが作成される。そして、この登
録フーリエＮ次元回転パターンデータから１パターンず
つ登録フーリエＮ次元パターンデータが読み出され、照
合フーリエＮ次元パターンデータと合成され、この合成
フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を
行ったうえＮ次元離散的フーリエ変換あるいはＮ次元離
散的逆フーリエ変換が施され、この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。

【０００８】第２発明（請求項２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、この登録フーリエＮ次元パターンデータおよびこ
の登録フーリエＮ次元パターンデータを各々相異なる所
定角度回転させた複数の登録フーリエＮ次元パターンデ
ータを登録フーリエＮ次元回転パターンデータとし、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次元回転パターンデータから１
パターンずつ登録フーリエＮ次元パターンデータを読み
出し、この読み出した登録フーリエ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
エ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方
を施し、この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。

【０００９】この発明では、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が施されて登録
フーリエＮ次元パターンデータが作成され、この登録フ
ーリエＮ次元パターンデータおよびこの登録フーリエＮ
次元パターンデータを各々相異なる所定角度回転させた
複数の登録フーリエＮ次元パターンデータが登録フーリ
エＮ次元回転パターンデータとされる。そして、この登
録フーリエＮ次元回転パターンデータから１パターンず
つ登録フーリエＮ次元パターンデータが読み出され、照
合フーリエＮ次元パターンデータと合成され、この合成
フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を
行ったうえＮ次元離散的フーリエ変換あるいはＮ次元離
散的逆フーリエ変換が施され、この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。

【００１０】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およびこの
Ｎ次元パターンデータを各々相異なる所定角度回転させ
た複数のＮ次元パターンデータを照合パターンのＮ次元
回転パターンデータとし、この照合パターンＮ次元回転
パターンデータに１パターンずつ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とし、
この照合フーリエＮ次元パターンデータと登録フーリエ
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およびＮ次
元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施し、このフー
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。

【００１１】この発明では、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が施されて登録
フーリエＮ次元パターンデータが作成される。また、照
合パターンのＮ次元パターンデータおよびこのＮ次元パ
ターンデータを各々相異なる所定角度回転させた複数の
Ｎ次元パターンデータを照合パターンのＮ次元回転パタ
ーンデータとし、この照合パターンのＮ次元回転パター
ンデータに１パターンずつ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とされる。
そして、この１パターンずつ作成される照合フーリエＮ
次元パターンデータと登録フーリエ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
リエ変換あるいはＮ次元離散的逆フーリエ変換が施さ
れ、この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。

【００１２】第４発明（請求項４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、照合フーリエＮ次元パターンデータお
よびこの照合フーリエＮ次元パターンデータを各々相異
なる所定角度回転させた複数の照合フーリエＮ次元パタ
ーンデータを照合フーリエＮ次元回転パターンデータと
し、この照合フーリエＮ次元回転パターンデータを１パ
ターンずつ登録フーリエＮ次元パターンデータと合成
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
フーリエ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れ
か一方を施し、この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】この発明では、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が施されて登録
フーリエＮ次元パターンデータが作成され、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
れる。そして、照合フーリエＮ次元パターンデータおよ
びこの照合フーリエＮ次元パターンデータを各々相異な
る所定角度回転させた複数の照合フーリエＮ次元パター
ンデータを照合フーリエＮ次元回転パターンデータと
し、この照合フーリエＮ次元回転パターンデータが１パ
ターンずつ登録フーリエＮ次元パターンデータと合成さ
れ、この合成フーリエＮ次元パターンデータに対して振
幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フーリエ変換ある
いはＮ次元離散的逆フーリエ変換が施され、このフーリ
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。

【００１４】第５発明（請求項５に係る発明）〜第８発
明（請求項８に係る発明）は、第１発明〜第４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および
Ｎ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施す」を、
「合成フーリエＮ次元パターンデータに対してＮ次元離
散的フーリエ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の
何れか一方を施す」とし、合成される前の個々のデータ
に振幅抑制処理を行うようにしたものである。

【００１５】第９発明（請求項９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お
よび照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑
制処理を行い、この振幅抑制処理された登録フーリエＮ
次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターン
データの座標系を極座標系に変換し、極座標系に変換さ
れた登録フーリエ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振幅抑制相関法によって照合
し、この照合過程で得られる相関ピークの位置から両者
の回転ずれ量を求め、この求められた回転ずれ量に基づ
いて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ず
れ補正を行ったうえで登録パターンと照合パターンとを
振幅抑制相関法によって再度照合するようにしたもので
ある。

【００１６】この発明によれば、登録パターンのＮ次元
パターンデータ（Ｒ）にＮ次元離散的フーリエ変換が施
されて登録フーリエＮ次元パターンデータ（Ｒ_F ）が作
成され、照合パターンのＮ次元パターンデータ（Ｉ）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（Ｉ_F ）が作成され、登録フーリエＮ
次元パターンデータ（Ｒ_F ）および照合フーリエＮ次元
パターンデータ（Ｉ_F）に対してｌｏｇ処理や√処理等
の振幅抑制処理が行われ、この振幅抑制処理された登録
フーリエＮ次元パターンデータ（Ｒ_FL）および照合フー
リエＮ次元パターンデータ（Ｉ_FL）の座標系が極座標系
に変換され、この極座標系に変換された登録フーリエＮ
次元パターンデータ（Ｒ_PL）と照合フーリエＮ次元パタ
ーンデータ（Ｉ_PL）とが振幅抑制相関法によって照合さ
れる。そして、この照合過程で得られる相関ピークの位
置から両者の回転ずれ量（Δθ）が求められ、この求め
られた回転ずれ量（Δθ）に基づいて登録パターンと照
合パターンの何れか一方に回転ずれ補正を行ったうえ
で、登録パターンと照合パターンとが振幅抑制相関法に
よって再度照合される。

【００１７】第１０発明（請求項９に係る発明）は、振
幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータお
よび照合フーリエＮ次元パターンデータに対して、その
位相の符号を振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ抽出
したうえで、その座標系を極座標系に変換するようにし
たものである。この発明によれば、登録パターンのＮ次
元パターンデータ（Ｒ）にＮ次元離散的フーリエ変換が
施されて登録フーリエＮ次元パターンデータ（Ｒ_F ）が
作成され、照合パターンのＮ次元パターンデータ（Ｉ）
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（Ｉ_F ）が作成され、登録フーリエ
Ｎ次元パターンデータ（Ｒ_F ）および照合フーリエＮ次
元パターンデータ（Ｉ_F）に対してｌｏｇ処理や√処理
等の振幅抑制処理が行われ、この振幅抑制処理された登
録フーリエＮ次元パターンデータ（Ｒ_FL）および照合フ
ーリエＮ次元パターンデータ（Ｉ_FL）に対して、その位
相の符号が振幅に付加され、符号付き振幅成分のみ抽出
されたしたうえ（Ｒ_FL’，Ｉ_FL’）、その座標系が極座
標系に変換され、この極座標系に変換された登録フーリ
エＮ次元パターンデータ（Ｒ_PL’）と照合フーリエＮ次
元パターンデータ（Ｉ_PL’）とが振幅抑制相関法によっ
て照合される。そして、この照合過程で得られる相関ピ
ークの位置から両者の回転ずれ量（Δθ）が求められ、
この求められた回転ずれ量（Δθ）に基づいて登録パタ
ーンと照合パターンの何れか一方に回転ずれ補正を行っ
たうえで、登録パターンと照合パターンとが振幅抑制相
関法によって再度照合される。

【００１８】第１１発明（請求項１１に係る発明）は、
登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエ
Ｎ次元パターンデータの位相成分を除去したうえでこの
登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエ
Ｎ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を行い、こ
の振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデー
タおよび照合フーリエＮ次元パターンデータの座標系を
極座標系に変換するようにしたものである。この発明に
よれば、登録パターンのＮ次元パターンデータ（Ｒ）に
Ｎ次元離散的フーリエ変換が施されて登録フーリエＮ次
元パターンデータ（Ｒ_F ）が作成され、照合パターンの
Ｎ次元パターンデータ（Ｉ）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
（Ｉ_F ）が作成され、登録フーリエＮ次元パターンデー
タ（Ｒ_F ）および照合フーリエＮ次元パターンデータ
（Ｉ_F）に対して位相成分を除去したうえでｌｏｇ処理
や√処理等の振幅抑制処理が行われ、この振幅抑制処理
された登録フーリエＮ次元パターンデータ（Ｒ_FL’）お
よび照合フーリエＮ次元パターンデータ（Ｉ_FL’）の座
標系が極座標系に変換され、この極座標系に変換された
登録フーリエＮ次元パターンデータ（Ｒ_PL’）と照合フ
ーリエＮ次元パターンデータ（Ｉ_PL’）とが振幅抑制相
関法によって照合される。そして、この照合過程で得ら
れる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量（Δθ）が
求められ、この求められた回転ずれ量（Δθ）に基づい
て登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれ
補正を行ったうえで、登録パターンと照合パターンとが
振幅抑制相関法によって再度照合される。

【００１９】第１２発明（請求項１２に係る発明）は、
第９〜第１１発明において、振幅抑制相関照合手段での
照合過程で得られる相関ピークの相関値が所定のしきい
値より大きい場合は、直ちに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。この発明によ
れば、振幅抑制相関照合手段での照合過程で得られる相
関ピークの相関値が所定のしきい値より大きければ、そ
の時点で直ちに照合結果が得られる（粗照合）。これに
対し、振幅抑制相関照合手段での照合過程で得られる相
関ピークの相関値が所定のしきい値より小さければ、そ
の相関ピークの位置から両者の回転ずれ量（Δθ）が求
められ、この求められた回転ずれ量（Δθ）に基づいて
登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれ補
正を行ったうえで、登録パターンと照合パターンとが振
幅抑制相関法によって再度照合される（精照合）。

【００２０】

【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。 〔実施の形態１：第１発明〕図２はこの発明の一実施の
形態を示す指紋照合装置（２次元パターン照合装置）の
ブロック構成図である。同図において１０は操作部、２
０はコントロール部であり、操作部１０にはテンキー１
０−１，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１
０−３３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、ＲＯＭ２０−２と、Ｒ
ＡＭ２０−３と、ハードディスク（ＨＤ）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（ＦＦＴ）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。

【００２１】〔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。

【００２２】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）。

【００２３】そして、制御部２０−１は、ｍ＝ｉ（この
例では、ｉ＝−９０）とし（ステップ３０４）、ｍ・ａ
≦Ｋ（この例では、ａ＝１、Ｋ＝＋９０）か否かをチェ
ックのうえ（ステップ３０５）、ｍ・ａ≦Ｋであれば、
ステップ３０３で縮小した登録指紋の画像データをｍ・
ａ度回転させ（ステップ３０６）、このｍ・ａ度回転さ
せた登録指紋の画像データをフーリエ変換部２０−７へ
送り、２次元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ス
テップ３０７）。

【００２４】これにより、登録指紋の画像データは、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、この登録フーリエ画像データをｍ＝
ｉでの登録フーリエ画像データとして、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し（ス
テップ３０８）、ｍ＝ｍ＋１として（ステップ３０
９）、ステップ３０５以降の処理を繰り返す。この処理
の繰り返しにより、ハードディスク２０−４内には、ｍ
＝−９０〜＋９０での登録フーリエ画像データが登録フ
ーリエ回転画像データとして、ＩＤナンバと対応してフ
ァイル化される。

【００２５】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１）」等に説明されている。

【００２６】〔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。

【００２７】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、ｍ＝ｉ（この例では、
ｉ＝−９０）とし（ステップ４０２）、ハードディスク
２０−４内にファイル化されている登録フーリエ回転画
像データから、そのＩＤナンバに対応するｍ＝ｉでの登
録フーリエ画像データを読み出す（ステップ４０３）。
すなわち、「登録指紋の画像データをｍ・ａ度回転さ
せ、このｍ・ａ度回転させた登録指紋の画像データに２
次元離散的フーリエ変換を施して得られる登録フーリエ
画像データ」を、ハードディスク２０−４内の登録フー
リエ回転画像データから読み出す。

【００２８】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４０４）、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４０５）。これ
により、照合指紋の画像データが、６４×１２８画素，
２５６階調の画像データに縮小される。

【００２９】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４０６）。これによ
り、照合指紋の画像データは、フーリエ画像データ（照
合フーリエ画像データ）となる。

【００３０】次に、制御部２０−１は、ステップ４０６
で得た照合指紋のフーリエ画像データとステップ４０３
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４０７）、合成フーリエ画像データを得る。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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４０８）。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））。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】ステップ４０８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４０９）。

【００３８】そして、制御部２０−１は、ステップ４０
９で得た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の平均を相
関値（スコア）として求める（ステップ４１０）。

【００３９】そして、制御部２０−１は、ステップ４１
０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４１１）、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
１２）、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、ｍ・ａ＜Ｋ
（この例では、ａ＝１、Ｋ＝＋９０）か否かをチェック
のうえ（ステップ４１３）、ｍ・ａ＜Ｋであれば、ｍ＝
ｍ＋１として（ステップ４１４）、ステップ４０３以降
の処理を繰り返す。

【００４０】このステップ４０３以降の処理の繰り返し
により、ハードディスク２０−４内の登録フーリエ回転
画像データから１パターンずつ登録フーリエ画像データ
が読み出され、この読み出された登録フーリエ画像デー
タと照合フーリエ画像データとが合成され、これによっ
て得られる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の各画素の相関成
分の強度に基づいて登録指紋と照合指紋との照合が行わ
れる。

【００４１】すなわち、この実施の形態では、実質的
に、照合指紋を固定とし、登録指紋を−９０度から１度
ずつ正方向へ回転させながら、登録指紋と照合指紋との
照合が行われる。この場合、＋９０度に至る前に登録指
紋と照合指紋とが一致すれば、すなわちステップ４１１
において相関値がしきい値以上となれば、その時点で登
録指紋と照合指紋との照合を終了する。これに対して、
＋９０度としてもまだ登録指紋と照合指紋とが一致しな
ければ、ステップ４１３でのＮＯに応じ、登録指紋と照
合指紋とが一致しないと判断され（ステップ４１５）、
その旨の表示が行われる。

【００４２】図１に登録指紋と照合指紋とが一致すると
判断される場合の指紋照合状況を示す。同図（ｅ）は照
合指紋の画像データ、同図（ａ）はｍ・ａ度回転された
登録指紋の画像データ、同図（ｂ）は同図（ａ）に２次
元離散的フーリエ変換を施して得られる登録フーリエ画
像データ、同図（ｆ）は同図（ｅ）に２次元離散的フー
リエ変換を施して得られる照合フーリエ画像データ、同
図（ｄ）は同図（ｂ）と（ｆ）とを合成して得た振幅抑
制処理後の合成フーリエ画像データ、同図（ｈ）は同図
（ｄ）に２次元離散的フーリエ変換を施して得た合成フ
ーリエ画像データである。

【００４３】図１（ｈ）において、相関成分エリアは、
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。この上位
８画素の平均が相関値（スコア）として求められる。こ
の場合、この求められる相関値が予め定められているし
きい値以上となり、登録指紋と照合指紋とが一致したと
判断される。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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４０３と４０４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。

【００４８】また、この実施の形態では、図４に示した
ステップ４０９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１に説明されて
いる。

【００４９】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
８，４０９）、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３０６と３０７との間に振幅抑
制処理を行うステップ３１０を設け、図９（ｂ）に示す
ように、図４のステップ４０７と４０８とを入れ替える
ようにしてもよい。

【００５０】このようにした場合、ステップ３１０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４０７と４０８
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。

【００５１】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。

【００５２】参考として図１０に照合指紋が他人である
場合の指紋照合状況を図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状況であり、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
に生じない。すなわち、照合指紋が本人である場合に
は、登録指紋の画像データを−９０度から１度ずつ正方
向へ回転させたとき、＋９０度に至るまでの間のいずれ
かの回転角度で相関成分エリアＳ０に相関成分の強度の
高い部分が生じる。これに対し、照合指紋が他人である
場合には、登録指紋の画像データを−９０度から１度ず
つ正方向へ回転させたとき、＋９０度になっても相関成
分エリアＳ０には相関成分の強度の高い部分は生じな
い。

【００５３】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。

【００５４】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。また、この実施の形態では、２次元パターン
の照合について説明したが、３次元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り、２次元，３次
元に拘らず多次元のパターンの照合を同様にして行うこ
とができる。

【００５５】〔実施の形態２：第２発明〕実施の形態１
では、登録指紋の画像データをｍ・ａ度回転させ、この
ｍ・ａ度回転させた登録指紋の画像データに２次元離散
的フーリエ変換を施し、これにより得られるｍ＝−９０
〜＋９０での登録フーリエ画像データを登録フーリエ回
転画像データとしてファイル化するものとした。これに
対し、実施の形態２では、登録指紋の画像データに２次
元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエ画像データ
を作成し、この登録フーリエ画像データをｍ・ａ度回転
させ、これにより得られるｍ＝−９０〜＋９０での登録
フーリエ画像データを登録フーリエ回転画像データとし
てファイル化する。

【００５６】すなわち、図１１に示すように、図３のス
テップ３０１，３０２，３０３に対応してステップ５０
１，５０２，５０３の処理を行い、ステップ５０３で得
た登録指紋の画像データに２次元離散的フーリエ変換を
施し（ステップ５０４）、登録フーリエ画像データを得
る。そして、ｍ＝ｉ（この例では、ｉ＝−９０）とし
（ステップ５０５）、ｍ・ａ≦Ｋ（この例では、ａ＝
１、Ｋ＝＋９０）か否かをチェックのうえ（ステップ５
０６）、ｍ・ａ≦Ｋであれば、ステップ５０４で得た登
録フーリエ画像データをｍ・ａ度回転させ（ステップ５
０７）、このｍ・ａ度回転させた登録フーリエ画像デー
タをｍ＝ｉでの登録フーリエ画像データとして、ＩＤナ
ンバと対応させてファイル化し（ステップ５０８）、ｍ
＝ｍ＋１として（ステップ５０９）、ステップ５０６以
降の処理を繰り返す。この処理の繰り返しにより、ｍ＝
−９０〜＋９０での登録フーリエ画像データが登録フー
リエ回転画像データとして、ＩＤナンバと対応してファ
イル化される。

【００５７】なお、この実施の形態２において、指紋照
合時の処理動作は、実施の形態１と同じ（図４に示した
フローチャートと同じ）であるので、その説明は省略す
る。この実施の形態でも、実施の形態１と同様、実質的
に、照合指紋を固定とし、登録指紋を−９０度から１度
ずつ正方向へ回転させながら、登録指紋と照合指紋との
照合が行われる。

【００５８】〔実施の形態３：第３発明〕実施の形態
１，２では、実質的に、照合指紋を固定とし、登録指紋
を−９０度から１度ずつ正方向へ回転させながら、登録
指紋と照合指紋との照合を行うようにした。これに対
し、実施の形態３では、実質的に、登録指紋を固定と
し、照合指紋を−９０度から１度ずつ正方向へ回転させ
ながら、登録指紋と照合指紋との照合を行うようにす
る。

【００５９】〔指紋の登録〕この実施の形態３では、図
１２にそのフローチャートを示すように、図１１のステ
ップ５０１，５０２，５０３，５０４に対応してステッ
プ６０１，６０２，６０３，６０４の処理を行い、ステ
ップ６０４で得た登録フーリエ画像データを登録指紋の
原画像データとして、ＩＤナンバと対応させてハードデ
ィスク２０−４内にファイル化する（ステップ６０
５）。

【００６０】〔指紋の照合〕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１３に示すステップ７０１）、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）の紋様が画像データとしてコントロール部
２０へ与えられる。

【００６１】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フーリエ画像データを
読み出す（ステップ７０２）。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７
０３）、この取り込んだ照合指紋の画像データに対して
縮小処理を行う（ステップ７０４）。

【００６２】そして、制御部２０−１は、ｍ＝ｉ（この
例では、ｉ＝−９０）とし（ステップ７０５）、ステッ
プ７０４で縮小した照合指紋の画像データをｍ・ａ度回
転させ（ステップ７０６）、このｍ・ａ度回転させた照
合指紋の画像データに２次元離散的フーリエ変換を施し
（ステップ７０７）、ｍ＝ｉでの照合フーリエ画像デー
タを得る。

【００６３】次に、制御部２０−１は、ステップ７０６
で得た照合フーリエ画像データとステップ７０２で読み
出した登録フーリエ画像データとを合成し（ステップ７
０８）、合成フーリエ画像データを得る。そして、この
合成フーリエ画像データに対して、振幅抑制処理（ｌｏ
ｇ処理）を行い（ステップ７０９）、この振幅抑制処理
を行った合成フーリエ画像データに第２回目の２次元離
散的フーリエ変換を施す（ステップ７１０）。

【００６４】そして、制御部２０−１は、ステップ７１
０で得た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
度の平均を相関値（スコア）として求める（ステップ７
１１）。

【００６５】そして、制御部２０−１は、ステップ７１
１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７１２）、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７
１３）、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、ｍ・ａ＜Ｋ
（この例では、ａ＝１、Ｋ＝＋９０）か否かをチェック
のうえ（ステップ７１４）、ｍ・ａ＜Ｋであれば、ｍ＝
ｍ＋１として（ステップ７１５）、ステップ７０６以降
の処理を繰り返す。

【００６６】このステップ７０６以降の処理の繰り返し
により、ｍ＝−９０〜＋９０としてｍ・ａ度回転させた
照合指紋の画像データを照合指紋の回転画像データと
し、この照合指紋の回転画像データに１パターンずつ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
ータとされ、この照合フーリエ画像データと登録フーリ
エ画像データとが合成され、これによって得られる合成
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の各画素の相関成分の強度に基づ
いて登録指紋と照合指紋との照合が行われる。

【００６７】すなわち、この実施の形態では、実質的
に、登録指紋を固定とし、照合指紋を−９０度から１度
ずつ正方向へ回転させながら、登録指紋と照合指紋との
照合が行われる。この場合、＋９０度に至る前に登録指
紋と照合指紋とが一致すれば、すなわちステップ７１２
において相関値がしきい値以上となれば、その時点で登
録指紋と照合指紋との照合が終了する。これに対して、
＋９０度としてもまだ登録指紋と照合指紋とが一致しな
ければ、ステップ７１２でのＮＯに応じ、登録指紋と照
合指紋とが一致しないと判断され（ステップ７１６）、
その旨の表示が行われる。

【００６８】〔実施の形態４：第４発明〕実施の形態３
では、ｍ＝−９０〜＋９０としてｍ・ａ度回転させた照
合指紋の画像データを照合指紋の回転画像データとし、
この照合指紋の回転画像データに１パターンずつ２次元
離散的フーリエ変換を施して照合フーリエ画像データと
し、この照合フーリエ画像データと登録フーリエ画像デ
ータとを合成するようにした。

【００６９】これに対し、実施の形態４では、照合指紋
の画像データに２次元離散的フーリエ変換を施して照合
フーリエ画像データを作成し、ｍ＝−９０〜＋９０とし
てｍ・ａ度回転させた照合フーリエ画像データを照合フ
ーリエ回転画像データとし、この照合フーリエ回転画像
データを１パターンずつ登録フーリエ画像データと合成
するようにする。

【００７０】すなわち、図１４に示すように、図１３の
ステップ７０１，７０２，７０３，７０４に対応してス
テップ８０１，８０２，８０３，８０４の処理を行い、
ステップ８０４で得た照合指紋の画像データに２次元離
散的フーリエ変換を施し（ステップ８０５）、照合フー
リエ画像データを得る。そして、ｍ＝ｉ（この例では、
ｉ＝−９０）とし（ステップ８０６）、ステップ８０５
で得た照合フーリエ画像データをｍ・ａ度回転させ（ス
テップ８０７）、このｍ・ａ度回転させた照合フーリエ
画像データをｍ＝ｉでの照合フーリエ画像データとす
る。

【００７１】そして、この照合フーリエ画像データとス
テップ８０２で読み出した登録フーリエ画像データとを
合成し（ステップ８０８）、これによって得られる合成
フーリエ画像データに対して振幅抑制処理（ｌｏｇ処
理）を行い（ステップ８０９）、この振幅抑制処理を行
った合成フーリエ画像データに第２回目の２次元離散的
フーリエ変換を施す（ステップ８１０）。そして、ステ
ップ７１１と同様の「相関値の算出」を行い（ステップ
８１１）、ステップ８１１１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８１２）、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
したと判断する（ステップ８１３）。相関値がしきい値
以下であれば、ｍ・ａ＜Ｋ（この例では、ａ＝１、Ｋ＝
＋９０）か否かをチェックのうえ（ステップ８１４）、
ｍ・ａ＜Ｋであれば、ｍ＝ｍ＋１として（ステップ８１
５）、ステップ８０７以降の処理を繰り返す。

【００７２】このステップ８０７以降の処理の繰り返し
により、ｍ＝−９０〜＋９０としてｍ・ａ度回転させた
照合フーリエ画像データを照合フーリエ回転画像データ
とし、この照合フーリエ回転画像データが１パターンず
つ登録フーリエ画像データと合成され、これによって得
られる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の各画素の相関成分の
強度に基づいて登録指紋と照合指紋との照合が行われ
る。

【００７３】なお、この実施の形態４において、指紋登
録時の処理動作は、実施の形態３と同じ（図１２に示し
たフローチャートと同じ）であるので、その説明は省略
する。この実施の形態でも、実施の形態３と同様、実質
的に、登録指紋を固定とし、照合指紋を−９０度から１
度ずつ正方向へ回転させながら、登録指紋と照合指紋と
の照合が行われる。

【００７４】また、上述した実施の形態２，３，４にお
いても、実施の形態１で説明したような変形が自在であ
ることは言うまでもない。すなわち、実施の形態３，４
では、図１３，図１４に示したステップ７１０，８１０
にて２次元離散的フーリエ変換を行うようにしている
が、２次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよ
い。また、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
る等としてもよい。また、振幅抑制処理は、必ずしも行
わなくてもよい。

【００７５】〔実施の形態５〕実施の形態１〜４では、
登録指紋と照合指紋との間で回転ずれがある場合でも登
録指紋と照合指紋とが同一であるか否か識別できるよう
にするために、実質的に、登録指紋（照合指紋）を固定
とし、照合指紋（登録指紋）を回転させながら登録指紋
と照合指紋とを照合するようにした。

【００７６】しかしながら、この方法では、登録指紋と
照合指紋との間での回転ずれ量が分からないので、多数
の回転パターンを作成しなければならない。また、作成
された個々の回転パターンと固定パターンとの照合を逐
次行わなければならない。このため、照合処理の負荷が
重く、最終的な照合結果が得られるまでに過大な時間を
必要とする。

【００７７】そこで、この実施の形態５では、登録指紋
の画像データＲに２次元離散的フーリエ変換を施して登
録フーリエ画像データＲ_F を作成し、照合指紋の画像デ
ータＩに２次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリ
エ画像データＩ_F を作成し、登録フーリエ画像データＲ
_F および照合フーリエ画像データＩ_F の座標系を極座標
系に変換し、この極座標系に変換した登録フーリエ画像
データＲ_P と照合フーリエ画像データＩ_P とを振幅抑制
相関法によって照合（粗照合）する。そして、この照合
過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量
Δθを求め、この求めた回転ずれ量Δθに基づいて登録
指紋と照合指紋の何れか一方に回転ずれ補正を行ったう
えで、登録指紋と照合指紋とを振幅抑制相関法によって
再度照合（精照合）する。このような方法で照合を行う
ことによって、照合処理の負荷を軽くし、照合結果が得
られるまでの時間を短くすることができる。

【００７８】以下、フローチャートを参照しながら、こ
の実施の形態５での指紋照合動作について具体的に説明
する。 〔指紋の登録〕この実施の形態５では、図１５にそのフ
ローチャートを示すように、図１２のステップ６０１，
６０２，６０３に対応してステップ１５１，１５２，１
５３の処理を行い、ステップ１５３で得た登録指紋の画
像データＲを登録指紋の原画像データとして、ＩＤナン
バと対応させてファイル化する（ステップ１５４）。な
お、図１２に示したフローチャートと同様にして、登録
指紋の画像データＲに２次元離散的フーリエ変換を施し
て登録フーリエ画像データＲ_F とし、この登録フーリエ
画像データＲ_F を登録指紋の原画像データとしてＩＤナ
ンバと対応させてファイル化するようにしてもよい。

【００７９】〔指紋の照合（振幅そのまま＋位相有
り）〕指紋の照合は次のようにして行われる。ＩＤナン
バを入力すると（図１６に示すステップ１６１）、その
ＩＤナンバと対応してファイル化されている登録指紋の
画像データＲが読み出される（ステップ１６２：図１７
（ａ）参照）。また、照合指紋を入力し（ステップ１６
３）、この照合指紋に対して縮小処理を行い（ステップ
１６４）、照合指紋の画像データＩを得る（図１７
（ｂ）参照）。そして、ステップ１６２で読み出した登
録指紋の画像データＲに対し２次元離散的フーリエ変換
を施して登録フーリエ画像データＲ_F とし（ステップ１
６５：図１７（ｃ）参照）、ステップ１６４で得た照合
指紋の画像データＩに対し２次元離散的フーリエ変換を
施して照合フーリエ画像データＩ_F とする（ステップ１
６６：図１７（ｄ）参照）。

【００８０】この登録フーリエ画像データＲ_F および照
合フーリエ画像データＩ_F には振幅成分と位相成分とが
含まれている。また、この登録フーリエ画像データＲ_F
および照合フーリエ画像データＩ_F は、デカルト座標系
すなわち（ｘ，ｙ）座標系とされている。

【００８１】そして、ステップ１６５で得た登録フーリ
エ画像データＲ_F の座標系を極座標系に変換し（ステッ
プ１６７）、極座標系に変換された登録フーリエ画像デ
ータＲ_P を得る（図１７（ｅ）参照）。また、ステップ
１６６で得た照合フーリエ画像データＩ_F の座標系を極
座標系に変換し（ステップ１６８）、極座標系に変換さ
れた照合フーリエ画像データＩ_P を得る（図１７（ｆ）
参照）。ここで、極座標変換とは、デカルト座標系
（ｘ，ｙ）を極座標系（ｒ，θ）に変換する処理のこと
をいう。すなわち、図１８（ａ）に示されるデカルト座
標系（ｘ＝ｒｃｏｓθ，ｙ＝ｒｓｉｎθ）を図１８
（ｂ）に示されるような極座標系（ｒ＝（ｘ² ＋ｙ² ）
^1/2，θ＝ｔａｎ^-1（ｙ／ｘ））に変換する処理のこと
をいう。

【００８２】そして、ステップ１６７で得た極座標系と
された登録フーリエ画像データＲ_Pとステップ１６８で
得た極座標系とされた照合フーリエ画像データＩ_P とを
振幅抑制相関法で照合する（ステップ１６９）。図１９
にその照合過程を示す。

【００８３】この場合、極座標系とされた登録フーリエ
画像データＲ_P （図２０（ａ）参照）および照合フーリ
エ画像データＩ_P （図２０（ｂ）参照）に対して２次元
離散的フーリエ変換を施し（ステップ１６９−１，１６
９−２）、登録フーリエ画像データＲ_PF（図２０（ｃ）
参照）および照合フーリエ画像データＩ_PF（図２０
（ｅ）参照）を得る。

【００８４】そして、この登録フーリエ画像データＲ_PF
および照合フーリエ画像データＩ_PFとを合成し（ステッ
プ１６９−３）、合成フーリエ画像データを得る。そし
て、この合成フーリエ画像データに対して振幅抑制処理
を行い（ステップ１６９−４：図２０（ｇ）参照）、こ
の振幅抑制処理を行った合成フーリエ画像データに２次
元離散的フーリエ変換を施す（ステップ１６９−５：図
２０（ｈ）、図１７（ｇ）参照、図２０（ｈ）＝図１７
（ｇ））。

【００８５】なお、この実施の形態では、Ｒ_PFとＩ_PFと
の合成フーリエ画像データに対して振幅抑制処理を行っ
たが、Ｒ_PFおよびＩ_PFに対して振幅抑制処理を行って登
録フーリエ画像データＲ_PF’および照合フーリエ画像デ
ータＩ_PF’とし（図２０（ｄ），（ｆ）参照）、このＲ
_PF’とＩ_PF’とを合成するようにしてもよい。図２０
（ｄ），（ｆ），（ｇ）では、振幅抑制で全ての振幅を
１、すなわち位相のみとしている。

【００８６】そして、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（スコア）として求める（ステップ１６９−６）。こ
の場合、求まった相関値が高ければ、粗くではあるが登
録指紋と照合指紋とが一致したと判断（粗照合）するこ
とが可能である。但し、この実施の形態５では、この粗
照合での照合結果は使用しない。

【００８７】そして、先の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より相関成分の強度の
最も高い画素を相関ピークとして求め、この相関ピーク
の位置から登録指紋と照合指紋との回転ずれ量Δθ、す
なわち登録指紋の画像データＲと照合指紋の画像データ
Ｉとの回転ずれ量Δθを求める（ステップ１６９−
７）。

【００８８】図１７（ｇ）では相関ピークとしてＰ１が
出現している。この相関ピークＰ１と相関エリアの中心
との位置関係から回転ずれ量Δθを求める。すなわち、
図における領域中の相関ピークＰ１の縦方向の位置から
回転ずれ量Δθを求める。この場合、領域中の縦方向の
上限位置がΔθ＝＋１８０゜、下限位置がΔθ＝−１８
０゜を示す。

【００８９】そして、この登録指紋の画像データＲと照
合指紋の画像データＩとの回転ずれ量Δθを求めた後、
この求めた回転ずれ量Δθに基づいて照合指紋の画像デ
ータＩの回転ずれの補正を行い、登録指紋と照合指紋と
を振幅抑制相関法によって再度照合する（ステップ１７
０）。図２１にその再照合過程を示す。

【００９０】この場合、照合指紋の画像データＩに対し
て回転ずれ量Δθの補正を行い（ステップ１７１−
１）、登録指紋の画像データＲとその回転角度を合致さ
せた画像データＩ_N を得る（図２２（ａ）および（ｂ）
参照）。そして、この照合指紋の画像データＩ_N に対し
て２次元離散的フーリエ変換を施し（ステップ１７０−
２）、照合フーリエ画像データＩ_NFを得る（図２２
（ｅ）参照）。

【００９１】そして、この照合フーリエ画像データＩ_NF
と先のステップ１６５で得られている登録フーリエ画像
データＲ_F （図２２（ｃ）参照）とを合成し（ステップ
１７０−３）、合成フーリエ画像データを得る。そし
て、この合成フーリエ画像データに対して振幅抑制処理
を行い（ステップ１７０−４）、この振幅抑制処理を行
った合成フーリエ画像データ（図２２（ｇ）参照）に２
次元離散的フーリエ変換を施す（ステップ１７０−
５）。

【００９２】そして、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（図２２（ｈ）参照）
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（スコア）として求める（ス
テップ１７０−６）。

【００９３】そして、ステップ１７０−６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１７
０−７）、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する（ステップ１７０−
８）。相関値がしきい値以下であれば、登録指紋と照合
指紋とは一致しないと判断する（ステップ１７０−
９）。これによって、登録指紋と照合指紋との精照合が
行われる。

【００９４】なお、この実施の形態では、Ｒ_F とＩ_NFと
の合成フーリエ画像データに対して振幅抑制処理を行っ
たが、Ｒ_F およびＩ_NFに対して振幅抑制処理を行って登
録フーリエ画像データＲ_F ’および照合フーリエ画像デ
ータＩ_NF’とし（図２２（ｄ），（ｆ）参照）、このＲ
_F ’とＩ_NF’とを合成するようにしてもよい。図２２
（ｄ），（ｆ），（ｇ）では、振幅抑制で全ての振幅を
１、すなわち位相のみとしている。

【００９５】また、図２１では、照合指紋の画像データ
Ｉに対して回転ずれの補正を行って登録指紋と照合指紋
とを再度照合するようにしたが、登録指紋の画像データ
Ｒに対して回転ずれの補正を行って登録指紋と照合指紋
とを再度照合するようにしてもよい。

【００９６】〔実施の形態６−１：第９発明（振幅抑制
＋位相有り）〕実施の形態５では、粗照合において、振
幅成分（振幅そのまま）と位相成分とが含まれている登
録フーリエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像デー
タＩ_Fについて、その座標系を極座標系に変換した（図
１６におけるステップ１６５〜１６８）。

【００９７】これに対して、実施の形態６−１では、登
録フーリエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像デー
タＩ_F に対し振幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理さ
れた登録フーリエ画像データＲ_FLおよび照合フーリエ画
像データＩ_FLについて、その座標系を極座標系に変換す
る。図２３にこの場合のフローチャートを示す。

【００９８】図１６に示したフローチャートと比較して
分かるように、この実施の形態では、ステップ１７１，
１７２を付加し、登録フーリエ画像データＲ_F および照
合フーリエ画像データＩ_F に対して振幅抑制処理を行い
（ステップ１７１，１７２）、この振幅抑制処理された
登録フーリエ画像データＲ_FLおよび照合フーリエ画像デ
ータＩ_FLの座標系を極座標系に変換してＲ_PLおよびＩ_PL
を得る（ステップ１６７，１６８）。

【００９９】この実施の形態６−１によれば、登録フー
リエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ_F
に対して振幅抑制処理を行うことによって、照度変化の
影響を受けにくくなり、登録時と照合時で照度に差があ
っても高精度での照合が可能となる。

【０１００】なお、この実施の形態６−１では、登録フ
ーリエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ
_F に対して振幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理され
た登録フーリエ画像データＲ_FLおよび照合フーリエ画像
データＩ_FLの座標系を極座標系に変換したが、登録フー
リエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ_F
の座標系を極座標系に変換した後、この極座標系に変換
された登録フーリエ画像データＲ_P および照合フーリエ
画像データＩ_p に振幅抑制処理を行ってＲ_PLおよびＩ_PL
を得るようにしてもよい。

【０１０１】〔実施の形態６−２：第１０発明（振幅抑
制＋位相の符号（±）を振幅に付ける）〕実施の形態６
−１では、粗照合において、振幅抑制された振幅成分と
位相成分とが含まれている登録フーリエ画像データＲ_FL
および照合フーリエ画像データＩ_FLについて、その座標
系を極座標系に変換した（図２３におけるステップ１６
７，１６８）。

【０１０２】これに対して、実施の形態６−２では、振
幅抑制処理された登録フーリエ画像データＲ_FLおよび照
合フーリエ画像データＩ_FLに対し、それぞれの位相の符
号をそれぞれ振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ（Ｒ
_FL’，Ｉ_FL’）を抽出する。このＲ_FL’，Ｉ_FL’につい
てその座標系を極座標系に変換する。図２４にこの場合
のフローチャートを示す。

【０１０３】図２３に示したフローチャートと比較して
分かるように、この実施の形態では、ステップ１７３，
１７４を付加し、振幅抑制処理された登録フーリエ画像
データＲ_FLおよび照合フーリエ画像データＩ_FLに対し、
それぞれの位相の符号をそれぞれ振幅に付加し、符号付
き振幅成分のみ（Ｒ_FL’，Ｉ_FL’）を抽出したうえで、
その座標系を極座標系に変換してＲ_PL’およびＩ_PL’を
得る（ステップ１６７，１６８）。

【０１０４】この実施の形態６−２によれば、登録フー
リエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ_F
に対してそれぞれの位相の符号を、それぞれ振幅に付加
し、符号付き振幅成分のみを抽出することによって、位
相の不連続性による誤差の影響を受けにくくなり、登録
時と照合時で位置ずれ等の誤差があっても高精度での照
合が可能となる。

【０１０５】なお、この実施の形態６−１では、登録フ
ーリエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ
_F に対して振幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理され
た登録フーリエ画像データＲ_FLおよび照合フーリエ画像
データＩ_FLに対して、それぞれの位相の符号をそれぞれ
の振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ抽出したうえ
で、その座標系を極座標系に変換したが、登録フーリエ
画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ_F の座
標系を極座標系に変換した後、この極座標系に変換され
た登録フーリエ画像データＲ_P および照合フーリエ画像
データＩ_p に振幅抑制処理を行って、それぞれの位相の
符号をそれぞれの振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ
抽出し、Ｒ_PL’およびＩ_PL’を得るようにしてもよい。
但し、この実施の形態６−２では、相関成分エリアの各
画素の相関成分の強度を振幅でなく、複素数の実部のま
まとし、相関値（スコア）を求める。

【０１０６】〔実施の形態７：第１１発明（振幅抑制＋
位相無し）〕実施の形態６−１では、登録フーリエ画像
データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ_F に対し振
幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理された登録フーリ
エ画像データＲ_FLおよび照合フーリエ画像データＩ_FLに
ついて、その座標系を極座標系に変換した。

【０１０７】これに対して、実施の形態７では、登録フ
ーリエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ
_F に対して位相成分を除去し、この位相成分の除去され
た登録フーリエ画像データＲ_F ’および照合フーリエ画
像データＩ_F ’に対して振幅抑制処理を行い、この振幅
抑制処理された登録フーリエ画像データＲ_FL’および照
合フーリエ画像データＩ_FL’について、その座標系を極
座標系に変換する。但し、ここでの振幅抑制処理では、
すべての振幅を１とする振幅抑制処理とせず、ｌｏｇ処
理や√処理とする。図２５にこの場合のフローチャート
を示す。

【０１０８】図１６のフローチャートと比較して分かる
ように、この実施の形態では、ステップ１７５，１７
６，１７７，１７８を付加し、登録フーリエ画像データ
Ｒ_F および照合フーリエ画像データＩ_F に対して振幅成
分のみを抽出（位相成分をカット）し（ステップ１７
５，１７６）、この位相成分の除去された登録フーリエ
画像データＲ_F ’および照合フーリエ画像データＩ_F ’
に対して振幅抑制処理を行い（ステップ１７７，１７
８）、この振幅抑制処理された登録フーリエ画像データ
Ｒ_FL’および照合フーリエ画像データＩ_FL’の座標系を
極座標系に変換してＲ_PL’およびＩ_PL’を得る（ステッ
プ１６７，１６８）。

【０１０９】この実施の形態７によれば、登録フーリエ
画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ_F に対
して位相成分を除去したうえで振幅抑制処理を行うこと
によって、照度変化の影響を受けにくくなり、登録時と
照合時で照度に差があっても高精度での照合が可能とな
るのに加えて、極座標変換して振幅抑制相関法で相関ピ
ークを求める際の性能が向上するという効果が得られ
る。すなわち、位相は各画素の連続性が乏しく、逆に振
幅は各画素の連続性がよい。したがって、位相成分を除
去することによって、極座標変換して振幅抑制相関法で
相関ピークを求める際の性能が向上する。

【０１１０】但し、この時、図２６に示すように、相関
成分エリア上では相関ピークとしてＰ１，Ｐ２が出現し
ている。これは振幅スペクトルが点対称であることによ
る。この相関ピークＰ１，Ｐ２のうちの１つを、マスク
処理を行うことによって回転方向を含めた回転ずれ量Δ
θを示す正規の相関ピークと判定し、この判定した相関
ピークから回転ずれ量Δθを求める。例えば、相関ピー
クＰ１が正規の相関ピークと判定されれば、図における
領域中の相関ピークＰ１の縦方向の位置から回転ずれ量
Δθを求める。この場合、領域中の縦方向の上限位置が
Δθ＝＋１８０゜、下限位置がΔθ＝−１８０゜を示
す。

【０１１１】なお、この実施の形態では、登録フーリエ
画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ_F に対
して位相成分を除去したうえで振幅抑制処理を行い、こ
の振幅抑制処理された登録フーリエ画像データＲ_FL’お
よび照合フーリエ画像データＩ_FL’の座標系を極座標系
に変換したが、位相成分の除去された登録フーリエ画像
データＲ_F ’および照合フーリエ画像データＩ_F ’の座
標系を極座標系に変換した後、この極座標系に変換され
た登録フーリエ画像データＲ_P ’および照合フーリエ画
像データＩ_P ’に振幅抑制処理を行ってＲ_PL’およびＩ
_PL’を得るようにしてもよい。

【０１１２】〔実施の形態８：（振幅そのまま＋位相無
し）〕実施の形態７では、登録フーリエ画像データＲ_F
および照合フーリエ画像データＩ_F に対して位相成分を
除去したうえで振幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理
された登録フーリエ画像データＲ_FL’および照合フーリ
エ画像データＩ_FL’について、その座標系を極座標系に
変換した。

【０１１３】これに対して、実施の形態８では、登録フ
ーリエ画像データＲ_F および照合フーリエ画像データＩ
_F に対して位相成分を除去し、この位相成分が除去され
た登録フーリエ画像データＲ_F ’および照合フーリエ画
像データＩ_F ’について、すなわち振幅成分をそのまま
として位相成分のみが除去された登録フーリエ画像デー
タＲ_F ’および照合フーリエ画像データＩ_F ’につい
て、その座標系を極座標系に変換する。図２７にこの場
合のフローチャートを示す。

【０１１４】図１６のフローチャートと比較して分かる
ように、この実施の形態では、（ステップ）１７５，１
７６を付加し、登録フーリエ画像データＲ_F および照合
フーリエ画像データＩ_F に対して振幅成分のみを抽出
（位相成分をカット）し（ステップ１７５，１７６）、
この位相成分の除去された登録フーリエ画像データ
Ｒ_F’および照合フーリエ画像データＩ_F ’の座標系を
極座標系に変換してＲ_P ’およびＩ_P ’を得る（ステッ
プ１６７，１６８）。

【０１１５】この実施の形態８によれば、登録フーリエ
画像データ（Ｒ_F ）および照合フーリエ画像データ（Ｉ
_F ）に対して位相成分を除去することにより、実施の形
態７と同様、極座標変換して振幅抑制相関法で相関ピー
クを求める際の性能が向上するという効果が得られる。

【０１１６】〔実施の形態９：第１２発明〕実施の形態
５〜８では、ステップ１６９より直ちにステップ１７０
へ進むものとしたが、すなわち粗照合での照合結果を使
用せずに直ちに精照合へ進むものとしたが、粗照合にお
いて登録指紋と照合指紋とが不一致という結果が得られ
た場合にのみ精照合へ進むようにしてもよい。

【０１１７】すなわち、図１６，図２３，図２４，図２
５，図２７におけるステップ１７０を図２８に示すよう
な処理内容としてもよい。この場合、粗照合で得た相関
値を予め定められたしきい値と比較し（ステップ１７０
−０）、相関値がしきい値よりも大きい場合には直ちに
登録指紋と照合指紋とが一致したと判断する（ステップ
１７０−９）。これに対して、相関値がしきい値よりも
小さい場合には、粗照合における照合結果が「不一致」
であるとして、ステップ１７０−１以降の精照合へ進
む。

【０１１８】この実施の形態９によれば、粗照合で「一
致」と判断された場合、その時点で直ちに照合結果が得
られる。これにより登録指紋と照合指紋とが合致する場
合の照合スピードがアップする。また、この実施の形態
９によれば、粗照合で「不一致」と判断された場合、そ
の時点で照合結果を出さずに精照合へ移行する。これに
より、粗照合と精照合とが組み合わされ、照合精度がア
ップする。

【０１１９】

【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、第１発明，第２発明，第５発明，第６発
明によれば、実質的に照合指紋を固定とし登録指紋を回
転させながら登録指紋と照合指紋との照合が行われるも
のとなり、また、第３発明，第４発明，第７発明，第８
発明によれば、実質的に登録指紋を固定とし照合指紋を
回転させながら登録指紋と照合指紋との照合が行われる
ものとなり、登録パターンと照合パターンとの間に回転
ずれがあっても、登録パターンと照合パターンとが同一
であるか否かを識別することができるようになる。

【０１２０】また、第９〜第１１発明によれば、粗照合
の過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ
量Δθが求められ、この求められた回転ずれ量Δθに基
づいて登録指紋と照合指紋の何れか一方に回転ずれ補正
を行ったうえで、登録指紋と照合指紋とが振幅抑制相関
法によって再度照合（精照合）されるものとなり、照合
処理の負荷を軽くし、照合結果が得られるまでの時間を
短くすることができる。

【０１２１】また、第１２発明によれば、粗照合の過程
で得られる相関ピークの相関値が所定のしきい値より大
きければ、その時点で直ちに照合結果が得られるものと
なり、登録パターンと照合パターンとが合致する場合の
照合スピードがアップする。また、粗照合の過程で得ら
れる相関ピークの相関値が所定のしきい値より小さけれ
ば、その相関ピークの位置から両者の回転ずれ量（Δ
θ）が求められ、この求められた回転ずれ量（Δθ）に
基づいて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回
転ずれ補正を行ったうえで、登録パターンと照合パター
ンとが振幅抑制相関法によって再度照合される（精照
合）ものとなり、粗照合と精照合とが組み合わされて照
合精度がアップする。

【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登録指紋
と照合指紋とが一致すると判断される場合の指紋照合状
況を示す図である。

【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（実
施の形態１）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（実
施の形態１）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】 実施の形態１における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状況
を図１と対応して示す図である。

【図１１】 実施の形態２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１２】 実施の形態３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１３】 実施の形態３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１４】 実施の形態４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１５】 実施の形態５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１６】 実施の形態５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１７】 実施の形態５における粗照合過程を説明す
るための図である。

【図１８】 デカルト座標系からの極座標系への変換を
説明するための図である。

【図１９】 図１６に示したステップ１６９での処理内
容を示すフローチャートである。

【図２０】 粗照合過程での極座標変換されてからの処
理を説明する図である。

【図２１】 図１６に示したステップ１７０での処理内
容を示すフローチャートである。

【図２２】 実施の形態５における精照合過程を説明す
るための図である。

【図２３】 実施の形態６−１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２４】 実施の形態６−２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２５】 実施の形態７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２６】 実施の形態７における指紋照合過程を説明
するための図である。

【図２７】 実施の形態８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２８】 実施の形態９を説明するためのフローチャ
ートである。

【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）。

Claims (12)

【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お
   よびこのＮ次元パターンデータを各々相異なる所定角度
   回転させた複数の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次元回転パターン
   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次元回転パターンデータから１パタ
   ーンずつ登録フーリエＮ次元パターンデータを読み出
   し、この読み出した登録フーリエ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
   リエ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一
   方を施し、この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し、この登録フーリエＮ次元パタ
   ーンデータおよびこの登録フーリエＮ次元パターンデー
   タを各々相異なる所定角度回転させた複数の登録フーリ
   エＮ次元パターンデータを登録フーリエＮ次元回転パタ
   ーンデータと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次元回転パターンデータから１パタ
   ーンずつ登録フーリエＮ次元パターンデータを読み出
   し、この読み出した登録フーリエ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
   リエ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一
   方を施し、この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およびこのＮ次元
   パターンデータを各々相異なる所定角度回転させた複数
   のＮ次元パターンデータを照合パターンのＮ次元回転パ
   ターンデータとし、この照合パターンのＮ次元回転パタ
   ーンデータに１パターンずつ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とし、この
   照合フーリエＮ次元パターンデータと前記登録フーリエ
   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およびＮ次
   元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施し、このフー
   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、 前記照合フーリエＮ次元パターンデータおよびこの照合
   フーリエＮ次元パターンデータを各々相異なる所定角度
   回転させた複数の照合フーリエＮ次元パターンデータを
   照合フーリエＮ次元回転パターンデータとし、この照合
   フーリエＮ次元回転パターンデータを１パターンずつ前
   記登録フーリエＮ次元パターンデータと合成し、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
   換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施
   し、この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。
5. 【請求項５】 登録パターンのＮ次元パターンデータお
   よびこのＮ次元パターンデータを各々相異なる所定角度
   回転させた複数の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次元回転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次元回転パターンデータから１パタ
   ーンずつ登録フーリエＮ次元パターンデータを読み出
   し、この読み出した登録フーリエ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およびＮ次元離散
   的逆フーリエ変換の何れか一方を施し、このフーリエ変
   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。
6. 【請求項６】 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、この登録フーリエＮ次元パターンデータおよびこ
   の登録フーリエＮ次元パターンデータを各々相異なる所
   定角度回転させた複数の登録フーリエＮ次元パターンデ
   ータを登録フーリエＮ次元回転パターンデータとする登
   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次元回転パターンデータから１パタ
   ーンずつ登録フーリエＮ次元パターンデータを読み出
   し、この読み出した登録フーリエ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およびＮ次元離散
   的逆フーリエ変換の何れか一方を施し、このフーリエ変
   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。
7. 【請求項７】 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およびこのＮ次元
   パターンデータを各々相異なる所定角度回転させた複数
   のＮ次元パターンデータを照合パターンのＮ次元回転パ
   ターンデータとし、この照合パターンのＮ次元回転パタ
   ーンデータに１パターンずつ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とし、この照合フーリエＮ次元
   パターンデータと前記登録フーリエ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お
   よびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施し、
   この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。
8. 【請求項８】 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、 前記照合フーリエＮ次元パターンデータおよびこの照合
   フーリエＮ次元パターンデータを各々相異なる所定角度
   回転させた複数の照合フーリエＮ次元パターンデータを
   照合フーリエＮ次元回転パターンデータとし、この照合
   フーリエＮ次元回転パターンデータを１パターンずつ前
   記登録フーリエＮ次元パターンデータと合成し、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およびＮ次元離散的逆フ
   ーリエ変換の何れか一方を施し、このフーリエ変換の施
   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。
9. 【請求項９】 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に対して振幅抑
   制処理を施す第１の振幅抑制手段と、 前記照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑
   制処理を施す第２の振幅抑制手段と、 前記第１の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された登
   録フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に
   変換する第１の極標系変換手段と、 前記第２の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された照
   合フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に
   変換する第２の極標系変換手段と、 前記第１の極座標系変換手段によって極座標系に変換さ
   れた登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第２の極
   座標系変換手段によって極座標系に変換された照合フー
   リエＮ次元パターンデータとを振幅抑制相関法によって
   照合する振幅抑制相関照合手段と、 この振幅抑制相関照合手段での照合過程で得られる相関
   ピークの位置から両者の回転ずれ量を求める回転ずれ量
   測定手段と、 この回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量に基づ
   いて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方
   に回転ずれ補正を行う回転ずれ補正手段とを備え、 前記回転ずれ補正手段によって回転ずれの補正を行った
   うえで前記登録パターンと前記照合パターンとを振幅抑
   制相関法によって再度照合することを特徴とするパター
   ン照合装置。
10. 【請求項１０】 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に対して振幅抑
    制処理を施す第１の振幅抑制手段と、 前記照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑
    制処理を施す第２の振幅抑制手段と、 前記第１の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された登
    録フーリエＮ次元パターンデータに対して、その位相の
    符号を振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ抽出したう
    えで、その座標系を極座標系に変換する第１の極標系変
    換手段と、 前記第２の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された照
    合フーリエＮ次元パターンデータに対して、その位相の
    符号を振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ抽出したう
    えで、その座標系を極座標系に変換する第２の極標系変
    換手段と、 前記第１の極座標系変換手段によって極座標系に変換さ
    れた登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第２の極
    座標系変換手段によって極座標系に変換された照合フー
    リエＮ次元パターンデータとを振幅抑制相関法によって
    照合する振幅抑制相関照合手段と、 この振幅抑制相関照合手段での照合過程で得られる相関
    ピークの位置から両者の回転ずれ量を求める回転ずれ量
    測定手段と、 この回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量に基づ
    いて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方
    に回転ずれ補正を行う回転ずれ補正手段とを備え、 前記回転ずれ補正手段によって回転ずれの補正を行った
    うえで前記登録パターンと前記照合パターンとを振幅抑
    制相関法によって再度照合することを特徴とするパター
    ン照合装置。
11. 【請求項１１】 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の位相成分を除
    去したうえでこの登録フーリエＮ次元パターンデータに
    対して振幅抑制処理を施す第１の振幅抑制手段と、 前記照合フーリエＮ次元パターンデータの位相成分を除
    去したうえでこの照合フーリエＮ次元パターンデータに
    対して振幅抑制処理を施す第２の振幅抑制手段と、 前記第１の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された登
    録フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に
    変換する第１の極標系変換手段と、 前記第２の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された照
    合フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に
    変換する第２の極標系変換手段と、 前記第１の極座標系変換手段によって極座標系に変換さ
    れた登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第２の極
    座標系変換手段によって極座標系に変換された照合フー
    リエＮ次元パターンデータとを振幅抑制相関法によって
    照合する振幅抑制相関照合手段と、 この振幅抑制相関照合手段での照合過程で得られる相関
    ピークの位置から両者の回転ずれ量を求める回転ずれ量
    測定手段と、 この回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量に基づ
    いて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方
    に回転ずれ補正を行う回転ずれ補正手段とを備え、 前記回転ずれ補正手段によって回転ずれの補正を行った
    うえで前記登録パターンと前記照合パターンとを振幅抑
    制相関法によって再度照合することを特徴とするパター
    ン照合装置。
12. 【請求項１２】 請求項９〜１１において、前記振幅抑
    制相関照合手段での照合過程で得られる相関ピークの相
    関値が所定のしきい値より大きい場合は、直ちに登録パ
    ターンと照合パターンとの照合を行うようにしたことを
    特徴とするパターン照合装置。