JPH10143663A - 指紋情報処理装置 - Google Patents

指紋情報処理装置

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JPH10143663A
JPH10143663A JP8301741A JP30174196A JPH10143663A JP H10143663 A JPH10143663 A JP H10143663A JP 8301741 A JP8301741 A JP 8301741A JP 30174196 A JP30174196 A JP 30174196A JP H10143663 A JPH10143663 A JP H10143663A
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Application number
JP8301741A
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English (en)
Inventor
Naohisa Kosaka
直久 向坂
Yuji Kobayashi
祐二 小林
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 小型の指紋情報処理装置を提供する。 【解決手段】 部分画像を合成して、指紋の全体画像を
得る。指紋画像検出手段は、指を載せるための凹部２４
の底面中央にストレート型のファイバーオプテックプレ
ート３０の光入射端が設けられ、その他端に指紋全体の
面積よりも小型の電荷結合型固体撮像デバイス３２が対
向して設けられ、照明用発光素子ＬＥＤにて指を照明す
る。指紋は、電荷結合型固体撮像デバイス３２の受光領
域の大きさに起因して部分的に検出され、複数の部分画
像で合成した合成指紋画像によって、指紋照合処理を行
う。また、テーパ型ファイバーオプテックプレートを有
し指紋画像検出手段に着脱可能に取り付けられるアタッ
チメントで指紋画像を検出することにより、登録用の指
紋画像を一括検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、指紋画像に基づい
て特定人を鑑別するための指紋照合と、指紋鑑別の参照
情報に用いる指紋画像を登録するための指紋情報登録装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の指紋照合技術として、次の文献
(1)ないし(3)に開示されたものが知られている。
【０００３】(1) “FINGERPRINT ACQUISITION SYSTEM”
U.S.Patent No.4,932,776(Jun.12,1990) (2) 電子通信学会ＰＲＵ８８−８３ pp.66〜72「パタ
ーンマッチング方式による指紋照合装置」。
【０００４】(3) “Optical fingerprint identificati
on by binary joint transformcorrelation”OPTICAL E
NGINEERING,Vol.30,No.12(Dec.1991）pp.1958-1961 文献(1)の技術は、被対象者の指紋画像を検出（撮像）
するための指紋画像検出部に関するものであり、比較的
容易に入手することができる１／３インチないし１／４
インチの受光領域を有する電荷結合型二次元固体撮像デ
バイス（以下、ＣＣＤという）と、光出射端の直径に較
べて光入射端の直径の方が大きな形状を有するテーパ型
のファイバーオプティックプレート（以下、テーパＦＯ
Ｐという）とを組み合わせた構造の指紋画像検出部にて
被対象者の指紋を撮像することにより、指紋鑑別に必要
な指紋画像のデータを得るものである。
【０００５】即ち、一般的に指先端の指紋の大きさが１
０ｍｍ×１５ｍｍ程度であるのに対し、前記ＣＣＤの受
光領域が１／３〜１／４インチと小さいので、この受光
領域に合わせた一様な直径（太さ）のファイバーオプテ
ィックプレート（以下、ストレートＦＯＰという）を介
して指紋の像をＣＣＤに導光した場合には、指紋の一部
分しか撮像することができない。そこで、この文献(1)
では、光入射端を指紋の大きさに合わせて太くしＣＣＤ
側の光出射端をこのＣＣＤの受光領域に合わせて細くし
たテーパＦＯＰを用いることにより、たとえ受光領域の
小さなＣＣＤであっても指紋全体の像を一括撮像し得る
構造としている。また、テーパＦＯＰにて指紋の像をＣ
ＣＤに直接導光するのでレンズ系が省略され、実質的な
接写を実現している。
【０００６】上記文献(2)と文献(3)は、指紋鑑別のため
の指紋照合方式として、パターンマッチング方式を用い
るものである。指紋照合方式には特徴点抽出方式とパタ
ーンマッチング方式がある。前者の徴点抽出方式は、本
来「万人不同」「終生不変」な指紋の特徴点、例えば、
指紋の切れ点や分岐点であるマニャーシャ特徴を用いる
ことにより照合精度の向上を図るものである。これに対
し、文献(2)のパターンマッチング方式は、予め登録さ
れている登録者指紋画像のデータと、撮像により得られ
た被対象者の指紋画像のデータとをコンピュータにて相
互相関演算し、相互の指紋の類似性を判定することによ
り鑑別を行っている。また、文献(3)のパターンマッチ
ング方式は、この相互相関演算を行うのに必要な二次元
フーリエ変換処理をコンピュータによるプログラム演算
にて行わず、光学的手段にて行うことにより演算時間の
短縮化を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、指紋画像検出
部にテーパＦＯＰを設けた文献(1)では、そのテーパＦ
ＯＰの直径（太さ）が長手方向に沿って次第に変化する
テーパ形状を有するので、ストレートＦＯＰに較べて全
長が長くなり、指紋画像検出部の構造が大きくなる等の
問題がある。このため、例えば、携帯が可能な小型且つ
簡易な指紋照合装置を実現することが困難になる等の課
題があった。
【０００８】文献(2)及び(3)のパターンマッチング方式
では、指紋画像の面積が大きいほど鑑別精度が向上す
る。即ち、指紋の一部分の画像に基づいてパターンマッ
チングを行うよりも指紋全体の画像に基づいてパターン
マッチングを行う方が情報量が多くなるので鑑別精度が
向上する。実際に実験を行った結果、採取指紋像領域を
２０ｍｍ×１５ｍｍにし且つ画像拡縮を１：１（即ち、
接写状態）にした撮像条件下で得られた指紋画像と２０
ｍｍ×１５ｍｍの面積の登録指紋画像とをパターンマッ
チングした場合の鑑別精度と、採集指紋像領域を３．６
ｍｍ×２．７ｍｍにし且つ画像拡縮を１：１（即ち、接
写状態）にした撮像条件下で得られた指紋画像と２０ｍ
ｍ×１５ｍｍの面積の登録指紋画像とをパターンマッチ
ングした場合の鑑別精度を求めて、これらの鑑別精度を
比較すると、採取指紋像領域中の指紋の位置等に係わら
ず、採取指紋像領域の大きい方が一桁程度優れることが
確認されている。例えば、１／４インチＣＣＤにより採
集指紋像領域を３．６ｍｍ×２．７ｍｍにして画像拡縮
１：１で指紋画像を撮像した場合には、９９．９％の他
人排他率を実現するには、３９％の確率で本人が認識さ
れないが、２０ｍｍ×１５ｍｍの採取指紋像領域での照
合では、これが０．２％程度になるという実験結果が得
られている。
【０００９】以上のことから、入手容易な１／３〜１／
４インチのＣＣＤを用いて撮像し且つその撮像によって
得られた指紋画像について文献(2)又は(3)の技術を適用
しようとすれば、文献(1)のテーパＦＯＰを使用せざる
をえなくなるので小型の指紋照合装置を実現することが
困難となり、逆に、文献(1)のテーパＦＯＰを適用せ
ず、ＣＣＤの受光面積に合わせた細いストレートＦＯＰ
を適用することにすれば、採取指紋像領域が小さくなっ
てしまうので、指紋鑑別精度の向上が図れないという問
題を招来する。
【００１０】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、指紋画像検出手段の小型化を実現すると共
に、この小型化によっても高い指紋照合精度を実現する
ことができる指紋照合装置、また、この指紋照合装置に
適用するための指指紋画像を登録するための指紋登録装
置等の指紋情報処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明は、実際の指紋全体の大きさと比較して小
さい領域の部分指紋画像のデータを検出する指紋画像検
出手段を備え、この指紋画像検出手段にて検出される複
数の部分指紋画像を合成することにより指紋全体の画像
を形成してこれを登録指紋画像とする。
【００１２】また、実際の指紋全体の大きさと比較して
小さい領域の部分指紋画像のデータを検出する指紋画像
検出手段を備え、指紋登録時には、この指紋画像検出手
段にアタッチメントを取り付けることにより、指紋全体
の画像を一括検出して登録するようにした。
【００１３】実際の指紋全体の大きさと比較して小さい
領域の部分指紋画像のデータを検出する指紋画像検出手
段を備え、この指紋画像検出手段にて検出される一つの
部分指紋画像又は複数の部分指紋画像を合成して成る合
成指紋画像を登録指紋画像と照合するようにした。
【００１４】
【実施の形態】
（第１の実施の形態）指紋照合装置の第１の実施の形態
を図面と共に説明する。図１は指紋照合装置の全体構成
を示すブロック図であり、指紋照合処理と指紋登録処理
の両機能を備えた指紋照合装置の構成を示す。
【００１５】同図において、この指紋照合装置は、予め
決められた指紋照合処理アルゴリズム及び指紋画像登録
処理アルゴリズムに基づくコンピュータプログラムを実
行するマイクロプロセッサ２と、被対象者の指紋画像を
光学的に読み取る指紋画像検出部４と、指紋画像検出部
４の撮像にて得られた指紋画像データ等を格納するバッ
ファメモリ６，８と、マイクロプロセッサ２が各種のデ
ータについて演算処理を行う際に用いられるワークメモ
リ１０，１２と、後述する登録指紋画像のデータやデー
タ管理テーブル等を格納するデータメモリ１４と、上記
コンピュータプログラム等を格納しておく記憶領域とス
タック領域及びヒープ領域等を有するシステムメモリ１
６と、操作者がキー入力を行うためのキー入力部１８
と、表示部２０と、指紋照合処理の結果を出力するため
の出力部２２を備えている。
【００１６】指紋画像検出部４には、図２（ａ）の要部
平面図に示す如く、指先の腹の部分の形状に合わせて長
円状に成型された凹部２４と、凹部２４の周囲に一体成
型された環状の凸条部２６と、凹部２４の上方両側に設
けられた複数個の照明用発光素子ＬＥＤが備えられてい
る。
【００１７】更に、図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面
図（同図（ｂ）参照）に示す如く、凹部２４の底面中央
部に一様太さのファイバーオプテックプレート（ストレ
ートＦＯＰ）３０の光入射端が設けられ、ストレートＦ
ＯＰ３０の光出射端に電荷結合型二次元固体撮像デバイ
ス（ＣＣＤ）３２の受光面が対向して設けられている。
また、凹部２４の上方には、被対象者の指先を収容し得
る内容積を有すると共に外部光の入射を遮光するキャッ
プ状のガイド３４が設けられ、例えばこのガイド３４の
内壁に上記照明用発光素子ＬＥＤが取り付けられてい
る。
【００１８】被対象者が凹部２４の底面上に指を載せる
と、照明用発光素子ＬＥＤからの照明光が指を透過する
と共に、ストレートＦＯＰ３０の光入射端での指紋の接
触部分と非接触部分に応じて拡散や全反射され、その拡
散や全反射による指紋画像がストレートＦＯＰ３０にて
導光されてＣＣＤ３２にて撮像される。
【００１９】ＣＣＤ３２は例えば、ストレートＦＯＰ３
０の光出射端の領域よりも小さな１／３インチ程度の受
光領域を有するものが使用され、直接撮像可能な指紋の
受光領域が４．８２×３．８４ｍｍ2となっている。し
たがって、指紋全体を一括して撮像ぜず、一回の撮像で
は指紋の一部分だけを画像拡縮１：１で撮像するように
なっている。但し、指紋全体の画像を得るためには、被
対象者にストレートＦＯＰ３０の光入射端に対する指紋
の接触位置を適宜に変更させ、その変更毎に異なる部位
の部分指紋をＣＣＤ３２にて撮像して、複数の部分指紋
画像を後述の画像合成処理により合成することとしてい
る。
【００２０】また、後述する指紋照合処理を行う場合、
指紋全体の画像を１２８×１２８個程度の画素数にて処
理することにより高精度の照合結果が得られることが経
験的に確認されているので、本実施の形態では、ワーク
メモリ１０，１２の夫々に１２８×１２８画素から成る
フレーム画像データを格納し得る記憶領域を備え、これ
らのワークメモリ１０，１２に１２８×１２８の画素数
から成る指紋全体画像のデータを格納しつつ指紋照合処
理を行うようにしている。部分画像撮像時には、ＣＣＤ
エリア全体を３２×３２個の画素で取り込む。この時、
相対位置を求める必要があるので、図６、図７のように
取込んだ部分画像は１２８×１２８個の画素の中心に配
置する。一方、全体画像撮像時（アタッチメント使用
時）では、ＣＣＤエリア全体を１２８×１２８個の画素
で取込む。
【００２１】キー入力部１８及び表示部２０は、図１中
の上部に拡大して示す如く、本装置の一端に設けられた
操作パネルに備えられている。キー入力部１８には、操
作者が数値や記号を入力するための複数個の数値記号キ
ーと、指定した数値や記号を確定するための入力キー
（エンターキー）Ｋ１と、指定した数値や記号を取り消
すための取消キーＫ２、指紋照合処理の開始を指示する
ための照合キーＫ３、指紋登録処理の開始を指定するた
めの登録キーＫ４、保守処理の開始を指定するための保
守キーＫ５が設けられている。表示部２０には液晶ディ
スプレイＬＣＤが設けられ、キー入力部１８のキー操作
にて入力された情報を表示したり、操作者に操作手順等
を知らせる等のための表示を行う。
【００２２】次に、かかる構成を有する指紋照合装置の
作動を図３〜図５に示すフローチャート等と共に説明す
る。尚、かかる作動はマイクロプロセッサ２が前記所定
のプログラムを実行することにより制御される。
【００２３】図３はこの指紋照合装置の全体の動作を示
すメインフローチャートである。同図中のステップＳ１
０〜Ｓ４０にて、キー入力部１８の保守キーＫ５と登録
キーＫ４及び照合キーＫ３の操作の有無を検出する。保
守キーＫ５が操作されるとステップＳ２００の保守処
理、登録キーＫ４が操作されるとステップＳ３００の指
紋登録処理、照合キーＫ３が操作されるとステップＳ４
００の指紋照合処理が開始される。
【００２４】ステップＳ２００の保守処理が選択される
と、本装置の管理者等が、後述の指紋登録処理及び指紋
照合処理における処理精度を適宜に設定するためのしき
い値を指定したり変更することができるようになってい
る。
【００２５】ステップＳ３００の指紋登録処理は、図４
に示すサブルーチンの実行により行われる。図４中のス
テップＳ３０２にて、表示部２０の液晶ディスプレイＬ
ＣＤに「暗唱番号」等の表示をすることにより、被対象
者に対して暗唱番号（ＩＤナンバー）のキー入力を促
し、ステップＳ３０４にて、キー入力部１８から入力さ
れた暗証番号ＩＤをマイクロプロセッサ２に取込む。ス
テップＳ３０６にて暗唱番号ＩＤをデータ管理テーブル
中のデータと照合し、未登録の暗証番号ＩＤが入力され
た場合にはステップＳ３０８からの指紋登録処理を継続
し、入力された暗証番号ＩＤが既に登録済みの場合に
は、更にステップＳ３５２において、当該対象者の指紋
登録を新規に行う必要性が無い場合又は再登録の必要性
能が無い場合の何れかに該当するか否かの判断をし、こ
れらの場合に該当する場合には指紋登録処理を終了し、
これらの場合に該当しない場合にはステップＳ３０８か
らの処理を継続する。
【００２６】ステップＳ３０８では、液晶ディスプレイ
ＬＣＤに「基準画像」等の表示を行う。この表示によ
り、被対象者に対して指を指紋画像検出部４の凹部２４
に載せる旨と、最初の部分画像の撮像を開始する旨を知
らせる。尚、「基準画像」とは、指紋全体のうち最初に
撮像される部分的な指紋の画像を意味する。このように
基準画像（以下、基準部分画像という）の撮像開始を表
示する理由は、後述の登録用の全体指紋画像を形成する
際に、順次に撮像される他の部位の部分画像をこの基準
部分画像を基準にして次第に合成していくためである。
【００２７】ステップＳ３１０にて、対象者が指紋画像
検出部４に指を載せると所定のタイミングで最初の部分
画像（基準部分画像）を撮像し、その基準部分画像ｇの
データをバッファメモリ８に格納する。尚、バッファメ
モリ８には、基準部分画像ｇの中心が予め設定されてい
るＸＹ直交座標の原点に該当するように記憶する。
【００２８】次にステップＳ３１２にて、液晶ディスプ
レイＬＣＤに「合成画像」と表示し、基準部分画像ｇに
合成すべき部分画像（以下、合成用部分画像という）の
撮像を行う旨を被対象者に知らせる。
【００２９】この表示に従って対象者が指の位置をずら
すと、ステップＳ３１４にて、ずらされた部位の合成用
部分画像を撮像し、この合成用部分画像ｄのデータをバ
ッファメモリ６に格納する。
【００３０】次に、ステップＳ３１６〜Ｓ３３０におい
て、基準部分画像ｇと合成用部分画像ｄとの類似性を特
徴抽出するための相互相関処理が行われる。
【００３１】まず、ステップＳ３１６にてバッファメモ
リ８中の基準部分画像ｇのデータをワークメモリ１２に
転送すると共に、ステップＳ３１８にてバッファメモリ
６中の合成用部分画像ｄのデータをワークメモリ１０へ
夫々転送する。ステップＳ３２０にてワークメモリ１２
中の基準部分画像ｇのデータについてフーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）することにより、その画像ｇの空間周波数スペク
トラム関数（以下、これをスペクトラム密度という）Ｇ
を求め、ワークメモリ１２に保持する。更に、ステップ
Ｓ３２２にて、ワークメモリ１０中の合成用部分画像ｄ
のデータについてフーリエ変換することにより画像ｄの
スペクトラム密度Ｄを求めて、ワークメモリ１０に保持
する。
【００３２】ステップＳ３２４ではスペクトラム密度Ｄ
の位相共役変換を行い、その共役スペクトラムＤ*をワ
ークメモリ１０に保持すると共に、ステップＳ３２６に
てスペクトラム密度Ｇと共役スペクトラムＤ*とを乗算
することにより、クロスパワースペクトラムＧ・Ｄ*を
求めてワークメモリ１２に格納する。
【００３３】次に、ステップＳ３２８にてクロスパワー
スペクトラムＧ・Ｄ*をフーリエ変換することにより、
基準部分画像ｇと合成用部分画像ｄとの相互相関Ｒgdを
求め、更にステップＳ３３０にて相互相関Ｒgdからパワ
ースペクトラムＰgdを演算してワークメモリ１２に保持
する。
【００３４】次に、ステップＳ３３２及びＳ３３４にお
いて、パワースペクトラムＰgdに基づいて画像ｇとｄと
の相互間の特徴抽出を行う。即ち、ステップＳ３３２に
おいて、パワースペクトラムＰgdの最大値Ｐgdxを検出
し、この最大値Ｐgdxを合成用部分画像ｄの占有面積Ａ
Ｒｄで除算することにより規格化した値を画像ｇとｄの
類似度Ｍgd（＝Ｐgdx／ＡＲｄ）とする。また、ステッ
プＳ３３４にて、パワースペクトラムＰgdの最大値Ｐ
gdxが発生する位置（ｄｘ，ｄｙ）を検出し、この座標
（距離）を画像ｇとｄの相対位相ψgdとする。
【００３５】ここで、上記ステップＳ３１６〜Ｓ３３４
の演算原理を実際の処理結果を示す図６に基づいて説明
する。尚、同図６は上記処理過程にて得られた各画像
ｇ，ｄ及びパワースペクトラムＰgdをディスプレイにて
再生した中間階調画像を示すものである。
【００３６】同図（ａ）に示す如く基準部分画像ｇが得
られ、次に同図（ｂ）に示す如く基準部分画像（中央の
像）ｇに対して位置のずれた合成用部分画像（矩形白枠
のみで示す）ｄが得られると、これらの画像ｇとｄにつ
いての上記フーリエ変換等の処理により得られるパワー
スペクトラムＰgdは同図（ｃ）のようになる。即ち、パ
ワースペクトラムＰgdの最大値Ｐgdxは、ＸＹ座標の原
点に位置する基準部分画像ｇに対して合成用部分画像ｄ
のずれている位置（ｄｘ，ｄｙ）に発生する。
【００３７】この原点は、基準部分画像ｇを自己相関し
た場合に得られるパワースペクトラムＰggの最大値Ｐ
ggxが発生する位置と等価である。したがって、この位
置（ｄｘ，ｄｙ）を相対位相ψgdとすることにより、基
準部分画像ｇの位置を基準としたときの合成用部分画像
ｄのズレ量及びズレ方向を抽出することができる。ま
た、この位置（ｄｘ，ｄｙ）における最大値Ｐgdから画
像ｇ，ｄ間の類似度Ｍgdが求まることになる。
【００３８】そして、ステップＳ３３６において、画像
ｇとｄの間の相関性（類似性）を判断する。具体的に
は、予め決められた類似度判断のためのしきい値THDgd
と類似度Ｍgdを比較し、THDgd≦Ｍgdの場合には画像ｇ
とｄに相関性があり、THDgd＞Ｍgdの場合には相関性が
ないと判断する。更に、相対位相ψgdが予め決められた
基準位相範囲内、０＜ψedL≦ψgd≦ψedHにあれば画像
ｇとｄとが好適に重なり合い、相関性に信頼性があると
判断する。
【００３９】このように類似度Ｍgdと相対位相ψgdに基
づく両者の相関性を確認するとステップＳ３４０以降の
画像合成処理ないし登録処理へ移行する。一方、上記両
者の相関性が確認されないときは、ステップＳ３３８に
おいて、現在の合成用部分画像を廃棄し、新たな即ち別
の合成用部分画像による処理を繰り返すべきと判断して
ステップＳ３１２からの処理を再び繰り返す。
【００４０】尚、相対位相ψgdが最大基準ψedHより大
きな場合（ψgd＞ψedH）は、基準部分画像ｇと合成用
部分画像ｄとの重なりが極めて少なく又は完全に離れて
いるような場合に相当してこれらの画像ｇとｄに相関性
がなく、これらを合成すると正確な合成指紋が形成され
ない場合があることからステップＳ３４０への処理を行
わない。更に、相対位相ψgdが最低基準ψedLより小さ
い場合（ψedL＞ψgd）は、画像ｇとｄが実質的に重な
ったときである。換言すれば、合成用部分画像ｄが基準
部分画像ｇと実質的に一致する場合である。このような
合成部分画像ｄを基準部分画像ｇに合成することにする
と合成後の画像に雑音が重畳されることになるので、こ
の場合にもステップＳ３４０への処理を行わない。ま
た、ステップＳ３３６において、類似度Ｍgdを判断の対
象とするだけでなく、パワースペクトラムＰgd中の最大
値Ｐgdxを含む０次のスペクトラム分布の形状等を判断
対象に加えることで、相関性の判断精度の向上を図るよ
うにしてもよい。
【００４１】ステップＳ３４０では、基準部分画像ｇの
データに合成用部分画像ｄのデータを合成する。具体的
には、相互位相ψgdに基づき、合成用部分画像ｄの中心
を基準部分画像ｇの中心（ＸＹ座標の原点）から（ｄ
ｘ，ｄｙ）だけずらして各画像ｇとｄを重ね合わせるよ
うにし、更に、画像ｇとｄが互いに重なる部分について
は、これらの重なり合う部分の各画素データ同士を加算
平均演算することにより得られる新たな画素データにて
置き換えたり、相互に重なり合う部分における画像ｇと
ｄのうち輝度レベルの大きな方の画像データを選択して
合成する等の処理を行う。
【００４２】かかる合成処理により、図６（ｂ）に示し
た位置のずれた画像ｇ，ｄ同士が合成され、指紋の模様
が連続した合成指紋画像ｇｄが得られる。そして、合成
された合成指紋画像ｇｄを新たな基準部分画像ｇとして
バッファメモリ８に格納し、後述する如く再びステップ
Ｓ３１２〜Ｓ３４０の処理を行うときには、この新たな
基準部分画像ｇに対して、次の撮像にて得られた合成用
部分画像ｄを合成することとしている。
【００４３】次に、ステップＳ３４２において、上記バ
ッファメモリ８に格納された新たな基準部分画像ｇ、即
ち最新の合成指紋画像ｇｄの占有面積が１２８×１２８
個のフレーム画像領域に対して所定の割合を超える大き
さになった場合には、ステップＳ３４４〜Ｓ３５０の登
録処理を実行する。一方、新たな基準部分画像ｇが未だ
十分な占有面積に達しない場合には、ステップＳ３３８
において更に画像合成処理を継続すべきと判断し、ステ
ップＳ３１２からの処理を繰り返す。
【００４４】尚、新たな基準部分画像ｇ、即ち最新の合
成指紋画像ｇｄの画像占有面積を判断基準とする代わり
に、合成指紋画像を除く部分の面積が予め決められた値
より小さくなったときにステップＳ３４４以降の登録処
理を行うようにしてもよい。
【００４５】そして、ステップＳ３１２〜Ｓ３４２の処
理が繰り返されることにより、成指紋画像ｇｄの面積が
次第に拡大していき、対象者の全体指紋の画像が得られ
るようになる。
【００４６】ステップＳ３４４では、バッファメモリ８
に格納されている上記基準部分画像（最新の合成指紋画
像）ｇのデータをワークメモリ１２に転送し、ステップ
Ｓ３４６にてこの基準部分画像ｇをフーリエ変換するこ
とによりそのスペクトラム密度ＧFを求めてワークメモ
リ１２に保持する。
【００４７】次に、ステップＳ３４８にてスペクトラム
密度ＧFについて位相共役変換を行い、その共役スペク
トラムＧF *のデータをワークメモリ１２に保持する。
【００４８】ステップＳ３５０では、この共役スペクト
ラムＧF *のデータを、対象者の登録指紋情報のデータＧ
IDとして決定し、データメモリ１４に格納する。更に、
この登録指紋情報データＧIDと対象者の暗唱番号ＩＤと
を対応付けてこれらの情報をデータ管理テーブルに登録
した後、一連の指紋登録処理ルーチンを完了して、図３
のメインルーチンへ戻る。即ち、登録指紋情報データＧ
IDは合成された最新の合成画像ｇではないが、登録指紋
情報データＧIDを登録することによって、実質的にその
合成画像ｇを登録指紋画像として登録することとしてい
る。
【００４９】このように、この指紋登録処理によれば、
複数の部分画像ｄを合成することにより対象者の全体の
指紋画像を形成するので、受光領域の小さなＣＣＤ３２
及びストレートＦＯＰ３０にて指紋画像検出部４を構成
しても、高精度の指紋照合を実現するのに必要十分な情
報量を有する指紋情報を得ることができる。更に、小型
のＣＣＤ３２とストレートＦＯＰ３０を用いることによ
り、指紋画像検出部４の小型化が可能となり、ひいては
この指紋照合装置の小型化を実現することができる。
【００５０】また、前記の各フーリエ変換を実行した後
に、位相オンリー化処理を行うことにより、通常の相関
演算から位相オンリーの相関演算に変更することが可能
である。位相オンリーの相関演算は、通常の方法よりも
分離度が高くなるので、照合精度を向上させることが可
能となり、より正確な登録用合成画像を合成することが
できる。
【００５１】次に、図３中のステップＳ３００における
指紋照合処理を説明する。この指紋照合処理は、照合キ
ーＫ３が操作された後、図５に示すサブルーチンの実行
により行われる。図５中のステップＳ４０２にて、表示
部２０の液晶ディスプレイＬＣＤに「暗唱番号」等の表
示をすることにより、対象者に対して前記指紋登録処理
の際に入力したのと同じ暗唱番号（ＩＤナンバー）の入
力を促し、ステップＳ４０４にて対象者がキー入力する
とその暗唱番号ＩＤを入力する。
【００５２】ステップＳ４０６にて、入力された暗唱番
号ＩＤをデータ管理テーブル中のデータと照合し、暗唱
番号ＩＤが登録済みであれば、Ｓ４０８以降の指紋照合
処理を継続し、未登録であれば照合処理対象者でないと
して指紋照合処理を終了する。
【００５３】ステップＳ４０８では、特定対象者の暗証
番号ＩＤに対応する登録指紋情報のデータＧID（即ち、
共役スペクトラムＧF *）をデータメモリ１４からワーク
メモリ１２へ転送する。次に、ステップＳ４１０にて表
示部２０の液晶ディスプレイＬＣＤに「指紋入力」等の
表示を行うことにより、その対象者に対して指紋画像検
出部４の凹部２４に指を載せる旨を促す。
【００５４】ステップＳ４１２において、対象者が指紋
画像検出部４に指を載せると所定のタイミングで被照合
対象である部分画像（以下、照合用部分画像という）ｅ
を撮像し、その照合用部分画像ｅのデータをバッファメ
モリ６に格納する。
【００５５】次に、ステップＳ４１４ないしＳ４１６に
て、照合用部分画像ｅのデータをバッファメモリ６から
ワークメモリ１０に転送した後、照合用部分画像ｅをフ
ーリエ変換することにより、その画像ｅのスペクトラム
密度Ｅを求め、そのデータＥをワークメモリ１０に格納
する。
【００５６】ステップＳ４１８にて、ワークメモリ１０
中のスペクトラム密度Ｅのデータとワークメモリ１２中
の登録指紋情報データＧIDとを乗算することによりクロ
スパワースペクトラム（Ｅ・ＧID）を求めた後、このク
ロスパワースペクトラム（Ｅ・ＧID）をフーリエ変換す
ることにより、実質的に照合用部分画像ｅと登録指紋画
像ｇとの相互相関Ｒegを求めてワークメモリ１０に格納
し、更に、ステップＳ４２０にて、相互相関Ｒgeからパ
ワースペクトラムＰgeを演算してそのデータをワークメ
モリ１０に格納する。
【００５７】次に、ステップＳ４２２ないしＳ４２４に
おいて、パワースペクトラムＰgeに基づいて登録指紋画
像ｇと照合用部分画像ｅとの相互間の特徴抽出を行う。
即ち、ステップＳ４２２にて、パワースペクトラムＰge
の０次に発生する最大値Ｐge xを検出し、この最大値Ｐ
gexを照合用部分画像ｅの占有面積ＡＲｅで除算するこ
とにより規格化した値を登録指紋画像ｇと照合用部分画
像ｅとの類似度Ｍge（＝Ｐgex／ＡＲｅ）とする。ま
た、ステップＳ４２４にて、最大値Ｐgeの発生位置（ｄ
ｘ，ｄｙ）を検出し、この座標（距離）を登録指紋画像
ｇに対する照合用部分画像ｅの相対位相ψgeとする。
【００５８】ここで、上記ステップＳ４１２〜Ｓ４２４
における演算原理を図７に基づいて説明する。尚、図７
は上記処理過程にて得られる各画像ｇ，ｅ及びパワース
ペクトラムＰgeをディスプレイにて再生した中間階調画
像を示すものである。
【００５９】前記ステップＳ４１８では登録指紋画像ｇ
の共役スペクトラムＧIDに照合用部分画像ｅのスペクト
ラム密度Ｅを乗算し、ステップＳ４２０においてその乗
算にて得られるパワースペクトラムＰgeをフーリエ変換
することによって相互相関Ｒgeを求めている。したがっ
て、かかるステップＳ４１８及びＳ４２０の処理は、図
７（ａ）に示す登録指紋画像（登録されている指紋の全
体画像）ｇと同図（ｂ）に示す如き照合用部分画像ｅと
の相互相関Ｒgeを求めることと等価であり、その相互相
関Ｒgeは同図（ｃ）に示す如く、０次の位置（ｄｘ，ｄ
ｙ）に最大値Ｐgexが現れ、更にその位置（ｄｘ，ｄ
ｙ）は、登録指紋画像ｇの自己相関Ｒggの０次の位置を
基準とした場合の相対位相を表すことになる。
【００６０】したがって、この相関値Ｒgeの最大値Ｐ
gexに基づいて類似度Ｍgeを求め、位置（ｄｘ，ｄｙ）
に基づいて相対位相ψgeを求めることにより、登録指紋
画像ｇに対する照合用部分画像ｅの相関性（類似性）を
特徴抽出することができる。
【００６１】次に、ステップＳ４２６において、登録指
紋画像ｇと照合用部分画像ｅとの間の相関性（類似性）
を判断する。具体的には、予め決められた類似度判断の
ためのしきい値THDgeと類似度Ｍgeを比較し、THDge≦Ｍ
geの場合には両画像ｇとｅに相関性があり、THDge＞Ｍ
geの場合には相関性がないと判断する。更に、相対位相
ψgeが予め決められた基準範囲内、０＜ψgeL≦ψge≦
ψgeH、にあれば画像ｇとｅが類似すると判断する。
【００６２】そして、類似度Ｍgeと相対位相ψgeに基づ
く両者の相関性を確認するとステップＳ４３０以降の照
合処理へ継続する。一方、上記両者の相関性が確認され
ないときは、ステップＳ４２８において、現在の照合用
部分画像ｅのデータを廃棄し、新たな合成部分画像によ
る処理を繰り返すべきと判断してステップＳ４１０から
の処理を再び繰り返す。
【００６３】尚、相対位相ψgeが最大基準ψgeHより大
きな場合（ψge＞ψgeH）は、画像ｇとｅに相関性がな
く、これらを合成すると正確な合成指紋が形成されない
場合があることから、この場合にも照合処理へは継続せ
ずステップＳ４２８へ移行する。また、相対位相ψgeが
最低基準ψgeLより小さい場合（ψgeL＞ψge）は、画像
ｇとｅが実質的に重なったときであるので、この場合に
も照合処理へは継続せずステップＳ４２８へ移行する。
また、ステップＳ４２６において、類似度Ｍgeを判断の
対象とするだけでなく、パワースペクトラムＰge中の最
大値Ｐgexを含む０次のスペクトラム分布の形状等を判
断対象に加えるようにしてもよい。
【００６４】次に、ステップＳ４３０にて、バッファメ
モリ６に格納されている照合用合成画像ｈのデータに合
成用部分画像ｅのデータを合成し、合成された後の画像
を新たな照合用合成画像ｈとしてバッファメモリ６に格
納する。尚、照合用部分画像ｅが最初に取り込まれたと
きには、それ以前に未だ合成用部分画像ｈが存在しない
ので、その照合用部分画像ｅが照合用合成画像ｈにな
る。
【００６５】更に、この画像合成処理を詳述すれば、相
互位相ψgeに基づき、照合用部分画像ｅの中心を照合用
合成画像ｈの中心（ＸＹ座標の原点）から（ｄｘ，ｄ
ｙ）だけずらして各画像ｈ，ｅを重ね合わせるように
し、更に、画像ｈとｅが互いに重なる部分については、
これらの重なり合う部分の各画素データ同士を加算平均
演算することにより得られる新たな画素データにて置き
換えたり、相互に重なり合う部分における画像ｈとｅの
うち輝度レベルの大きな方の画素データを選択して合成
する等の処理を行う。かかる合成処理により、画像ｈ，
ｅ同士が合成され、指紋の模様が連続した新たな照合用
合成画像ｈが得られる。
【００６６】次に、ステップＳ４３２において、上記バ
ッファメモリ６に格納された新たな照合用合成画像ｈを
ワークメモリ１０に転送した後、ステップＳ４３４にお
いて画像ｈをフーリエ変換することによりそのスペクト
ラム密度Ｈを求め、ステップＳ４３６にて、スペクトラ
ム密度Ｈと共役スペクトラムＧF *を乗算することによ
り、クロスパワースペクトラム（Ｈ・ＧF *）を求めてこ
れをワークメモリ１０に格納する。
【００６７】次に、ステップＳ４３８にて、クロスパワ
ースペクトラム（Ｈ・ＧF *）をフーリエ変換することに
より、登録指紋画像ｇと照合用合成画像ｈとの相互相関
Ｒhgを求める。更に、ステップＳ４４０にて、相互相関
ＲhgからパワースペクトラムＰhgを演算する。
【００６８】次に、ステップＳ４４２ないしＳ４４４に
て、登録指紋画像ｇと照合用合成画像ｈとの間の相関性
（類似性）を特徴抽出する。まずステップＳ４４２に
て、パワースペクトラムＰhgの０次の最大値Ｐhgxを検
出し、この最大値Ｐhgxを照合用合成画像ｈの専有面積
ＡＲｈで除算することにより、規格化された類似度Ｍhg
を求める。次に、ステップＳ４４４にて、その最大値Ｐ
hgxの発生位置（ｄｘ，ｄｙ）を相対位相ψheとする。
【００６９】ステップＳ４４６では、このように求めら
れた類似度Ｍhgと相対位相ψhgに基づいて登録指紋画像
ｇと照合用合成画像ｈとの一致性について照合判断す
る。具体的には、ステップＳ４２６の判断手法と同様
に、類似度Ｍhgが予め決められたしきい値を超える場合
及び、相対位相ψhgが予め決められた範囲内にある場合
に、登録指紋画像ｇと照合用合成画像ｈとが一致してい
ると判断する。
【００７０】そして、ステップＳ４４６にて画像ｇとｈ
が一致していると判断した場合には、ステップＳ４５４
にて正当な対象者の指紋を照合した旨を示すための「照
合ＯＫ」等の表示を液晶ディスプレイＬＣＤにて行い、
更にステップＳ４５６にて、その照合結果を出力部２２
より出力する。
【００７１】一方、前記ステップＳ４４６にて、登録指
紋画像ｇと照合用合成画像ｈとが不一致と判断した場合
には、ステップＳ４４８に移行して所定のリトライ条件
に基づいて更に照合用合成画像ｈを合成すべきか否かの
判断を行う。合成処理を継続すべきと判断するとステッ
プＳ４５０を介して再びステップＳ４１０からの処理を
繰り返すことで、照合用合成画像ｈの面積の拡大化を図
る。より具体的には、ステップＳ４４８にて、かかる照
合用合成画像の合成処理の繰り返し回数が所定の上限回
数を超え、且つこの上限回数に達したときの照合用合成
画像ｈの占有面積に対する登録指紋画像ｇとの面積比が
所定の面積比に到達しない時には、リトライ条件を満足
しないと判断し、ステップＳ４５２において、対象者の
指紋照合が無効である旨の「照合ＮＧ」等を液晶ディス
プレイＬＣＤにて表示させると共に、対象者を指紋照合
することができなかった旨を出力部２２を介して出力す
る。
【００７２】一方、上記のリトライ条件を満足する場合
にはステップＳ４５０において、更に照合用合成画像ｈ
の画像合成処理を継続すべきと判断してステップＳ４１
０よりの処理を繰り返す。
【００７３】このように、この指紋照合処理によれば、
照合用合成画像ｈへの照合用部分画像ｅの合成処理を繰
り返すことにより、照合用合成画像ｈの面積を次第に拡
大していき、この照合用合成画像ｈと予め登録されてい
る登録指紋画像ｇとの相関性に基づいて指紋照合を行う
ので、実質的に大きな指紋画像同士の相関性に基づいて
指紋照合を行うこととなり、指紋照合精度の向上を図る
ことができる。
【００７４】尚、この指紋照合処理では、複数個の照合
用部分画像を合成することで大きな照合用合成画像ｈを
得てから登録指紋画像ｇとの照合処理を行うようにした
が、必ずしも複数個の照合用合成画像を合成する必要は
無い。少なくとも一回の撮像にて得られた照合用部分画
像ｅと登録指紋画像ｇの一部分との相関性（類似度）に
ついて高い結果が得られた場合には、途中で合成処理を
終了したり、一個の照合用部分画像ｅだけで指紋照合を
完了するようにしてもよい。
【００７５】（第２の実施の形態）上記第１の実施の形
態における指紋照合装置は、コンピュータプログラムに
基づいて相関演算処理を行うものであるが、本実施の形
態は、この相関演算処理の代わりに光学的相関演算手段
を適用することにより、処理の高速化を図ったものであ
る。図８は本装置の全体構成、図９は光学的相関演算手
段である相関演算光学系の構成を示す。
【００７６】図８において、図２と同様に、照明用発光
素子ＬＥＤにて対象者の指を照明し、その照明光による
指紋の部分画像をストレートＦＯＰ３０を介して固体撮
像素子（ＣＣＤ）３２にて撮像する指紋画像検出部４が
備えられている。また、図１と同様に、このＣＣＤ３２
より出力される部分画像のデータを入力して各種の信号
処理を行うと共に相関演算光学系を制御するマイクロプ
ロセサ２と、上記部分画像のデータや登録指紋画像のデ
ータ等を格納するためのメモリＭＭが備えられている。
【００７７】相関演算光学系は、所定波長のレーザ光を
出射するレーザ光源３６と、マイクロプロセッサ２より
供給された画像データに基づいてその二次元画像を再生
する液晶デバイス３８と、第１のフーリエレンズ４０
と、光学的に画像の書込み及び読取りが可能な空間光変
調器（ここでは、位相変調型のＰＡＬ−ＳＬＭが使用さ
れている）４２と、第２のフーリエレンズ４４と、電荷
結合型固体撮像素子（ＣＣＤ）４６が備えられ、レーザ
光源３６と液晶デバイス３８との間にビームスプリッタ
４８、空間光変調器４２と第２のフーリエレンズ４４と
の間にハーフミラー５０が備えられている。更に、レー
ザ光源３６から出射されれるレーザ光を第１のハーフミ
ラー４８及び第２のハーフミラー５０を介して空間光変
調器４２に照射するための複数個の反射ミラー５２，５
４等が備えられている。
【００７８】更に、図９に基づいて相関演算光学系のよ
り具体的な構成を詳述する。尚、図９において図８と同
一又は相当する構成要素を同一符号で示している。図９
において、レーザ光源３６より出射されるレーザ光を反
射ミラーＭ１で反射し、ビームスプリッタ４８にて液晶
デバイス３８とハーフミラー５０側へ分岐する。液晶デ
バイス３８を透過したレーザ光は第１のフーリエレンズ
４０を通り反射ミラーＭ２〜Ｍ４にて反射されて空間光
変調器４２に照射される。ここで、液晶デバイス３８に
指紋画像が表示されると、この指紋画像が第１のフーリ
エレンズ４０にてフーリエ変換され、その指紋画像のパ
ワースペクトラムが空間光変調器４２に光学的に書き込
まれる。
【００７９】一方、ビームスプリッタ４８で分岐されハ
ーフミラー５０を通過するレーザ光が空間光変調器４２
の裏面側に照射されることにより、空間光変調器４２に
書き込まれているパワースペクトラムの像が読み取ら
れ、その像の反射光がハーフミラー５０で反射されて第
２のフーリエレンズ４４でフーリエ変換され、反射ミラ
ーＭ５〜Ｍ７で反射されてそのフーリエ変換像がＣＣＤ
４６で撮像される。
【００８０】次に、かかる相関演算光学系を備えた指紋
照合装置の動作を説明する。ＣＣＤ３２にて取り込まれ
た指紋の部分画像を、１フレーム画像当たり２５６×２
５６×８ビットの部分画像データとしてメモリーＭＭ中
のフレーム画像記憶領域に格納する。この部分画像デー
タは、予め登録されている登録指紋画像のパターンデー
タとスーパーインポーズされ、照合対象指紋像として図
８（ａ）に示す如く液晶ディスプレイ３８に再生表示さ
れる。この２つの指紋画像（登録指紋画像と部分画像）
を含む像は、レーザ光源３６よりビームスプリッタ４８
を介して照射されるレーザ光にて読み出され、フーリエ
レンズ４０にてフーリエ変換され、第１のフーリエレン
ズ４０の焦点位置に設けられている空間光変調器４２に
書き込まれる。即ち、図８（ｂ）に示す如く、空間光変
調器４２には、上記２つの指紋画像の合同フーリエ変換
像が書き込まれる。次に、この合同フーリエ変換像は、
レーザ光源３６よりビームスプリッタ４８及びハーフミ
ラー５０を介して空間光変調器４２の裏面側に照射され
るレーザ光によって読み出され、その読み出された像が
第２のフーリエレンズ４４にてフーリエ変換されて、そ
のフーリエレンズ４４の焦点位置に配置されたＣＣＤ４
６にて撮像される。尚、第２のフーリエレンズ４４にて
フーリエ変換された像は、上記２つの指紋画像の相互相
関を表す。ＣＣＤ４６は、光軸に対して両側に現れる２
つの相互相関パターンのうちの何れか一つを上記２つの
指紋画像の相関信号として受光するようになっている。
そして、マイクロプロセッサ２がこの相関信号を入力
し、この相関信号の光強度の最大値が予め決めら得たし
きい値より大きなときは、上記２つの指紋画像が類似又
は一致し、逆に上記最大値が上記しきい値より小さなと
きは、指紋画像同士が不一致であると判断する。
【００８１】また、上記相関パターンの最大値の生じる
位置は、２つの指紋画像の相対的な位置ズレを表す。そ
こで、この相関信号の最大値の生じた位置を検出するこ
とにより、２つの指紋画像の相互位相を求めている。
尚、この位置ズレ検出の原理は第１の実施の形態と同様
であるがマッチドフィルタ方式とは異なる合同変換法
（ＪＴＣ法；Joint Transform Correlation）を用いて
おり、メモリＭＭ上でのズレ量は、この光相関演算の場
合には、第１，第２のフーリエレンズ４０，４４の夫々
の焦点距離ｆ１，ｆ２及び比ｆ２／ｆ１にて決定されて
いる。
【００８２】そして、このような機能を有する相関演算
光学系の処理を、第１の実施の形態のフローチャート
（図４及び図５を参照）中の相関演算処理の部分に置き
換えることによって相関演算処理を光学的に行い、この
光学的相関演算処理にて得られた情報に基づく前記類似
度及び相対位相の判断処理をコンピュータプログラムに
従って実行する。
【００８３】このように、相関演算光学系にて相関演算
処理を行うようにしたので、指紋画像を登録するための
指紋登録処理及び指紋の鑑別を行うための指紋照合処理
を短時間で実行することが可能となる。
【００８４】尚、空間光変調器４２は非線形入出力特性
より２つの指紋画像の強度変化が相関信号光の強度変化
に及ぼす影響は小さいので、２つの指紋画像を単純に重
ね合わせるだけで、指紋の合成画像を作成することがで
きる。但し、本発明は、この単純に合成する場合に限る
ものではなく、例えば、原指紋画像の強度を平均化した
値を基準として、一定値を超えた部分（画像同士の重ね
合わせ部分に対応）を平均化して合成画像を作成しても
よいし、規格化して２値パターンとしてもよい。
【００８５】また、指紋画像の入力に際して、指が置か
れる位置は個々ばらつきがあるものと考えられる。しか
し、実際には、ほぼ同じ位置に何度も置かれることが考
えられる。よって、部分指紋画像の入力データのばらつ
きが小さなときには、合成対象画像として取り込まない
ようにする等の対策を図ることが望ましい。
【００８６】（第３の実施の形態）本実施の形態を図１
０のフローチャートに基づいて説明する。本実施の形態
は、図５に示す指紋照合処理中のステップＳ４４８にお
けるリトライ条件の判断処理に関するものである。図１
０中のステップＳ５００及びＳ５０２の処理がが図５中
のステップＳ４４８の処理に対応している。
【００８７】図１０において、指紋照合処理が開始され
た直後に、マイクロプロセッサ２に内蔵されている所定
のカウンタの計数値ｎが０にリセットされる。リトライ
条件の判断処理が開始されると、ステップＳ５００に
て、上記カウンタの計数値ｎに１を加算した後、ステッ
プＳ５０２において、予め決められた繰返し回数の上限
値ＴＨnと最新の計数値ｎを比較し、ｎ＜ＴＨnのときに
は図５中のステップＳ４５０以降のリトライ処理へ移行
し、ｎ≦ＴＨnのときには図５中のステップＳ４５２以
降の指紋照合処理停止の処理へ移行する。そして、リト
ライ処理へ移行すると再び指紋照合処理が繰返されるの
で、計数値ｎがその繰り返し回数を表すこととなり、指
紋照合処理の繰り返し回数が予め決められた上限値ＴＨ
nに達すると、指紋照合処理が強制的に終了となる。
【００８８】このように、リトライ回数に上限値ＴＨn
を設定するようにしたので、例えば正規の対象者以外の
者が無用にトライを重ねて指紋の照合一致を試みる等の
無意味な処理を防止することができる。
【００８９】（第４の実施の形態）第４の実施の形態を
図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。第１
の実施の形態における指紋照合処理は、ＣＣＤ３２にて
少なくとも一回以上の指紋の部分画像の取込を行うもの
であるが、この場合には、合成用部分画像の入力（合
成）回数が少ないと、照合結果の信頼性が低くなるとい
ういう問題が考えられる。そこで、本実施の形態は、か
かる照合結果の信頼性を向上させるためにある。
【００９０】図１１に示す処理は、第１の実施の形態の
指紋照合処理（図５参照）中のステップＳ４４４とＳ４
４６との間に挿入されるものである。
【００９１】まず、指紋照合処理が開始された直後に、
マイクロプロセッサ２に内蔵されている所定のカウンタ
の計数値ｍが０にリセットされる。図５中のステップＳ
４４４までの相関演算処理が完了した後、ステップＳ６
００にて上記カウンタの計数値ｍに１が加算され、次
に、ステップＳ６０２において、この最新の計数値ｍ
を、キー入力部１８にて入力された下限値ＴＬm又は用
途に応じて予め設定されている下限値ＴＬmと比較し、
ｍ＜ＴＬmのときは図５中のリトライ条件判断処理（Ｓ
４４８）の処理へ移行し、ｍ≧ＴＬmのときは図５中の
照合判断処理（Ｓ４４６）の処理へ移行する。
【００９２】この処理を付加すると、下限値ＴＬmで設
定される回数の合成処理が繰り返されて、複数の照合用
部分画像を合成して成る照合用合成画像ｈと予め登録さ
れている登録指紋画像ｇとの相関結果に基づいて照合処
理が行われるので、高精度の指紋照合が可能となる。ま
た、照合用部分画像の合成回数の下限がセキュリティ度
（照合指紋の信頼性）を決定することとなり、下限値Ｔ
Ｌmを用途等に応じて適宜に可変設定することにより、
様々な実用に供することができる。
【００９３】尚、この下限値ＴＬmを設定する方式を、
前記第３の実施の形態における上限値ＴＨnを設定する
方式に併用することで、更なる照合精度及び信頼性の向
上を図ることができる。
【００９４】（第５の実施の形態）第５の実施の形態を
図１２に基づいて説明する。前記第４の実施の形態は、
照合処理時の照合用部分画像の合成回数の判断を、単純
に繰返し回数ｍと下限値ＴＬmとの比較によって行うも
のであるが、これによると、繰返し回数ｍが下限値ＴＬ
mを超えたものの、照合用部分画像の合成にて得られた
照合用合成画像の完成度が未だ不十分であるという場合
が考えられる。そこで、本実施の形態は、完成度の高い
照合用合成画像が得られるようにしたものである。
【００９５】第１の実施の形態における図５の指紋照合
処理中のステップＳ４４４までに例えば図１２（ａ）に
示すような照合用合成画像が形成されると、この照合用
合成画像に対して二値化処理を行うことによって、同図
（ｂ）の如く、二値化された合成画像を抽出する。この
二値化された合成画像は、照合用合成画像の占有領域を
表すこととなる。そして、この占有領域内に含まれる画
素数を計数し、その計数値Ｓを占有領域の面積とする。
この計数値Ｓが例えば予め決められたしきい値ＴＨsを
超えると、合成された照合用合成画像が指紋照合に十分
な完成度に到達したと判断して、それ以降の指紋照合処
理を行う。
【００９６】図１３は、かかる処理に伴って照合用合成
画像が形成されていく様子を合成順に示したものであ
り、各照合用合成画像のデータに基づいてディスプレイ
に表示した実際の中間階調画像を示している。また、し
きい値ＴＨsを６５００に設定している。図１３中の図
（９）から明らかな如く、計数値Ｓが所定のしきい値Ｔ
Ｈs（＝６５００）を超えたときに照合処理に十分な照
合用合成画像が得られることが確認された。また、この
時点で画像合成処理及び指紋照合処理が完了する。ま
た、しきい値ＴＨsを可変設定することにより、用途に
応じてセキュリティ度を変えることができる。即ち、し
きい値ＴＨsを高くすればセキュリティ度（他人排他
率）を向上させることができ、低くすればセキュリティ
度が低下するものの、本人許容率を向上させることがで
きる。また、この実施の形態によれば、照合用の合成指
紋画像の完成度を高精度で判定することができるため、
システムの信頼性がより向上する。
【００９７】（第６の実施の形態）次に第６の実施の形
態を説明する。この実施の形態は、第１の実施の形態の
図５に示す指紋照合処理の際に、同図５中のステップＳ
３４０にて新たな基準部分画像ｇを合成するために供さ
れる合成用部分画像ｄの位置を合成処理の順番に関連づ
けることによって、セキュリティ度を更に向上させるよ
うにしたものである。
【００９８】図１４及び図１５に基づいて原理を説明す
ると、ワークメモリ１０，１２やデータメモリ１４，１
６に備えられるフレーム画像記憶領域、即ち、対象者の
指紋全体の画像が入る最大範囲を複数の領域に区分し、
各区分ブロックを予め登録しておく。例えば、図１４及
び図１５に示す如く、ＸＹ座標を基準にして、第一象元
（＋＋）をブロックＡ、第二象元（−＋）をブロック
Ｂ、第三象元（＋＋）をブロックＣ、第四象元（＋−）
をブロックＤの如くマイクロプロセッサ２に登録してお
く。また、対象者の全体指紋の各部分の指紋の位置をこ
のように区分された各ブロックに対応付けておく。
【００９９】指紋照合処理が開始され、例えば図５中の
ステップＳ４０８の処理が開始される前に、対象者がキ
ー入力部１８にて、これから指紋画像検出部４にて読み
取らせる複数の照合用部分画像ｅの各ブロックを順番に
指定する。上記の指定された各ブロックの順番に従っ
て、対象者が指を移動させつつ指紋画像検出部４にて照
合用部分画像を読み取らせて、指紋の合成処理及び指紋
照合処理を行わせる。そして、指定した各照合用部分画
像の順番と、実際に指紋画像検出部４が読み取ったブロ
ックの順番を照合して、各順番が一致している割合が高
いほどセキュリティ度が高いと判断する。
【０１００】図１４に基づいて更にこの原理を詳述す
る。例えば、同図（ａ）に示す如く、操作者が照合用部
分画像ｅ１〜ｅ４をブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順番で読
み取らせるように指定したとすると、同図（ｂ）に示す
如く、その指定順番に対応付けて各ブロックＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄのデータが所定の記憶領域に登録される。
【０１０１】そして、実際に対象者が指を移動させて、
上記指定した各ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順番で照合用
部分画像ｅ１〜ｅ４の撮像を行わせると、予め登録され
ている登録指紋画像ｇと各照合用部分画像ｅ１〜ｅ４の
相関処理によって、各照合用部分画像ｅ１〜ｅ４の実際
のブロックと順番を検出し、その検出結果を同図（ｃ）
に示す如く、所定の記憶領域に記憶する。
【０１０２】マイクロコンピュータ２が、実際の指紋照
合処理の開始前に予め指定されたブロックの順番と、実
際になされたブロックの順番を照合し、各順番のブロッ
クの一致する割合が多いほどセキュリティ度が高いと判
断する。
【０１０３】また、読み取らせる各照合用部分画像の全
てのブロック及び順番を指定せず、同一ブロック内の複
数の照合用部分画像を連続して読み取らす場合には、少
なくともその連続回数を指定するだけで済むようにし
た、簡易な指定方法が採用されている。
【０１０４】例えば、図１５（ａ）に示す如く、各照合
用部分画像ｅ１〜ｅ４が夫々ブロックＡ，Ａ，Ｃ，Ｄに
存在する場合には、同図（ｂ）に示す如く、対象者は第
１番目を「＊」で指定し、第２番目に少なくとも２回以
上ブロックＡが連続することを示す「Ａ２」を指定す
る。
【０１０５】このように指定した後、実際の指紋照合処
理を行うと、同図（ｃ）に示す如く、マイクロプロセッ
サ２が画像読取り順番に対応して実際のブロックを検出
し、更に、「＊」にて指定された順番以降に実際に検出
されたブロックＡを一時記憶すると共にブロックＡの連
続個数を計数し、その計数値「ＡＡ」が少なくとも、前
記指定された「Ａ２」に達していれば、順番が一致して
いると判断する。
【０１０６】このように、指紋照合処理の前に、各照合
用部分画像ｅ１〜ｅ４の位置するブロックを読取り順番
に対応付けて登録しておき、実際の指紋照合処理のとき
に読み取られた各照合用部分画像のブロックの順番と照
合することにより、照合判断のセキュリティ度の向上を
図ることができる。
【０１０７】次表１は、図１６に示す如く、１２個の照
合用部分画像にて照合用合成画像を合成する過程で実際
に得られたセキュリティ度のチェック工程を示す。尚、
図１６は、指紋合成処理の過程で得られる各照合用合成
画像をディスプレイに表示したときの中間階調画像を示
している。
【０１０８】
【表１】
【０１０９】まず、上記表１の第２段目に示す如く、照
合用部分画像の各ブロックの順番を予め指定した後、図
１６(1)〜(12)の順番で、各図中の四角で囲った照合用
部分画像を取り込んでいる。また、上記表１の第３段目
には、実際に検出された照合用部分画像のブロックを順
番に対応付けて示されている。
【０１１０】まず、順番(1)から(3)までは「＊」が指定
されているので、順番(3)の時点まではブロックＤの計
数結果が一時記憶ブロックとして記憶される。ブロック
Ｄが３回のうち２回以上検出されたので、ここまでの結
果は「セキュリティ度有り」との判断がなされる。順番
(4)から(5)までは、ブロックＡ，Ｂ，Ｃが順番通りにチ
ェックされる。順番(7)から(9)までは、順番(1)〜(3)の
時と同様に処理される。最後に、順番(10)から(11)まで
は、「＊」が指定されているので、順番(12)の時点まで
実際に検出されたブロックと計数値が一時保持ブロック
として記憶される。更に順番(12)に「Ａ１」が指定され
ているので、少なくとも１回ブロックＡが検出されれば
よく、この場合には指定された「Ａ１」の条件を満足す
るので、「セキュリティ度有り」の判断がなされる。こ
の例の場合には、総合的に照合用部分画像の相対位置が
指定時の情報と一致したこととなる。
【０１１１】尚、最終的に完成した照合用合成画像と登
録指紋画像とを照合することにより、一致又は不一致の
指紋照合判断がなされるが、かかる順序の判定のみで指
紋照合の判定を行うことも可能である。
【０１１２】通常、部分画像の合成回数は、部分画像の
良否に関わらずカウントアップされるので、部分画像が
低信頼性のために除外された場合には、その時点での順
番に対応するブロック結果が欠けることになる。よっ
て、図１４に示した如く各照合用部分画像のブロックを
順番に指定した場合には、その時点で「セキュリティ度
低下」の判定がなされることから、この方法が最も厳し
いセキュリティ度のチェック条件となる。一方、「＊」
にて一括してブロックの順番を指定する場合には、冗長
性が高くなる。したがって、何れかの方法を選択的に採
用することによって、用途に応じてセキュリティ度を設
定することができる。
【０１１３】（第７の実施の形態）第７の実施の形態を
図１７に基づいて説明する。本実施の形態は、前記第
３、第４及び第６の実施の形態にて説明したセキュリテ
ィ度向上の方法で使用される各種パラメータの設定など
を行うための保守処理に関するものである。
【０１１４】第１の実施の形態の図３中のステップＳ２
００の保守処理が開始されると、図１７（ａ）に示す処
理が開始される。まず、ステップＳ２０２にてキー入力
部１８からのキー操作の有無を判定し、数値キー「１」
が操作されるとステップＳ２０４を介してステップＳ２
２０の上限値設定処理が行われる。また、数値キー
「２」が操作されるとステップＳ２０６を介してステッ
プＳ２４０の下限値設定処理２４０が行われる。更に、
数値キー「３」が操作されるとステップＳ２０８を介し
てステップＳ２６０の位置順序設定処理が行われる。
【０１１５】上記の上限値設定処理（Ｓ２２０）は、図
１７（ｂ）に示すサブルーチンの実行によって実現され
る。ステップＳ２２２にて、液晶ディスプレイＬＣＤに
「上限値＝＿」等を表示することにより、第３の実施の
形態で説明した繰り返し回数の上限値ＴＨnの入力を促
す。ステップＳ２２４にて上限値ＴＨnが入力される
と、ステップＳ２２６にてマイクロプロセッサ２が前記
リトライ処理のためのパラメータとして所定の記憶領域
に記憶する。
【０１１６】上記下限値設定処理（Ｓ２４０）は、図１
７（ｃ）に示すサブルーチンの実行により実現される。
ステップＳ２４２にて、液晶ディスプレイＬＣＤに「下
限値＝＿」等を表示することにより、第４の実施の形態
で説明した下限値ＴＬmの入力を促す。ステップＳ２４
４にて下限値ＴＬmが入力されると、ステップＳ２４６
にてマイクロプロセッサ２が前記リトライ判断処理のた
めのパラメータとして所定の記憶領域に記憶する。
【０１１７】上記位置順序設定処理（Ｓ２６０）は、図
１７（ｄ）に示すサブルーチンの実行によって実現され
る。ステップＳ２６２にて、マイクロプロセッサ２に内
蔵されている所定のカウンタの計数値Ｎを０にリセット
し、ステップＳ２６４にて上記カウンタの計数値を１カ
ウントアップする。ステップＳ２６６にて液晶ディスプ
レイＬＣＤに「Ｎブロック＿」などの表示を行うことに
より、照合用部分画像の位置するブロックの入力を促
す。尚、上記表示中の「Ｎ」はカウンタの実際の計数値
が表示され、この計数値が照合用部分画像の取込み順番
に対応付けられている。
【０１１８】ステップＳ２６８において、「Ｎブロック
＿」の表示に対応付けて照合用部分画像のブロックをキ
ー入力すると、そのブロックをデータメモリ１４の所定
ディメンジョン領域ＢＬＫ［Ｎ］に記憶する。例えば、
前記第６の実施の形態の図１４の場合には、ディメンジ
ョン領域ＢＬＫ［１］に「Ａ］が記憶される。
【０１１９】ステップＳ２７２では、全ての照合用部分
画像に関するブロックが入力されたか否かを判断し、未
だ全てのブロックが入力されなければステップＳ２６２
からの処理を繰り返し、全てのブロックが入力される
と、ステップＳ２７４の処理へ移行する。尚、図１７
（ｂ）のステップＳ２２４にて上限値ＴＨnが設定され
た後に、この位置順序設定処理が行われた場合には、ス
テップＳ２７２において、Ｎ＝ＴＨnとなったか否かを
判断し、Ｎ＜ＴＨnの時にはステップＳ２６４からの処
理を繰り返す。即ち、上限値ＴＨnは合成処理すべき照
合用部分画像の最大個数を示すものであるので、この上
限値ＴＨnを超えた個数のブロックを指定する意味がな
いためである。
【０１２０】このようにステップＳ２６４〜Ｓ２７２の
処理を繰り返すことにより、複数のブロックを順番に対
応付けてディメンジョン領域ＢＬＫ［Ｎ］に格納され
る。
【０１２１】次に、ステップＳ２７４にて、液晶ディス
プレイＬＣＤに「位置順序有効？」等を表示することに
より、今までに入力したディメンジョン領域ＢＬＫ
［Ｎ］中のデータの確認を促す。
【０１２２】ステップＳ２７６にて、入力キー（エンタ
ーキー）Ｋ１の操作を検出すると、ステップＳ２７８に
て、ディメンジョン領域ＢＬＫ［Ｎ］のデータを第６の
実施の形態で説明した各照合用部分画像の順番及びブロ
ックのデータとして登録する。一方、ステップＳ２７６
において、取消キーＫ２の操作を検出すると、ステップ
Ｓ２８０において、ディメンジョン領域ＢＬＫ［Ｎ］の
データを廃棄する。
【０１２３】このように、この実施の形態によれば、指
紋照合処理に必要な各種のデータを設定したり、再度の
設定や変更などを行うことができ、様々な用途に対応さ
せることができる等の効果が得られる。
【０１２４】（第８の実施の形態）第８の実施の形態を
図１８と共に説明する。前記第１〜第７の実施の形態で
は、指紋全体の大きさに較べて受光領域の小さなＣＣＤ
３２とそのＣＣＤ３２の受光領域に合わせられた直径の
小さなストレートＦＯＰ３０を備えた指紋画像検出部４
にて対象者の指紋を撮像するので、一回の撮像で指紋の
部分画像しか得られないものである。したがって、指紋
登録処理の際には、図４のフローチャートに示す如く、
部分画像を合成しその合成画像を全体指紋画像として登
録している。これに対し本実施の形態は、かかる複雑な
画像合成処理を行うことなく、一回の撮像により全体指
紋画像を得ることにより、迅速な指紋登録処理を実現す
るようにしたものである。
【０１２５】図１８（ａ）において、本実施の形態の指
紋画像検出部４には、指紋登録を行う際にはその指紋画
像検出部４に設けられている凹部２４（図２参照）に、
テーパＦＯＰ５６を備えた着脱可能なアタッチメントを
取り付ける構造を有している。
【０１２６】即ち、テーパＦＯＰ５６は、予め設けられ
ているストレートＦＯＰ３０の指紋画像入力端と同径の
光出射端５６ａと、対象者の全体指紋の領域よりも大径
の光入射端５６ｂとを有するテーパ型のＦＯＰから成
り、前記アタッチメントを取り付けることにより、光出
射端５６ａがストレートＦＯＰ３０に光学的に結合され
るようになっている。
【０１２７】そして、指紋画像を登録する際には、この
アタッチメントを装着し、光入射端５６ｂに指を載せて
ＣＣＤ３２にて指紋の全体画像を一括撮像し、その全体
指紋の画像データをデータメモリに記憶（登録）した
り、その画像データを共役フーリエ変換して得られるデ
ータを登録する。
【０１２８】かかる構造の指紋画像検出部４によれば、
指紋画像を登録する際に、前記アタッチメントを装着す
ることにより、登録用の指紋画像を一括撮像することが
できるので、迅速な指紋画像登録処理を実現することが
できる。また、指紋画像登録処理を行わないときには、
前記アタチメントを取り外すことができるので、指紋照
合装置本体の大型化を回避することができ、実質的に小
型且つ携帯性等に優れた指紋照合装置を実現することが
できる。
【０１２９】図１８（ｂ）は変形例を示す。この変形例
の指紋画像検出部４は、図２に示したストレートＦＯＰ
３０と指を載せるための凹部２４を有する載置台及びガ
イド３４をＣＣＤ３２より着脱可能に取り付ける構造と
なっており、指紋画像を登録する際には、ＣＣＤ３２に
対して、テーパＦＯＰ５８を備えた着脱可能なアタッチ
メントを取り付ける構造となっている。
【０１３０】即ち、テーパＦＯＰ５８は、ＣＣＤ３２の
受光領域とほぼ同径の光出射端５８ａと、対象者の全体
指紋の領域よりも大径の光入射端５８ｂとを有するテー
パ型のＦＯＰから成り、前記アタッチメントを取り付け
ることにより、光出射端５８ａがＣＣＤ３２の受光領域
に光学的に結合されるようになっている。
【０１３１】そして、指紋画像を登録する際には、この
アタッチメントを装着し、光入射端５８ｂに指を載せて
ＣＣＤ３２にて指紋の全体画像を一括撮像し、その全体
指紋の画像データをデータメモリに記憶（登録）した
り、その画像データを共役フーリエ変換して得られるデ
ータを登録する。
【０１３２】かかる構造の指紋画像検出部４によって
も、迅速な指紋画像登録処理を実現することができ、ま
た、指紋画像登録処理を行わないときには前記アタチメ
ントを取り外すことができるので、指紋照合装置本体の
大型化を回避することができ、実質的に小型且つ携帯性
等に優れた指紋照合装置を実現することができる。
【０１３３】図１８（ｃ）は更なる変形例を示す。この
変形例の指紋画像検出部４は、図２に示したストレート
ＦＯＰ３０と指を載せるための凹部２４を有する載置台
及びガイド３４をＣＣＤ３２より着脱可能に取り付ける
構造となっており、指紋画像を登録する際には、照明用
発光源ＬＥＤとプリズム６０及び結像レンズ６２を有す
る所謂縮小結像光学系を具備するアタッチメントをＣＣ
Ｄ３２に対して着脱可能に取り付ける構造となってい
る。
【０１３４】即ち、プリズム６０の所定の端面（指紋全
体の大きさよりも大きな端面）に対象者の指を載せ、光
ダイオード等の照明用発光源ＬＥＤにて他の端面から照
明し、その照明光が指紋によって拡散・散乱等されて成
る指紋全体の画像を集光レンス６２を介してＣＣＤ３２
の受光領域に結像させることにより、指紋全体の画像を
一括撮像するようになっている。
【０１３５】かかる構造の指紋画像検出部４によって
も、迅速な指紋画像登録処理を実現することができ、ま
た、指紋画像登録処理を行わないときには前記アタチメ
ントを取り外すことができるので、指紋照合装置本体の
大型化を回避することができ、実質的に小型且つ携帯性
等に優れた指紋照合装置を実現することができる。
【０１３６】以上に説明した各実施の形態によれば、小
型の指紋画像検出部を実現したことにより、小型で簡易
且つ携帯性に優れた指紋照合装置の提供を可能にしてい
る。更に、この指紋画像検出部の小型化に伴う指紋照合
精度の低下及び登録用指紋画像の形成精度の低下を招来
することが無い。
【０１３７】尚、以上に説明した指紋照合装置は、登録
用指紋画像を形成するための機能と指紋照合処理を行う
ための両者の機能を備えるものであるが、これらの機能
を分割して、指紋照合のみを行う専用の指紋照合装置
と、指紋登録のみを行う専用の指紋登録装置としてもよ
い。
【０１３８】例えば、図４のフローチャートに示す機能
を主として備えた専用の指紋登録装置にて得られた登録
指紋画像のデータをフロッピーディスクやハードディス
ク等の記録媒体に記憶し、図５のフローチャートに示す
機能を主として備えた専用の指紋照合装置にこの記録媒
体を着脱可能に装着することにより、指紋照合処理に必
要な登録指紋画像のデータベースにするようにしてもよ
い。また、専用の指紋登録装置と専用の指紋照合装置を
電話通信網を介して接続し、電話通信網中に備えられて
いるホストコンピュータにて、指紋登録装置から登録指
紋画像のデータを管理し、その管理データに基づいて指
紋照合装置が指紋照合を行うようにしてもよい。
【０１３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、実
際の指紋全体の大きさと比較して小さい領域の部分指紋
画像のデータを検出する指紋画像検出手段を備え、複数
の部分指紋画像を合成することにより指紋全体の画像を
登録するので、指紋画像を登録するための小型の指紋情
報処理装置を実現でき、更に、かかる小型化によっても
高精度の指紋照合に必要な登録指紋画像を得ることがで
きる。
【０１４０】また、実際の指紋全体の大きさと比較して
小さい領域の部分指紋画像のデータを検出する指紋画像
検出手段を備え、指紋登録時には、アタッチメントを取
り付けることにより、指紋全体の画像を一括検出して登
録するようにしたので、実質的に、指紋画像を登録する
ための小型の指紋情報処理装置を実現でき、更に、高精
度の指紋照合に必要な登録指紋画像を得ることができ
る。
【０１４１】実際の指紋全体の大きさと比較して小さい
領域の部分指紋画像のデータを検出する指紋画像検出手
段を備え、一つの部分指紋画像又は複数の部分指紋画像
を合成して成る合成指紋画像を登録指紋画像と照合する
ようにしたので、指紋画像県繻子手段の小型化が可能と
なり、ひいては指紋照合のための小型の指紋情報処理装
置を実現することができ、更に、高精度の指紋照合を実
現することができる。
【０１４２】また、これらの指紋登録と指紋照合の両機
能を有する指紋情報処理装置についても小型化と、高精
度の指紋照合を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】指紋情報処理装置の実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。
【図２】指紋画像検出部の構造を示す説明図である。
【図３】実施の形態の動作を説明するためのメインフロ
ーチャートである。
【図４】指紋登録処理の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図５】指紋照合処理の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図６】複数の部分指紋画像相互間の相対位置を検出す
るための原理を説明するための図であり、コンピュータ
処理により得られた画像データをディスプレイに表示し
た中間階調画像を示す図である。
【図７】登録指紋画像と部分指紋画像の相対位置を検出
するための原理を説明するための図であり、コンピュー
タ処理により得られた画像データをディスプレイに表示
した中間階調画像を示す図である。
【図８】相関演算光学系の構成及び光学相関演算の原理
を説明するための説明図である。
【図９】相関演算光学系のより具体的的な構成を示す構
成図である。
【図１０】第３の実施の形態に関し、指紋合成処理の回
数の上限を設定するための処理を示すフローチャートで
ある。
【図１１】第４の実施の形態に関し、指紋合成処理の回
数の下限を設定するための処理を示すフローチャートで
ある。
【図１２】第５の実施の形態に関し、合成された指紋合
成画像の面積を検出するための処理を説明するための図
であり、コンピュータ処理により得られた画像データを
ディスプレイに表示した中間階調画像を示す図である。
【図１３】第５の実施の形態に関し、指紋画像が合成さ
れていく過程を説明するための図であり、コンピュータ
処理により得られた画像データをディスプレイに表示し
た中間階調画像を示す図である。
【図１４】第６の実施の形態に関し、照合処理において
セキュリティ度の向上を図るための原理を説明するため
の説明図である。
【図１５】第６の実施の形態に関し、照合処理において
セキュリティ度の向上を図るための原理を更に説明する
ための説明図である。
【図１６】第６の実施の形態に関し、セキュリティ度の
向上を図るための実際の処理過程を説明するための図で
あり、コンピュータ処理により得られた画像データをデ
ィスプレイに表示した中間階調画像を示す図である。
【図１７】第７の実施の形態に関し、保守処理の動作を
説明するためのフローチャートである。
【図１８】第８の実施の形態に関し、アタッチメントの
構成例を示す説明図である。
【符号の説明】 ２…マイクロプロセッサ、４…指紋画像検出部、６，８
…バッファメモリ、１０，１２…ワークメモリ、１４…
データメモリ、１６…システムメモリ、１８…キー入力
部、２０…表示部、２２…出力部、Ｋ１〜Ｋ５…入力キ
ー、ＬＣＤ…液晶ディスプレイ、ＬＥＤ…照明用発光素
子、２４…凹部、２６，２８…凸条部、３０…ストレー
トＦＯＰ、３２…ＣＣＤ、３４…ガイド、３６…レーザ
光源、３８…液晶デバイス、４０，４４…フーリエレン
ズ、４２…空間光変調器、５６，５８…テーパＦＯＰ、
６０…プリズム、６２…結像レンズ。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 指紋画像を検出し個人識別情報として登
    録する指紋情報処理装置において、 対象者の指紋を部分的に光学検出する指紋画像検出手段
    と、 前記指紋画像検出手段にて検出される複数の部分指紋画
    像の相対位置を検出する相対位置検出手段と、 前記相対位置検出手段にて検出された前記相対位置情報
    に基づいて前記複数の部分指紋画像の相互間の位置ずれ
    を補正しつつ合成することにより合成指紋画像を形成す
    る画像合成手段と、 前記合成指紋画像のデータを前記個人識別情報用の登録
    指紋画像として登録する記憶手段と、を具備することを
    特徴とする指紋情報処理装置。
  2. 【請求項２】 指紋画像を検出し個人識別情報として登
    録する指紋情報処理装置において、 対象者の指紋全体の大きさよりも小さな受光領域を有す
    る撮像素子を備えた指紋画像検出手段と、 光入射端が前記対象者の指紋全体の画像を取込み得る大
    きさを有し光出射端が前記撮像素子の受光領域に合わせ
    られた細さを有するテーパ型ファイバーオプティックプ
    レートを備えると共に、前記光出射端と前記撮像素子の
    受光領域とを対向させて前記指紋画像検出手段に着脱可
    能に取り付けられるアタッチメントと、 前記アタッチメントを前記指紋画像検出手段に取り付け
    た状態で前記テーパ型ファイバーオプティックプレート
    の前記光入射端より入力される前記対象者の指紋全体の
    画像を前記撮像素子にて検出することにより出力される
    指紋画像のデータを前記個人識別情報用の登録指紋画像
    として登録する記憶手段と、を具備することを特徴とす
    る指紋情報処理装置。
  3. 【請求項３】 指紋画像を検出し個人識別情報として登
    録する指紋情報処理装置において、 対象者の指紋全体の大きさよりも小さな受光領域を有す
    る撮像素子を備えた指紋画像検出手段と、 光入射端が前記対象者の指紋全体の画像を前記撮像素子
    の受光領域に結像させる縮小結像光学系を備えると共
    に、前記撮像素子の受光領域に前記縮小結像光学系を対
    向させて前記指紋画像検出手段に着脱可能に取り付けら
    れるアタッチメントと、 前記アタッチメントを前記指紋画像検出手段に取り付け
    た状態で前記縮小結像光学系を介して前記対象者の指紋
    全体の画像を前記撮像素子にて検出することにより出力
    される指紋画像のデータを前記個人識別情報用の登録指
    紋画像として登録する記憶手段と、を具備することを特
    徴とする指紋情報処理装置。
  4. 【請求項４】 登録された個人識別情報用の登録指紋画
    像と被照合指紋画像とを照合して、前記登録指紋画像と
    被照合指紋画像との同一性を判定する指紋情報処理装置
    において、 対象者の指紋を部分的に光学検出する指紋画像検出手段
    と、 前記指紋検出手段にて部分的に光学検出された部分指紋
    画像と前記登録指紋画像とを相関演算し、その相関演算
    結果に基づいて前記登録指紋画像と合成指紋画像との同
    一性を判定する判定手段と、を具備することを特徴とす
    る指紋情報処理装置。
  5. 【請求項５】 登録された個人識別情報用の登録指紋画
    像と被照合指紋画像とを照合して、前記登録指紋画像と
    被照合指紋画像との同一性を判定する指紋情報処理装置
    において、 対象者の指紋を部分的に光学検出する指紋画像検出手段
    と、 前記指紋検出手段にて部分的に光学検出された複数の部
    分指紋画像の相対位置を検出する相対位置検出手段と、 前記相対位置検出手段にて検出された前記相対位置情報
    に基づいて前記複数の部分指紋画像の相互間の位置ずれ
    を補正しつつ合成することにより合成指紋画像を形成す
    る画像合成手段と、 前記画像合成手段にて形成された前記合成指紋画像と前
    記登録指紋画像とを相関演算し、その相関演算結果に基
    づいて前記登録指紋画像と合成指紋画像との同一性を判
    定する判定手段と、を具備することを特徴とする指紋情
    報処理装置。
  6. 【請求項６】 登録された個人識別情報用の登録指紋画
    像と被照合指紋画像とを照合して、前記登録指紋画像と
    被照合指紋画像との同一性を判定する指紋情報処理装置
    において、 指紋登録時に、対象者の指紋を部分的に光学検出する指
    紋画像検出手段と、 前記指紋画像検出手段にて検出される複数の部分指紋画
    像の相対位置を検出する相対位置検出手段と、 前記相対位置検出手段にて検出された前記相対位置情報
    に基づいて前記複数の部分指紋画像の相互間の位置ずれ
    を補正しつつ合成することにより合成指紋画像を形成す
    る画像合成手段と、 前記合成指紋画像のデータを前記個人識別情報用の登録
    指紋画像として登録する記憶手段と、 指紋照合時に、前記指紋検出手段にて部分的に光学検出
    された部分指紋画像と前記記憶手段の登録指紋画像とを
    相関演算し、その相関演算結果に基づいて前記登録指紋
    画像と部分指紋画像との同一性を判定する判定手段と、
    を具備することを特徴とする指紋情報処理装置。
  7. 【請求項７】 登録された個人識別情報用の登録指紋画
    像と被照合指紋画像とを照合して、前記登録指紋画像と
    被照合指紋画像との同一性を判定する指紋情報処理装置
    において、 指紋登録時に、対象者の指紋を部分的に光学検出する指
    紋画像検出手段と、 前記指紋画像検出手段にて検出される複数の部分指紋画
    像の相対位置を検出する第１の相対位置検出手段と、 前記第１の相対位置検出手段にて検出された前記相対位
    置情報に基づいて前記複数の部分指紋画像の相互間の位
    置ずれを補正しつつ合成することにより合成指紋画像を
    形成する第１の画像合成手段と、 前記合成指紋画像のデータを前記個人識別情報用の登録
    指紋画像として登録する記憶手段と、 指紋照合時に、前記指紋検出手段にて部分的に光学検出
    された複数の部分指紋画像の相対位置を検出する第２の
    相対位置検出手段と、 前記第２の相対位置検出手段にて検出された前記相対位
    置情報に基づいて前記複数の部分指紋画像の相互間の位
    置ずれを補正しつつ合成することにより合成指紋画像を
    形成する第２の画像合成手段と、 前記記憶手段の前記登録指紋画像と前記第２の画像合成
    手段にて形成された前記合成指紋画像とを相関演算し、
    その相関演算結果に基づいて前記登録指紋画像と合成指
    紋画像との同一性を判定する判定手段と、を具備するこ
    とを特徴とする指紋情報処理装置。
  8. 【請求項８】 登録された個人識別情報用の登録指紋画
    像と被照合指紋画像とを照合して、前記登録指紋画像と
    被照合指紋画像との同一性を判定する指紋情報処理装置
    において、 対象者の指紋全体の大きさよりも小さな受光領域を有す
    る撮像素子を備えた指紋画像検出手段と、 光入射端が前記対象者の指紋全体の画像を取込み得る大
    きさを有し光出射端が前記撮像素子の受光領域に合わせ
    られた細さを有するテーパ型ファイバーオプティックプ
    レートを備えると共に、前記光出射端と前記撮像素子の
    受光領域とを対向させて前記指紋画像検出手段に着脱可
    能に取り付けられるアタッチメントと、 指紋登録時に、前記アタッチメントを前記指紋画像検出
    手段に取り付けた状態で前記テーパ型ファイバーオプテ
    ィックプレートの前記光入射端より入力される前記対象
    者の指紋全体の画像を前記撮像素子にて検出することに
    より出力される指紋画像のデータを前記個人識別情報用
    の登録指紋画像として登録する記憶手段と、 指紋照合時に、前記指紋検出手段にて部分的に光学検出
    された部分指紋画像と前記記憶手段の登録指紋画像とを
    相関演算し、その相関演算結果に基づいて前記登録指紋
    画像と部分指紋画像との同一性を判定する判定手段と、
    を具備することを特徴とする指紋情報処理装置。
  9. 【請求項９】 登録された個人識別情報用の登録指紋画
    像と被照合指紋画像とを照合して、前記登録指紋画像と
    被照合指紋画像との同一性を判定する指紋情報処理装置
    において、 対象者の指紋全体の大きさよりも小さな受光領域を有す
    る撮像素子を備えた指紋画像検出手段と、 光入射端が前記対象者の指紋全体の画像を前記撮像素子
    の受光領域に結像させる縮小結像光学系を備えると共
    に、前記撮像素子の受光領域に前記縮小結像光学系を対
    向させて前記指紋画像検出手段に着脱可能に取り付けら
    れるアタッチメントと、 指紋登録時に、前記アタッチメントを前記指紋画像検出
    手段に取り付けた状態で前記縮小結像光学系を介して前
    記対象者の指紋全体の画像を前記撮像素子にて検出する
    ことにより出力される指紋画像のデータを前記個人識別
    情報用の登録指紋画像として登録する記憶手段と、 指紋照合時に、前記指紋検出手段にて部分的に光学検出
    された部分指紋画像と前記記憶手段の登録指紋画像とを
    相関演算し、その相関演算結果に基づいて前記登録指紋
    画像と部分指紋画像との同一性を判定する判定手段と、
    を具備することを特徴とする指紋情報処理装置。
  10. 【請求項１０】 登録された個人識別情報用の登録指紋
    画像と被照合指紋画像とを照合して、前記登録指紋画像
    と被照合指紋画像との同一性を判定する指紋情報処理装
    置において、 対象者の指紋全体の大きさよりも小さな受光領域を有す
    る撮像素子を備えた指紋画像検出手段と、 光入射端が前記対象者の指紋全体の画像を取込み得る大
    きさを有し光出射端が前記撮像素子の受光領域に合わせ
    られた細さを有するテーパ型ファイバーオプティックプ
    レートを備えると共に、前記光出射端と前記撮像素子の
    受光領域とを対向させて前記指紋画像検出手段に着脱可
    能に取り付けられるアタッチメントと、 指紋登録時に、前記アタッチメントを前記指紋画像検出
    手段に取り付けた状態で前記テーパ型ファイバーオプテ
    ィックプレートの前記光入射端より入力される前記対象
    者の指紋全体の画像を前記撮像素子にて検出することに
    より出力される指紋画像のデータを前記個人識別情報用
    の登録指紋画像として登録する記憶手段と、 指紋照合時に、前記指紋検出手段にて部分的に光学検出
    された複数の部分指紋画像の相対位置を検出する相対位
    置検出手段と、 前記相対位置検出手段にて検出された前記相対位置情報
    に基づいて前記複数の部分指紋画像の相互間の位置ずれ
    を補正しつつ合成することにより合成指紋画像を形成す
    る画像合成手段と、 前記記憶手段の前記登録指紋画像と前記画像合成手段に
    て形成された前記合成指紋画像とを相関演算し、その相
    関演算結果に基づいて前記登録指紋画像と合成指紋画像
    との同一性を判定する判定手段と、を具備することを特
    徴とする指紋情報処理装置。
  11. 【請求項１１】 登録された個人識別情報用の登録指紋
    画像と被照合指紋画像とを照合して、前記登録指紋画像
    と被照合指紋画像との同一性を判定する指紋情報処理装
    置において、 対象者の指紋全体の大きさよりも小さな受光領域を有す
    る撮像素子を備えた指紋画像検出手段と、 光入射端が前記対象者の指紋全体の画像を前記撮像素子
    の受光領域に結像させる縮小結像光学系を備えると共
    に、前記撮像素子の受光領域に前記縮小結像光学系を対
    向させて前記指紋画像検出手段に着脱可能に取り付けら
    れるアタッチメントと、 指紋登録時に、前記アタッチメントを前記指紋画像検出
    手段に取り付けた状態で前記縮小結像光学系を介して前
    記対象者の指紋全体の画像を前記撮像素子にて検出する
    ことにより出力される指紋画像のデータを前記個人識別
    情報用の登録指紋画像として登録する記憶手段と、 指紋照合時に、前記指紋検出手段にて部分的に光学検出
    された複数の部分指紋画像の相対位置を検出する相対位
    置検出手段と、 前記相対位置検出手段にて検出された前記相対位置情報
    に基づいて前記複数の部分指紋画像の相互間の位置ずれ
    を補正しつつ合成することにより合成指紋画像を形成す
    る画像合成手段と、 前記記憶手段の前記登録指紋画像と前記画像合成手段に
    て形成された前記合成指紋画像とを相関演算し、その相
    関演算結果に基づいて前記登録指紋画像と前記合成指紋
    画像との同一性を判定する判定手段と、を具備すること
    を特徴とする指紋情報処理装置。
  12. 【請求項１２】 前記相対位置検出手段は、前記複数の
    部分指紋画像の特定の一つの部分指紋画像に対する残余
    の部分指紋画像の相対位置を検出することを特徴とする
    請求項１、５、６、７、１０、１１の何れか一項に記載
    の指紋情報処理装置。
  13. 【請求項１３】 前記相対位置検出手段は、前記複数の
    部分指紋画像の特定の一つの部分指紋画像に対する残余
    の部分指紋画像の夫々の相関演算を行い、夫々の相関演
    算値の最大値の発生位置を前記相対位置として検出する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の指紋情報処理装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記相対位置検出手段又は前記第２の
    相対位置検出手段は、は、前記登録指紋画像に対する前
    記複数の部分指紋画像の相対位置を検出することを特徴
    とする請求項５、７、１０、１１の何れか一項に記載の
    指紋情報処理装置。
  15. 【請求項１５】 前記画像合成手段は、前記複数の部分
    指紋画像に基づく合成指紋画像の合成処理回数の上限及
    び下限の少なくとも一方を設定することを特徴とする請
    求項５、７、１０、１１の何れか一項に記載の指紋情報
    処理装置。
  16. 【請求項１６】 前記画像合成手段は、前記部分指紋画
    像にて順次に合成された合成指紋画像の占有面積に基づ
    いて前記合成処理回数を設定することを特徴とする請求
    項１５に記載の指紋情報処理装置。
  17. 【請求項１７】 前記判定手段は、前記指紋検出手段に
    て光学検出された前記各部分指紋画像の指紋全体に対す
    る検出位置を前記光学検出順に検知し、前記指紋画像検
    出手段による前記光学検出前に設定された所定の位置及
    び順番と前記検出位置及び前記光学検出順との一致性を
    照合し、前記一致性の照合結果と共に前記合成指紋画像
    と前記登録指紋画像との照合を行うことを特徴とする請
    求項５、７、１０、１１に記載の指紋情報処理装置。
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