JPH11154230A - 画像照合装置及び画像照合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、画像照合装置及び画像照合方法に関
し、例えば指紋照合装置に適用して、従来に比して照合
精度を向上する。 【解決手段】登録時、判定基準でなるスコアにより信頼
性の高いテンプレートを登録し、また登録したスコアに
よりテンプレートを更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像照合装置及び
画像照合方法に関し、例えば指紋照合装置に適用するこ
とができる。本発明は、登録時、判定基準でなるスコア
により信頼性の高いテンプレートを登録することによ
り、また登録したスコアによりテンプレートを更新する
ことにより、従来に比して照合精度を向上することがで
きるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像照合装置でなる指紋
照合装置においては、マニューシヤ方式、周波数検出方
式、パターンマッチング方式等により、事前に登録され
た個人の指紋画像と一致するか否か判定するようになさ
れている。

【０００３】すなわちマニューシヤ方式においては、撮
像手段を介して得られた指紋の画像より、指紋の中心を
検出すると共に、分岐、点、切れ等の特徴的な部分（以
下、特徴点と呼ぶ）を抽出する。さらに指紋の中心より
特徴点の座標値等を検出し、これらの検出結果をデータ
ベース化する。

【０００４】これに対して検査対象でなる指紋の画像を
画像処理し、同様に指紋の中心より特徴点の座標値等を
検出すると共に、これら検出したデータよりデータベー
スをアクセスし、これにより対応する特徴点の有無によ
り指紋照合をするようになされていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで子供等にあっ
ては、成長に伴い、指の大きさが変化し、これにより特
徴点の位置も変化する。また指を怪我したような場合に
も特徴点が変化し、さらにこの怪我が直ってゆく過程に
おいては、特徴点が徐々に変化することになる。

【０００６】また例えば指紋画像を取り込む画像入力手
段においては、指の湿り具合により取り込んだ指紋画像
が変化するものもあり、さらに指の湿り具合等は、季節
によって変化する。

【０００７】これらにより従来の指紋照合装置において
は、指紋照合精度が劣化する問題があった。

【０００８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、指紋等の画像について、従来に比して照合精度を向
上することができる画像照合装置及び画像照合方法を提
案しようとするものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】かかる課題を解決する
ため本発明においては、基準画像の特徴を示すデータに
よるテンプレートを基準にして一致の程度を示すスコア
を検出し、このスコアを基準にして一致又は不一致を判
定する画像照合装置又は画像照合方法に適用する。本発
明は、テンプレートの登録時、基準画像に対応する第１
及び第２の登録対象の画像を取得し、第１又は第２の登
録対象の画像によるテンプレートを検出し、この検出し
たテンプレートを用いて、第２又は第１の登録対象の画
像についてスコアを検出し、このスコアが所定の基準値
以上のとき、テンプレートを登録する。

【００１０】また同様の画像照合装置及び画像照合方法
に適用して、判定基準を、判定対象毎に設定できるよう
にする。

【００１１】また同様の画像照合装置及び画像照合方法
に適用して、１の判定対象に対して、テンプレートと対
応するスコアとを複数登録し、検査対象画像との判定
時、複数のテンプレートの何れかを選択的に使用して一
致又は不一致を判定し、一致の判定結果が得られたと
き、検査対象画像より新たなテンプレートを生成し、検
出したスコアと各テンプレートについて登録されたスコ
アとの比較結果に基づいて、登録されたテンプレート及
びスコアを、新たなテンプレートと検出したスコアとに
より更新すると共に、スコアの検出に使用したテンプレ
ートのスコアを検出したスコアに更新する。

【００１２】判定対象においては、画像入力手段に対す
る配置等により、取り込んだ画像が種々に変化する場合
がある。例えば指紋にあっては、押圧力により変形し易
い指もあり、この種の指は、指紋判定に適したものでは
ないと言える。これによりテンプレートの登録時、基準
画像に対応する第１及び第２の登録対象の画像を取得
し、第１又は第２の登録対象の画像によるテンプレート
を検出し、この検出したテンプレートを用いて、第２又
は第１の登録対象の画像についてスコアを検出し、この
スコアが所定の基準値以上のとき、テンプレートを登録
すれば、この種の判定に適していない判定対象を除外す
ることができる。またテンプレートが登録されないこと
により、登録の処理を繰り返して、判定に適した状態を
待って登録することができる。

【００１３】また同様の画像照合装置及び画像照合方法
に適用して、判定基準を、判定対象毎に設定できるよう
にすれば、例えば個人毎に、セキュリティーのレベルを
設定することができる。

【００１４】また一致の判定結果が得られたとき、検査
対象画像より新たなテンプレートを生成し、検出したス
コアと各テンプレートについて登録されたスコアとの比
較結果に基づいて、登録されたテンプレート及びスコア
を、新たなテンプレートと検出したスコアとにより更新
すれば、例えば経時変化等により照合に不適になったテ
ンプレートを、このテンプレートより照合に適したテン
プレートに更新することができる。またこのとき複数の
テンプレートの何れかを選択的に使用して一致又は不一
致を判定し、スコアの検出に使用したテンプレートのス
コアを検出したスコアに更新すれば、簡易な処理により
テンプレートの更新処理を実行することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１６】（１）実施の形態の構成 図２は、本発明の実施の形態に係る指紋照合装置の全体
構成を示すブロック図である。この指紋照合装置１にお
いては、ホストパーソナルコンピュータ（ホストＰＣ）
ＰＣとの通信により、キー入力部２を介して入力される
ユーザーの操作に応動してシステム制御回路３により全
体の動作を制御し、これにより所定のユーザーについ
て、事前に、指紋データ入力部４を介して指紋画像によ
る指紋データＤ１を取り込む。さらにこの取り込んだ指
紋データＤ１に基づいて、指紋画像の特徴を示すデータ
（以下テンプレートと呼ぶ）を作成し、このテンプレー
トにより指紋データベース５を構築する。

【００１７】これに対してユーザーが指紋照合の要求を
入力すると、指紋データ入力部４を介して、検査対象の
指紋画像による指紋データＤ２を取り込み、この取り込
んだ指紋データＤ２を検査指紋メモリ６に一時保持す
る。さらにキー入力部２を介して入力されるユーザーの
操作に応動して、指紋データベース５に登録された対応
するテンプレートと検査指紋メモリ６に一時保持した指
紋データＤ２とを照合率検出部７に入力する。さらにこ
のテンプレートを基準にして、指紋データＤ２による指
紋画像と登録時の指紋画像との間で、一致の程度を示す
スコアを検出し、システム制御回路３において、このス
コアに応じて指紋の一致不一致を判断する。

【００１８】これにより指紋照合装置１は、個人の指を
判定対象にして、指紋データ入力部４を介して入力され
る指紋データＤ２の人物が、事前に登録された人物か否
かを判定する。

【００１９】図３は、指紋データ入力部４を示すブロッ
ク図である。この指紋データ入力部４においては、所定
の光学系を介して、所定の指載置位置に保持されたユー
ザーの指より指紋を撮像し、この撮像結果より指紋デー
タＤ１又はＤ２を生成する。

【００２０】ここでこの光学系は、指紋を採取する指を
底面に載置可能に保持された二等辺三角形プリズム１１
と、この二等辺三角形プリズム１１の斜面より底面を照
明する光源１２と、底面で反射された光源１２の照明光
を残る斜面より撮像するＣＣＤカメラ１３とにより構成
される。なお光源１２は、発光ダイオードアレイ等によ
り構成される。

【００２１】これによりこの光学系は、二等辺三角形プ
リズム１１の底面に皮膚が接触していない部分について
は、光源１２から射出された照明光を底面により全反射
してＣＣＤカメラ１３に導き、これとは逆に、二等辺三
角形プリズム１１の底面に皮膚が接触している部分につ
いては、底面において照明光を乱反射してＣＣＤカメラ
１３に照明光が入射しないようにする。その結果この光
学系は、指紋の模様に対応した明暗の画像をＣＣＤカメ
ラ１３よりビデオ信号ＳＶの形式で出力するようになさ
れている。

【００２２】かくするにつきこのようにして皮膚の接触
の有無により輝度レベルの異なる指紋画像を生成するこ
とにより、この光学系は、皮膚の乾燥により、取り込ん
だ指紋画像における濃淡が変化することになり、何ら対
策を講じない場合、指紋照合装置１全体として識別力が
変化することになる。また三角形プリズム１１への押圧
力に応じて指紋の形状も変化し、何ら対策を講じない場
合、指紋照合装置１全体として識別力が変化することに
なる。

【００２３】アナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）Ａ
Ｄは、このビデオ信号ＳＶをアナログディジタル変換処
理してディジタルビデオ信号を出力する。比較回路１４
は、基準データ設定回路１５より出力される基準データ
ＲＥＦを基準にして、このアナログディジタル変換回路
ＡＤより出力されるディジタルビデオ信号を２値化して
２値化信号Ｓ１を出力する。ここで基準データ設定回路
１５は、システム制御回路３による制御により、光学系
の光量ムラを補正すると共に、指紋画像の明暗部の比が
所定値になるように、基準データＲＥＦを生成する。ラ
ッチ回路１８は、比較回路１４の出力信号を所定のラッ
チパルスにより順次ラッチし、ラッチ結果でなる１ビッ
トの画像データＤＶ１を出力する。

【００２４】シリアルパラレル変換回路（Ｓ／Ｐ）２１
は、このラッチ回路１８より出力される画像データＤＶ
１を８ビット単位で取り込んで間欠的に出力することに
より、１ビット×８画素の画像データＤＶ１を１バイト
の指紋データＤ１又はＤ２に変換してデータバスＢＵＳ
に出力する。これにより指紋データ入力部４は、図４に
示すように、水平方向２５６サンプリング、垂直方向１
２８サンプリングでなる２値の指紋画像を出力する。

【００２５】図５は、指紋データベース５及び検査指紋
メモリ６を、システム制御回路３、照合率検出部７の一
部と共に示すブロック図である。ここで検査指紋メモリ
６は、指紋データベース５への指紋データＤ１の登録
時、また指紋照合時、上述した指紋データ入力部４より
出力される指紋データＤ１、Ｄ２を保持する。

【００２６】さらに検査指紋メモリ６は、システム制御
回路３により制御されて実行されるメモリ制御回路３０
によるアドレス制御により、保持した指紋データＤ１を
８ピクセルを単位にして水平方向、垂直方向に所定順序
で出力する。また検査指紋メモリ６は、指紋登録時及び
指紋照合時、保持した指紋データＤ２を、後述する照合
率検出部７の動作に応動して順次選択的に出力する。

【００２７】指紋データベース５は、事前に登録したユ
ーザーデータ、検査指紋メモリ６より入力された指紋デ
ータＤ１によるテンプレート、各テンプレートに対応す
るスコアにより構成される。すなわち図６に示すよう
に、この指紋データベース５は、登録したユーザーデー
タ毎に、ユーザーＩＤが記録され、さらに各ユーザーＩ
Ｄ毎に第１〜第５のテンプレート、各テンプレートに対
応するスコア、ユーザー個人が設定した判定基準が登録
される。

【００２８】ここで各テンプレートは、指紋データＤ１
による指紋画像の特徴を示すデータにより構成され、Ａ
枠及びＢ枠のデータにより構成される。各枠のデータ
は、それぞれ８本の水平方向登録データＤ１Ｈ０〜Ｄ１
Ｈ７及び垂直方向登録データＤ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７、各登
録データＤ１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７、Ｄ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７の位
置情報（Ｘ０，Ｙ０）〜（Ｘ０，Ｙ７）、（Ｘ０，Ｙ
０）〜（Ｘ７，Ｙ０）により構成される。

【００２９】ここでＡ枠及びＢ枠は、図７に示すよう
に、指紋データＤ１による指紋画像上に所定距離だけ離
間して設定された６４ピクセル×６４ピクセルの枠であ
る。これに対して水平方向登録データＤ１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ
７は、図８に示すように、Ａ枠及びＢ枠において、検査
指紋メモリ６に一時保持した指紋データＤ１による画像
を、水平方向に延長するように、順次、６４ピクセル切
り出して指紋データベース５に登録したものである。こ
れにより指紋データベース５は、照合対象の画像の１つ
より、垂直方向に１画素、水平方向に６４画素の領域を
計８×２個切り出して保持し、テンプレートの一部を構
成することになる。

【００３０】これに対して垂直方向登録データＤ１Ｖ０
〜Ｄ１Ｖ７は、図９に示すように、Ａ枠及びＢ枠におい
て、検査指紋メモリ６に一時保持した指紋データＤ１に
よる画像を、垂直方向に延長するように、順次、６４ピ
クセル切り出して指紋データベース５に登録したもので
ある。これにより指紋データベース５は、照合対象の画
像の１つより、水平方向に１画素、垂直方向に６４画素
の領域を計８×２個切り出して保持することになる。

【００３１】これに対して位置情報（Ｘ０，Ｙ０）〜
（Ｘ０，Ｙ７）、（Ｘ０，Ｙ０）〜（Ｘ７，Ｙ０）は、
このようにして切り出される線状画像の基準位置を、指
紋データＤ１による画像上において特定する座標値によ
り構成される。この実施の形態において、水平方向登録
データＤ１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７及び垂直方向登録データＤ１
Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７は、検査指紋メモリ６より順次所定間隔
で切り出されるようになされている。

【００３２】これに対してスコアは、指紋データベース
５への登録時、各スコアについて検出した照合率を加工
したデータであり、各テンプレートの信頼性を示すデー
タである。また判定基準は、各個人が設定できるように
なされた一致不一致の判定基準である。

【００３３】指紋データベース５は、指紋登録時及び指
紋照合時、この保持した水平方向登録データＤ１Ｈ０〜
Ｄ１Ｈ７及び垂直方向登録データＤ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７、
位置情報（Ｘ０，Ｙ０）〜（Ｘ７，Ｙ０）、（Ｘ０，Ｙ
０）〜（Ｘ０，Ｙ７）を、システム制御回路３の制御に
よりバスＢＵＳに出力する。

【００３４】照合率検出部７（図５）は、各線状画像の
画像データＤ１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７、Ｄ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７を
順次入力し、この入力した線状画像を照合対象でなる指
紋データＤ２による画像上で順次変位させる。さらに照
合率検出部７は、各変位位置で、重なり合う線状画像と
指紋データＤ２による画像間で順次比較結果を得ること
により、各線状画像と指紋データＤ２による画像間で一
致の程度を示す一致度を順次検出する。照合率検出部７
は、これにより一致度の分布を示すビットマップデータ
を検出する。さらに照合率検出部７は、ビットマップデ
ータより指紋データＤ１及びＤ２による指紋画像間で照
合率を算出する。

【００３５】すなわち一致度検出部４０は、システム制
御回路３の制御により、指紋データベース５に格納され
た画像データＤ１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７、Ｄ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７
を選択的にラッチ回路４１にセットする。続いて一致度
検出部４０は、メモリ制御回路３０のアドレス制御によ
り、一致度検出部４０にセットした指紋データＤ１Ｈ０
〜Ｄ１Ｈ７、Ｄ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７による画像が、指紋デ
ータＤ２による画像上でラスタ走査の順序で順次変位す
るように、連続する指紋データＤ２が検査指紋メモリ６
より順次供給される。

【００３６】一致度検出部４０において、パラレルシリ
アル変換回路（Ｐ／Ｓ）４２は、順次入力される指紋デ
ータＤ２をシリアルデータに変換して、一定周期でシフ
トレジスタ４３に出力する。シフトレジスタ４３は、こ
のシリアルデータを６４ビット分保持し、パラレルシリ
アル変換回路４２より出力されるシリアルデータに同期
して順次ビットシフトさせると共に、ビットシフトさせ
たデータを６４ビットパラレルにより出力する。

【００３７】ラッチ回路４１は、ラッチした８バイトの
指紋データＤ１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７、Ｄ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７を
６４ビットパラレルにより出力する。比較回路４４は、
６４系統のイクスクルーシブオア回路により構成され、
シフトレジスタ４３の出力データとラッチ回路４１の出
力データとの間で、各ビットの比較結果をそれぞれ出力
する。

【００３８】これにより一致度検出部４０は、例えば水
平方向に連続する画素による指紋データＤ１Ｈ０〜Ｄ１
Ｈ７がセットされた場合、図１０に示すように、指紋デ
ータＤ２により形成される画像上を、この指紋データＤ
１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７により形成される線状の画像をラスタ
走査させ、重なり合う指紋データＤ２及び線状画像Ｄ１
Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７間で、各ビットの一致不一致を判定す
る。

【００３９】また一致度検出部４０は、例えば垂直方向
に連続する画素による指紋データＤ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７が
セットされた場合、図１１に示すように、指紋データＤ
２により形成される画像上を、この指紋データＤ１Ｖ０
〜Ｄ１Ｖ７により形成される線状の画像をラスタ走査さ
せ、重なり合う指紋データＤ２及び線状画像Ｄ１Ｖ０〜
Ｄ１Ｖ７間で、各ビットの一致不一致を判定する。

【００４０】カウンタ４５は、このようにして比較回路
４４より得られる６４系統の比較結果をカウントし、カ
ウント値を出力する。これによりカウンタ４５において
は、指紋データＤ１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７、Ｄ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ
７により形成される線状の画像と、この線状の画像と重
なり合う指紋データＤ２より形成される画像との間の一
致の程度（すなわち一致度でなる）を検出するようにな
され、この重なり合った画像が完全に一致した場合、値
６４の一致度を出力するようになされている。かくする
につき照合率検出部７においては、このようにして一致
度検出部４０により順次検出される一致度が、システム
制御回路３により所定のしきい値以上か否か判定され
て、しきい値以上の一致度が値１に丸め処理され、また
各座標値が検出され、これら丸め処理した一致度及び座
標値のデータＤＭＨ０〜ＤＭＶ７を処理して照合率を検
出するようになされている。

【００４１】座標メモリ３２は、図１２に示すように、
システム制御回路３により検出されたしきい値を基準に
して、このように丸め処理した一致度及び座標値（（Ｘ
０１，Ｙ０１）、（Ｘ０２，Ｙ０２）、（Ｘ０３，Ｙ０
３）、……）のデータＤＭＨ０〜ＤＭＶ７を格納する。
さらに座標メモリ３２は、システム制御回路３の制御に
より、この丸め処理した一致度及び座標値のデータＤＭ
Ｈ０〜ＤＭＶ７を順次出力する。

【００４２】図１３は、照合率検出部７の残りの部分を
示すブロック図である。この照合率検出部７において、
テンポラリ用メモリ５０は、所定領域を有するビットマ
ップメモリにより構成され、メモリ制御回路３０を介し
て実行されるシステム制御回路３の制御により、照合率
算出時、内容を値０にクリアした後、順次座標メモリ３
２よりバスＢＵＳに出力される丸め処理した一致度を対
応する座標値の領域に格納する。またこのように丸め処
理した一致度を割り当てて生成されるビットマップ形式
の２次元データをバスＢＵＳに出力する。

【００４３】このときテンポラリ用メモリ５０は、シス
テム制御回路３の制御により、図１４に示すように、座
標メモリ３２に格納された座標値ＤＭＨ０〜ＤＭＶ７の
周囲、所定範囲ＡＲの値が、この丸め処理した一致度に
設定されて入力される。また図１５に示すように、所定
のしきい値を越える一致度が近接して、この近接した一
致度の各領域ＡＲ１及びＡＲ２が重なり合う場合、この
重なり合う部分については、共に値１の一致度を割り当
てる。

【００４４】また図１６に示すように、８本の水平方向
登録データＤ１Ｈ０〜Ｄ１Ｈ７による線状画像のうち
の、中央の線状画像を基準にして、この中央の線状画像
より遠ざかるに従って、この一致度ＤＭＨ０を更新する
領域ＡＲが拡大するように、テンポラリ用メモり５０
は、内容が設定される。

【００４５】テンポラリ用メモリ５０は、垂直方向登録
データＤ１Ｖ０〜Ｄ１Ｖ７について、またＡ枠及びＢ枠
について、同様にして、丸め処理した一致度を配置して
なるビットマップのデータを格納し、また格納したデー
タを出力する。

【００４６】足し合わせ部５１は、システム制御回路３
の制御により動作を開始し、足し合わせ用メモリ５２に
保持されたビットマップデータと、テンポラリ用メモリ
５０に格納された対応するビットマップデータとを加算
し、その結果得られる累積の一致度ＤＭＡによるビット
マップデータを足し合わせ用メモリ５２に格納する。

【００４７】足し合わせ用メモリ５２は、メモリ制御回
路３０を介して実行されるシステム制御回路３の制御に
より、指紋登録時及び指紋照合時、内容を更新した後、
順次足し合わせ部５１よりバスＢＵＳに出力される一致
度ＤＭＡによるビットマップデータを格納し、また格納
したビットマップデータをバスＢＵＳに出力する。

【００４８】このとき足し合わせ用メモリ５２は、シス
テム制御回路３の制御により、図１７（Ａ）〜（Ｄ）に
示すように、中央の線状画像から各登録データによる線
状画像の距離を補正して（すなわち図６においては、
（Ｘ４−Ｘ０，Ｙ４−Ｙ０，……）の分だけ座標値をシ
フトさせて）、足し合わせ部５１より出力されるビット
マップのデータを格納する。

【００４９】これによりこの実施の形態においては、各
線状画像について検出された所定値以上の一致度の箇所
を、各線状画像の相対位置関係で補正して足し合わせ用
メモリ５２にて集計するようになされ、その集計結果に
より一致不一致の判定を実行するようになされている。

【００５０】すなわちこのようにして検出される所定値
以上の一致度は、テンプレートによる８×４本の線状画
像について、それぞれ検出されることにより、図１７に
示すように、ビットマップデータにより累積して、例え
ば値３２の箇所が検出されれば、この検査対象の指紋画
像と線状画像による指紋画像は、完全に一致していると
判断することができる。これによりこの実施の形態で
は、このようにして累積したビットマップのピーク値を
検出し、このピーク値を照合率に設定する。従って照合
率は、値０〜値３２の範囲で検出される。またこの実施
の形態では、この値０〜値３２の照合率より値１６を減
算して得られる減算値について、値０以下を値０に丸
め、これにより値１〜値１６の範囲で得られる照合率の
加工値をスコアに設定する。

【００５１】すなわち最大値検出部５３は、システム制
御回路３の制御により動作を開始し、全ての線状画像に
ついて、足し合わせ用メモリ５２に一致度の集計が得ら
れると、バスＢＵＳを介して、この一致度を順次入力
し、その最大値を検出する。さらに検出した最大値をシ
ステム制御回路３に出力する。

【００５２】システム制御回路３は、マイクロコンピュ
ータにより構成され、ホストパーソナルコンピュータＰ
Ｃ（図２）との通信によりこの指紋照合装置１全体の動
作を制御して、指紋データベース５に指紋データＤ１を
登録し、またこの指紋データベース５を基準にして指紋
照合の処理を実行する。

【００５３】図１８は、このシステム制御回路３の処理
手順を大まかに示すフローチャートである。システム制
御回路３は、電源が投入されると、ステップＳＰ１から
ステップＳＰ２に移り、所定のメモリに保持された基準
データを基準データ設定回路１５にセットする。これに
よりシステム制御回路３は、光学系の光量ムラを補正す
るように、比較回路１４の基準データＲＥＦをセット
し、簡易な構成の光学系によっても、正しい照合結果を
得ることができるようにする。

【００５４】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ３に移り、指紋登録要求が入力されたか否か判断す
る。ここでこの実施の形態においては、キー入力部２を
介して所定のコマンド、暗証番号等を入力することによ
り指紋登録要求を入力できるようになされ、この指紋登
録要求により各ユーザーの指紋データＤ１を指紋データ
ベース５に登録する。システム制御回路３は、この指紋
登録要求が入力されると、ステップＳＰ３において肯定
結果が得られることにより、ステップＳＰ４に移って指
紋登録処理を実行してステップＳＰ３に戻る。

【００５５】この指紋登録処理において、システム制御
回路３は、シリアルパラレル変換回路２１の出力データ
Ｄ１を監視し、プリズム１１上に指が載置されるのを検
出する。さらにシステム制御回路３は、指が載置される
と、シリアルパラレル変換回路２１の出力データＤ１を
検査指紋メモリ６に取り込む。さらにこの検査指紋メモ
リ６に取り込んだ指紋データＤ１より、図８及び図９に
ついて上述した線状画像を切り出して指紋データベース
５に登録する。

【００５６】これに対して指紋登録要求が入力されてい
ない場合、システム制御回路３は、ステップＳＰ３より
ステップＳＰ５に移り、キー入力部２の操作により指紋
照合要求が入力されたか否か判断する。ここで否定結果
が得られると、システム制御回路３は、ステップＳＰ３
に戻る。これに対して指紋照合要求が検出されると、シ
ステム制御回路３は、ステップＳＰ５よりステップＳＰ
６に移り、指紋照合処理を実行する。

【００５７】この指紋照合処理を完了すると、システム
制御回路３は、ステップＳＰ７に移り、登録画像更新処
理を実行し、ここで一定の条件が満足される場合、指紋
データベース５の内容を更新した後、ステップＳＰ３に
戻る。

【００５８】図１は、この指紋登録処理を詳細に示すフ
ローチャートである。この処理手順において、システム
制御回路３は、ステップＳＰ１０からステップＳＰ１１
に移り、バスＢＵＳに出力されるシリアルパラレル変換
回路２１の出力データを監視することにより（図３）、
二等辺三角形プリズム１１の底面でなる指載置位置に指
が載置されたか否か判断し、ここで否定結果が得られる
とステップＳＰ１１を繰り返す。これによりシステム制
御回路３は、ユーザーにより指が載置されるのを待機
し、指が載置されるとこの載置をホストパーソナルコン
ピュータＰＣに通知した後、ステップＳＰ１２に移る。

【００５９】ここでシステム制御回路３は、ホストパー
ソナルコンピュータＰＣより発行される登録コマンドを
受信し、この登録コマンドに従ってステップＳＰ１３に
移る。ここでシステム制御回路３は、シリアルパラレル
変換回路２１の出力データを検査指紋メモリ６に格納す
る。さらにこの検査指紋メモリ６に登録した指紋画像に
ついて、図７について上述したＡ枠、Ｂ枠を設定し、さ
らにこのＡ枠、Ｂ枠よりそれぞれ図８及び図９について
上述した線状画像を切り出し、この線状画像を指紋デー
タベース５の第１のテンプレートの領域に仮登録する。
これによりシステム制御回路３は、この検査指紋メモリ
６に格納した指紋画像より第１のテンプレートを作成す
る。

【００６０】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１４に移り、この第１のテンプレートの作成結果をホ
ストパーソナルコンピュータＰＣに通知する。ここで例
えば指の押圧力が弱い等により十分な面積により指紋画
像を取得できないような場合には、上述したＡ枠、Ｂ枠
を設定できなくなる。また指が異常に乾燥している場合
等にあっては、十分なコントラストにより指紋画像を採
取困難で、これにより２値化してなる比較回路１４の出
力信号Ｓ１において、論理１の信号レベルが連続するこ
とになる。これによりシステム制御回路３は、上述した
第１のテンプレート作成過程において、これらの異常を
監視すると共に、このステップＳＰ１４において、これ
らの異常をホストパーソナルコンピュータＰＣに通知す
る。

【００６１】これによりこの実施の形態においては、ホ
ストパーソナルコンピュータＰＣに設定された判断基準
に従って、これら異常により登録を中止するか否か判断
され、この判断結果がシステム制御回路３に通知され
る。システム制御回路３は、ステップＳＰ１５におい
て、ホストパーソナルコンピュータＰＣからの通知によ
り、仮登録がＯＫか否か判断し、ここで否定結果が得ら
れると、ステップＳＰ１１に戻って仮登録をやり直す。

【００６２】これに対してステップＳＰ１５において、
肯定結果が得られると、システム制御回路３は、ステッ
プＳＰ１６に移り、指載置位置より指が離された後、再
び指が載置されたか否か判断し、ここで否定結果が得ら
れると、ステップＳＰ１６を繰り返す。これによりシス
テム制御回路３は、ユーザーが一旦指載置位置より指を
離した後、再び載置するのを待機し、指が載置される
と、この載置をホストパーソナルコンピュータＰＣに通
知した後、ステップＳＰ１７に移る。

【００６３】ここでシステム制御回路３は、ホストパー
ソナルコンピュータＰＣより発行される照合コマンドを
受信し、この照合コマンドに従ってステップＳＰ１８に
移る。ここでシステム制御回路３は、シリアルパラレル
変換回路２１の出力データを検査指紋メモリ６に格納す
る（図５）。さらにステップＳＰ１３において仮登録し
たテンプレートより、１の線状画像による指紋データＤ
１を一致度検出部４０にセットした状態で、この検査指
紋メモリ６に格納した指紋データＤ２を順次一致度検出
部４０に供給し、これにより図１０及び図１１について
上述したように、線状画像を指紋データＤ２による指紋
画像上で順位ラスタ走査させると共に、各ラスタ走査位
置において重なり合う画素間で一致する画素数を検出
し、これにより順次一致度を検出する。

【００６４】さらに同様の処理を、一致度検出部４０に
セットする線状画像を切り換えて実行することにより、
このようにして得られる一致度を各線状画像について順
次検出し、この検出した一致度を丸め処理して座標メモ
リ３２に記録する（図１２）。さらにこの座標メモリ３
２に記録した内容より、テンポラリ用メモリ５０に、所
定値以上の一致度が得られた箇所をその周囲の領域ＡＲ
と共に値１にセットしてなるビットマップデータを形成
し、足し合わせ部５１、足し合わせ用メモリ５２により
このビットマップデータを重ね合わせてなるビットマッ
プデータを形成する（図１４〜図１７）。

【００６５】さらにこの重ね合わせてなるビットマップ
データより、最大値検出部５３により最大値を検出し、
これにより３２本の線状画像のうちの、何本の線状画像
が所定値以上指紋画像と一致してなるかを示す照合率を
算出する。

【００６６】このようにして照合率を検出すると、シス
テム制御回路３は、図１９に示すように、ステップＳＰ
１９に移り、ここで照合率よりスコアを算出する。ここ
で図２０に示すように、照合率は（図２０（Ａ））、３
２本の線状画像のうちの、何本の線状画像が所定値以上
指紋画像と一致してなるかを示すことにより、値０〜値
３２の範囲で変化することになる。

【００６７】これに対して実験した結果によれば、この
実施の形態に係る登録処理により十分に信頼性の高いテ
ンプレートが登録されていることを前提として、照合値
１５以下においては、登録した個人と他人とを誤認識す
る他人受入率が増大し、実用に供することが困難なこと
が分かった。因みに、照合値１７においては、他人受入
率が２〔％〕であり、照合値１８においては、他人受入
率が０．２〔％〕であった。またそれぞれ照合値１９、
２０、２１においては、他人受入率が０．１〔％〕、
０．０１〔％〕、０．００１〔％〕であった。

【００６８】これによりこの実施の形態において、シス
テム制御回路３は、照合率より値１６を減算した後、値
０以下を値０に丸め処理し、照合率をスコアに変換する
（図２０（Ｂ））。さらにこのスコアにおいて、値１〜
値５の範囲でユーザーの選択した値を、一致不一致の判
定基準値に設定し、一連の処理を実行する。

【００６９】すなわちシステム制御回路３は、このよう
にしてスコアを作成すると、ステップＳＰ２０に移り
（図１９）、照合結果、スコアをホストパーソナルコン
ピュータＰＣに通知する。ここでホストパーソナルコン
ピュータＰＣにおいては、ステップＳＰ２１において、
スコアが所定基準値以上か否か判断する。ここでこの基
準値は、ディフォルトの値において、一致不一致の判定
基準値でなる値１〜値５より判定条件の厳しい、値９に
設定される（図２０）。これによりシステム制御回路３
においては、ホストパーソナルコンピュータＰＣにおい
て、仮登録したテンプレートが、十分に値の大きな照合
率を得ることができるテンプレートか否か、すなわち充
分に信頼性の高いテンプレートか否か判定するようにな
されている。

【００７０】このようにしてホストパーソナルコンピュ
ータＰＣにより判定結果が得られると、システム制御回
路３は、ステップＳＰ２２に移り、ここで判定結果がＯ
Ｋか否か判断し、ここで否定結果が得られると、ステッ
プＳＰ１１に戻り、再びテンプレートの仮登録からスコ
アの検出、判定処理を繰り返す。これによりこの実施の
形態において、指紋登録に不適な例えば柔らかな指等に
あっては、このステップＳＰ２２において否定結果が得
られ、改めて他の指による登録をユーザーに促すように
なされている。

【００７１】これに対してステップＳＰ２２において肯
定結果が得られると、この場合、充分に指紋照合に適し
たテンプレートが仮登録されていることになり、システ
ム制御回路３は、ステップＳＰ２３に移り、この仮登録
したテンプレートに対応させて、検出したスコアを登録
する。

【００７２】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ２４に移り、図６について上述した第１〜第５のテン
プレートについて、登録が完了したか否か判断し、ここ
で否定結果が得られると、ステップＳＰ２５に移り、処
理対象を次のテンプレートに切り換える。さらにシステ
ム制御回路３は、ステップＳＰ１１に戻り、これにより
次のテンプレートについて、同様の処理を繰り返す。

【００７３】これによりシステム制御回路３は、第１〜
第５のテンプレートについて、テンプレートを仮登録し
てスコアにより信頼性を確認し、これら第１〜第５のテ
ンプレートについて登録を完了すると、ステップＳＰ２
４において肯定結果が得られることにより、ステップＳ
Ｐ２６に移る。ここでシステム制御回路３は、ユーザー
に対して、指紋照合時における一致不一致の判定基準値
の入力を受け付ける。システム制御回路３は、図２０に
示すスコア１〜５の範囲で、ユーザーの選択した判定基
準値を受け付け、この受け付けた判定基準値を対応する
指紋データベース５（図６）に登録する。

【００７４】これによりシステム制御回路３は、例えば
この指紋照合装置を住居の入退出管理に適用して、個人
毎に、セキュリティーのレベルを設定できるようになさ
れている。なおこのステップＳＰ２６における処理は、
ホストパーソナルコンピュータＰＣの設定により、必要
に応じて省略され、この場合ホストパーソナルコンピュ
ータＰＣにより設定された標準の判定基準値により一致
不一致の判定がなされる。

【００７５】このようにして判定基準値を受け付ける
と、システム制御回路３は、ステップＳＰ２７に移り、
この処理手順を終了する。

【００７６】図２１は、指紋照合処理の処理手順を示す
フロチャートである。システム制御回路３は、この処理
手順において、指紋データベース５に格納されたテンプ
レートを用いて、指紋データ入力部４を介して入力され
る検査対象の指紋画像と、事前に登録された指紋画像と
の間で、指紋の一致不一致を判定する。

【００７７】すなわちシステム制御回路３は、ユーザー
がキー入力部２を操作して指紋照合の要求を入力する
と、ステップＳＰ３０からステップＳＰ３１に移り、バ
スＢＵＳに出力される指紋データＤ２の論理レベルを監
視し、ユーザーがプリズム１１上に指を載置したか否か
判断する。ここで否定結果が得られると、システム制御
回路３は、ステップＳＰ３１を繰り返すことにより、ユ
ーザーが指載置位置に指を載置するまで待機する。シス
テム制御回路３は、このステップＳＰ３１において肯定
結果が得られると、指の載置をホストパーソナルコンピ
ュータＰＣに通知した後、ステップ３２に移る。

【００７８】ここでシステム制御回路３は、ホストパー
ソナルコンピュータＰＣより発行される照合コマンドを
受信し、この照合コマンドに従ってステップＳＰ３３に
移る。ここでシステム制御回路３は、シリアルパラレル
変換回路２１の出力データを検査指紋メモリ６に格納す
る（図５）。さらにシステム制御回路３は、前回の指紋
照合で使用したテンプレートの次のテンプレート（図６
に示す順序で循環する順序でなる）より、１の線状画像
による指紋データＤ１を一致度検出部４０にセットした
状態で、この検査指紋メモリ６に格納した指紋データＤ
２を順次一致度検出部４０に供給し、これにより図１０
及び図１１について上述したように、線状画像を指紋デ
ータＤ２による指紋画像上で順次ラスタ走査させると共
に、各ラスタ走査位置において重なり合う画素間で一致
する画素数を検出し、これにより順次一致度を検出す
る。

【００７９】さらに同様の処理を、一致度検出部４０に
セットする線状画像を切り換えて実行することにより、
このようにして得られる一致度を各線状画像について順
次検出し、この検出した一致度を丸め処理して座標メモ
リ３２に記録する（図１２）。さらにこの座標メモリ３
２に記録した内容より、テンポラリ用メモリ５０に、所
定値以上の一致度が得られた箇所をその周囲の領域ＡＲ
と共に値１にセットしてなるビットマップデータを形成
し、足し合わせ部５１、足し合わせ用メモリ５２により
このビットマップデータを重ね合わせてなるビットマッ
プデータを形成する（図１４〜図１７）。

【００８０】さらにこの重ね合わせてなるビットマップ
データより、最大値検出部５３により最大値を検出し、
これにより３２本の線状画像のうちの、何本の線状画像
が所定値以上指紋画像と一致してなるかを示す照合率を
算出する。

【００８１】このようにして照合率を検出すると、シス
テム制御回路３は、テップＳＰ３４に移り、指紋登録時
と同様にして照合率よりスコアを算出する。

【００８２】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ３５に移り、このスコアより一致、不一致を判定す
る。ここでこの判定は、この照合率算出に使用したユー
ザーＩＤについて登録された判定基準と検出したスコア
との比較結果により実行される。ここで検出したスコア
がこの判定基準以上のとき、システム制御回路３は、一
致と判定し、ステップＳＰ３６に移り、この判定結果を
スコアと共にホストパーソナルコンピュータＰＣに通知
した後、ステップＳＰ３７に移ってこの処理手順を終了
する。

【００８３】これに対して一致の判定結果が得られない
場合、システム制御回路３は、ステップＳＰ３５よりス
テップＳＰ３８に移り、この照合処理を所定回数（ｎ
回）繰り返したか否か判断する。ここで否定結果が得ら
れると、システム制御回路３は、ステップＳＰ３１に移
り、改めて指紋照合の処理を実行する。これに対して所
定回数繰り返しても、一致の判定結果が得られない場
合、システム制御回路３は、ステップＳＰ３８からステ
ップＳＰ３６に移り、その旨ホストパーソナルコンピュ
ータＰＣに通知した後、ステップＳＰ３７に移り、この
処理手順を終了する。

【００８４】図２２は、登録画像更新処理の処理手順を
示すフローチャートである。システム制御回路３は、指
紋照合処理に続いてこの処理手順を実行する。すなわち
システム制御回路３は、ステップＳＰ４０からステップ
ＳＰ４１に移り、ここで先の照合処理において、一致の
判定結果が得られたか否か判断する。ここで先の照合処
理において不一致の判定結果が得られた場合、このステ
ップＳＰ４１において、否定結果が得られ、システム制
御回路３は、ステップＳＰ４２に移り、この処理手順を
終了する。

【００８５】これに対して先の照合処理において一致の
判定結果が得られた場合、システム制御回路３は、ステ
ップＳＰ４１よりステップＳＰ４３に移り、指紋データ
ベース５に登録した対応するユーザーＩＤに関する各ス
コアをロードする。さらにシステム制御回路３は、続く
ステップＳＰ４４において、照合処理において検出した
スコアと、これらロードしてスコアとを順次比較し、照
合において検出したスコアより値の小さなスコアを検出
する。

【００８６】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ４５に移り、このような照合において検出したスコア
より値の小さなスコアが検出されたか否か判断し、ここ
で否定結果が得られると、ステップＳＰ４６に移る。こ
こでシステム制御回路３は、照合に使用したテンプレー
トのスコアを、この検出したスコアにより更新した後、
ステップＳＰ４２に移ってこの処理手順を終了する。

【００８７】これに対して値の小さなスコアが検出され
ると、システム制御回路３は、ステップＳＰ４５よりス
テップＳＰ４７に移り、ここで該当するスコアより値の
最も小さなスコアを検出し、このスコアを検出したスコ
アにより更新する。さらに検査指紋メモリ６に登録した
指紋データＤ２にＡ枠及びＢ枠を設定して８×４個の線
状画像を切り出し、これら８×４個の線状画像によるテ
ンプレートにより、更新したスコアのテンプレートを更
新する。これによりシステム制御回路３は、経時変化等
により指紋照合に適さなくなったテンプレートを更新し
た後、ステップＳＰ４６に移り、照合に使用したテンプ
レートのスコアを更新し、ステップＳＰ４２に移ってこ
の処理手順を終了する。

【００８８】これにより図２３に示すように、システム
制御回路３は、例えば第１〜第５のテンプレートＴＰ１
〜ＴＰ５について、それぞれスコア２、６、９、３、７
が登録されている場合に（図２３（Ａ））、例えば第１
のテンプレートＴＰ１を用いて値４のスコアが検出され
た場合（図２３（Ｂ））、この第１のテンプレートＴＰ
１に登録された値２のスコアを値４に更新すると共に、
この第１のテンプレートＴＰ１を検査対象の指紋画像よ
り生成したテンプレートＴＰ１Ａにより更新する（図２
３（Ｃ））。

【００８９】また続く指紋照合処理において、システム
制御回路３は、第２のテンプレートＴＰ２を用いて指紋
照合処理を実行し、このとき値５のスコアが検出された
場合（図２３（Ｄ））、この第２のテンプレートＴＰ２
の値６のスコアを値５に更新し、また値の最も小さなス
コアでなる第４のテンプレートＴＰ４を検査対象の指紋
画像より生成したテンプレートＴＰ４Ａにより更新する
と共に、このテンプレートＴＰ４Ａのスコアを値５にセ
ットする（図２３（Ｅ））。

【００９０】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、指紋照合装置１は、電源が立ち上
げられると（図２、図３、図１８）、システム制御回路
３の制御により、所定の基準データが基準データ設定回
路１５にセットされ、これにより光学系の光量ムラを補
正するように比較回路１４の基準データＲＥＦが設定さ
れる。続いてユーザーがキー入力部２（図２）を操作す
ると、指紋照合装置１は、対応する指紋登録処理、指紋
照合処理を実行する。

【００９１】この指紋登録処理において（図１）、指紋
照合装置１は、光源１２より射出された照明光が二等辺
三角形プリズム１１の底面で反射されてＣＣＤカメラ１
３により撮像され、この撮像結果が比較回路１４により
２値のディジタルビデオ信号に変換される。またこの比
較回路１４より出力された２値化信号Ｓ１が、ラッチ回
路１８によりラッチされて１ビットの画像データＤＶ１
に変換された後、シリアルパラレル変換回路２１により
８ピクセルを単位にした８ビットの画像データＤ１に変
換される。

【００９２】指紋照合装置１は、このシリアルパラレル
変換回路２１より出力される画像データＤ１が検査指紋
メモリ６（図５）に格納される。さらにこの指紋データ
Ｄ１による指紋画像上に、６４ピクセル×６４ピクセル
によるＡ枠及びＢ枠が所定距離だけ離間して設定され
（図７）、このＡ枠及びＢ枠において、それぞれ垂直方
向及び水平方向に延長する各８本の線状画像が切り出さ
れ（図８及び図９）、この線状画像の画像データＤ１Ｈ
０〜Ｄ１Ｖ７が、各線状画像の座標値、ユーザーＩＤと
共に指紋データベース５に仮登録される（図６）。これ
によりテンプレートが仮登録される。

【００９３】さらにユーザーがプリズム１１より指を離
して、再び指を載置すると、同様にしてＣＣＤカメラ１
３により撮像された指紋画像が、検査指紋メモリ６（図
５）に格納され、指紋データベース５に仮登録されたテ
ンプレートより、１の線状画像による指紋データＤ１を
一致度検出部４０にセットした状態で、この検査指紋メ
モリ６に格納した指紋データＤ２を順次一致度検出部４
０に供給し、これにより線状画像を指紋データＤ２によ
る指紋画像上で順次ラスタ走査させると共に、各ラスタ
走査位置において重なり合う画素間で一致する画素数を
検出し、これにより順次一致度を検出する（図１０及び
図１１）。

【００９４】さらに同様の処理が、一致度検出部４０に
セットする線状画像を切り換えて繰り返され、このよう
にして得られる一致度を各線状画像について順次検出さ
れ、この検出した一致度を丸め処理して、その座標値と
共に座標メモリ３２に記録される（図１２）。さらにこ
の座標メモリ３２に記録した内容より、テンポラリ用メ
モリ５０に、所定値以上の一致度が得られた箇所をその
周囲の領域ＡＲと共に値１にセットしてなるビットマッ
プデータが形成され、足し合わせ用メモリ５２にこのビ
ットマップデータを重ね合わせてなるビットマップデー
タが形成される（図１４〜図１７）。

【００９５】さらにこの重ね合わせてなるビットマップ
データより、最大値検出部５３により最大値が検出さ
れ、これにより３２本の線状画像のうちの、何本の線状
画像が所定値以上指紋画像と一致してなるかを示す照合
率が算出される。さらにこのようにして検出された照合
率より値１６を減算した後、値０以下を値０に丸め処理
し、値０〜値３２の範囲で変化する照合率が値０〜値１
６の範囲で変化するスコアに変換される（図２０）。

【００９６】さらにこのようにして作成されたスコア
が、ディフォルトの値において、一致不一致の判定基準
値より大きな所定の基準値以上か否か判断され、所定値
以上のとき仮登録されたテンプレートが正式に登録さ
れ、またこのテンプレートに対応してこの作成されたス
コアが登録される。

【００９７】これにより例えば柔らかい指により繰り返
し指を載置して変化する指の押圧力により指紋が変形す
るような場合には、指紋データベースへの登録が拒否さ
れ、何度指の載置を繰り返してもほぼ似通った、指紋照
合に適した指紋によるテンプレートだけが指紋データベ
ース５に登録されることになる。因みに、このような指
紋照合に適していない柔らかい指の持ち主でも、何れか
の指においては、指紋照合に適していることを実験によ
り確認することができた。

【００９８】これらによりこの実施の形態では、指紋照
合に適した信頼性の高いテンプレートを登録することが
でき、これにより照合精度が向上される。また連続して
得られる指紋画像により検出されるスコアにおいては、
一致、不一致の判定基準より厳しい判定基準によりテン
プレートを登録することにより、短時間で繰り返し同じ
指より指紋画像を取得してテンプレートを登録する場合
でも、信頼性の高い指紋画像よりテンプレートを作成し
て登録することができる。

【００９９】このようにして１のテンプレートを登録す
ると、指紋照合装置１では、同様の処理を繰り返して、
第１〜第５のテンプレートが登録され、これにより必要
に応じて指を代えて登録して、また後述するテンプレー
トの更新処理により対応して、例えば季節により指紋画
像が変化した場合でも、指紋照合率が向上される。

【０１００】かくしてこのようにしてテンプレートが登
録されると、指紋照合装置１では、指紋登録したユーザ
ーに対して、判定基準の設定が促され（図２０）、これ
により例えばセキュリティーを優先するユーザー等の意
向を反映した指紋照合が可能となる。

【０１０１】これらにより指紋登録の処理が完了し、ユ
ーザーがユーザーＩＤを入力して指紋照合を指示する
と、指紋照合装置１は、指紋登録時と同様にして、バス
ＢＵＳに出力される画像データの論理レベルに基づいて
指紋照合の処理を開始し、ユーザーの入力した指紋画像
を検査指紋メモリ６に格納する（図２、図３、図５、図
１９）。指紋照合装置１では、指紋データベース５に登
録されたテンプレートを用いてこの検査指紋メモリ６に
取り込んだ検査対象の指紋画像について、指紋登録時と
同様にして照合率が検出され、この照合率に基づいて一
致不一致が判定される。

【０１０２】さらにこのようにして一致の判定結果が得
られた場合、登録画像更新処理において（図２２、図２
３）、各テンプレートのスコアと検出したスコアとの間
で比較結果が得られ、検出したスコアより値の小さなス
コアについては、最も値の小さなスコアが検出したスコ
アにより更新されると共に、指紋照合に使用した指紋画
像よりテンプレートが作成され、この更新したスコアの
テンプレートがこの新たなテンプレートにより更新され
る。

【０１０３】これにより指紋の経時変化により指紋照合
に適さなくなったテンプレートが新たなテンプレートに
より更新され、指紋照合装置１では、常に高い照合率が
得られるように維持される。またこのとき前回の指紋照
合に使用したテンプレートより続くテンプレートが使用
されて指紋照合の処理が実行され、必要に応じて更新さ
れることにより、例えば数カ月に１回程度しか指紋照合
しないようなユーザーにおいても、季節変動に対応した
テンプレートが蓄積され、これにより高い照合率が維持
される。

【０１０４】また指紋照合により得られるスコアと、指
紋データベースに登録したスコアとの比較によりテンプ
レートを更新することにより、指紋照合の処理に加え
て、これらスコアの比較処理、データベースの書き換え
処理だけで、テンプレートを更新することができ、これ
により短時間でこれらの処理を完了して、指紋照合に供
する負担を軽減することができる。

【０１０５】さらにこのとき指紋照合に使用したテンプ
レートのスコアが、検出したスコアにより更新され、こ
れにより指の経時変化によりこのテンプレートが指紋照
合に適さなくなっている場合には、このテンプレートの
スコアが低下し、これにより何れかの指紋照合により更
新されることになり、これらによっても高い照合率が維
持される。

【０１０６】これに対して１のテンプレートにより不一
致の判定結果が得られると、指紋データベース５に登録
された第１〜第５のテンプレートを順次使用して、指紋
照合の処理が実行され、これにより例えば数カ月に１回
程度しか指紋照合しないようなユーザーにおいて、指紋
が経時変化、季節により変化している場合でも、高い照
合率により確実に本人と判定でき、高い照合率を得るこ
とができる。

【０１０７】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、テンプレートの登録時、所定値以
上のスコアを検出することができるテンプレートを選択
的に登録することにより、指紋照合に適した指よりテン
プレートを生成、登録でき、これにより照合精度を向上
することができる。

【０１０８】またこのとき指紋照合時の判定基準に比し
て厳しい基準値によりスコアを判定してテンプレートを
登録することにより、連続して取り込んだ指紋画像よ
り、指紋照合に適したテンプレートを確実に選択するこ
とができる。

【０１０９】また個人毎に、指紋照合の判定基準を登録
できることにより、個人毎に、セキュリティーのレベル
を設定して、この種のシステムの使い勝手を向上するこ
とができる。

【０１１０】さらにこの種のテンプレートを複数登録し
て順次循環的に使用して指紋照合することにより、季節
変動等によって指紋画像が変化した場合でも、適切なテ
ンプレートにより指紋照合することができ、その分照合
精度を向上することができる。

【０１１１】また各テンプレートに登録したスコアを基
準にして、検査対象の指紋画像より生成したテンプレー
トで登録したテンプレートを更新することにより、経時
変化等により指紋照合に適さなくなったテンプレートを
更新することができ、これによっても照合精度を向上す
ることができる。このとき指紋照合により検出されるス
コアと、指紋データベースに登録されたスコアとの比較
結果により、最も値の小さなスコアについてテンプレー
トを更新することにより、簡易かつ短時間の処理により
テンプレートを更新することができる。

【０１１２】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、データベースに各５
枚のテンプレートを保持する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、必要に応じてテンプレートを複数
枚登録して上述の実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。

【０１１３】また上述の実施の形態においては、ビット
マップデータによる一致度の分布を集計して最大値を検
出することにより照合率を検出し、この照合率よりスコ
アを検出する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、要は線状画像相互間の位置関係により各線状画像
を変位させて得られる一致度を処理して一致不一致を判
定する場合に広く適用することができる。

【０１１４】また上述の実施の形態においては、指紋デ
ータベースに線状画像によるテンプレートを登録し、検
査対象の指紋画像上でこの線状画像を走査させる場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、これとは逆
に、検査対象の指紋画像より線状画像を切り出し、指紋
データベースに登録した指紋画像上で走査させる場合に
も適用することができる。なおこの場合、指紋画像その
ものがテンプレートとして指紋データベースに登録さ
れ、このテンプレートを必要に応じて更新することにな
る。

【０１１５】さらに上述の実施の形態においては、幅が
１画素の線状画像を走査させて一致度を検出し、この一
致度を処理する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、２次元的な広がりを有する所定領域を切り出し
て一致度を検出する場合にも広く適用することができ
る。

【０１１６】また上述の実施の形態においては、いわゆ
るパターンマッチング方式により指紋照合する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、特徴点を基準に
して指紋照合するマニューシヤ方式等、指紋の特徴を示
すデータによるテンプレートを登録する場合、さらには
このテンプレートにより指紋照合する場合に広く適用す
ることができる。

【０１１７】さらに上述の実施の形態においては、機器
の内部にテンプレートを保持する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば通信回線を介して、
データベースに登録されたテンプレートをアクセスする
場合等にも広く適用することができる。

【０１１８】また上述の実施の形態においては、ハード
ウエア構成により照合率を検出し、システム制御回路の
演算処理によりこの照合率からスコアを計算する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えばコンピ
ュータに指紋画像を取り込んで処理する場合にも適用す
ることができる。

【０１１９】さらに上述の実施の形態においては、本発
明を指紋照合装置に適用する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば印影の照合装置、さらには
データベース化された画像間で、全体又は部分的に類
似、否類似を判定する画像照合装置等に広く適用するこ
とができる。

【０１２０】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、テンプレ
ートの登録時、所定値以上のスコアを検出することがで
きるテンプレートを選択的に登録することにより、照合
に適したテンプレートを登録でき、これにより照合精度
を向上することができる。

【０１２１】また個々の判定対象毎に判定基準を設定す
ることにより、例えば個人毎に、セキュリティーのレベ
ルを設定して使い勝手を向上することができる。

【０１２２】また照合により検出したスコアを基準にし
て、登録したテンプレートを更新することにより、簡易
な処理により、経時変化等により照合に適さなくなった
テンプレートを更新することができ、これによっても照
合精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る指紋照合装置の動作
の説明に供するフローチャートである。

【図２】図１の指紋照合装置の全体構成を示すブロック
図である。

【図３】図２の指紋照合装置の指紋データ入力部を示す
ブロック図である。

【図４】図３の指紋データ入力部による指紋の画像を示
す略線図である。

【図５】照合率検出部の一部を周辺回路と共に示すブロ
ック図である。

【図６】指紋データベースの内容を示す略線図である。

【図７】枠設定の説明に供する略線図である。

【図８】線状画像の切り出しの説明に供する略線図であ
る。

【図９】図８の線状画像と異なる方向について切り出さ
れる線状画像の説明に供する略線図である。

【図１０】図８の線状画像の走査の説明に供する略線図
である。

【図１１】図９の線状画像の走査の説明に供する略線図
である。

【図１２】座標メモリの説明に供する略線図である。

【図１３】図５の照合率検出部の残りを示すブロック図
である。

【図１４】一致度の処理の説明に供する略線図である。

【図１５】図１４の領域が重なり合う場合の処理の説明
に供する略線図である。

【図１６】基準の線状画像と図１４の領域との関係を示
す略線図である。

【図１７】一致度分布の集計の説明に供する略線図であ
る。

【図１８】システム制御回路３の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図１９】図１の続きの処理手順を示すフローチャート
である。

【図２０】照合率、スコア及び各種判定基準との関係を
示す略線図である。

【図２１】指紋照合処理の処理手順を示すフローチャー
トである。

【図２２】登録画像更新処理の説明に供するフローチャ
ートである。

【図２３】図２２の処理の説明に供する略線図である。

【符号の説明】

１……指紋照合装置、３……システム制御回路、４……
指紋データ入力部、５……指紋データベース、６……検
査指紋メモリ、７……照合率検出部、４０……一致度検
出部、３２……座標メモリ、５０……テンポラリ用メモ
リ、５１……足し合わせ部、５２……足し合わせ用メモ
リ、５３……最大値検出部、ＰＣ……ホストパーソナル
コンピュータ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像入力手段を介して取得した基準画像の
   特徴を示すデータによるテンプレートを基準にして、前
   記基準画像と検査対象画像との間で一致の程度を示すス
   コアを検出し、前記スコアと所定の判定基準との比較結
   果に基づいて、前記基準画像及び検査対象画像の一致又
   は不一致を判定する画像照合装置において、 前記テンプレートの登録時、 前記基準画像に対応する第１及び第２の登録対象の画像
   を取得し、 前記第１又は第２の登録対象の画像によるテンプレート
   を検出し、 該テンプレートを用いて、前記第２又は第１の登録対象
   の画像について、前記スコアを検出し、 該スコアが所定の基準値以上のとき、前記テンプレート
   を登録することを特徴とする画像照合装置。
2. 【請求項２】前記判定基準に比して、前記基準値を大き
   な値に設定したことを特徴とする請求項１に記載の画像
   照合装置。
3. 【請求項３】前記スコアを個々のテンプレート毎に登録
   したことを特徴とする請求項１に記載の画像照合装置。
4. 【請求項４】特定の判定対象に対して、前記テンプレー
   トを複数登録し、 各テンプレートに前記スコアを登録したことを特徴とす
   る請求項１に記載の画像照合装置。
5. 【請求項５】基準画像の特徴を示すデータによるテンプ
   レートを基準にして、前記基準画像と検査対象画像との
   間で一致の程度を示すスコアを検出し、前記スコアと所
   定の判定基準との比較結果に基づいて、前記基準画像及
   び検査対象画像の一致又は不一致を判定することによ
   り、前記検査対象画像が登録された判定対象によるもの
   か否か判定する画像照合装置において、 前記判定基準を、前記判定対象毎に設定できるようにし
   たことを特徴とする画像照合装置。
6. 【請求項６】画像入力手段を介して取得した基準画像の
   特徴を示すデータによるテンプレートを基準にして、前
   記基準画像と検査対象画像との間で一致の程度を示すス
   コアを検出し、前記スコアと所定の判定基準との比較結
   果に基づいて、前記基準画像及び検査対象画像の一致又
   は不一致を判定する画像照合装置において、 １の判定対象に対して、前記テンプレートを複数登録
   し、 前記テンプレートの登録時、 前記基準画像に対応する第１及び第２の登録対象の画像
   を取得し、 前記第１又は第２の登録対象の画像によるテンプレート
   を検出し、 該テンプレートを用いて、前記第２又は第１の登録対象
   の画像について、前記スコアを検出し、 該スコアが所定の基準値以上のとき、前記テンプレート
   と対応するスコアとを登録し、 前記検査対象画像の判定時、 前記複数のテンプレートの何れかを選択的に使用して前
   記検査対象画像との間で前記スコアを検出し、 該検出したスコアと前記判定基準との比較結果に基づい
   て、前記基準画像及び検査対象画像の一致又は不一致を
   判定し、 前記一致の判定結果が得られるとき、 前記検査対象画像より新たなテンプレートを生成し、 前記検出したスコアと各テンプレートについて登録され
   た前記スコアとの比較結果に基づいて、前記登録された
   テンプレート及びスコアを、前記新たなテンプレートと
   前記検出したスコアとにより更新すると共に、前記検出
   したスコアの検出に使用したテンプレートのスコアを前
   記検出したスコアに更新することを特徴とする画像照合
   装置。
7. 【請求項７】画像入力手段を介して取得した基準画像の
   特徴を示すデータによるテンプレートを基準にして、前
   記基準画像と検査対象画像との間で一致の程度を示すス
   コアを検出し、前記スコアと所定の判定基準との比較結
   果に基づいて、前記基準画像及び検査対象画像の一致又
   は不一致を判定する画像照合方法において、 前記テンプレートの登録時、 前記基準画像に対応する第１及び第２の登録対象の画像
   を取得し、 前記第１又は第２の登録対象の画像によるテンプレート
   を検出し、 該テンプレートを用いて、前記第２又は第１の登録対象
   の画像について、前記スコアを検出し、 該スコアが所定の基準値以上のとき、前記テンプレート
   を登録することを特徴とする画像照合方法。
8. 【請求項８】前記判定基準に比して、前記基準値を大き
   な値に設定したことを特徴とする請求項７に記載の画像
   照合方法。
9. 【請求項９】前記スコアを個々のテンプレート毎に登録
   したことを特徴とする請求項７に記載の画像照合方法。
10. 【請求項１０】特定の判定対象に対して、前記テンプレ
    ートを複数登録し、 各テンプレートに前記スコアを登録したことを特徴とす
    る請求項７に記載の画像照合方法。
11. 【請求項１１】基準画像の特徴を示すデータによるテン
    プレートを基準にして、前記基準画像と検査対象画像と
    の間で一致の程度を示すスコアを検出し、前記スコアと
    所定の判定基準との比較結果に基づいて、前記基準画像
    及び検査対象画像の一致又は不一致を判定することによ
    り、前記検査対象画像が登録された判定対象によるもの
    か否か判定する画像照合方法において、 前記判定基準を、前記判定対象毎に設定できるようにし
    たことを特徴とする画像照合方法。
12. 【請求項１２】画像入力手段を介して取得した基準画像
    の特徴を示すデータによるテンプレートを基準にして、
    前記基準画像と検査対象画像との間で一致の程度を示す
    スコアを検出し、前記スコアと所定の判定基準との比較
    結果に基づいて、前記基準画像及び検査対象画像の一致
    又は不一致を判定する画像照合方法において、 １の判定対象に対して、前記テンプレートを複数登録
    し、 前記テンプレートの登録時、 前記基準画像に対応する第１及び第２の登録対象の画像
    を取得し、 前記第１又は第２の登録対象の画像によるテンプレート
    を検出し、 該テンプレートを用いて、前記第２又は第１の登録対象
    の画像について、前記スコアを検出し、 該スコアが所定の基準値以上のとき、前記テンプレート
    と対応するスコアとを登録し、 前記検査対象画像の判定時、 前記複数のテンプレートの何れかを選択的に使用して前
    記検査対象画像との間で前記スコアを検出し、 該検出したスコアと前記判定基準との比較結果に基づい
    て、前記基準画像及び検査対象画像の一致又は不一致を
    判定し、 前記一致の判定結果が得られるとき、 前記検査対象画像より新たなテンプレートを生成し、 前記検出したスコアと各テンプレートについて登録され
    た前記スコアとの比較結果に基づいて、前記登録された
    テンプレート及びスコアを、前記新たなテンプレートと
    前記検出したスコアとにより更新すると共に、前記検出
    したスコアの検出に使用したテンプレートのスコアを前
    記検出したスコアに更新することを特徴とする画像照合
    方法。