JPS5831478A

JPS5831478A - 指紋照合装置

Info

Publication number: JPS5831478A
Application number: JP56128764A
Authority: JP
Inventors: Koichi Honma; 弘一本間; Akira Tsuboi; 坪井　晃; Koichi Ihara; 廣一井原; Takanari Hayashi; 林　隆也; Shigeo Shiono; 塩野　繁男
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-08-19
Filing date: 1981-08-19
Publication date: 1983-02-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は指紋照合装置に関するものである。

指紋照合装置は特定区域への立入りや特定設備の利用を
予め登録された人物に制限するために用いられる。指紋
照合装置では、許可すべき人物の指紋画像データをＩＤ
番号と対応させて予め画像ファイルに登録しておき、指
紋照合の際に被験者にＩＤ番号を入力させ、このＩＤ８
号で読出された指紋画像データと被験者の指から撮像さ
れた入力指紋画像とを照合するようになっている。二つ
の指紋画像の照合は両画像の全体的あるいは局所的な特
徴部分の類似度を計Ｍすることによって行なわれ、所定
値以上の類似度が得られるか否かで許可、不許可の判定
が下される。この場合、入力指紋画像と登録された指紋
画像とめ類似度は二つの画像の位置関係に大きく依存す
るため、画像の位置合せ技術が指紋照合の重要な課題と
なる。

従来、上述した二つの１ｉＩＩＩ儂の最適な位置関係を
得る１つの方式として、入力指紋画像と登録指紋画像と
をディスプレイ装置上に重ねて次示し、被験者が表示画
面を見ながら指紋入力装置上の指の位置を調整し、指の
位置が最適Ｖ−なった時点で両画像の類似度を判定する
ようにしたものが提案されている。この方式によれは、
登録指紋ｉ［ｉ１１儂の位置に合せて被験者の指紋が入
力されるため、照合のための画像データ処理が極めて簡
単化できる利点がある反面、不正な人物がディスプレイ
上に表示された登録指紋画像を写真撮映し、この写真か
ら偽造した指紋を入力Ｗｃｍにセットすることによリ、
真正人物としての判定を得る可能性がめった。

本発明は、上記指紋照合装置の欠点を解決することを目
的としてなされたものであり、被験者の入力した指紋画
像′と予め登録された指紋画像とをディスプレイ上に表
示する際、両指紋画偉に所定の変形処理を施すことによ
って、たとえ登録指紋画像を撮影して得た指紋を入力し
たとしても、入力指紋画像と登録指紋画像とが一致しな
いようＫした指紋照合装置を提供するものである。

以下、図を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本考案の冥施例の全体構成を示す。本指紋照合
シスチムは指紋登録モードと照合モードのもとで動くが
、照合モードの場合には、被験者は最初にカード読取り
器２に自分固有のＩＤ番号の記載されたカード１を入力
する。このＩＤカード１のＩＤ番号に従い、指紋ファイ
ル検索装置３が指紋画像ファイル４から予め登録嘔れて
いる標準となる指紋画像データを検索し、画像メモリ５
に転送する。

次に被験者は、自身の指紋６を画像入力装置７を通じて
本指紋照合装置に入力する。画像入力装置７は例えばテ
レビカメラであり、入力された画像信号はＡ／Ｄ変換餡
８によりデジタル信号に変換され、画像メモリ１０に蓄
えられる。画像メモリ１０の内容は、画像入力装置７が
１フレームのデータを入力するのに同期して時々刻々書
変見られる。

指紋登録モードにおいては、指紋登録者は新規ＩＤ番号
をカード読取器２゛より入力すると共に自分の指紋を入
力ｉ置７から入力し、指紋画像を画像ディスプレイ１１
でモニタする。登録者は良い画像となるよう指位置を調
整した後、登録ｉ示装置２６のボタンを押す。登録指示
装置２６のボタンが押されると、画像入力装置７の７レ
一ム四期信号が指紋画像登録制御装置９に送られる。指
紋画像登録制御装置９は装置２６からのフレーム同期信
号により起動され、カード読取器２がらの新規ＩＤ１ｔ
号とＡ／Ｄ変換器８からの１フレ一ム分の指紋画像デー
タを指紋画像ファイル４に書込む。

指紋照合モードにおいては、画像メモリ５゜１０に格納
された二つの指紋画像が互いに重なり合ったｌｉｔ偉と
して画像ディスプレイ装置１１に表示される。この場合
、両画像はフリッカ表示または互いに異なる着色画像と
することに上り、容易に判別しうるよう罠なされている
。　。

被験者は画像ディスプレイ１１を注目しながら、既登録
指紋画像と今回の入力指紋画像とがほぼ一致するように
、指の位置全調整する。この間、画像入力装置７からの
入力は繰返し行なわれ、画像メモリ１０の内容はリフレ
ッシュされる。

本発明では、画像メモＩＪ５，１０の内容を画像ディス
プレイ１１に衆示する際に、それぞれに幾何学的な変形
処理を加えることを特徴としている。

表示指紋画像の幾何学的変形処理は、入力指紋画像６と
既登録指紋画像に全く同様に加わるため、両画像の位置
合せ操作には何ら支障をきたさないが、悪意を持つ被験
者が、画像ディスプレイ１１上の既登録画像を写真撮影
し、これから偽造した指紋を画像入力装置７に入力した
場合、画像ディスプレイＩＩＫ表示される入力指紋画像
は既登録指紋画像［２重に幾何学的変形処理を施したも
の　□となるため、１度しか変形処理を受けていない真
正な登録指紋画像との一致はとり得ないことになる。従
って、悪意を持つ被験者が画像ディスプレイ１１に表示
された既−登録指紋画像を利用してセキュリティシステ
ムを突破しようとしても不成功に終る。本原理を数式で
表わすと以下のようになる。

ＩＯ２”ＦＩＧψ０ψ＝Ｉｏψ冨　　　　　　　　　・
（１）（ｉｆψ−！Ｆ１）ここで、工は登録された標準画像データ、ψは幾何学的
変形写像を表わす。ψ＝１（単位写像）、すなわち幾何
学的変形処理がない従来の装置構成の場合には、（１）
式で等号が成立し、表示画像から偽造した指紋を用いて
悪意を持つ被験者の指紋照合が合格となってしまう。

表示画像の変形回路１２に選択装［１３を接続し、例え
ば第３図に示すような種々の幾何学的変形処理のうちの
１つを指定するようにすると、適宜異なった変形処理を
加えて指紋画ｇｌを表示できるため、前述した不正の試
みに対する防犯効果を一層高めることができる。

表示画像の変形処理は、ＣＲＴの場合、例えば図４に示
すように水平、垂直の走査信号発生回路１８．１９ある
いは偏向回路２０に制御信号を送ることで実現できる。

この場合、゛選択装置１３がら画像変形の種類を指定す
る数値コード會変形回路１２ＩＩＣ転送し、変形回路１
２がこの数値コードに応じた制御信号を装置１８，１９
．あるいは２０に出力子るようＫすればよい。画像メモ
ｌＪ５，１０の内容ｔｉＤ／Ａ変換器２２．２３により
ビデオ信号とされ、装置２４に入力される。これにより
、（１）１フレームごとにマルチプレックス（フリッカ
−表示）されモノクロ信号としてｉ！ｕｆｊＪディスプ
レイ１１に出力されから、（２）異なるカラーの２種類
の信号として出力される。

画像メモリ５と６の内容は画像ディスプレイ装置１１に
同時に表示されるとともに、相関係数計算装置１６に入
力さｎ１両画像間の相関係数が計算される。相関係数は
、例えば登録画像中に選ばれた代表的な１０個程度の小
画像領域それぞれに関する入力画像データとの相関値の
総和である。

１つの小画像領域についての相関値は、その画像領域の
データと、入力画像中の対応する画像領域のデータとの
、対応点近傍での相関値の最大値である。なお、本装置
１６ＦｉＩＤカード読取器２により起動がかけられ、判
定結果が出るまで繰返し計算を行なう。

両画像間の相関係数は、例えば表示装置１７に表示し被
験者が指紋画像の位置合わせをするための参考値として
利用できるようにしてもよい。上記の相関係数計算装置
１６は、さらに両ｔｈ儂の相関係数がある臨界値以上に
なったかどうか判定し、相関係数がある臨界値以上にな
ったと判定した時点で、合格の判定結果ヲ表示装置１７
に表示する。

精密照合装置を後段に持つ場合には指紋画像入力装置７
からの入力を停止し、画像メモリ１０の内容を固定する
とともに、精密指紋照合装置へ画像メモリ５．１０の内
容を転送する。なお、本相関係数が一定時間経過の後庵
ある臨界値以上にならない場合には、相関係数計算回路
１６は指紋照合不合格を表示装置１７に表示すると同時
に警報装置２５に制御信号を送る。

第２図は、第１図の構成における指紋画像の幾何学的変
形処理を、指紋画像入力装置で付加する実施例を示す。

すなわち、指紋゛登録モードにおいても、指紋照合モー
ドにおいて本指紋画像は、光学系１４により幾何学的に
ゆがめられた後に、指紋画像入力装置７に入力される。

従って指紋画像ファイル４に登録された指紋画像データ
はすてに光学系１４により変形処理されたものであり、
この点が第１図の実施例と異なる。しかし、指紋照合モ
ードにおいて画像ディスプレイ１１上に表示される入力
指紋画像と登録指紋画像は、同一の光学系１４の幾何学
的中がみを受けており、この点でＩ／ｉ第１図の実施例
と岡じである。

光学系１４は、図３に示すような各種の幾何学的ゆがみ
パタンを有している。指紋画像登録モードで適用された
変形処理のパタンは、画像データ。

ＩＤＩＦ号ととも画像ファイル４に登録される。指紋照
合モードでは、カード読取器２により入力したＩＤ番号
から、指紋画像ファイル４を検索し、ＩＤ番号に対応す
る変形処理のパタン種類を読出し、光学系制御装置１５
に送る。光学系制御装置１５は、指紋登録時と同一の幾
何学的変形処理が入力指紋画像に付加されるよう光学系
１４を変更する。同一の変形処理を受けた登録画像と入
力画像はそれぞれ画像メモリ５と１０に格納され、その
後の照合手順は第１図と同様である。ＷＸ５図は、上述
の光学系の実施例である。ガラス面に押しつけられた指
紋画像パタン６は、凹凸を持つ鏡面２１で反射され、指
紋画像入力装置７に入力される。凹凸を持つ鏡面２１は
何種類か用意され、円筒のまわりに外側向きに配置され
ている。円筒はモータ１８により回転し、任意の鏡面を
反射鏡として使用できる。

以上説明したように、本発明は、予め登録しである標準
となる指紋画像と今回入力された被験者の指紋画像とを
同時に画像ディスプレイに表示し、被験者が指の位置を
調整することにより、登録指紋画儂と指紋画像とを位置
合せするようにした指紋照合装置において、画偉デイス
ルイに表示する二つの指紋画像にそれぞれ幾何学的な変
形処理を施すことＫより、悪意を持つ被験者が表示画像
から指紋を偽造してセキュリティシステムを突破するの
を未然に防ぐ効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明による指紋照合装
置の第１．第２実施例を示す装置構成図、第３図は画像
の変形処理に関する説明図、第４図。第５図はそれぞれ画像変形のための実施例の説明図でめ
る。２・・・ＩＤカード読取器、３・・・指紋ファイル検索
装置、４・・・指紋画像ファイル、５・・・登録指紋画
像メモリ、７・・・指紋画像入力装置、８・・・Ａ／Ｄ
変換器、９・・・画像登録制御装置、１０・・・入力指
紋画像メモリ、１１・・・画像ディスプレイ、１２・・
・画像変形回路、１３・・・変形バタン選択装置、１４
・・・ゆがみ光学系、１５・・・光学系制御装置、１６
・・・画像間相関係数計算装置、１７・・・相関係数及
び照合結果表示％　１　図第　２　図Ｙ１３図（Ｌ）　　　　　　（（）　　　　　　　　　（Ｃ）　
　　　　　　（〆）第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、被験者の指から撮像して得られる指紋画像と上記被
験者に対応して予め登録された指紋画像とを同一画面上
に表示することによって、入力指紋画像と登録指紋画像
との位置合せを可能にした指紋照合装置において、上記
入力指紋画像と登録指紋画像とを上記画面上にそれぞれ
変形させて表示するようにしたことを％徴とする指紋照
合装置。