JPS5855549B2 - ヅケイチユウシンノジドウケツテイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、図形上の各点を座標で表わす際ｌこ必要とな
る座標原点となるべき図形中心を決定する装置に関する
。

従来、指紋紋様上における特徴点（例えば端点や分岐点
）の位置を求め、これら特徴点の位置の一致・不一致に
よって指紋の同定を行っているが、近時この指紋の同定
を、画像処理技術を利用して、電子計算機によって行う
ことが提案されている。

例えば’５ＥＣＯＮＤ ＵＳＡ−ＪＡＰ、ＡＮ Ｃｏｍ
ｐｕ−ｔｅｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ” １９７５の
第３０〜３５頁に示されるように、押捺指紋を飛点走査
して紋様を表わす線部を１″、地部を０１１とした二値
パターン情報に変換し、これを骨格化処理して、特徴点
を検出し、一方、上記二値パターン情報を著積表示装置
（こ表示させて、指紋紋様をモニターしながら、オペレ
ーターがタブレット装置ｌこて、図形中心点（紋様の最
も内側の隆線の頂上点と定めている。

）を入力し、この中心点を座標原点とする座標系が導入
され、上記特徴点の位置をこの導入した座標系上での位
置に変換して、上記特徴点の座標を記憶装置へ記憶させ
る一方、同様の方法で、記憶された他の指紋紋様の特徴
点の座標を読み出し比較するという方法で、電子計算機
を用いて指紋の同定を行うことができる。

しかるに、上記において、特徴点の座標表示に必要な、
中心点すなわち座標原点の決定、入力は、前述のように
、タブレット装置を用いて人間によって行なわれていた
ため、図形中心の決定人力ｌこ時間がかかるばかりでな
く、図形中心の決定Ｉこ正確さを欠き、またオペレータ
個人間に誤差があるので、指紋同定装置全体の動作の高
速化および、記憶させた特徴点のデータや同定処理結果
の高信頼性のネックｌこなっていた。

したがって、本発明は、指紋紋様の線化図形の中心点、
即ち、紋様を構成する隆線の最も内側の隆線の頂上点を
自動的に検出する装置を提供することを目的とする。

本発明の一般的目的は、一つの曲線の外側に他の曲線を
順次配列してなる複数の曲線からなる線化図形の中心点
を自動的Ｉこ決定する装置を提供することである。

すなわち、本発明の図形中心の自動決定装置は、二値パ
ターン情報Ｉこ変換された線化図形を二次元記憶する二
次元記憶装置と、該線化図形の二次元記憶を水平方向（
こトレースして該線化図形の各曲線部との交点の番地を
出力する水平トレース回路と、上記線化図形の二次元記
憶を垂直方向にトレースしてトレース開始から最初に上
記線化図形中の曲線と交叉する点の番地を出力する垂直
トレース回路と、上記二次元記憶上の線化図形の各曲線
上をトレースして当該曲線の頂上点の番地を検出する曲
線トレース回路と曲線トレース回路の出力から同一番地
情報が連続して出力されたことを検出して、該番地情報
を出力するトレース終点位置決定回路と、該トレース終
点位置決定回路からの複数の出力番地情報を比較する中
心位置決定回路とを設け、上記水平トレース回路へ、水
平トレース開始点の番地を与えることｔこよって水平ト
レース回路の動作を開始させ、該水平トレース回路の１
つの出力を上記曲線トレース回路に与え該曲線トレース
回路で該水平トレース回路の出力で与えられる番地から
蟲該番地を通る上記線化図形中の曲線を上方（こその頂
上点迄トレースし、その頂上点番地出力を上記垂直トレ
ース回路の垂直トレース開始点として与え、該垂直トレ
ース回路出力を上記曲線トレース回路のトレース開始点
として入力させ、以後垂直トレース回路および曲線トレ
ース回路を繰返し動作させて、上記トレース終点位置決
定回路にて該曲線トレース回路の出力が同一番地を二度
指定したとき、該番地を上記水平トレース回路の１つの
出力ｌこもとづくトレース動作の終了点とし、以下上記
水平トレース回路の全出力について上記と同様の動作を
行わせ、各出力毎のトレース動作終了点の番地を上記中
心位置決定回路にて相互に比較して、これら終了点のう
ち上記線化図形上で最も下方【こある終了点を中心点と
して、その番地を上記二次元記憶された線化図形の中心
点番地として出力するようにしたものである。

本発明ｌこよれば、線化図形の中心を自動的（こ決定さ
れるので、迅速ｌこ、かつ人間の判断によらず自動的に
決定することができる。

従って、例えば、前述したような指紋紋様の電子計算機
による処理ｌこ、本発明の装置を併用すれば、タブレッ
トを用いた人間による図形の中心点の検出作業および中
心点の入力動作が不用となり、処理速度が向上し、デー
タの信頼性が向上する。

以下、本発明を、図面１こ示す実施例を参照して、詳細
（こ説明する。

第１図は、本発明の詳細な説明するための図で、図示の
紋様線化図形は曲線１〜１で構成されている。

この線化図形の中心点を求めるために、まず線化図形を
横断する水平線８を引き、この水平線８と図形を構成す
る曲線１〜７との交点を求める。

その交点例えば曲線４との交点Ｐ４から曲線４を上方ｔ
こトレースし１曲線４の頂上点ＣＰ４に至り、頂上点Ｃ
Ｐ４から図形垂直秀句下方にトレースして、最初（こ交
叉する曲線３をその交叉点Ｃ８３から上方ヘトレースし
て、その頂上点ＣＰ３を求める。

以下同様のトレースを繰返して、同−曲線上、例えば図
で、曲線１の頂上点（こ二度達したとき、その頂上点Ｃ
Ｐ１をトレース動作の終点として、これを図形中心とす
る。

上記の方法によれば、図示の通り、紋様線化図形の最も
内側の隆線の頂上点を図形中心点とすることができる。

なお、上記トレース中、図形によっては、隣接する隆線
間の間隔が大きく、最も内側の隆線迄達する前０こ、同
−曲線上の頂上点ｌこ達する場合を防ぐため、上記水平
線と図形と構成する各曲線すなわち各隆線との全ての交
点を始点として、上記のトレース動作を行い、全交点を
始点とする全トレース動作の終点を比較して、全終点の
うち、図形上で最も下方位置ｌこあるものを図形中心と
すれば良い。

第２図は、上述の原理に従って、図形中心を自動的（こ
求める本発明の図形中心自動決定装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。

図に示す装置は、線化図形の線部を１″とし地部を０″
とした二値パターン情報を二次元記憶する二次元記憶装
置１１、該記憶装置１１中の与えられた番地から横方向
に並ぶ全番地の内容を順次読み出し、読み出し出力が１
″のときの番地情報を出力するための水平トレース回路
１２、上記記憶装置１１中の与えられた番地から縦方向
に並ぶ番地の内容を順次読み出し、読み出し出力が最初
に“”Ｖ’ｃこなったとき、その動作を停止するととも
に、そのときの番地情報を出力する垂直トレース回路１
３、図形を構成する曲線のうち与えられた曲線の与えら
れた一点の上記記憶装置１１上の番地から、該曲線を記
憶する番地を該図形の上方に向かって順次追跡して、該
曲線の該図形上での最も上方の位置即ち頂上点の番地を
出力する曲線トレース回路１４を有している。

ここで二次元記憶装置１１としては ｎ Ｑ ？１ある
いは１″を記録する記憶素子をマトリックス状に配列し
てなる公知の記憶装置を使用することができる。

水平トレース回路１２は、与えられた番地情報の上記記
憶装置１１上の横方向位置を示す数値ｌこ１を順次加算
して、与えられた番地情報から記憶装置１１上で横方向
に並ぶ番地情報を順次創出する回路と、上記与えられた
番地情報および創出された番地情報に従って順次上記記
憶装置１１を駆動して各番地内容を読み出す読み出し駆
動回路とから容易に実現できる。

垂直トレース回路１３も、水平トレース回路１２と同様
に、加算回路からなる番地情報創出回路と読み出し、駆
動回路とから実現できる。

なお、この場合の加算回路は与えられた番地情報のうち
、上記記憶装置の縦方向位置を示す数値のみに１を順次
加えるよう（こなっており、しかも、読み出し出力を監
視して、読み出し出力が’１”ｔこなったとき動作を停
止させる回路を備えている点で、水平トレース回路とは
異なる。

曲線トレース回路１４は、入力番地情報で指定された番
地と、これを包囲する番地、即ち３×３ビット番地の内
容を読み出す読出回路と、該読出回路出力のうち３×３
ビット番地の中心番地即ち入力番地より上記図形上で縦
方向上方あるいは同一レベルに相当する番地で１″なる
読み出し出力がある番地を検出する回路とを備え、該検
出回路の出力を当該番地情報を上記読み出し回路の次の
入力番地情報として設定するべく、上記読み出し回路に
接続し、一方検出回路で、上記゛１′′なる読み出し出
力がある番地が検出されなかったとき入力番地情報を、
外部へ頂上点番地情報として出力するようｌこ構成され
ている。

このような回路は、記憶読出回路、レジスター、論理・
演算回路を組合せることｉこよって、上記の説明から容
易（こ構成できるので、これ以上の説明は省略する。

第２図に示すようｌこ、制御回路１５から、水平トレー
ス開始点の番地情報を水平トレース回路１２へ入力する
と、水平トレース回路１２は、二次元記憶装置上の当該
番地から横方向に並ぶ全番地内容を順次読み出す。

即ち、二次元記憶された図形を第１図水平線８で示すよ
うに水平トレースすることになり、水平ａ８と曲線１〜
７との交点ｌこ相当する番地の点に於て°１′′を読み
出すことになる。

この結果水平線８と曲線１〜７との各交点の番地情報が
、順次水平トレース回路１２から出力される。

水平トレース回路１２の出力は、曲線トレース回路１４
へ入力される。

これｌこよって、曲線トレ−ス回路１４は、入力番地情
報で与えられる交点の存在する曲線を、上記した如く３
×３ビット番地の内容を読み出しながら、トレースして
、当該曲線の頂上点番地情報を出力する。

曲線トレース回路１４の出力項上点番地情報は、垂直ト
レース回路１３へ与えられ、垂直トレース回路１３は、
与えられた頂上点番地情報で指定された番地から縦方向
（こ並ぶ番地を順次読み出して、第１図に示すごとき、
垂直トレースを行う。

最初に°１′″なる読み出し出力があったときの番地情
報を、曲線トレース回路１４の入力へ与える。

かくして曲線トレース回路１４は、垂直トレース回路１
３から与えられた番地情報で示される点の存在する曲線
を前と同様（こしてトレースして、その曲線の頂上点の
番地情報を垂直トレース回路１３へ供給して、再び垂直
トレース回路１３を動作させる。

以後、この垂直トレース回路１３と曲線トレース回路１
４との動作が交互ｌこ繰り返され、第１図で示す、ＣＦ
２ Ｃ８３ＣＦ２ Ｃ８２”””なるトレース動作
が行われる。

一方、この装置は、曲線トレース回路１４から出力され
る頂上点番地情報を入力とし、連続した二つの入力番地
情報を比較して、これらの同一性を判定し、同一の場合
のみトレース終点信号と、そのときの番地情報をトレー
ス終点位置情報として出力するトレース終点位置決定回
路１６を備えている。

この回路は、レジスターと比較回路とから容易に構成で
きることは明かであろう。

トレース終点位置決定回路１６は、上記曲線トレース回
路１４と垂直トレース回路１３との動作中、曲線トレー
ス回路１４の出力項上点番地情報を入力とし、これを監
視し、連続する二つの入力が同一になったとき、トレー
ス終点信号を制御回路１５へ送出するとともに、後述す
る中心位置決定回路１７ヘトレ一ス終点位置情報を送出
する。

トレース終点信号を受けた制御回路１５は、垂直トレー
ス回路１３と曲線トレース回路１４をリセットする一方
、水平トレース回路１２を起動して次の交点位置番地情
報を、曲線トレース回路１４へ入力させて、再び前述と
同様、曲線トレース回路１４と垂直トレース回路１３と
によるトレース動作を行わせる。

以後、同様（こして、水平トレース回路１２から出力さ
れる全ての交点をこついて上記のトレース動作を行い、
その都度トレース終点位置情報が、中心位置決定回路１
１へ入力される。

中心位置決定回路１７は、入カドレース終点位置情報を
一時記憶し、制御回路の指令により、記憶された全トレ
ース終点位置情報を比較して、上記図形上での縦方向に
おいて最も下方の位置になるトレース終点情報を図形中
心位置の番地情報として出力する。

この回路は、レジスター回路と比較回路から容易ｌこ構
成され得ることは明かであろう。

トレース終点位置決定回路１６からのトレース停止信号
を受けて、制御回路１５が、水平トレース回路１２へ、
次の交点番地情報を曲線トレース回路１４へ送出する指
令を与えたとき、既に全交点番地情報が送出されてしま
っているときには、制御回路１５は、水平トレース回路
１２、垂直トレース回路１３および曲線トレース回路１
４の動作をリセットし、中心決定回路１７の動作を開始
させる。

かくして、第１図で示した交点Ｐ４−頂上点ＣＰ４−交
点Ｃ８３−頂上点ＣＰ３−・・・・・・−頂点ＣＰ１な
るトレース動作およびこれと同様のトレース動作が他の
全ての交点Ｐ１．Ｐ２・・・・・・についても行われ、
それぞれのトレース動作終点位置が比較され、図形上最
低となるトレース動作終点位置が図形中心とされる。

なお、第２図中、１８は、記憶装置１１への水平トレー
ス回路１２、垂直トレース回路１３、曲線トレース回路
１４のアクセスを切りかえるためのマルチプレクサで、
制御回路１５で制御される。

それ故、この装置によれば、紋様の最も内側にある隆線
の頂上点を確実に求めて、これを図形中心として決定す
ることができ、しかもこの決定動作が、自動的に行われ
る。

なお、曲線トし・−ス回路１４は、更に、３×３ビット
番地のうち３つ以上の番地に”１″なる出力がないこと
を検出する回路を設け、この検出回路出力があるときは
、曲線トレース回路１４からトレース停止信号を制御回
路１５へ送出するようにすると良い。

かくして、制御回路１５は、前述するトレース動作終点
決定回路１６からトレース停止信号を受けたときと同様
に動作する。

これによってトレース中の曲線が途中で途切れたときは
、水平トレース回路１２からの新たな交点番地情報ｌこ
よってトレース動作を行うことができる。

また水平トレース回路１２の動作は”１″出力を読み出
すたびに、停止して、曲線トレース回路１４および垂直
トレース回路１３のトレース動作が終了するととｆこ制
御回路１５の指令を受けて動作するようにしても良いし
、あるいは、水平トレース動作を一時ｌこ終了して、各
交点の番地情報をレジスターに貯えておき、制御回路１
５からの指令ごとに、一番地情報ずつ曲線回路１４へ送
出するようｌこしても良い。

以上、本発明を特定の実施例について説明したが、本発
明は、上記実施例以外に種々の設計・変更が考えられる
ところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明するための図、第２図は
、本発明Ｅこよる一実施例の装置のブロック図を示す。 図に於て主な参照符号は次のとおりである。 １１・・・・・・二次元記憶装置、１２・・・・・・水
平トレース回路、１３・・・・・・垂直トレース回路、
１４・・・・・・曲線トレース回路、１５・・・・・・
制御回路、１６・・・・・・トレース終点位置決定回路
、１７・・・・・・中心位置決定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一つの曲線の外側Ｅこ他の曲線を順次配置した複数
   の曲線よりなる線化図形の中心点を自動的に決定する装
   置であって、上記線化図形を線部を“１１１、地部を１
   “□Ｉｆとする２値信号で表わした２値パターン情報を
   各番地に記憶することｌこよって線化図形を二次元記憶
   として記憶保持する二次元記憶装置と、該二次元記憶装
   置上の与えられた水平トレース始点番地から横方向に並
   ぶ番地の内容を順次読み出すことρこよって上記線化図
   形の二次元記憶を水平方向にトレースし、該水平トレー
   スと上記曲線との交点の番地を出力する水平トレース回
   路と、上記二次元記憶装置上の与えられた垂直トレース
   始点番地から縦方向Ｉこ並ぶ番地の内容を順次読み出す
   ことｌこよって上記線化図形の二次元記憶を垂直方向に
   トレースし、該垂直トレースと最初に交叉する上記曲線
   との交点の番地を出力する垂直トレース回路、上記水平
   トレース回路および上記垂直トレース回路の出力を入力
   とし、いずれか一方の入力があったとき、当該入力番地
   から、当該交点の存在する曲線に沿って上記二次元記憶
   を上方にトレースするべく、当該曲線を記憶する番地を
   追跡し、当該曲線の頂上点の番地を検出して、該検出番
   地を上記垂直トレース回路へその垂直トレース始点番地
   として与える曲線トレース回路と、該曲線トレース回路
   の上記検出出力を入力とし、連続して入力する２つの上
   記検出番地が同一であるか否かを判定して、同一の場合
   、当該検出番地を出力するトレース終点位置決定回路と
   、該トレース終点位置決定回路から出力される複数の終
   点位置番地を比較して該複数のトレース終点位置ｌこ対
   応する上記二次元記憶上の位置のうち垂直方向最低位置
   のものを検出し、該最低位置のトレース終点位置の番地
   を上記線化図形の中心位置として出力するようＩこした
   中心位置決定回路と、上記水平トレース回路へ上記水平
   トレース始点番地を供給して水平トレース回路を動作さ
   せて該水平トレース回路の出力で上記曲線トレース回路
   と上記垂直トレース回路を動作させるようになし、上記
   トレース終点位置決定回路の出力を受けて上記曲線トレ
   ース回路および垂直トレース回路の動作を停止して、再
   び水平トレース回路から次の交点の番地出力を上記曲線
   トレース回路へ入力させ、上記水平トレース回路からの
   交点出力がなくなったとき上記中心位置決定回路の比較
   動作を開始させるように動作する制御回路と、上記水平
   トレース回路、上記垂直トレース回路および上記曲線ト
   レース回路の上記二次元記憶装置へのアクセスを上記制
   御回路の制御のもとに切りかえるためのマルチプレクサ
   とを含む図形中心の自動決定装置。