JPS59142675A - Information input device of rougged face - Google Patents

Information input device of rougged face

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JPS59142675A
JPS59142675A JP58015469A JP1546983A JPS59142675A JP S59142675 A JPS59142675 A JP S59142675A JP 58015469 A JP58015469 A JP 58015469A JP 1546983 A JP1546983 A JP 1546983A JP S59142675 A JPS59142675 A JP S59142675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prism
image
lens system
screen
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58015469A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Hase
雅彦 長谷
Akihiro Shimizu
明宏 清水
Hiroyuki Hoshino
星野 坦之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP58015469A priority Critical patent/JPS59142675A/en
Publication of JPS59142675A publication Critical patent/JPS59142675A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To store the rugged face information of a fingerprint, an impression of a seal, or the like in a memory as the information of a distortionless orthoscopic image by using a prism, a lens system, and a detector which can pick up the image formed by this lens system. CONSTITUTION:The light irradiated from a light source 1 strikes the face 2A of a prism 2, and the information of only the contacting part of the fingerprint is inputted to the lens system 3. The image formed by the lens system 3 is focused on a screen 5. It is necessary that the screen 5 is inclined as the same angle as the face 2A of the prism 2. Thus, the distortion due to the difference of distance of the picture on the face 2A can be corrected by the inclnation of the screen 5. Consquently, the image is transduced photoelectrically by the detector such as a television camera or the like in the direction vertical to the screen 5 and is inputted as the distortionless orthoscopic image to a computer or the like.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、指紋や印鑑などの凹凸形状を有するものの
登鋒照合に当り、それらの処理系への入力をインクや朱
肉を用いないで簡易な光学系だけで実現する凹凸面情報
入力装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] This invention verifies the appearance of objects with uneven shapes such as fingerprints and seal stamps, and inputs them to a processing system using only a simple optical system without using ink or ink. The present invention relates to an uneven surface information input device.

従来の指紋や印鑑などの凹凸形状を持つものの処理系へ
の入力は、インクや朱肉などを用いて、−たん紙などに
記録してから、それをフライングスポットスキャナ(F
MS )やイメージセンサを用い工撮像するという方法
をとっている。
Conventionally, items with uneven shapes such as fingerprints and seals are input to the processing system by recording them on paper using ink or ink, and then using a flying spot scanner (F).
The method used is to manually capture images using MS) and image sensors.

例えは指紋や印鑑などを用いて出入管理を行ったり、銀
行のキャシュサービスなどKおける資格識別を行ったり
する場合のように、不特定多数の入力を取り扱い、経済
性や機能性が要求されるような用途に対しては、このよ
うにユーザが入力の度にインクや朱肉を用いる方法は有
効ではない。
For example, in cases where fingerprints, seals, etc. are used to control entry and exit, or when qualifications are identified in cash services at banks, etc., a large number of unspecified inputs are handled, and economic efficiency and functionality are required. For such uses, this method of using ink or ink every time the user makes an input is not effective.

特に指紋の場合には、手を汚さないで入力する方法が要
望される。
Particularly in the case of fingerprints, there is a need for a method for inputting data without soiling the hands.

光学的入力装置として本出願人はプリズム等を用いるこ
とを提案しているが(特願昭57−26154号参照)
、これはレンズ系を用いてディテクタ内vc堰り込む場
合に、レンズ系までの距離が異なりディテクタで像をと
らえたときに、像が歪むという欠点があった。
The applicant has proposed using a prism or the like as an optical input device (see Japanese Patent Application No. 57-26154).
This has the disadvantage that when a lens system is used to penetrate the inside of the detector, the distance to the lens system is different, and when the image is captured by the detector, the image is distorted.

こめような先に提案した光学的入力装置について、さら
に第1図、第2図を用いて説明する。第1図では、光を
屈折させる物体としてプリズムのような三角柱状のガラ
ムを用い、凹凸面情報な有する物体として指紋を入力す
る場合の例について示している。
The optical input device proposed earlier will be further explained with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows an example in which a triangular prism-shaped garum like a prism is used as an object that refracts light, and a fingerprint is input as an object having uneven surface information.

第1図において、1は光源、2はプリズム、3はレンズ
系、4はディテクタであり、こ〜では1例としてのチン
ピカメラを用いる。6は凹凸面情報を有する物体で、指
を例として示しである。
In FIG. 1, 1 is a light source, 2 is a prism, 3 is a lens system, and 4 is a detector. Here, a chimp camera is used as an example. 6 is an object having uneven surface information, and a finger is shown as an example.

この構成によると、プリズム20面2Aが傾斜している
ため、上部と下部とではチンピカメラ4までの距離がl
、とl、となり、等しくないため第2図(a)のような
画像(歪のない正像)を入力しても、第2図(b)のよ
うに歪んでしまうという欠点があった。
According to this configuration, since the surface 2A of the prism 20 is inclined, the distance to the chimp camera 4 is l between the upper and lower parts.
.

この発明は、これらの欠点を解決することを目的とする
ものである。以下図面についてこの発明の詳細な説明す
る。
This invention aims to solve these drawbacks. The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第3図はこの発明の一実施例を示す構成図である。この
図において、符号1〜4.6は第1図と同じものであり
、5はスクリーンである。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In this figure, numerals 1 to 4.6 are the same as in FIG. 1, and 5 is a screen.

次に動作について説明する。光源1から照射された光が
プリズム20面2AK当たり、指紋の接触部だげの情報
だけがレンズ系3の方向に入る。
Next, the operation will be explained. The light emitted from the light source 1 hits the surface 2AK of the prism 20, and only information about the contact portion of the fingerprint enters the lens system 3.

なお、この点については後述する。Note that this point will be discussed later.

レンズ系3で作り出される像は、スクリーン5に結像さ
れる。スクリーン5の傾きは、第4図に示すようにプリ
ズム20面2人の傾きと同じ角度θに設定しておくこと
が栄件である。そうすることによって、プリズム20面
2Aでの画像(化60指紋)の距離の違いによる歪みを
スクリーン5を傾けることによって修正することが可能
である。
The image created by the lens system 3 is focused on a screen 5. It is preferable that the inclination of the screen 5 is set to the same angle θ as the inclination of the two faces of the prism 20, as shown in FIG. By doing so, it is possible to correct the distortion caused by the difference in distance of the image (60 fingerprints) on the surface 2A of the prism 20 by tilting the screen 5.

つまりレンズ系3から見ると、指紋等の凹凸面・までの
距離がプリズム2の上部と下部でa、 a’のように異
なるため、スクリーン5上での像は、スクリーン5をレ
ンズ系3と平行においた場合は像は歪む。そこでスクリ
ーン5をプリズム20面2人に対し、レンズ系3から見
てもb’、bのようにして同じ角度θだげ傾けることに
よって、スクリーン5に直角方向りからみた像は歪みの
ない正像となる。したがって第3図のようにスクリーン
5の直角方向からチンピカメラ4等のディテクタで光電
変換することによって、像の歪かない正像の状態でコン
ピュータ等に入力することが可能となる。
In other words, when viewed from the lens system 3, the distance to the uneven surface such as a fingerprint is different at the top and bottom of the prism 2, as indicated by a and a'. If placed parallel, the image will be distorted. Therefore, by tilting the screen 5 by the same angle θ as b' and b when viewed from the lens system 3 for two people on the prism 20 surface, the image seen from the direction perpendicular to the screen 5 will be a correct image without distortion. Become a statue. Therefore, by photoelectrically converting the image from a direction perpendicular to the screen 5 using a detector such as a camera 4 as shown in FIG. 3, it becomes possible to input the image to a computer or the like in a normal image state without image distortion.

レンズ系3の焦点距離をfとして、指紋等の凹凸面すな
わち面2Aまでのレンズ系3からの距離なa、’a’と
し、スクリーン5からレンズ系3までの距離なり、  
b′とすると、 で表わすことかできる。
The focal length of the lens system 3 is f, the distance from the lens system 3 to the uneven surface such as a fingerprint, that is, the surface 2A is a, 'a' is the distance from the screen 5 to the lens system 3,
If b′, it can be expressed as follows.

・・・・・・・・・(3) スクリーン5を傾げることにより倍率nとn′は、異な
ることになる。
(3) By tilting the screen 5, the magnifications n and n' become different.

第(3)式を変形すると この発明の倍率での問題点は、プリズム2からレンズ系
3までの距離を遠ざけることにより解決できる。
When formula (3) is modified, the problem with the magnification of the present invention can be solved by increasing the distance from the prism 2 to the lens system 3.

なお、プリズム2を用いた指紋情報入力方法に関しては
、本出願人の出願に係る特願昭57−26154号で詳
細に述べているので、ここではその原理について第5図
、第6図により説明する。
The fingerprint information input method using the prism 2 is described in detail in Japanese Patent Application No. 57-26154 filed by the present applicant, so the principle will be explained here with reference to FIGS. 5 and 6. do.

第5図でPa e  pb、Paは前記プリズム2の三
角面の頂点を示し、 R,Qはそれぞれプリズム2の面
2.Aに接触している指6(第4図)の指紋の凹凸にお
ける接触している部分と接触していない部分を概念的に
示した点であり、Xは点Qからの光がプリズム2に入射
する点を示す。またθ1゜θ!・θ3・θqは点Qから
の光の屈折の角度を示す角である。θ、は頂点P、の角
度を示す。
In FIG. 5, Pa e pb and Pa indicate the vertices of the triangular surface of the prism 2, and R and Q indicate the surface 2. of the prism 2, respectively. This is a point that conceptually shows the touching and non-contacting parts of the unevenness of the fingerprint of finger 6 (Fig. 4) that is in contact with point A, and Indicates the point of incidence. θ1゜θ again!・θ3・θq is an angle indicating the angle of refraction of light from point Q. θ indicates the angle of the vertex P.

第5図において、空気の屈折率を1としたときのプリズ
ム2の屈折率をnとするとき、スキルの法則により点Q
からの光が01の角度でプリズム2に入射するとき、 nainθ2−sinθ1 、°、θ1 = 5in−’  (−sinθr ) 
・・’ ”・(41n 次にこの光がプリズム2内から空気中に出る際の角度θ
、は n sin (θ、−θ、)wsinθ3、“、θg=
sin−” (n sin (θ、−02))  ・・
・・・・(5)第(4)式、第(5)式により θB−ain−’(n sin (θ、−ain−’ 
(−!−5inθ、))〕・・・・・・・・・(6) 第(6)式から分るように、点Qからの入射光が空気中
からプリズム2に入り、再び空気中へ出て行くときの角
度θ3は、プリズム2の屈折率nと入射の角度θ1 と
頂点P、の角度θ、によって決まる。
In Figure 5, if the refractive index of prism 2 is n when the refractive index of air is 1, then according to Skill's law, point Q
When light from is incident on prism 2 at an angle of 01, nainθ2-sinθ1,°, θ1 = 5in-'(-sinθr)
・・' ”・(41n Next, the angle θ when this light exits from inside prism 2 into the air
, is n sin (θ, −θ,) wsinθ3, “, θg=
sin-" (n sin (θ, -02))...
...(5) By equations (4) and (5), θB-ain-'(n sin (θ,-ain-'
(-!-5inθ,))]・・・・・・・・・(6) As can be seen from equation (6), the incident light from point Q enters the prism 2 from the air and enters the air again. The angle θ3 at which the light exits is determined by the refractive index n of the prism 2, the angle of incidence θ1, and the angle θ of the apex P.

ここで、θ1−−(rad)として、θ、を臨界角とす
るとき、このときの03をθ3ゆ1イとすると第(6)
式より θB、1− ain−’ (nsin (θ、−5in
−”  −))−−(力これに対して、点Rからの光に
ついては、プリズム2中を通り、空気中へ抜けるので nainθ、 = sin aB 、°、θB=sin−’ (nsinθ4)・・・・・
・・・・・・・・・・(8)ここで、PeP、平面を基
準に考えると、点Qからの出射光の角度なθ1、点Rか
らの出射光の角度をθ、として θ、十〇、、、、1.−≦−θ、・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・(9)θ、−6−
θ、・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・(To)の関係がある。
Here, if θ1−(rad) and θ are the critical angle, then if 03 at this time is θ3Y1i, then the (6th)
From the formula, θB, 1- ain-' (nsin (θ,-5in
-"-))--(Force On the other hand, the light from point R passes through the prism 2 and exits into the air, so nainθ, = sin aB, °, θB=sin-' (nsinθ4)・・・・・・・
(8) Here, considering PeP and the plane as a reference, θ1 is the angle of the emitted light from point Q, θ is the angle of the emitted light from point R, and θ, 10, 1. −≦−θ,・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・(9) θ, −6−
θ、・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
There is a relationship of (To).

第(9)式より、点Qからの光は、θ、十〇1m1mよ
り小さい角度の所へは到達しないことになる。
From Equation (9), the light from point Q will not reach a place at an angle smaller than θ, 101 m1 m.

今、n=1.5.θ−45° として実際にこの角度を
計算して見ると第(7)式より θ、十〇amla−45°+ain−’ (1,5X 
gin (45゜−5in−’ −) )中49.8゜ 5 となる。すなわち、θ、 < 49.8° となる領域
へは光か到達しないことになる。ここまでの式中の符号
はすべて第5図中のものに対応する。
Now, n=1.5. When we actually calculate this angle as θ-45°, we get θ, 10amla-45°+ain-' (1,5X
gin (45°-5in-'-)) is 49.8°5. In other words, the light does not reach the region where θ<49.8°. All the symbols in the formulas up to this point correspond to those in FIG.

ここで、第5図においてX→P、とすると、第6図に斜
線で示す領域R4においては非接触部の像は全く見えな
い゛ことになる。第6図の他の符号はすべて第5図と同
じものである。これに対して、第(7)式より第5図に
おける接触部(点R)からの光はθ1、つまりチンピカ
メラ4の位置と頂点P1の角度θ、によってのみ決まる
ので、第6図の領域R1の中に非到達領域はない。そこ
で第6図に示すように領域R1内にチンピカメラ4を設
げれば、接触部(点R)からの光のみを検出することが
できる。
Here, if X→P in FIG. 5, the image of the non-contact portion cannot be seen at all in the region R4 shown by diagonal lines in FIG. 6. All other symbols in FIG. 6 are the same as in FIG. On the other hand, from equation (7), the light from the contact part (point R) in FIG. 5 is determined only by θ1, that is, the position of the chimp camera 4 and the angle θ of the vertex P1, so There are no unreachable areas in R1. Therefore, if a chimp camera 4 is provided within the region R1 as shown in FIG. 6, only the light from the contact portion (point R) can be detected.

以上説明したようにこの発明は、凹凸面情報入力装置に
おいて、プリズムおよびレンズ系と、とのレンズ系でで
きた像を撮像可能なディテクタを用いることによって歪
を除去することが可能である。したがって指紋および印
鑑等の凹凸面情報を歪みのない正像の情報として計算機
等のメモリ内第1図は先に提案した光学的入力装置を説
明するための構成略図、第2図(a)、(b)は第1図
の動作説明のための正像と歪んだ像の正面図、第3図は
この発明の一実施例を示す構成略図、第4図はこの発明
の詳細な説明するための図、第5図。
As described above, in the uneven surface information input device of the present invention, distortion can be removed by using a prism and a lens system, and a detector capable of capturing an image formed by the lens system. Therefore, information on uneven surfaces such as fingerprints and seals is stored in the memory of a computer, etc., as information on a normal image without distortion. Fig. 1 is a schematic diagram of the configuration for explaining the optical input device proposed earlier, Fig. 2(a), (b) is a front view of a normal image and a distorted image for explaining the operation of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a detailed explanation of the present invention. Figure 5.

第6図はプリズムによる光学的入力方法の原理を説明す
るための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of an optical input method using a prism.

図中、1は光源、2はプリズム、3はレンズ系、4はチ
ンピカメラ、5はスクリーン、6は指である。
In the figure, 1 is a light source, 2 is a prism, 3 is a lens system, 4 is a camera, 5 is a screen, and 6 is a finger.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 凹凸面情報を有する物体を面と圧着させることにより前
記凹凸面情報奪入力させるプリズムと、このプリズムに
光を入射させる光源と、前記プリズムから出射し前記凹
凸面情報を含む光を一定の位置に結像させるレンズ系と
、この結像した像か正像として見える角度から撮像する
ディテクタとからなることを特徴とする凹凸面情報入力
装置。
A prism that inputs and inputs the uneven surface information by pressing an object having the uneven surface information onto the surface; a light source that makes light enter the prism; and a light source that emits light from the prism and includes the uneven surface information to a certain position. An uneven surface information input device comprising a lens system that forms an image, and a detector that picks up an image from an angle that allows the formed image to be viewed as a normal image.
JP58015469A 1983-02-03 1983-02-03 Information input device of rougged face Pending JPS59142675A (en)

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JP58015469A JPS59142675A (en) 1983-02-03 1983-02-03 Information input device of rougged face

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JPS59142675A true JPS59142675A (en) 1984-08-15

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63228271A (en) * 1987-03-17 1988-09-22 Nippon Denso Co Ltd Fingerprint image detector
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