JPS592182A

JPS592182A - リレ−シヨン生成装置

Info

Publication number: JPS592182A
Application number: JP57112216A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Izumisawa; 泉澤　裕之; Hiroshi Asai; 淺井　紘; Katsuaki Owada; 大和田　克明; Seiichiro Kinoshita; 木下　誠一郎; Shunji Matsuno; 竣治松野
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1982-06-29
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1984-01-07
Also published as: JPS6256553B2

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】本発明はりレーション生成装置、とくに紋様のパターン
等で構−成される図形をコード化し、その町−性を自動
照合させるための照合処理装置等で刊いるリレーション
生成装置に関する。

例えば、指紋等の縞状パターンで構成される図形の同一
性を照合するには、一般に図形の特徴点を抽出し、これ
を比較するという形で行なわれる。

この特徴点としては、第１図に示すように例えばＦｌの
ような端点、ｋ′２のような分岐または合流点等がある
が、一般にこれらの各特徴点には、第１図に示すように
、その特徴点の位置Ｘ、Ｙおよびその特徴点の指定する
方向りという量が付随し、ている１、従りて、紋様のパ
ターンをこのような位置Ｘ、Ｙおよび方向りをもつ特徴
点の集合と考えると、もとのパターンは第２図のように
抽象化された特徴点の集合で表示される。

そこで、これら各特徴点の種別（端点、分岐点尋の別）
、位置および方向を適当に量子化およびコード化して、
それぞれＱ、Ｘ、ＹおよびＤで表わすことにすると、一
つの紋様ノ（ターンは、その特徴点の数だけのＱｉ　、
　ＸＬ　ＹｉおよびＤｉのデータの集合として表わすこ
とができる。但しＩは各特徴点を指定するため適宜につ
けた特徴点の番号とする。

こうすると、二つの悴様パターンの同一性を照合するこ
とは、このような二つの紋様パターンに対するデータの
組を用いて、その同一性を判定することになる。

しかしながら、もとの紋様パターンを、このような特徴
点のデータの組に変換する際に、多分に任意性が入シ込
む余地がある。すなわち、各特徴点の位置および方向を
記述するだめの中心直交座標系の選び方、各特徴点を指
定するための番号のつけ方等は一義的には定まらない。

さらにまた、指紋等を対象とする場合には、同一の指紋
に対してもそれを押印したときの東件によって特徴点の
数そのものも異なってくる。

このような理由のため、上述のＱ　ｉ＋　Ｘ　ｉ　、Ｙ
　１およびＤｉのデータの組をそのまま比較しても同一
性を判定することはできない。

そこで、照合を行なう＃１歩として、鑑定すべきパター
ン（以後探索パターン）の各特徴点に対し、比較すべき
既知パターン（以後ファイルパターン）の各特徴点を、
それぞれの特徴点のもつ局所的特徴によって、お互いの
間の近似度を定量的に表わし、この関係を表としたペア
候補リストを作成する。これは、探索パターンの任意の
ｉ番目の特徴点に対し、照合すべきファイルパターンの
各特徴点を、その局所的特徴の近似度の強さの順番にペ
ア候補として並べ、かつこの各ペア候補について近似度
の強さを重みとして同時に表示したものである。

局所的特徴として、以下に示すようガ量を用いることに
よシ、このベア候補リストは、中心座標系の選び方とｌ
無関係に決定することができるので、お互いのパターン
の中心座標系を整合させる前に、まずこのベア候補リス
トを作成することができる。そこで、つぎにこのベア候
補リストを用い、綜合的にみてこれらの％微意のもつ局
所的近似度を最もよく整合させるという観点から、中心
座標系の座標整合を行なう。しかる後にこの整合された
中心座標系を用いて同一性を判定するという順序で照合
処理が行なわれる。

さて、この特徴点の間の近似度を定量的に表すものとし
て、前述のように各特徴点の局所的特徴、すなわち、中
心座標系の選び方に左右されない各特徴点の局所的特徴
による近似度を用いる。。

例えば、前述の種別を表わすＱもその一つになる。１だ
、対象とする特徴点から予め定めた一定の距離以内にあ
る他の特徴点の数も局所的特徴として用いることができ
る。

とくに、以下に示す局所的％９は、このベア候補リスト
を作るのに極めて有力な材料を提供する。

今、あるパターンの任意のｉ番目の特徴点をＦｉとする
とき、このＩＰＪ徴点微意ｌ　ｔの位置Ｘｉ、Ｙｉをそ
の座標原点とし、方向ＤｉをＸ軸の方向とする直交亭−
系をこの特徴点Ｆｉで定まる局所座標糸と定義する。Ｊこの局所座標糸の各象限（第１象限、第２象限、第４象
限および第３象限）において、この座標原点（つまシ対
象となっているもとの特徴点Ｆｉ）に最も近い位置にあ
る他の特徴点の番号をそれぞれｍＱ、ｍｌ、ｎ１２およ
びｍ３とすると、もとの特徴点Ｆｉは、とのＦｉによっ
て定まる局所座標系の各象限内にそれぞれ他の最近特徴
点ｐｍｏｌ　Ｆｍｌ＋Ｆｍｌ　ｐおよびＦｍ３をもつと
いう局所的特徴を有していることになる１、勿論この局
所的特徴は中心座標系の選び方とは無関係である。

そこで今、探索パターンの任意のｉ番目の特徴点Ｆｉに
ついて上述のようなｍＱ、ｍｌ、ｍ２およびｍ３が得ら
れておシ、また、照合すべきファイルパターンの任意の
ｊ番目の特徴点Ｆ１についても同様にＦｉによって定ま
る局所座標系の各象限内に特徴点番号ｍｏ’、　ｍ１’
、　ｍ２’およびｍ３’をもつ最近特徴点が得られてい
たとすると、この両方の特徴点ＦｉとＦ）との局所的近
似度は、それぞれの局所座標糸上で、対応する象限内に
ある最近特徴点同志の相互関係が、ある一定のしきい値
近傍内にあるか否かを判定することで容易に定量化する
ことができる。例えは、対応する象限内における最近特
徴点同志の、それぞれの局所座標系におけるＸ座標の差
およびＹ座標の差を求め、この差があるしきい値以内に
ある場合に社、各象限の最近特徴点ごとに近似度の重み
に１を加算するという形で定量化することができる。

このように、各特徴点に対し、この特徴点で定まる局所
座標系の各象限内における最近特徴点を見出し、これを
もとの特徴点と対応づけるという処理（以下リレーショ
ン生成処理）は、上述のように、パターンの同一性の照
合を行なう場合の重要な一つのステップとなる。

とくに、指紋〆照合等の処理においては、一つの探索指
紋に対しこれとＩ照合して同一性を判定すべきファイル
指紋の数が厖大な量となるので、このようなりレーショ
ン生成処理を高速かつ確実に実行する必要がある。１しかしながら、従来、このような処理を行なう専用の装
置は知られていない。

本発明の目的は、以上のようなりレージ目ン生成処理を
高速かつ確実に行なうリレーション生成装置を提供する
にある。

本発明の装置は、直交座標系によシ位置および方向が定
義された複数の特徴点の前記位置および方向に関する情
報を格納する特徴点メモリと、前置および方向を座標変
換する座標変換回路と、前記第２の特徴点の座標変換後
の位置情報を用いて前記局所座標系における象限情報を
生成する手段と、前記局用座標系における第２の特徴点
の原点からの距離の関数を計算する割算手段と、前記局
所座標系の各象限対応に以前に出現した最近特徴点を指
示する情報およびその原点からの距離の関数を保持する
レジスタファイル手段と、前記レジスタファイル手段中
に保持されている距離の関数と前記計算手段によシ新た
に計算された距離の関数とを比較する比較手段と、前記
比較手段により新たに計算された第２の特徴点に対する
距離の関数が前記保持されている距離の関数よりも小さ
いと判定された場合に前記レジスタファイル手段の対応
する象限位置にこの第２の特徴点を指示する情報および
この新だに計算された距離の関数を前記最近特徴点を指
示する情報およびその原点からの距離の関数として登録
更新する手段とを有する。

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

この実施例は、特徴点メモリ１、座標変換回路２および
リレーション生成回路３を有している。

また、第４図は前記座標変換回路２の詳細を示すブロッ
ク図で、これはパラメータレジスタ２０１（ＸＴ）、２
０２（ＹＴ）および２０３（ＤＴ）、減算器２０４、２
０５．２０６および２１３、円関数発生器２０７、乗算
器２０８，２０９，２１０および２１１、および加算器
２１２を有している。

また、第５図は前記リレーション生成回路３の賎細を示
すブロック図で、これは特徴点レジスタ３０１（Ｑ）、
３０２（Ｘ）、３０３（Ｙ）および３０４（Ｄ）、アド
レスレジスタ３０５（Ａ）、３０５（Ｂ）、３０６（Ｂ
）および３０６（Ｆ）、　定数加算器３０７、入力選択
器３０８、２乗計算器３０９（Ｘ”）および３１０（Ｙ
”）、加’１４Ｊ、　３１１　、レジスタファイル３１
２、比較器３１３、制御部３１４、一致検出器３１５お
よび禁止ゲート３１６を有している。

さて、本実施例に用いられる特徴点メモ１月は下記のよ
うに構成されている。

第６図に示すように、８ビツトの２進数で指定される２
５６個のロウアドレスと、３ビツトの２進数で指定され
る８個のコラムアドレスとよシなる全部で２０４８個の
メモリアドレスを有している。

この各ロウアドレスは、一つの紋様ノくターンの各特徴
点に対応し、特定のｉ番目の特徴点の各情報は、対応す
るｉ番目のロウアドレスをもつ各コラムアドレスに以下
に述べるように格納されている。

まず、０番目のコラムアドレス（０００）には、ｉ番目
の特徴点の種別（端点分岐点特異点等の男１］）を衣わ
す情報（以後Ｑｉで光示）が格納され、１番目のコラム
アドレス（００１）にはｉ番目の％金魚のＸ座標（以後
Ｘｉで光示）が、２番目のコラムアドレス（０１０）に
は１番目の特徴点のＹ座標（以後Ｙｉで表示）が、３番
目のコラムアドレス（０１１）にはｉ番目の特徴点の方
向Ｄ（以後ｐｉで表示）がそれぞれ格納されている。

これらのＸｉ、’ｙｉおよびＤｉの値は、この紋様パタ
ーンのはソ中心を座標原点とする特定のＸＹ座体系（以
後必要の場合には中心座標系と呼称して区別）で記述さ
れているが、座標糸抽出の際の誤差が一般的にはかなジ
大きくなってしまう。

また、ある紋様パターンの各Ｑｉ、Ｘｉ、ＹｉおよびＤ
Ｉのすべての値が、本実施例の処理に先だち、すでに上
位装置によって各メモリアドレスに上述のように書き込
まれているものとする１、この場合に、１き込まれたこ
の紋様パターンの最後の特徴点の次のロウアドレスには
、その０番目のコラムアドレス（Ｑを格納するアドレス
）に特定の終了マーク（ＥＯＤ）を格納し、処理の終了
を指示するのに用いるｃｌさて、次の、４査目から７番目までの４個のコラムアド
レス（１００〜１１１）は、本実施例が生成するりレー
ションデータを格納すべきメモリアドレスで、このリレ
ーションテータとは以下に述べるようなものである。

今、特定のｉ番目の特徴点をとり、第７図に示すように
、この特徴点の位＆Ｘ１ｇＹｌを座標原点とし、方向Ｄ
ｉをＸ軸方向とする局所座標系（以後Ｘ１Ｙｉｉ所座標
系）を作ったとする。このＸｌＹｉ局所座標糸の各象限
ごとに、この局所座標系の原点（つまりｉ番目の特徴点
の位置）に最も近い位置にある他の％金魚を１個ずつと
り、それらの各特徴点の番号を象限の順番にＭｉＯ，Ｍ
ｉｌ、１・Ｘｉ３およびＸｉ２とすると、これかりレー
ションデータとなる。

すなわち、本実施例は、任意の特徴点に対し、その特徴
点の近傍の状態を把握するため、との特徴点で一義的に
定まる局ル１座簿系上の各象限における最近特徴点を探
し、それらともとの特徴点とを関連ずける動作を行なう
装置である。こうして得られたりレーションデータは、
Ｘｉ、ＹｉおよびＤｉのデータと異なって、中心座標系
の選び力とは無関係であるという特徴を治している。

さて、これらのりレーションプータは、もとの特徴点に
対応プるｉ番目のロウアドレスの、以下に示す各コラム
アドレスに格納される１゜この局ｎＩ座標系の第１象限
にある最近特徴点の番号ＭｉＯを第４番目のコラムアド
レス（１００）Ｋ格納する。第２象限にある最近特徴点
番号Ｍｉｌを第５番目のコラムアドレス（１０１）Ｋ、
第４象限にある最近特徴点の番号Ｍｉ２を第６番目のコ
ラムアドレス（１１０）に、第３象限にある最近特徴点
の番号Ｍｉ３を第７番目のコラムアドレス（１１１）に
それぞれ格納する。なお象限の順序と格納するコラムア
ドレスの順序がずれているのは後述するハードウェアを
簡単にするためである。

さてつぎに、上述のりレーションデータの生成処理を各
回路の動作と関連ずけて詳述する。

リレーション生成回路３の中の制御部３１４（第５図）
はマイクロプログラムを格納する制御記憶（図示せず）
を含み、このマイクロプログラムを逐次読み出して実行
することにょシ処理を進行させる。この処理の進行を第
８図にフローチャートとして示す。

まず、開始指示がライン３０（ＪＯ（ＳＴＲＴ）を介し
て上位装置（図示せず）から供給され、リレーション生
成処理が開始されると（第８図７）、制御レーションデ
ータを求めるべきもとになる特徴点を指示するレジスタ
でロウアドレス指定部分３０５（Ａ）とコラムアドレス
指定部分３０５（Ｂ）とを有し、初期値設定によってい
ずれもＯにクリアされ、それぞれ最初のメモリアドレス
を指示するようにセットされる（第８図イ）。

次に、制御部３１４は、レジスタ３０５（Ａ）の内容Ａ
で指定される特徴点メモリ１のロウアドレスから特徴点
のＱＡＩ　ＸＡＩ　ＹＡおよびＤＡを読み出し、ＸＡ。

ＹＡおよびＤＡを第４図に示す座標変換回路２のパラメ
ータレジスタ２０１　（ＸＴ）、２０２（ＹＴ　）およ
び２０３（ＤＴ）にそれぞれ変換パラメータとしてロー
ドする。このために制御部３１４は、アドレスレジスタ
３０５　（Ａ）および３０５（Ｂ）の内容をライン３０
５６（ＡＤ）を介して特徴点メモリ１に供給することに
よシ、アドレスレジスタ３０５（Ａ）で指定される特徴
点メモリ１のロウアドレスからアドレスレジスタ３０５
（Ｂ）で指定される４バイト分すなわちＱＡ、ｘＡ、ｙ
ＡおよびＤＡを読み出す。この読み出したＸＡ、ＹＡお
よびＤＡの値をそれぞれライン２０１０（Ｘ）、２０２
０（Ｙ）および２０３０（Ｄ）を介して各パラメータレ
ジスタに供給し、ライン２０００（ＰＬ）にラッチパル
スを供給することによシ、これらの値を各レジスタに設
定する（第８図つ）。

次に、制御部３１４は上で読み出したＱＡが終了マーク
であるか否か判定し、もし終了マークである場合にはこ
れで処理を終了（第８図才）し、そうでない場合には下
記に進む（第８図工）。

次に、制御部３１４はアドレスレジスタ３０６（Ｅ）、
３０６（Ｆ）およびレジスタファイル３１２の初期値設
定を行なう（第８図力）。

アドレスレジスタ３０６は、アドレスレジスタ３０５と
同様に、ロウアドレス指定部分３０６（Ｅ）とコラムア
ドレス指定部分３０６（Ｆ）とを有し、これは比較すべ
き特徴点番号を指示するためのレジスタで、初期値設定
によっていずれも０にクリアされる。

また、レジスタファイル３１２は４個のレジスタ３１２
−０〜３１２−３からなシ、この各レジスタはそれぞれ
のアドレスフィールドＭＯ，Ｍ１＋Ｍ２およびＭ３と、
それぞれの距離フィールドＲＯ，Ｒ１゜Ｒ２およびＲ３
とがらなっている。

このアドレスフィールドＭＯ〜Ｍ３は、現在アドレスレ
ジスタ３０５（Ａ）で指定されるもとの特徴点に対し、
処理の現段階でみつかった最も近い位置にある他の特徴
点の番号（っまシその特徴点に対する特徴点メモリ１の
ロウアドレス）を前述の局所座標系の各象限ごとに態別
に格納するためのフィールドで、第１象限の点の番号を
ＭＯに、第２象限の点の番号をＭｌに、第３象限の点の
番号をＭ３に、第４象限の点の番号をＭ２にそれぞれ格
納する。

また、距離フィールドＲＯ−１３は前記局所座標系の原
点（つｔｂアドレスレジスタ３０５（Ａ）で指定される
もとの特徴点の位置）からこれら各特徴点ＭＯ〜Ｍ３ま
での距離の２乗値をそれぞれ格納するフィールドである
。

３１２のこれらの各レジスタのすべてのビットには“１
″がセットされ、それぞれ、アドレスフィールドＭ　Ｏ
−Ｍ　３は対応する特徴点が存在しないことを表わし、
距離フィールドＲＯ−Ｒ３は表わし得る最も遠いい距離
に設定される。

さて次に、制御部３１４は、アドレスレジスタ３０６（
Ｅ）と３０６（Ｆ’）との内容をライン３ｏ５６（ＡＤ
）を介して特徴点メモリ１に供給することによシ、アド
レスレジスタ３０６（Ｅ）で指定される４バイトすなわ
ち、ＱＥ＋Ｘｇ＋ｙＥおよびり、を読み出し、ＱＩをリ
レーシ百ン生成回路３（第５図）の特徴点レジスタ３０
１（Ｑ）に格納する。

また、ＸＥ、ＹＥおよびＤＥを、座標変換回路２（第４
図）Ｏ；ｌン２０１０（Ｘ）、　２０２０（Ｙ）オ！び
２０３０（Ｄ）のそれぞれを介して供給することにより
、ＸＡＹＡ局所座標系（Ｘ　Ａ　Ｉ　Ｙ　ＡおよびＤＡ
にょシ定まる局所座標系）で表わされたそれぞれの値Ｘ
ｌｉ、Ａ、ＹＥＡおよびＤＩＣＡに座標変換し、こうし
て得られたそれぞれの値をライン２１２０（Ｘ’１．２
１３０α′）（第５図）の特徴点レジスタ３０２（Ｘ）
、３０３（Ｙ）および３０４（Ｄ）に格納する（第８図
キ）。

なお、座標変換回路２（第４図）は、中心座標系で表わ
した第１の特徴点の位置および方向をそれそ゛れＸ　Ｔ
　Ｉ　Ｙ　７およびＤＴとし、同じく中心座標系で表わ
した第２の特徴点の位置および方向をそれぞれＸ、　Ｙ
およびＤとすると、このＸＴＩ　Ｙ丁ＩＤＴの値をそれ
ぞれパラメータレジスタ２０１（ＸＴ）。

２０２（ＹＴ）および２０３（Ｄｒ）Ｋａ−）”Ｌ、Ｘ
、ＹおよびＤの値をそれぞれライン２０１０　（Ｘ）、
　２０２０（Ｙ）および２０３０（Ｄ）を介して供給す
ることによシ、前記第２の特徴点の位置Ｘ、Ｙおよび方
向りを、第１の特徴点で定まる前述のＸＴＹＴ局所座標
系で表わした場合の位置Ｘ’、Ｙ’および方向Ｄ′の値
に変換してライン２１２０（Ｘ’）、２１３０（Ｙ’）
および２０６０（Ｄ’）よυ出力する回路でおる。

上述の局所座標系で表わした場合のＸ’、’Ｙ’および
Ｄ′の値ともとの中心座標系のそれぞれの値との関係は
、よく知られているように、式で表わすと、Ｘ’＝（Ｘ
　ＸＴ　）　ｃｏｓ　ＤＴ＋（Ｙ−ＹＴ　）ｓｉｎ　Ｄ
ＴＹ＝（Ｙ　　Ｙ７）Ｃｏｇ　　Ｄ７−（Ｘ−ＸＴ）８
ｉｎ　　ＤＴＤ’＝Ｄ−ＤＴとなるが、第４図から明らかなように回路２はこの式に
従って高速演算によジ変換を実行する専用の座標変換回
路である。

なお、円関数発生器２０７は、ｃｏｓ　　Ｄ７とａｉｎ
Ｄ７とを発生し、ｃｏｓＤ７をライン２０７０を介して
乗算器２０８および２１０に供給し、またｓｉｎ　ＤＴ
を２イン２０７１を介して乗算器２０９および２１１に
供給している。

本実施例においては、与えられる各ＤＴの値を区別する
のに必要々ビット数が８ビット程度でよく、また出力の
ｃｏｓ　１）Ｔおよびｓｉｎ　ＤＴに要求される精度も
１０ピット程度で充分なので、円関数発生器２０７はＲ
ＯＭ（リードオンリイメモリ）に予め各ＤＴに対するＣ
０５ＤＴおよびｓｉｎ　ＤＴの計算された値を書き込ん
でおき、使用時にそれを読み出すことによシ高速動作を
実現している。

さて次に、制御部３１４は、特徴点レジスタ３０１（Ｑ
）に読み出された前述のＱＫが終了マークを示すまで、
以下に述べる第８図ケ側の処理を実行しく第８図り、Ｎ
）、終了マークが現われると第８図シ側の処理に入る（
第７図り、Ｙ）。

第８図ケの実行に入ると、下記のような処理が行なわれ
る。

すなわち、％像点レジスタ３Ｑ２（Ｘ）および３０３（
Ｙ）に格納された前述のそれぞれの内容ＸＥＡおよびＹ
ＩＡは２乗計算器３０９（Ｘ２）オヨび３１０（”ｉ”
）でそれぞれ２乗され、加算益３１１で加算され、ライ
ン３１１０にＸ”　ｍＡ　十”２ＥＡの出力を生じこれ
は比較器３１３の一方の入力に加えられる。

一方、特徴点レジスタ３０２（Ｘ）および３０３（Ｙ）
に格納されている内容ＸＥＡおよびＹ　ＥＡのそれぞれ
の符号ビット（これをそれぞれＳＸおよび８Ｙで表わす
）が２ビツトのデータ（ＳＹ、ＳＸ）としてライン３０
２３を介して読み出される。この２ピツトのデータＣＢ
’Ｙ、ＳＸ）で表わされる２進数はＸ、Ａ。

ＹＩＡで指示されるＩＰ！ｆ徴点の微意が、局所座標系
のそれぞれ第１象限、第２象限、第３象限および第４象
限におる場合には、それぞれ（０，０）＝０゜（ｏ、　
１）＝１．　（１，１）に３および（１，０）−２とい
う値をとることになる。制御部３１４はライン３１４０
を介して入力選択器３０８に制御信号を送シ、上述の２
ビツトデータ（ＳＹ、８Ｘ）を選択し、これをライン３
０８０を介してレジスタファイル３１２のファイルアド
レス指定信号として供給する。

この結果、レジスタファイル３１２の中の、（ＳＹ。

ＳＸ）で指定されるレジスタ（つマシ、特徴点レジスタ
に格納された特徴点が存在する象限に対応するレジスタ
）の距離フィールドの内容Ｒ（ＳＹ、　ＳＸ）がライン
３１２０を介して読み出され、比較器３１３のもう一方
の入力に供給される。

これによシ、比較器３１３は上述の、Ｒ（８Ｙ、　８Ｘ
）の値と前述のＸ”　ＥＡ＋ｙ２Ｅ人の値とを比較し、
現在までに得られている値Ｒ（８Ｙ、８Ｘ）よυも同じ
象限内に、今回座標原点により近い特徴点が現われた場
合、つまシＲ（８Ｙ、　ＳＸ）＞Ｘ”ｇａ＋Ｙ意ＥＡが成立した場
合にはライン３１３０に“１”を出力する。

一方、アドレスレジスタ３０５（Ａ）の内容と、アドレ
スレジスタ３０６（Ｅ）の内容とは一致検出器３１５に
おいて比較されておシ、両者が一致している場合、つま
シ、もとの特徴点と比較すべき特徴点とが同じものであ
る場合にはライン３１５０に“ｌ”を出力して禁止ゲー
ト３１６の通過を禁止する。

この結果、の両方の条件が成立するときにかぎシライ、／３１６０
が“１′になる（第８図ケ、Ｙ側）。

ライン３１６０に“１″が出力されると、レジスタファ
イル３１２が書込み状態に制御され、レジスタファイル
３１２の中の前述の２ビツトデータ（ｓｙ、ｓｘ）で指
定されるレジスタの内容が更新される。すなわち、新ら
しい特徴点を指定するアドレスレジスタ３０６（Ｅ）の
内容Ｅがライン３０６０を介してアドレスフィールドＭ
（ＳＹ、８Ｘ）に格納され、また、加算器３１１の出力
Ｘ”　ＦＡ　十Ｙ”　ＩＡの値がライン３１１０を介し
て距離フィールドＲ（ＳＹ、８Ｘ）に格納される（第８
図コ）。

これがすむと制御部３１４は、定数加算器３０７を用い
てアドレスレジスタ３０６（Ｅ）の内容を１だけ増加し
次の比較すべき特徴点を指示するように更新しく第８図
す）、再び次の％像点を読み出す処理（第８図キ）に戻
る。

また、前述の（１）式の条件が成立しない場合、つまシ
、今回読み出した比較すべき特徴点の位置が、すでに得
られている同じ象限内の特徴点の位置よシも原点（もと
の特徴点）に近くない場合か、またはこの比較すべき特
徴点かもとの特徴点と同じものである場合にはレジスタ
ファイル３１２の内容を更新することなく（第８図り°
、Ｎ）、アドレスレジスタ３０６（Ｅ）の内容を１だけ
増加しで次の比較すべき特徴点を指示するように更新し
く第８図す）、再び次の特徴漬を読み出す処理（第８図
キ）に戻る。

かくして、第８図のキ、り、ケ、（ロ）、ザの処理を繰
シ返すことによシ、制御部３１４は比較すべき新らしい
特徴点をつぎつぎに読み出し、もとの特徴点できまる局
所座標系の各象限ごとに、もとの特徴点によシ近い他の
特徴点が現われるたびに、この特徴点のデータを用いて
ファイル３１２の内容を更新する。この処理を、特徴点
メモリ１に貯わ見られている特徴点の終シが現れるまで
（読み出されたＱｇに終了マークが現われるｔ−Ｃ）繰
シ返す。

以上の処理が終ると、レジスタファイル３１２のアドレ
スフィールドＭＯ〜Ｍ３の中には、アドレスレジスタ３
０５（Ａ）で指定されるもとの特徴点に対し、最も近い
位置にある他の特徴点の番号（ロウアドレス）が各象限
ごとに別々に求められたことに力る。

そこで次に、こうして求められたファイル３１２のアド
レスフィールドＭＯ〜Ｍ３の内容を、アドレスレジス、
り３０５（Ａ）で指定される、特徴点メモリ１の、もと
の特徴点と同じロウアドレスのりレージロンデータ格納
位置ＭＡｏ、〜ＭＡ３に格納する。

このリレーシ百ンデータ格納処理にうつると、制御部３
１４は、もとの特徴点のコラムアドレスを指示するアド
レスレジスタ３０５（Ｂ）の内容を、リレーシ曹ンデー
タ格納位置の最初を指示する値として４に初期値設定す
る（第８図シ）。

また、これとともにライン３１４０の出力を入力選択器
３０８がライン３０６０を選択するように切替える。こ
のライン３０６０にはアドレスレジスタ３０５（Ｂ）の
下位２ビット分が供給されているため、これによシ、レ
ジスタファイル３１２の中の各レジスタからの読み出し
は、アドレスレジスタ３０５（Ｂ）の下位２ビット分（
つｆｊｌ）Ｂから４を引いた値）で指定される。

さて、レジスタファイル３１２の上述のようにして指定
されるアドレスフィールドＭ（Ｂ−４＞の内容は、読み
出され、ライン３１２１（ＷＤ）を介して特徴点メモリ
１の書き込みデータとして供給される。

一方、アドレスレジスタ３０５（Ａ）の内容および３０
５（Ｂ）の内容はライン３０５６（ＡＤ）を通して特徴
点メモリ１のそれぞれロウアドレスおよびコラムアドレ
ス指定データとして供給されている。このため制御部３
１４は書き込みパルスをライン３１４１（Ｗ）を介して
特徴点メモリ１に供給することにょシ、上述のファイル
３１２０Ｍ（Ｂ−４）２）データを特徴点メモリ１のリ
レーシｌンデータ格納位置ＭＡＢに転送格納することが
できる（第８図ス）。

この転送がすむと、制御部３１４は、定数加算器３０７
を用いてアドレスレジスタ３０５（Ｂ）の内容を１だけ
増加し、次のファイルアドレスおよびコラムアドレスを
指示するように更新する（第８図ス）１゜以上の処理を
３０５（Ｂ）の値がオーバフローしてＯになるまで繰り
返すと（第８図セ、Ｙ）、アドレスレジスタ３０５（Ａ
）で指定されるもとの特徴点に対するすべてのりレージ
言ンデータの格納が終了するので、制御部３１４は、定
数加算器３０７を用いてアドレスレジスタ３０５（Ａ）
の内容に１を加えて、次のリレーシロンデータを求める
べきもとになる特徴点を指示するように更新する（第８
図ソ）。

かくして、この新らしいもとになる特徴点の各データを
読み出し、座標変換回路２のバラタ・−タレジスタ２０
１〜２０３に格納し、この新らしい特徴点に対する局所
座標系を構成する処理１８図つ）に戻る。

こうして、レジスタ３０５（Ａ）を更新し、もとになる
特徴点を新らしく指定するごとに、その特徴点に対する
局所座標系を構成し、第８図のキ・り・ケ、←Ｘすのル
ープにより、他の全部の特徴点を順番に検査し、これら
の中からこの局所座標系の各象限における最近点を指示
するデータをレジスタファイル３１２中に生成する。こ
れがすむと第８図のス、セのループで、これらをもとの
特徴点に対するリレーシロンデータとして特徴点メモリ
１のリレーションデータ格納位置に転送する。

以上のような形で制御部３１４によυ処理が繰シ返えさ
れるが、こうして、すべての特徴点に対するレジスタ３
０５（Ａ）の指定がすむと、特徴点メモリ１のすべての
りレーションデータの生成は完了し、レジスタ３０５（
Ａ）のつぎの更新によシ、終了マークが読み出され（第
８図工、Ｙ）、リレーシラン生成処理が終了する（第８
図才）。

以上述べたように、本実施例によると、一つの紋様パタ
ーンの各特徴点の位置と方向とが与えられた場合に、こ
れら各特徴点の近傍の状態を把握するための情報として
、各特徴点ごとに定まる局所座標系を用い、この各象限
における他の最近特徴点を見出すことによシ、もとの特
徴点に対するリレーションデータを比較的簡単なアルゴ
リズムによシ高速で生成することができる。

こうして生成されたりレージ四ンデータは、各特徴点の
位置方向を表わすもとのデータと異って、中心座標系の
選び方と無関係な量でおるため、中心座標系が整合され
ていない二つの紋様パターンの照合を行なう場合にまず
必要となるペア候補リストを作成するための有力な材料
を提供する。

このベア候補リストとは、前述したように鑑定すべき紋
様パターンの各特徴点に対し、照合すべき紋様パターン
の特徴点をその近似度の強さに従ってペア候補としてリ
ストするものであるが、本実施例で得られたりレーショ
ンを用いると、ある特徴点に対しそのまわりの最近特徴
点の構成が局所座標系上で明瞭に表示されるので、局所
座標系上におけるこの構成を比較することによシ容易に
二つの特徴点相互間の近似度を判定することが可能とな
υ、ペア候補リスト作成に対する有力な材料を提供する
こととなるのである。

なお、本発明は指紋に限ることなく、位置と方向を有す
る複数の％微志で構成されるパターンの照合に適用する
れとができる。

また、本実施例においては１、特徴点メモリに特定の構
成および客月を用いたがこれは一例を示したものでこれ
に限定されるものではない。

また、鮮標変挽回路およびリレーション生成回路も一実
施例を示したもので何もこれに限るものではない、まだ、埋土の実施例においては最近％微志を求めるため
に局所座標系原点からの距離の２乗を計譜して比較して
いるが、これは何も距離の２乗に限らず、適尚な距離の
関数を用いることもできる。

以上のように、本発明は位置と方向を有する特徴点から
なるパターンの照合に対し有力な手段を提供し、これに
よシこのようなパターン照合の高速性、確実性の向上を
達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は紋様パターンの特徴点を説明するための図、第
２図は抽象化された特徴点の集合を示す図、第３図は本
発明の一実施例を示すブロック図、第４図は本実施例の
座標変換回路の詳細を示すブロック図、第５図は本実施
例のりレージロン生成回路の詳細を示すブロック図、ｆ
ｐＪ６図は特徴点メモリの構成を説明するための図、第
７図は局所座標系を説明するための図および第８図はり
レージロン生成処理を示すフローチャートである。図において、１・・・・・・％像点メモリ、２・・・・・・座標変換
回路、３・・・・・・リレーション生成回路、２０１・
・・・・・パラメータレジスタ（Ｘｒ）、２０２・・・
・・・パラメータレジスタ（ＹＴ　）、２０３・・・・
・・パラメータレジスタ（ＤＴ）、２０４．２０５，２
０６．２１３・・・・・・減算器、２０７・・・・・・
円関数発生器、２０８．２０９．２１０．２１１・・・
・・乗算器、２１２・・・・・・加算器、３０１・・・
・・・特徴点レジスタ（Ｑ）、３０２・・・・・・特徴
点レジスタ（Ｘ）、３０３・・・・・・特徴点レジスタ
（Ｙ）、３０４・・・・・・特徴点レジスタ（Ｄ）、３
０５・・・・・・アドレスレジスタ（Ａ）、　アドレス
レジスタ（Ｂ）、３０６・・曲アドレスレジスタ（ＦＪ
）、　　アドレスレジスタ（Ｆ）、３０７・・曲定数加
算器、３０８・・・・・・入力選択器、３０９．３１０
・・曲２乗計算器、３１１・・・・・・加算器、３１２
・・曲レジスタファイル、３１３・・・・・・比較器、
３１４・・・・・・制御部、３１５・・間一致検出器、
３１６・・・・・・禁止ゲート。風　　／　（２）活　　、、３　口躬　４　ｍ

Claims

【特許請求の範囲】直交座標系によ多位置および方向が定義された複数の特
徴点の前記位置および方向に関する情報を格納する特徴
点情報記憶手段と、徴点の位置および方向を座標変換する座標変換子　　　
段と、前記第２の特徴点の座標変換後の位置情報を用いて前記
局所座標系における象限情報を生成する手段と、　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　３゜前記局所座標
系における第２の特徴点の原点からの距離の関数を計算
する計算手段と、前記局所座標系の各象限対応に以前に
出現した　　　］最近特徴点を指示する情報およびその
原点からの　　　ｊ距離の関数を保持するレジスタファ
イル手段と、前記レジスタファイル手段中に保持されて
いる距離の関数と前記計算手段によシ新たに計算された
距離の関数とを比較する比較手段と、前記比較手段によ
シ新たに計算された第２の特徴点に対する距離の関数が
前記保持されている距離の関数よシも小さいと判定され
た場合に前記レジスタファイル手段の対応する象限位置
にこの第２の特徴点を指示する情報およびこの新たに計
算された距離の関数を前記最近特徴点を指示する情報お
よびその原点からの距離の関数として登録更析する手段
とを有することを特徴とするりレーション生成装置。