JPS61255479A - 画像入力装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は画像入力装置に関し、特に指紋等の被照合パタ
ーンを光学的に検出して電気信号とする画像入力装置に
関する。

（従来の技術とその問題点） 指紋を用いて個人を同定するシステムにあっては、指紋
の「万人不同」および「終生不変」の特質から極めて高
い信頼性を有するために、パタン認識技術を用いて採取
指紋とあらかじめ登録されている指紋との同一性の照合
をなす装置が種々提案されている。

かかる指紋照合装置では透明体、例えばガラスの載置面
上に置かれた指に対して、この載置面の裏面から、ガラ
スの光学的境界変化を利用して、光源とＩ　Ｔ　Ｖ　（
Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎ）等の撮
像装置とにより指紋紋様の光電変換像を発生する指紋入
力装置を有しており、このような指紋入力装置は、例え
ば、特開昭５４−６９３００号公報および特開昭５４−
８５６００号公報に開示されている。

第４図は、特開昭５４−６９３００号公報に開示されて
いる指紋入力装置を示すブロック図である。

この指紋入力装置は、反射偏光検出部ｌと、内部光源２
と、偏光フィルター３および４と、反射偏光検出部１に
取り付けられた板ガラス５と、撮像装置６とから構成さ
れ、内部光源２から照射された光線７が偏光フィルター
３を通過し偏光された光線８となり、板ガラス５に偏光
された光線８が照射され、板ガラスの上面（載置面）で
反射され、さらに、偏光フィルター４を通過した反射光
線１０が撮像装置６で受光され電気信号に変更される。

第５図は、特開昭５４−８５６００号公報に開示されて
いる指紋入力装置を示すブロック図である。

この指紋入力装置は、第４図に示す指紋入力装置の板ガ
ラス５をプリズム１１に置き換えたものであり、従って
第４図の要素と同一の要素には同一の番号が付している
。

このような指紋入力装置においては、利用者が指紋押捺
の際に、板ガラス５あるいはプリズム１１の透明体の上
面（載置面）に指を押しあてる。

指の表面では皮膚の凹凸によって指紋紋様が構成され、
その凹凸は汗等の微量の水分層によって覆われているの
で、凸部と凹部とでは、板ガラスあるいはプリズムに対
する反射率が異なる。すなわち、凹部では空気層があり
、指を指しあてない場合と同様となり、偏光となった光
線８は偏光に乱れを生じない反射光線９として反射され
る。凸部では、載置面において反射率が低下し、また、
水分層に入射する光線も指の表面で反射はするが、乱反
射による偏光の乱れや、水分層が希薄のために起こる干
渉等によって、偏光に乱れの生じた光量の少ない反射光
線９となる。そして偏光に乱れの生じていない反射光線
９に偏光軸を合わせた偏光フィルター４によって、指の
表面の凹部は明るく、凸部は暗い部分となった反射光線
１０として得られる。この反射光線１０は撮像装置６に
よって指紋紋様の光電変換像にされる。

このような指紋入力装置において、実際に指紋を押捺す
ることなく、第６図に示すように指紋画像をＯＨＰ撮影
用プラスチック等の透明薄膜１２に焼き付け、これを指
装置する、例えば、プリズム面上に載置せしめ、別に用
意した外部光源１３から、別に用意したプリズム１４を
介して透明薄膜圧に光を照射して装置内部の撮像装Ｎ６
へ偽造指紋画像を入力する偽造入力法が考えられる。こ
の場合、透明薄膜１２と指紋載置用プリズム１１との間
および偽造指紋入力用プリズム１４と透明薄膜１２との
間の空気層をなくシ、両者を密着させないと外部の偽造
指紋入力用光源１３による画像は生じないため、これら
空気層をなくすとともに両プリズムと透明薄膜との密着
度を均一に保ち、画像検出の正確を期すべく、これらの
間に水等の液体を塗布しあらかじめ湿らせて偽造指紋入
力を行う。

指紋入力装置においてこのような偽造指紋入力が行われ
ると、指紋入力装置を備える画像入力装置が不正に使用
されるという問題を生じる。

（発明の目的） 本発明の目的は外部光源を用いた偽造指紋パタンの入力
を禁止し、不正使用を防止するようにした画像入力装置
を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、被照合パタンを有する被検査対象物を透明体
の載置面上に載置して、前記透明体を介して前記被検査
対象物とは反対側から前記載置面に内部光源からの光を
照射せしめた際、前記載置面に生じる光学的境界変化に
よる反射光によって得られる画像を用いて前記被照合パ
タンを検出する画像入力装置において、前記画像中の所
定の位置の濃淡値を検出、記憶する手段とあらかじめ与
えられた所定のいき値と検出された濃淡値とを比較し画
像の二値化を行う手段と、前記画像中の黒画素もしくは
白画素の画素値″１″′″Ｏ″を記憶する手段と、前記
画素値記憶後の時刻およびこの時刻以後であって一定時
間以内に取り込まれた画像中における所定位置の前記画
素値を検出する手段と、前記所定位置の画素の一定時間
経過前後の濃淡値を比較し、時間経過にともない同一位
置の画素が黒画素から白画素へもしくは白画素から黒画
素へ変化したかを判断する判断手段を備え、前記判断手
段による判断結果に基づいて、装置外部からの照射光に
よる偽造被照合パタン像の入力を防止するようにしたこ
とを特徴としている。

（実施例） 以下に、図面を用いて本発明の詳細な説明する０ 第１図は本発明の画像入力装置に用いられる指紋入力部
の概略構成図である。この指紋入力部は、第５図に示す
指紋入力装置の偏光フィルター３および４を削除したも
のである。その他の構造は、第５図の指紋入力装置と同
様であるから第５図の要素と同一の要素には同一の番号
を付している。

このような構造の指紋入力部では、内部光源２から照射
された光線はプリズム１１の載置面によって反射される
。反射光は、例えば、撮像装Ｎ６に入射する。検出器６
では、プリズム１１の載置面からの反射光による指紋像
が得られる。

このような指紋入力においては、指紋測置をＯＨＰプラ
スチックフィルム等の透明薄膜に焼き付けて、これを載
置するプリズム面上に載置せしめ外部の別に用意した偽
造指紋入力用光源から、これまた別に用意したプリズム
を介して当該透明薄膜に光を照射して装置内部の撮像カ
メラへ偽造指紋パタンを入力する方法が考えられる。こ
こで、ＯＨＰ用プラプラスチックフィルム装置用プリズ
ムおよび偽造指紋入力用プリズムと０）ＩＦ用プラスチ
ックフィルムとの間の空気層をなくし密着させないと外
部偽造入力用光源からの画像は得られないので、この空
気層をなくすとともに両プリズムとプラスチックフィル
ムとの間の密着度を均一に保ち、検出画像の正確を期す
べく、これらの間に水等を塗布または散布しあらかじめ
湿らせておくものである。従って、前記プラスチックフ
ィルムは画像入力時にはほとんど固定され、指による正
常入力のように特に指紋画像の周辺部において変動しな
いため、検出画像における指紋パタンの変動の有無を検
出することによって、内部光源以外の光源による偽造指
紋入力か否かの判断が可能となる。

なおここで検出−陣中の画素の濃淡値の検出は容易に成
し得るものであり、ここではその詳細を省略する。

第２図は本発明の画像入力装置の一実施例の概略ブロッ
ク図を示す。この画像入力装置は、第１図に示した指紋
入力部１７と、画像上の黒画素もしくは白画素の濃淡値
を記憶し、所定時間後に取り込んだ画像上の同一位置の
黒画素もしくは白画素の濃淡値を検出し、前述濃淡値と
比較し、その結果に基づいて偽造入力の判定を行う偽造
入力判定部１８と、指紋入力部１７において指紋紋様画
像を光電変換して得られた指紋パタン情報を記憶する画
像メモリ１９と、利用者各人の指紋特徴情報をあらかじ
め記憶しておく登録ファイル２０と１この登録ファイル
をアクセスするための個人同程番号（ＩＤナンバー）を
入力するキーボード２１と、ファイル２０から呼び出さ
れた指紋特徴情報と画像メモリ１９に記憶された指紋パ
タン情報との特徴比較を行う照合プロセッサ２２とを備
えている。

このような構成の画像入力装置においては、利用者が指
紋入力部１７の透明体の載置面上に指を押し付けて指紋
押捺すると、指紋人力部１７は第４図および第５図にお
いて説明したように指紋紋様画像を光電変換し、得られ
た指紋パタン情報を偽造入力判定部１８を介して画像メ
モリ１９に記憶する。

一方、個人同程番号（ＩＤナンバー）をキーボード２１
より照合プロセッサ２２に入力すると、照合プロセッサ
２２は入力されたＩＤナンバーによって登録ファイル２
０をアクセスし、ファイル２０にあらかじめ記憶されて
いる利用者各人の指紋特徴情報からＩＤナンバーに応じ
た指紋特徴情報を選択して呼び出す。照合プロセッサ２
２では、ファイル２０より呼び出した指紋特徴情報と画
像メモリ１９に記憶されている指紋特徴パタンとの特徴
比較を行って同−性の照合を行う。

このような指紋の同一性の照合において、前述したよう
に外部光源を用いた偽造指紋パタンの入力を禁止し、不
正使用を防止するために、本実施例の画像入力装置では
以下のような動作を行わしめている。

第３図に、この動作のフローチャートを示す。

利用者が指紋入力装置１７において指紋掛捺をすると検
出器６において指紋画像が得られ、全画素の濃淡値を検
出してあらかじめ与えられたいき値と比較することによ
り二値化され、二値化画像中の所定の位置の画素値”Ｏ
″′″１″が、偽造入力判定部に送られ記憶される（Ｓ
ｌ）。

前記画素値を受は取った後の時刻およびこの時刻以後で
あって、一定時間経過後、再び画像が取り込まれ、二値
化後前配置像中の所定位置の値が検出されるＡ　　　　
　（８２）。　偽造入力判定部１８では、あらかじめ記
憶されている画素値と新たに検出された同一位置の画素
値とが比較され、濃度変化を生じたか否かの判定がなさ
れる（Ｓ３）。

比較の結果、所定位置の画素が黒画素から白画素へもし
くは白画素から黒画素へと変化しない場合は、指紋パタ
ンか所定時間以内に変動しないことになるため、プラス
チックフィルム等を固定し、外部光源からの光を用いて
偽造入力を行っている疑いがあると判断し、利用者に再
度の指紋押捺を要求する’＜　　　　（８４）。なお、
ここで、再押捺を利用者に要求する手段としては、視覚
あるいは聴覚に訴える手段を用いることができる。この
ような指紋押捺再要求が所定回数繰り返されたが否かを
判断し、４　　　　　（８５）、所定回数以内の場合に
は、再び８１〜４の処理を繰り返し、指紋押捺要求が所
定回数繰り返されても依然として指紋パタンの変動をＷ
詔できなければ、偽造入力の疑いがあるとして以後の一
切の照合処理を拒否する４　　　　　　（８６）。

Ｓ３における処理において、指紋パタンの変動が確認さ
れた場合は、偽造指紋入内の疑いはなく正常入力である
として、以後の照合処理を実行するＺ　　　　　（８７
）。このようにして、本実施例によれば、外部光源を用
いたＯＨＰ用プラプラスチックフィルムム等による偽造
指紋パタンの入力を禁止することができる。

なお、本発明は、指紋の照合装置のみならず、被照合パ
タンを有する一般の被検査対照物の同一性照合装置にお
いて、外部光源からの照射光によるプラスチックフィル
ム、ゴム等の偽造被照合パタンの入力防止に適用できる
ことは明らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、パタン認識技術を用いて被照合パタン
を検出する装置において、外部光源による偽造被照合パ
タンの入力を効果的に防止することができるので、シス
テムの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は指紋入力部の概略構成を示す図。 第２図は本発明の一実施例を示す概略ブロック図。 第３図は第２図の実施例の動作を説明するための７０−
チャートを示す図。 第４図および第５図は指紋入力装置を示す図。 第６図は偽造指紋の入力方法を説明するための図である
。 ２・・・・・・・・・内部光源 ５・・・・・・・・・板ガラス ６・・・・・・・・・撮像装置 １１．１４・・・プリズム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被照合パタンを有する被検査対象物を透明体の載置面上
   に載置して、前記透明体を介して前記被検査対象物とは
   反対側から前記載置面に内部光源からの光を照射せしめ
   た際、前記載置面に生じる光学的境界変化による反射光
   によつて得られる画像を用いて前記被照合パタンを検出
   する面像入力装置において、前記画像中の所定の位置の
   画素の濃淡値を検出記憶する検出記憶手段と、あらかじ
   め与えられた所定のいき値と検出された濃淡値を比較し
   、画像の二値化を行う手段と、前記画像中の黒画素もし
   くは白画素の画素値“１”“０”を記憶する手段と、前
   記画素値記憶後の時刻およびこの時刻以後であつて一定
   時間以内に取り込まれた画像中における所定位置の画素
   値を検出する手段と、前記所定位置の画素の一定時間経
   過前後の画素値を比較し、時間経過とともに前記画像中
   の所定位置の画素が黒画素から白画素へもしくは白画素
   から黒画素へ変化したかを判断する判断手段を備え、前
   記判断手段による判断結果に基づいて、装置外部からの
   照射光による偽造被照合パタン像の入力を防止するよう
   にしたことを特徴とする画像入力装置。