JPS63503178A - 人物照合装置と方法 - 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】 人物照合装置と方法 技術分野 本発明は人物照合に関し、さらに詳しくは指紋に関する情報をコード化して記憶 する方法と装置およびある人物が同一人であるかを検証する方法と装置に関する ものである。

背景技術 例えば、゛安全保護の理由から、また金融取引きではクレジット・カードや小切 手の不正使用を少なくしたり、それをなくしたりするために、ある人物が同一人 であるかを検証できることは重要であり、またそうあることが望ましく、それが 必要とされる事情はさまざまである。

指紋はその個人だけがもつ特徴を表し、指紋照合は身元鑑定の有力な手掛かりと なるので、警察などの団体で広く利用されている。しかし指紋を目で照合するこ とは高度の技術を必要とする作業であり、訓練を受けていない人が行なうと信頼 度が欠けることになる。

指紋照合を利用する方式はすでに、いくつかが提案されている。一般的に、公知 の提案方式は、指紋のイメージを目視照合ができるように改善を図っているか（ 例えば、米国特許第３，９７５，７１１号参照）、指紋の描写から特徴データを 作り出すことに関係するものである。後者の場合には、指紋の情報は指先を走査 するか、指先のイメージをアナログか２進数で得るかによって、入手している。

イメージ、つまり、走査出力データを処理することによって、かかる特徴データ を得ている。ある公知の提案方式（例えば、米国特許第４．２１０，８９９号） では、特徴データは指先の細かな点まで、つまり、指紋の隆起の終端や二叉部ま で含んでいる。

別の公知提案方式（ＷＯ８２／Ｑ３２ＢＢ）では、基準点の個所を定め、複数の 読取り円を定義し、その読取り円から順次にデータをめて特定の指紋を表すビッ ト列を得ることによって、乳頭状の線情報を得ている。

上記に挙げた方式に関連して、共通の問題が２つある。つまり、当該方式を商用 化して、広く普及させる妨げとなっている問題である。最初の問題は、指紋をコ ード化すべき指先から得られるデータの基準点の位置を定める必要があることで ある。これは、かかるデータを記憶しておき、あとで検証目的のために同様な方 法でめたデータと照合できるようにしておく必要があるからである。公知の機械 的および光学的位置合わせ方式によっても、あとで位置決めされる指先を、スギ ャナや結像装置を基準にして、データが最初に得られたときと正確に同じ位置に 確実に定めることは不可能である。従って、コード化と検証の各ステップごとに 基準点を見付ける必要があり、これは上に挙げた種類の特徴データの場合には簡 単な作業ではない。基準点の位置が定まらない場合、装置の使用精度が低下する ことになる。

もう１つの問題は、入手される特徴データの種類にある。この種のデー・夕の場 合、指紋のイメージを詳細分析して、隆起の深さ、溝の深さ、隆起の終端、位置 など、といった項目を判別する必要がある。このことは参照の必要性ともからん で、イメージ作成装置と信号処理装置が複雑化することになる。この種の機器が 複雑であり、高価であることが、広い意味で商用化の妨げとなっている。以上の ことから明らかなように、データ作成と処理のための機器が複雑になるだけでな く、記憶データと新たに得たデータとを識別目的に比較するための照合機器も同 じく複雑になる。第２の問題に関して単純化する１つの試みが米国特許第３，２ ３１゜８６１号で提案されている。これによれば、指先を横切る１木線を走査す ることによって、データを得ている。この種のデータには、隆起と溝の形状、お よびそれぞれの幅、位置、および間隔がある。この提案方式は位置合わせ条件が 厳格であるので、特に最初の問題が起こりやすい。その場合の解決方法として、 機械的位置合わせに特別な光学的指位置決め手段を使用することを示唆している 。

公知提案方式の別の欠点は、データ取出しステップ合には、これに対処する機能 が機器にないことである。米国特許第３，２３１，８６１号では、走査をやり直 すことが提案されている。他の場合には、この問題は実際には避けられない問題 であるが、その解決方法は知られていない。

従って、指紋照合において上記問題を解消、あるいは少なくとも軽減することが 望まれている。

また、指紋検証方式を単純な方法で、しかも比較的安い費用で実用化できる方法 と装置が望まれている。

発明の開示 本発明の１つの目的は、指紋から情報を得るために、指紋の領域を横切る線に沿 う複数の位置の各々で、その線に直交する隆起（または溝）の個数に関するデー タを、指紋領域から得ることを特徴とした方法を提供することにある。

本発明の方法によれば、このようにして得た情報を保管しておき、ある人物の対 応する指紋から同じ方法で得た同種データとその保管データとを比較することに より、その人物が同一人であるかが確認できる。

従って、本発明の別の目的は、上述の方法に従っである人物の指紋からデータを 引き出し、照合すべき指紋から同じ方法で引き出して、あらかじめ保管しておい たデータとそのデータとを比較し、比較処理の結果を知ることによって、その人 物が同一人であるかを検証する方法を提供することにある。

好ましくは、許容範囲を設けて、２組の情報が所定の許容範囲値に一致した場合 、その人物が同一人であると確認されたあと、適当な通知方法（例えば、表示や 音９）でそのことを知らせるようにするとよい。

以下の説明で明らかにされるように、本発明はある人の任意の指や親指からとっ た指紋に適用可能である。説明を簡単にするため、「指紋」という用語は、任意 の指の指紋と親指の指紋の両方、その他特徴となる皮膚の形状−切を意味するた めに用いている。

本発明は、かかる個数と位置の相対情報が正確な検証を可能にするだけ十分に指 紋の特徴をユニークに表していると、本願発明者が発見したことに基づくもので ある。下達するように、本発明の好ましい実施例では、この情報は、前記の線に ほぼ直交する複数゛の非常に細い線の各々について、隆起（または溝）の個数を カウントすることによって得たあと、保管しておく。

この実施例では、かかる情報は次の方法で得ている。

すなわち、指紋の隆起と溝の配置イメージは、電荷結合装置（ＣＣＤ）やＭＯＳ 型イメージ・センサなどの２次元半導体イメージ・センサ・アレイの使用によっ て都合のよい方法で作成される。かかるサンサはイメージ・センサ素子（ホトサ イト）を配列することによって構成され、各々のホトサイトが入射光の強度に正 比例する電荷を蓄積するようになっている。ＭＯＳ型イメージ・センサは、既存 のＣＣＤ技術よりも高信頓に製造できることがら、現在はこちらの方が好まれて いる。さらに、ＭＯＳ型イメージ・センサの方が読み出される線が単純化されて いるので、本発明の本実施例の方式を応用するのに適している。センサからの信 号は蓄積電荷を電圧に変換したあと、電圧しきい値（ある特定の値をこえる電圧 は１と扱い、その値と同じかそれ以下の電圧はゼロと扱われる）を印加すること によって処理される。このしきい値信号は、隆起（１で表される）と溝（ゼロで 表される）のパターンを２進数のイメージで得たあと、それから個数情報を得る ために使用することも、直接に使用して個数情報を得ることも可能である。

２進数のイメージを表す情報、またはしきい値信号自体は、適当なマイクロプロ セッサなどのコンピュータ装置に都合のよい形で人力され、記憶に適した形態で 情報が得られる。

前述した公知提案方式に示されているような他の公知指紋イメージ作成方式を用 いて、適当な信号を得ることも可能であるが、唯一の制約は、関係する方向の隆 起（または溝）の個数のカウントをとらなければならないことである。

本発明は、記憶スペースに制約があり、２進数イメージの表現、つまり、「１」 と「０」の配列を完全な形で記憶することが不可能である場合に特に適している 。従って、位置と共に変化する隆起（または溝）の状態を表す１ないし２以上の グラフで情報を表すことができるので、情報は一定の順序に並べられたカウント の組（以下図形データと呼ぶ）の形で保管される。

このようなグラフは、配列の各行と列内の隆起カウントが何回ゼロから１に（溝 カウントの場合は、１からゼロに）変わったかをカウントすることにより、各行 と列内の隆起の個数の表示から得ることができる。これは、配列の各行と列のし きい値２進信号を用いて、遷穆の後縁か前縁のどちらかで作動可能なカウンタの クロックをとることによって行なうことができる。

かかるグラフの形状は、ある特定の指紋の特徴をユニークに表していることが本 願発明者によって確認された。公知の統計分析手法を用いれば、グラフ、つまり そのグラフを表す図形データは、隆起（または溝）の密度またはグラフの下方の 面積などのピーク値、３／４値、中央値、１／４値などのように、グラフからめ られる各種特性パラメーターで表すことができる。グラフ（従って、指紋）を所 望の程度まで特性化するのに十分な情報は、例えば、コンピュータにプログラム された適当なアルゴリズムを用いて計算される。記憶スペースの制約を受けるが 、例えば、汚れや切断などの傷が原因で、ある特定の指紋に通常の変化があって もその影響を受けないで、その指紋を特性化し、他のすべての指紋と区別するだ けの十分な情報が得られることが望ましい。情報量が適当であり、照合時の対応 関係の度合が適当であれば、満足の行く有効なシステムが得られることは、実験 で明らかにされている。

以上の方法で得た情報は記憶に適した形体に変換される。

情報は、機ｔｆＡｍ取り可能形式、例えば、従来のコード化手法を用いた磁化形 式で保管するのが好ましい。

例えば、情報は従来のクレジット・カードの磁気ストライプ上にコード化するこ とが可能である。

ある特定の人の指紋に関する記憶情報が検証時に使用されるときは、これは適当 な方法で、例えば、磁気記憶情報の場合には公知の磁気読取装置で読み取られる 。同一人物であるかが検証される人の対応する指紋に関する同種情報は、記憶情 報を最初に入手したときと同じ方法で人手される。この２組の情報は照合され、 これらが所定の許容範囲値に一致していれば、その人が同一人であると確認され 、適当な方法で知らされることになる。

記憶時と検証時にイメージ作成装置を基準にして正確に同じ位置に指があるとの 保証がないので、検証時に検査される指の位置と向きの変化を受け入れるか、あ るいはそれを補償できる方法にすることが好ましい。上述したように、グラフま たはそれからめた図形データを用いる実施例では、グラフが位置合わせされるま で、標準的グラフ並行移動手法を用いて、例えば、コンピュータ装置の適当なプ ログラミングによって、比較可能なグラフを操作することによって、位置と向ぎ の変化を受け入れている。例えば、指の長さ方向に並行の位置変化は、指の幅を 横切る位置と共に長さ方向に変化する隆起（または溝）の密度変化グラフの下方 の面積に関するデータを用いて受け入れることができる。位置合わせは、測定し たグラフを、その積分値（グラフの下の面積を表す）が記憶グラフのそれと一致 するまで標準的グラフ並行移動手法を用いて操作することにより行なうことがで きる。同様に、指の幅を横切る位置変化は、必要ならば、ピーク隆起（または溝 ）密度に関するデータを用いて受け入れることができる。比較のために包括的な グラフ並行移動を行なわないで済むようにするため、指の位置合わせを機械的方 法で行なうことも可能である。

本発明は幅広い範囲で応用可能であり、クレジット・カードや小切手の検証で使 用するのに適している。この場合、データはクレジット・カードなどの既存の磁 気ストライプ上に磁化形体で記憶することができる。既存の磁気ストライプでは 、１０７バイトまでのデータが記憶でき、その記憶は公知のコード化手法で行な うことができる。この方法で記憶されたデータは公知のカード読取装置で読み取 ることができる。

また、本発明は、建物への出入りを制御する安全保護システムや、従業員の「定 刻出動」と「定刻退社」を制御する安全保護システムにも応用が可能である。

後者の場合、定刻出動記録装置にイメージ・センサを備え付け、記憶データまた は利用者カードとその利用者の指紋との照合に基づいて有効信号を発生したとき だけ、出動時刻を記録するようにすれば、−人の従業員が数人の従業員に代行し て、彼らのカードを用いて出動時刻を記録することが防止される。

本発明は、これらの方法で使用される装置もその技術範囲に含むものである。

従って、本発明の別の目的は、指紋から情報を得るために情報をコード化するた めの装置を提供することにあり、指紋の寸法に並行する位置に対する隆起（また は溝）の個数に関するデータを引き出すための手段からなることを特徴とする。

また、本発明は、上で述べたようにある人物が同一人であるかを検証するための 装置を提供するもので、その人物の指紋から引き出したデータを、照合すべき指 紋から同様の方法で引き出し、あらかじめ保管しておいたデータと比較するため の手段を備えている。

本発明の理解を容易にするために、また本発明がどのように実施化されるかを示 すために、以下では、添付図面を参照しながら、クレジット・カード・チェッカ を例に用いた実施例について説明することにする。

図面の簡単な説明 第１図は、指紋からのイメージ・データを受け取って、り、レジット・カードの 磁気ストライプ上にコード化するための装置の概略図、 第２図は、密度と距離との関係図形データを生成するために使用される回路のブ ロック図、第３ａ図は指紋のパターンを示した図、第３ｂ図と第３ｃ図は、第２ 図の装置における信号を、指紋のパターン（第３ａ図）と関係づけて示した図、 第４ａ図は親指指紋の見本を示した概略図、第４ｂ図と第４ｃ図は親指指紋から 得たが、必ずしも第４ａ図の指紋と一致していないデータを、図形情報で示した 概略図、 第５図は、ある人物の身元を検証するためのクレジット・カード・チェッカ装置 の概略図、第６ａ図と第６ｂ図は、検証時に指紋の位置が縦方向にずれた場合を 想定した２例を示した図、第７ａ図と第７ｂ図は、検証時に指紋の位置が横方向 にずれた場合を想定した２例を示した図、第８ａ図と第８ｂ図は、指紋と指紋に 傷またはスクラッチがある場合のグラフを示した図、 第９ａ図から第９ｃ図までは、それぞれ、第１図と第５図の装置用の機械的位置 合わせ手段の側面図、端面図、平面図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図に図示の装置は、その上に人の指１４、例えば右手親指の裏のふくらみが 置かれるガラス集束板１２を備えた支台ｌＯから構成される。

光源１６は支台１０の下に置かれ、集束板１２を通して親指１４の側面に光をあ てるようになっている。反射光１５は電荷結合素子（ＣＣＤ）やＭＯＳイメージ ・センサといった半導体イメージ・センサ１８に送られる。センサ１８はイメー ジ検出素子（ホトサイト）が規則的に並んだ２次元配列で構成され、この配列は 各々が２５０個のホトサイトからなる２００ラインからなるのが代表的である。

光があるホトサイトに当たると、そのホトサイトは入射光の強度に正比例する電 荷を蓄積する。使用時には、センサ１８は、照射された親指指紋の隆起と溝の配 列のイメージを作り上げていく。

指紋のイメージがイメージ・センサ１８のホトサイト内で作られていく集積期間 が終わると、イメージ・センサの各ラインは変化するＤＣ（直流）電圧として読 み出される。第３ａ図は第３ｂ図の指紋が変化したときセンサからの出力信号の 代表例である。電圧は、センサ配列のそのライン内のホトサイトの各々によって 指紋の隆起と溝のどちらがピックアップされたかによって変化する。

第２図は、ビデオ信号（第３ｂ図）を隆起のカウント数（つまり、センサ配列の そのラインに存在する指紋隆起の個数のカウント）に変換するシステムを示した ものである。信号は、隆起の中心の電圧と溝の中心の電圧との間の中間にある中 央値を中心にして規則的に変化する。しきい値回路４２を用いて、ビデオ信号は デジタル信号（第３ｃ図に図示）に変換され、このデジタル信号はカウンタ４４ のクロックをとるために使用される。しきい値回路はそれ自体公知であり、ビデ オ信号レベルが所定値以上か以下かがこの回路で判定される。しきい値回路４２ からのデジタル信号の立ち上がり縁を使用することにより、カウンタは、センサ 配列のその特定のライン内の隆起個数のカウントをとることになる。

イメージ・センサ用のタイミング制御回路４６は、センサのイメージのあるライ ン全体が出力されたことを通知するものである。これは、割込みボートを経由し てマイクロプロセッサ４８に通知され、これを受けてマイクロプロセッサはカウ ンタ４４の現在値を読み取り、そのあと、カウンタ４４をリセットしてセンサ配 列の次のラインの隆起カウントをとる準備状態に置く。センサ配列の各ラインの 隆起カウントをとることにより、第４ｂ図に示す形体の、つまり、指紋を横切る 位置に対する隆起カウントの配列の形になった隆起密度グラフを作り上げて行く ことができる。このグラフの形状は指紋によフて異なるので、これを使用して指 紋の表現をコード化してプラスチック・カードの磁気ストリップに記憶しておき 、あとで同じ原理によって、ある人が同一人物かを検証することができる。指紋 をもっと詳しく特徴づける情報が必要な場合は、指紋の長さ方向の隆起密度の変 化を表す別のグラフを、第４ｃ図のグラフに示すように作ることができ、そのグ ラフを表す情報をクレジット・カードに記憶しておくことも可能である。

隆起と溝を１とＯの２進数マトリツクスで得るようにセンサ・イメージを処理す ることも可能であるが、前記標準的コード化手法を用いて磁気ストライプ上に記 憶できるデータ記憶スペースに制約があると、このマトリックスが記憶できない ことになる。データをコード化してクレジット・カードの磁気ストライプ上に記 憶するための現行標準（国際標準化機構の標準３）では、標準の磁気ストライプ に記憶できるデータは１０７バイトまでである。しかし、完全なマトリックスを 作成して記憶することが望ましい場合がある。

第４ｂ図のグラフ形状にすると、その処理が大きな２進デ一タ配列よりもはるか にＮ単になる。各々が２５０個の一ホトサイトからなる２００行でイメージ・セ ンサを構成すれば、横方向と縦方向に最大５０の隆起をもつ代表的な指紋の正確 なグラフが得られる。

磁気ストライプで利用できる記憶量には制約があるので、隆起密度グラフを完全 な形で記憶することは適切でない場合がある。

その場合には、データを次のように圧縮することができる。

第４ｂ図のグラフの横軸上の点Ｂ−ｇは７個所であり、これらを使用すれば、隆 起密度グラフを表すことができる。点ｄはピーク値の両側の最大隆起カウントが 見付かったセンサ配列内のライン番号に対応する。

同様に、点すとｆは最大隆起カウントの中間に位置し、点ａとｂは最大隆起カウ ントの１／４に位置している。

ピーク値の両側の値が計算されるのは、グラフが左右対称になる確率が非常に少 ないためである。

７個所の点ａ−，＝ｇから、特性値をめれば、グラフの形状を次のように表すこ とができる。

１、点ａと５間のセンサ配列のラインの数２、点すと０間のセンサ配列のライン の数３、点Ｃと６間のセンサ配列のラインの数４、点ｄと０間のセンサ配列のラ インの数５、点ｅと１間のセンサ配列のラインの数６、点ｆと３間のセンサ配列 のラインの数その他必要となる値は、実際のピーク隆起カウントと１／４ビーク 隆起カウントの上方の曲線の下の面積である。これらの２つの値は、後述するよ うに、検証のためにカード所持者の指紋から得たグラフを調整するとき使用され る。

これらの８つの特性値用に必要な記憶スペースを最小にするために、これらの値 はカードの磁気ストライプ上のトラック１を用いて２進コード化１６進数で保管 される（これは、米国規格協会の規格ではトラック２には数字しか記憶できない からである）。

これらの６つの特性値の各々を２桁の１６進数で記憶させれば、特性値を最大２ ５５（１６進数ではＦＦ）個まで記憶できる。ピーク隆起カウント特性も２桁の １６進数で記憶されるので、ピーク・カウントは最大２５５個まで許される。グ ラフの下の積分値は４桁の１６進数で記憶されるので、最大値は６５５３５　（ １６進数のＦＦＦＦ）まで許される。

上述の方法を用いると、グラフ特性値はトラック１上にわずか１８文字で記憶さ れるので、記憶スペースに余裕ができる。この余裕スペースは、グラフの横軸上 ０７つの点ａ　−ｇでは必要とする精度が得られないことが判明した場合に、追 加データ用に使用することができる。

第５図は利用者が同一人であるかを検証するために、ｐｏｓ　（ポイント・オブ ・セール）（または例えば、建物の入口）で使用されるクレジット・カード・チ ェッカ装置を示したもので、この装置は利用者の対応する指紋から情報を得て、 利用者カードの磁気ストライプ上に記憶されている情報とその情報とを突合わせ 検査するものである。

この装置は、第１図の装置に対応する指紋読取装置からなり、指紋読取装置は支 台２０と、ガラス集束板２・２と、光源２４と、半導体イメージ・センサ２６と から構成されている。利用者の右親指の指紋の表現は、第１図で説明したのと全 く同じ方法で作成され、その情報はインタフェース・バス３０を経由して制御装 置３２に送られる。本装置はさらに、クレジット・カード３８の磁気ストライブ ３６上に記憶されている情報を公知方法で読み取るように配置された公知カード 読取装置を備えている。読取装置３４で読み取られたコード化データもインタフ ェース・バス３０経由で制御装置３２に送られる。

ある人がカードを提示するとき、指をガラス集束板２２に当てると、隆起密度グ ラフが前述した方法で得られる。コード化データもカードの磁気ストライプから 読み取られる。次に、制御装置３２は新たに取得した図形データとカードから読 み取ったデータとを、公知の照合方式を用いて比較する。

プラスチック・カードに記憶されたデータは、コード化隆起密度グラフのうち、 カード上にコード化するために作られたグラフ上の１／４ピーク隆起カウント・ ラインの上方部分を表している。このために、新たに取得されたグラフは、それ が横軸に交差する点間の距離がカードに記憶された６つの横軸スケール特性値の 総和（つまり、第４ｂ図において、点ａと３間の距離に対応する個数）と等しく なるように、縦方向に調整される。これは単純なプロセスであり、カード上に記 憶されていて隆起密度グラフを表す個数／距離メモリ・アレイの全要素を連続的 に減分することによって行なわれる。

新たに取得したグラフの調整が終わると、曲線の下の積分であるピーク値とグラ フの横軸上の点間の６つの距離が計算され、そのあと、ある程度の誤差余裕度を もってカードの磁気ストライプ上にコード化されている特性と比較される。なお 、この誤差余裕度は個々の応用条件に合わせて実験で決めることが望ましい。

２組の図形データが共に一致したときは、カード所持人が同一人物であることが 確認され、このことはインジケータ４３（音響または表示）によって利用者に知 らされる。

明らかに、グラフ特性データがカード上にコード化されたときの指の位置と検証 される人の指の位置は異なることがあるので、新たに取得したグラフは、コード 化データで表されたグラフと一致するように調整する必要がある。

第６ａ図と第６ｂ図は、データがカード上にコード化された時点での指の位置か ら縦方向に指がずれたとき起こりうる、隆起密度グラフに対する影響をそれぞれ 示したものである。第６ａ図〜第７ｂ図では、最近に取得したグラフは破線で示 されており、記憶済みのグラフは実線で示されている。

第６ａ図は、コード化時の指の位置よりもセンサの上方に指がずれた場合の影響 を示したものである。このグラフはまだ指紋の検証に使用できる。グラフは全体 が、それが横軸と交差する点間の距離が上述したように第４ｂ図の点ａと８間の 距離と等しくなるまで縦軸に沿フて下方にシフトされる。

第６ｂ図は、センサの上方にずれた指の位置が第６ａ図より少ない場合の影響を 示したものである。この場合の図示グラフは縦軸に沿ってかなり下方にシフトさ れているので、それが横軸に交差する点間の距離はカード上にコード化されてい るグラフ・データの１／４ビーク値の点間の距離より小さくなりている。

応用分野によっては、この場合のデータが十分でないため、新たに取得した指紋 の検証に記憶グラフが使用できないことがある。グラフの縦方向のずれが、横軸 交差点が目印の境界内にある個所まで達していなければ、そのグラフは多くの場 合まだ使用できる。

第７ａ図と第７ｂ図は、データがカード上にコード化されたときの位置から横方 向に指がずれたとき起こりつる、隆起密度グラフに対する影響をそれぞれ示した ものである。隆起カウントは、指の一部がイメージ・センサの感度域の外にずれ ているので、急傾斜でゼロに降下する。

第７ａ図に示すグラフは検証にまだ使用できるが、これは、横方向のずれがカー ド上にコード化されたグラフの１／４ビーク値の上方のグラフにまだ影響を与え ていないこと、およびグラフの横軸上の点間の距離が実際の横軸値と異なり、カ ード上に記憶されている第７ｂ図に示すグラフは、ここで説明している特定実施 例での検証には不適である。それは、１／４ビーク値の上方のグラフの形状が指 のずれで影響を受けているからである。

新たに取得したグラフが検証過程で使用されないと装置が判断した場合には、ど の場合も、音響か表示のなんらかの方法で利用者に警告することが望ましい。

上述したように、制御装置３２は、検証時と記憶時にセンサ１８を基準にした親 指の位置と向きの変化を、標準的グラフ並行移動手法を用いて比較しつるグラフ を操作することによって受け入れるようにプログラムされている。また、親指の 長さ方向の位置変化を、２グラフが等しくなるまで移動することにより、グラフ の下方の面積に関するデータを用いて明確化できるようにしておくべきである。

本発明の検証装置は使いやすいので、訓練を受けていない操作員でも使用ができ る。事実、本装置は、ＰＯ３の担当者と対話しなくても、カード所持者が使用で きる設計になっている。担当者は検証が成功したか否かを知らせる信号に注目し 、それに応じた処置をとるだけでよい。

以上の説明では、カード所持者の指紋がカードの磁気ストライプにコート化され てから、その所持者の指紋が検証されるまでの期間、所持者が例えば、スクラッ チによって指紋に傷を付けていなかったことを想定していた。指紋が傷付けられ た場合には、隆起密度グラフの形状が変わることになる。

第８ａ図は、縦方向のスクラッチ傷を誇張して示した指紋の例であり、隆起密度 グラフはそのスクラッチ傷がグラフの形状に及ぼす影響を示している。この事態 は、スクラッチ傷の境界線に対応する２個のセンサ配列ライン番号間の縦軸の下 方に向かう隆起密度グラフの並行移動を探すことによって、制御ソフトウェアに より簡単に認識される。隆起密度グラフに対する影響は、スクラッチ傷によって 影響を受けた隆起密度グラフを表す配列の要素を調整すれば解消する。つまり、 グラフ中の溝の両側のグラフの傾斜から推量して、スクラッチ傷のない指紋の隆 起密度を表すグラフを作るように調整すればよい。同様に、指紋がカード上にコ ード化されるとき、指にかかる縦方向のスクラッチ傷がある場合は、取得したグ ラフはそのスクラッチ傷の影響を相殺するように同様の方法で調整された上で、 隆起密度グラフがカード上にコード化されることになる。第８ｂ図は、横方向の スクラッチ傷を誇張して示した指紋の例であり、隆起密度グラフはそのスクラ・ ツチ傷がグラフの形状に及ぼす影響を示している。この事態は、グラフを右から 左に向かって走査するとき、スクラッチ傷の左端で隆起カウントが急峻に降下し 、スクラッチ傷の右端に対応する隆起カウントが急峻に増加することから、制御 ソフトウェアにより簡単に認識することができる。これらの２点間のグラフを表 す配列要素は、スクラッチ傷の影響を相殺するように調整される。同様に、グラ フ表現がカード上にコード化される時点で、かかるスクラッチ傷が見付かったと ぎは、グラフはその表現がカード上にコード化される前に調整されることになる 。

横方向と縦方向のどちらでもないスクラッチ傷は、第８ａ図と第８ｂ図に示すケ ースがミックスした影響をグラフの形状に及ぼすことになり、上に挙げた両ケ− スの調整を行なうことで相殺されることになる。

スクラッチ傷が大きくなければ、それが隆起密度グラフに及ぼす影響が最小にな ることは勿論である。

コード化装置と検証装置は共に単一の回路ボード上に実装することが可能である が、ここには、マイクロプロセッサ制御装置や、関連のタイミング回路と駆動回 路を備えたイメージ・センサ、および磁気ストライブ読取装置とコード化装置用 のインタフェースも搭載されることになる。これらの装置は１つのケース内に収 容し、指が置かれるガラス集束板２０と、カードが送り込まれる読取り／コード 化スロットと、合格／不合格を知らせるインジケータ４３は外から見えるように する。各装置は通常非活動状態にあり、プラスチック・カードが読取り／コード 化スロットから送り込まれたとき活動化し、カード所持者の指紋検証が行なわれ る。

第９ａ図、第９ｂ図および第９Ｃ図は検出装置の一形態を示したもので、この検 出装置は検出すべき指紋をもつ指を機械的に位置合わせする手段を備えている。

この位置合わせ手段は、検証時に得た指紋データを、コード化時に得た指紋デー タの位置にできる限り近づけることによフて、ソフトウェアによるグラフ・デー タの処理量を少なくすることを目的としている。

わせを行なう検出装置の側面図と端面図であり、ガラス集束板１２（第１図では １２、第５図では２２＞の支台２０を示している。指当接板５０には、指先を受 ける切欠き５４（第９Ｃ図）が設けられ、指をガラス板１２の上に置いて指先を この切欠きに押し付けるようになっている。指先受は板５０は端面がＴ字状にな っており（第９ｂ図）、ガラス板１２用支台２０にねじ止めされた部材量はアン グル部品５８の両側面に形成された溝５６によって、支台２０に対して摺動自在 に取り付けられている。

摺動はどのような構成で行なっても構わないことは勿論である。さらに、検出装 置は、スプリング６２とマイクロスイッチ６４をもつス°トツバ台６０を備えて いる。指先受は板はマイクロスイッチ６４に対するアクチュエータ６６を備えて いる。使用時には、その最終ステージにあるスプリング６２の作用に抗して、指 先で指先受は台５０を押すと、アクチュエータ６６がマイクロスイッチ６４を作 動させて、センサ配列による位置合わせを指示すると共に、走査開始にトリガを かける（第１図）。図面には示していないが、水平方向（指の横断方向）の指の 位置合わせに熱センサを設けて、指からあるレベルの熱を感知したとき装置を作 動させるようにすることも可能である。

産業上の利用可能性 本発明の応用例の１つとして、フットボール競技場などの場所の人口で同じ人物 であるかを検査する場合がある。この応用例では、建物破壊者の前科者であるこ とは、以前に記憶したデータと比較することで分かり、競技場に入ることが拒否 されることになる。別の方法として、例えばクラブ会員から磁気ストライプ・カ ードを作成すれば、確実な検証が行なえる。データを磁気ストライプ・カードに コード化することと関連づけて本発明を説明してきたが、コード化処理の応用は もっと広いことは勿論である。例えば、システムをホテルなどの建物の安全保護 に使用する場合には、隆起密度図形データをそっくり中央コンピュータに保管し ておくことも可能である。この場合には、許可を受けた各人に、中央コンピュー タ内の記憶場所に関する情報だけを記録したカードを発行することができる。

そうすれば、検出装置は、検証時に、取得した図形データを完全な形で送れるの で、その記憶場所に保管されているデータと中央コンピュータ内で詳細に比較す ることができる。この実施例では、実際には、比較処理を検出装置でのマイクロ プロセッサからもつと大型のコンピュータに移す必要がある。

本発明の各種実施例はバスボート検査センタで応用することも可能である。その 場合には、指紋情報を有力な手がかりとして、パスポート所持者が本当に許可を 受けているかを知ることができる。

本発明の別の応用例としては、現在使用されている所謂「クレジット・カード」 保管庫の場合がある。そのような例として、商標ｒＰａｎｔｈｅｒ　ｍ１ｎｉｓ ａｆｅ」で製造されているものがあるが、これは標準クレジット・カードで動作 する。この種の保管庫は、保管庫を閉めたとき使用した磁気ストライプ・カード を使用したときだけ開くようになっており、この場合に指紋検証方式を併用すれ ば、安全保護がさらに強化されることになる。

マイクロアロぜ・・７寸へ Ｆｉｇ　、４ａ、　Ｆｉｇ、４ｂ。

配列扁邊（指方向） 国際調査報告 ｌ陶判ｎｅａｍ＋＾―ｗｋ””’　ＰＣＴ／ＧＢ　８７１００２６２ＡＮ）ＩＥ ＸＴｏＴＨＭＩＮＴＥＲ）ＩＡＴ工０ＮＡＬＳＥＡＲＣ：！ＲＥＰＯＲＴＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）指紋から情報を得る方法であって、指紋のある区域を横切る線に沿う複数の 位置で、その線に直交する隆起（または溝）の個数に関するデータを指紋のその 区域から取り出すことを特徴とした方法。 ２）指紋の長さ方向の隆起（または溝）の個数は、指紋を横切る複数の位置で取 り出すこととした請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）指紋を横切る方向の隆起（または溝）の個数は、指紋の長さ方向の複数の位 置を基準にして取り出すこととした請求の範囲第１項または第２項に記載の方法 。 ４）前記線に直交する隆起と溝の配置と大きさが関係づけられた信号を、前記複 数の位置の各々ごとに、発生するための検出装置を使用すること、このように発 生した信号を各位置ごとに基準値と比較して、２値間で変化する信号を該各位置 ごとに得ること、このようにして得た信号において２値間の変化回数をカウント して、該各位置に対応する隆起（または溝）の個数のカウントを得ることを特徴 とした請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法。 ５）検出装置は検出領域の２次元配列からなる請求の範囲第４項に記載の方法。 ６）データは一定の順序に並んだ値の組で取り出される請求の範囲第１項ないし 第５項のいずれかに記載の方法。 ７）下記に挙げるデータ項目が１つまたは２つ以上取り出される請求の範囲第６ 項に記載の方法。 ａ）隆起（または溝）の最大個数とそれが発生する個所の位置。 ｂ）最大個数の中から選択した部分（１／４，１／２，３／４など）に対応する 隆起（または溝）の個数とそれらが発生する個所の位置。 ｃ）上記ａ）とｂ）に示した位置間の距離。 ｄ）データを隆起（または溝）の個数と位置の関係で図形的に表現したものの下 方の面積。 ｅ）前記図形表現の選択した座標点における個数と位置。 ８）ある人物が同一人であるかを検証する方法であって、前記請求の範囲のいず れかの項に記載の方法に従って、その人物の指紋からデータを引き出すこと、該 データを、比較すべき指紋から同様の方法で引き出して、あらかじめ記憶されて いたデータと比較すること、比較処理の結果を通知することを特徴とした方法。 ９）指紋から情報を得る装置であって、指紋のある区域を横切る複数の位置の各 々で、その線に直交する隆起（または溝）の個数に関するデータを、指紋のその 区域から取り出すための手段からなることを特徴とした装置。 １０）前記手段は、前記区域の各々の位置ごとに、前記線に直交する隆起と溝の 配置と大きさが関係づけられた信号を発生する機能をもつイメージ検出装置と、 このように発生した信号を各位置ごとに基準値と比較して、２値間で変化する信 号を各位置ごとに得るための手段と、その信号において２値間の変化回数のカウ ントをとって、その位置に対応する隆起（または溝）の個数のカウントを得るた めのカウンタとからなる請求の範囲第９項に記載の装置。 １１）検出装置は検出領域の２次元配列からなる請求の範囲第１０項に記載の装 置。 １２）前記データを、位置との関係で一定の順序に並んだ隆起（または溝）の値 の組で取り出すための手段を含む請求の範囲第９項、第１０項、または第１１項 に記載の装置。 １３）取り出したデータを処理して以下に挙げるデータ項目を１つまたは２つ以 上を発生するための処理手段を含む請求の範囲第９項ないし第１２項のいずれか に記載の装置。 ａ）隆起（または溝）の最大個数とそれが発生する個所の位置。 ｂ）最大個数の中から選択した部分（１／４，１／２，３／４など）に対応する 隆起（または溝）の個数とそれらが発生する個所の位置。 ｃ）上記ａ）とｂ）に示した位置間の距離。 ｄ）データを隆起（または溝）の個数と位置の関係で図形的に表現したものの下 方の面積。 ｅ）前記図形表現の選択した座標点における個数と位置。 １４）ある人物が同一人であるかを検証するために、その人物の指紋からこのよ うにして取り出したデータを、比較すべき指紋から同様の方法で取り出して、あ らかじめ保管しておいたデータと比較するための手段と、その比較結果を通知す るための手段とを備えた請求の範囲第９項ないし第１３項のいずれかに記載の装 置。 １５）処理手順は、相互の比較のために、同一人であるかを検証すべき人物の指 紋から取り出したデータとあらかじめ記憶されたデータのそれぞれを表す２組の かかる値を、そのデータが取り出された指紋の区域に差異があるためその取出し データとその記憶データが不一致のとき変形する機能をもつ請求の範囲第１３項 と第１４項に記載の装置。 １６）指紋を検出すべき指の腹部を、装置のイメージ検出装置に機械的に位置合 わせする手段を備えた請求の範囲第８項ないし第１３項に記載の装置。