JPWO2012144496A1 - 10指指紋カード入力装置、10指指紋カード入力方法、及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1を参照して、本発明に係る10指指紋カード入力装置の構成例について説明する。
図2を参照して、データ処理装置20の詳細について説明する。
以下に、本発明に係る10指指紋カード入力装置を実現するための具体的なハードウェアの例について説明する。
図3を参照して、本発明に係る指紋画像合成処理における動作フローについて説明する。
画像入力装置10は、濃淡画像としての10指指紋画像の画像データを、データ処理装置20に入力する。指紋画像データは、ディジタルデータである。画像入力装置10は、10指指紋カードを走査(スキャン)して10指指紋カード画像データを生成する。或いは、画像入力装置10は、磁気ディスクや光ディスクのような記録媒体に記録された10指指紋カード画像データを読み取る。このとき、データ記憶部22は、10指指紋カード画像データを格納する。図4は、10指指紋カード画像の例を示す。図4の10指指紋カード画像は、指紋画像のための14個の罫線枠があり、10個の回転指紋と10個の平面指紋が押捺されている。図5Aは、図4の10指指紋カード画像に押捺されている右示指の回転指紋を示す。図5Bは、図4の10指指紋カード画像に押捺されている右示指の平面指紋を示す。以下、図4に示された指紋画像を用いて、10指指紋カード入力方法を適用する場合について説明する。
枠罫線抽出部23は、データ記憶部22に格納された10指指紋カードの画像を解析し、14画像分の罫線枠を抽出する。罫線の抽出は、公知の技術で容易に実現できる。例えば、水平方向と垂直方向の濃度累積値を算出して、その累積値のピークを検出することで可能である。図6に、図4の10指指紋カードから抽出された罫線枠を示す。また、指紋が押捺されている14画像分に罫線枠に対応する罫線は、罫線枠の大きさと位置関係を解析することで容易に判定できる。図7に、10指指紋カード画像の上に、検出された14画像分の罫線枠を重畳させた例を示す。
枠罫線除去部24は、14画像分の罫線枠を除去する。このような罫線の除去は、特許文献4に示されている公知技術で実現できる。図8Aに、このようにして罫線が除去された10指指紋カードの指紋画像領域を示す。図8Bは、図8Aの破線に囲まれた小領域の罫線除去前の画像を拡大表示したものである。図8Cは、図8Aの破線に囲まれた小領域の画像を拡大表示したものである。すなわち、図8Bは、小領域の罫線除去前の画像であり、図8Cは、小領域の罫線除去後の画像である。図8Bと図8Cを見比べると、図8Cでは、罫線が効果的に除去され、指紋隆線が鮮明化されたことがわかる。
回転指紋切り出し部25は、回転指紋を10指分切り出す。本発明における照合探索用途の回転指紋の切り出し方法は、それぞれの指に対応する罫線枠に沿って切り出す単純なものとする。この回転指紋は、平面指紋に対する照合の探索側として用いる。図9に、このようにして切り出された10指分の回転指紋の画像を示す。
平面指紋切り出し部26は、照合対象の用途として用いる平面指紋を4画像分切り出す。照合対象用途に用いる平面指紋の切り出しは、罫線枠より大きめ(ここでは、外側に0.4インチ分200画素)に切り出すことで、枠外にはみ出した(逸脱した)平面指紋も含めるものとする。図10A、図10B、図10C、図10Dは、このようにして切り出された照合対象用途の平面指紋4画像である。この図を見ると、罫線枠より大きめに切り出されたことで枠外にはみ出した指紋領域も含まれていることがわかる。また、平面指紋を4画像に分けて切り出す代わりに、例えば図10Eのように、平面指紋10指分の画像全体を照合対象用途の平面指紋として用いても良い。但し、この場合は、4領域に分けて照合するより、照合時間が遅くなるという欠点がある。或いは、平面4指の画像をそれぞれの個別の指に切り出して用いる実施例も考えられる。この場合は、平面4指からの個別指の切り出しに失敗すると、期待する照合結果が得られないという欠点がある。
指紋照合部27は、10指分の探索用途に切り出された回転指紋画像を、それぞれの指が含まれる照合対象用途の平面指紋画像と個別に照合する。ここでは、特許文献2(特開2003−173445号公報)に示されているような公知技術の特徴点照合を用いて指紋照合を実施するものとする。指紋照合部27は、照合の結果、類似している領域が見つかれば、照合スコアと共に対応点情報を出力する。対応点とは、探索側の特徴点と照合対象側の特徴点で互いに対応していると判断される特徴点対である。例えば、図11Aの例に示す右示指の回転指紋画像を探索側として用いる場合は、図10Cに示す照合対象用途の右平面4指画像と照合する。この結果、右示指の平面指紋画像上に対応点が見つかると期待される。また、図11Bは、図10Cの拡大画像である。
対応共通領域抽出部28は、ステップS6の照合結果である対応点情報を用いて対応共通領域を抽出する。対応共通領域は、対応点の近傍領域と対応点に囲まれた領域で決定される。或いは、特許文献3(特開2004−078434号公報)に開示されているような公知技術を用いても良い。図12Aは、探索用途の回転指紋で、図12Bは、照合の結果判明した図12Aに対応する平面指紋である。この平面指紋は、図12Aの回転指紋の指頭方向に合致するように回転されている。このとき、対応共通領域抽出部28は、平面指紋を回転し、図12Bの平面指紋のように、図12Aの回転指紋の指頭方向に合致させても良い。図12Aと図12Bには、2つの画像の対応共通領域を破線に囲まれた斜線の領域で示している。この対応共通領域は、特許文献3(特開2004−078434号公報)に示されているような公知技術を用いて抽出したものである。
平面指紋切り出し部26は、出力用の平面指紋領域を決定して、10指分の出力用途の平面指紋を切り出す。出力用の平面指紋領域は、ステップS7で抽出された対応共通領域を拡張して決定する。但し、拡張領域が、別の指の指紋領域と繋がっている場合もあるので、拡張するときには、拡張領域を、対応共通領域内の指紋隆線と比較し、隆線が滑らかに繋がっている領域、つまり連続性の高い領域に限定する。また、他の指の回転指紋を用いた照合で判明する、他の指の対応共通領域は除去する。図12Cに、このようにして決定された右示指の平面指紋の指紋領域を示す。図12Cを見ると、罫線枠からはみ出した隆線領域も含めて切り出されていることがわかる。
回転指紋切り出し部25は、10指分の出力用途の回転指紋を切り出す。この処理は、ステップS4で切り出された探索用途の回転指紋の画像から、ステップS8で切り出された平面指紋の画像領域を除去することで実現する。例えば、左環指の回転指紋の枠内には、右環指の平面指紋の指頭領域が押捺されているが、この領域が平面指紋の一部と判断できる場合には、回転指紋画像からのこの領域が除去される。図13に、このようにして平面指紋の一部領域が除去された左環指の回転指紋を示す。図14に、これまでの一連の処理で切り出された10指分の回転指紋と10指分の平面指紋を示す。枠外にはみ出した領域も含めて平面指紋が切り出されていることがわかる。
対応関係検査部29は、出力用途の回転指紋と出力用途の平面指紋の対応関係を検査して、押捺位置間違いを検出する。更に、指種を判定して、押捺指種間違いを検出する。対応関係に矛盾があれば、押捺位置が間違っている可能性があるため、その旨の警告メッセージを出力する。対応関係検査の詳細については後述する。
データ処理制御部21は、データ記憶部22より、これまでの処理で切り出された10指分の回転指紋と、10指分の平面指紋と、ステップS10の検査結果を取り出し、それらを、画像出力部13を介して外部に出力して一連の処理を終了する。
次に、ステップS10における対応関係検査の詳細について説明する。
以上のように、本発明は、10指指紋カード入力処理において、10指指紋カードから各指の指紋領域を切り出す方法と、押捺位置間違いを精度良く検出する方法を提供するものである。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載することも可能である。但し、実際には、以下の記載例に限定されない。
10指指紋カードから切り出された回転指紋を探索側として、該回転指紋と同じ指種の平面指紋が押捺されている平面指紋画像を罫線枠よりも少なくとも外側に0.4インチ大きな領域を切り出す処理機構と、
その平面指紋画像を照合対象側として回転指紋と平面指紋の指紋照合を実施する処理機構と、
指紋照合の結果として決定された対応共通領域に連続する領域を、該当する平面指紋の領域として切り出す処理機構と、
を具備する
10指指紋カード入力装置。
付記1に記載の10指指紋カード入力装置であって、
回転指紋から平面指紋を照合することによって、平面4指の枠内に切り出しの対象となる指紋以外のノイズが存在する場合でも適正に平面指紋画像を切り出す処理機構
を更に具備する
10指指紋カード入力装置。
付記1に記載の10指指紋カード入力装置であって、
罫線枠を除去する処理機構
を更に具備する
10指指紋カード入力装置。
付記1に記載の10指指紋カード入力装置であって、
回転指紋と平面指紋の指紋照合の結果として決定された指頭方向の差を用いて、回転指紋の指頭方向に合致するように、平面指紋画像を回転して出力する処理機構
を更に具備する
10指指紋カード入力装置。
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
Claims (15)
- 回転指紋及び平面指紋のそれぞれの指紋押捺用の罫線枠が予め印刷され、回転指紋及び平面指紋が押捺された10指指紋カードをディジタル画像化して入力する画像入力装置と、
前記10指指紋カードの画像から、罫線枠内の回転指紋画像の領域と、罫線枠外の領域を含めた平面指紋画像の領域とを自動的に切り出し、前記回転指紋画像と前記平面指紋画像との照合を行い、照合結果を利用して出力用の指紋画像を切り出すデータ処理装置と、
前記出力用の指紋画像と共に、前記出力用の指紋画像の指種を出力する画像出力装置と
を具備する
10指指紋カード入力装置。 - 請求項1に記載の10指指紋カード入力装置であって、
前記データ処理装置は、
探索用途の指紋画像として、前記回転指紋画像を罫線枠に沿って切り出す回転画像切り出し部と、
照合対象用途の指紋画像として、前記平面指紋画像を罫線枠より大きめに切り出す平面画像切り出し部と、
前記回転指紋画像と前記平面指紋画像との照合結果に基づいて対応共通領域を見つける対応共通領域抽出部と
を具備し、
前記平面画像切り出し部は、前記対応共通領域を拡張して、出力用の平面指紋画像を切り出し、
前記回転画像切り出し部は、前記回転指紋画像から前記出力用の平面指紋画像を除去して、出力用途の回転指紋画像を切り出す
10指指紋カード入力装置。 - 請求項2に記載の10指指紋カード入力装置であって、
前記出力用途の回転指紋画像と前記出力用途の平面指紋画像との対応関係を検査して、押捺位置間違いを検出し、指種を判定して、押捺指種間違いを検出する対応関係検査部
を具備する
10指指紋カード入力装置。 - 請求項3に記載の10指指紋カード入力装置であって、
前記対応関係検査部は、前記対応共通領域が見つかり、前記対象共通領域の位置関係に矛盾がない場合、回転指紋と平面指紋の両方の押捺位置は適切であると判断し、前記対応共通領域が見つからなかった場合、或いは、前記対象共通領域の位置関係に矛盾がある場合、回転指紋と平面指紋の少なくとも一方の押捺位置は適切ではないと判断する
10指指紋カード入力装置。 - 請求項4に記載の10指指紋カード入力装置であって、
前記対応関係検査部は、前記対象共通領域の位置関係に矛盾がある場合において、一指でも前記対応共通領域が見つかった場合、平面指紋の押捺位置は適切であり、回転指紋の押捺位置は適切ではないと判断する
10指指紋カード入力装置。 - 請求項2乃至5のいずれか一項に記載の10指指紋カード入力装置であって、
前記平面画像切り出し部は、前記対応共通領域を拡張する際、拡張領域を、前記対応共通領域内の指紋隆線と滑らかに繋がっている連続性の高い領域に限定し、前記出力用の平面指紋画像を切り出す際、罫線枠外に逸脱した隆線領域も含めて切り出す
10指指紋カード入力装置。 - 請求項2乃至6のいずれか一項に記載の10指指紋カード入力装置であって、
前記対応共通領域抽出部は、前記回転指紋画像と前記平面指紋画像の照合結果として決定された指頭方向の差を用いて前記平面指紋画像を回転し、前記平面指紋画像を前記回転指紋画像の指頭方向に合致させる
10指指紋カード入力装置。 - 計算機により実施される10指指紋カード入力方法であって、
回転指紋及び平面指紋のそれぞれの指紋押捺用の罫線枠が予め印刷され、回転指紋及び平面指紋が押捺された10指指紋カードをディジタル画像化して入力することと、
前記10指指紋カードの画像から、罫線枠内の回転指紋画像の領域と、罫線枠外の領域を含めた平面指紋画像の領域とを自動的に切り出し、前記回転指紋画像と前記平面指紋画像との照合を行い、照合結果を利用して出力用の指紋画像を切り出すことと、
前記出力用の指紋画像と共に、前記出力用の指紋画像の指種を出力することと
を含む
10指指紋カード入力方法。 - 請求項8に記載の10指指紋カード入力方法であって、
探索用途の指紋画像として、前記回転指紋画像を罫線枠に沿って切り出すことと、
照合対象用途の指紋画像として、前記平面指紋画像を罫線枠より大きめに切り出すことと、
前記回転指紋画像と前記平面指紋画像との照合結果に基づいて対応共通領域を見つけることと、
前記対応共通領域を拡張して、出力用の平面指紋画像を切り出すことと、
前記回転指紋画像から前記出力用の平面指紋画像を除去して、出力用途の回転指紋画像を切り出すことと
を更に含む
10指指紋カード入力方法。 - 請求項9に記載の10指指紋カード入力方法であって、
前記出力用途の回転指紋画像と前記出力用途の平面指紋画像との対応関係を検査して、押捺位置間違いを検出することと、
指種を判定して、押捺指種間違いを検出することと
を更に含む
10指指紋カード入力方法。 - 請求項10に記載の10指指紋カード入力方法であって、
前記対応共通領域が見つかり、前記対象共通領域の位置関係に矛盾がない場合、回転指紋と平面指紋の両方の押捺位置は適切であると判断することと、
前記対応共通領域が見つからなかった場合、或いは、前記対象共通領域の位置関係に矛盾がある場合、回転指紋と平面指紋の少なくとも一方の押捺位置は適切ではないと判断することと
を更に含む
10指指紋カード入力方法。 - 請求項11に記載の10指指紋カード入力方法であって、
前記対象共通領域の位置関係に矛盾がある場合において、一指でも前記対応共通領域が見つかった場合、平面指紋の押捺位置は適切であり、回転指紋の押捺位置は適切ではないと判断すること
を更に含む
10指指紋カード入力方法。 - 請求項9乃至12のいずれか一項に記載の10指指紋カード入力方法であって、
前記対応共通領域を拡張する際、拡張領域を、前記対応共通領域内の指紋隆線と滑らかに繋がっている連続性の高い領域に限定することと、
前記出力用の平面指紋画像を切り出す際、罫線枠外に逸脱した隆線領域も含めて切り出すことと
を更に含む
10指指紋カード入力方法。 - 請求項9乃至13のいずれか一項に記載の10指指紋カード入力方法であって、
前記回転指紋画像と前記平面指紋画像の照合結果として決定された指頭方向の差を用いて前記平面指紋画像を回転し、前記平面指紋画像を前記回転指紋画像の指頭方向に合致させること
を更に含む
10指指紋カード入力方法。 - 回転指紋及び平面指紋のそれぞれの指紋押捺用の罫線枠が予め印刷され、回転指紋及び平面指紋が押捺された10指指紋カードをディジタル画像化して入力するステップと、
前記10指指紋カードの画像から、罫線枠内の回転指紋画像の領域と、罫線枠外の領域を含めた平面指紋画像の領域とを自動的に切り出し、前記回転指紋画像と前記平面指紋画像との照合を行い、照合結果を利用して出力用の指紋画像を切り出すステップと、
前記出力用の指紋画像と共に、前記出力用の指紋画像の指種を出力するステップと
を計算機に実行させるためのプログラムを格納した
記憶媒体。
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