KR100267514B1

KR100267514B1 - 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템

Info

Publication number: KR100267514B1
Application number: KR1019980006434A
Authority: KR
Inventors: 세이이찌 히라쯔까; 유끼오 호시노; 주니찌 구니까다; 요시히데 다까하시
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2000-11-01
Also published as: DE69827177T2; KR19980071811A; EP0862131B1; US5953443A; JPH10240932A; SG81223A1; DE69827177D1; EP0862131A2; EP0862131A3; CA2230626C; CN1195830A; JP2944557B2; CA2230626A1; TW363174B

Abstract

검색 스트라이프 페턴의 위치나 방향에 상관없이, 검색 스트라이프 패턴과 파일 스트라이프 패턴 간의 특징점 대응 관계를 검증할 수 있는 스트라이프 패턴대조 확인 시스템을 제공하기 위하여, 쌍 검사 수단(16)을 이용하여 서로 인접한 특징점들 끼리의 거리, 방향 및 관계를 비교함으로써, 그들 간의 대응치를 평가한다. 파일 스트라이프 패턴에 대해 검색 스트라이프 패턴을 조정하는데 가장 적절한 회전각과 가장 적절한 변이 좌표는 각 후보축을 좌표 조정 기준으로 이용하여 편차 평면 메모리(18) 상에 누적된 대응치들의 편차 분포를 참조로 최대 집중 좌표 편차를 주는 가장 적절한 축후보를 선택함으로써 얻어진다. 그러므로, 본 발명에서는, 절대 방향과 위치중 어느 하나 또는 모두가 특정될 수 없더라도 가장 적절한 좌표 조정 작업을 수행할 수가 있다.

Description

스트라이프 패턴 대조 확인 시스템

본 발명은 현장으로부터 모아진 지문과 같은 검색 스트라이프 패턴과 파일에 이미 등록되어 있는 파일 스트라이프 패턴과의 대조 확인을 검증하기 위한 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템(stripe pattern matching system)에 관한 것이다.

도 2는 스트라이프 패턴의 일례인 지문 패턴의 특징점을 도시한 패턴도이다.

지문과 같은 스트라이프 패턴을 인식하기 위한 한가지 방법은 일본 특허 공개 제l2674/'85호에 개시되어 있다. 이 공개서에서는 도 2에서의 융선(la 내지 1e)의 단점(2a 내지 2e)과 2개의 융선(lf 및 1g)의 접속점(3a)과 같은 분기점이 대조 확인 검증 작업에 이용될 특징점으로서 정해진다.

각 특징점에 대해서는 X-Y좌표 이외에도 하나의 방향과 4개의 관계가 정해진다.

먼저, 예컨대 도 2의 단점(2a)인 어떤 특징점의 방향 D_i가 수평 X축에 대해 상대적으로 표현된 주목되는 특징점(2a)에서부터 시작하는 융선(1a)의 배향으로 정의된다. 예컨대 하나의 분기점인 접속점(3a)의 겅우, 그 방향은 2개의 융선(lf,1g) 간의 계곡선의 배향으로 표현된다.

그 다음, 개개의 특징점, 예컨대 단점(2a)을 모특징점(mother minutia)으로 생각하여, 모특징점(2a)을 원점으로 하고 모특징점의 방향(Di)이 y축에 있는 x-y 평면을 정의한다. x-y 평면에 의해 정해진 4개의 사분면 각각에서는, 원점에 가장 가까운 특징점, 즉 모특징점이 그 사분면에서는 자특징점(child minutia)으로 지정되고, 모특징점(2a)과 4개의 자특징점들(2b,2c,3a,2d) 간의 융선 수가 각각 4개의 관계(R1 내지 R4)로서 정의된다. 본 예에서는, 특징점(2a)의 관계(Rl)는,2개의 단점(2a,2b) 간에 융선이 2개(la의 연장부와 1b) 있는 바와 같이, 2이다. 동일한 방식으로, R2 = 1, R3 = 2, R4 = 1이다. 모특징점과 자특징점 간에 모호한 부분이 있는 경우에는 주목되는 관계(Ri)는 Ri = x로 표현된다.

따라서,이 종래 기술에서는 스트라이프 패턴은 특징점 리스트로 표현된다.

다른 종래 기술인 일본 특허 공개 제21233/'88호에는 검색 스트라이프 패턴과 파일 스트라이프 패턴과의 대조 확인 검증을 위해 특징점 리스트를 이용하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템이 개시되어 있다.

지문과 같은 스트라이프 패턴의 대조 확인에는 2가지 검증 방식이 있다. 하나는 범죄 수사시에 이용되는 것과 같이 현장으로부터 모아진 미지의 검색 지문과 이미 등록되어 있는 다수의 파일 지문 증 하나와의 대조 확인을 검증하여 이 미지의 검색 지문을 인식하는 방식이고, 다른 하나는 개인 ID 번호와 함께 입력된 개인지문과 그 ID 번호와 함께 등록된 특정 지문과의 대조 확인을 검증하여 그 개인을 확인하는 방식이다.

도 14는 전자의 일례를 나타낸 플로우챠트이고, 도 15는 후자의 일례를 나타낸 플로우챠트이다.

도 14의 방식에서는 검색 스트라이프 패턴의 영역 패턴과 특징점 리스트를 입력한 후에(단계 47), 파일 스트라이프 패턴의 영역 패턴과 특징점 리스트를 입력한다(단계 48). 그 다음, 단계 49에서, 검색 스트라이프 패턴의 특징점 리스트에 저장되어 있는 각 특징점과 파일 스트라이프 패턴의 특징점 리스트에 저장되어 있는 각 특징점의 대응 관계를 이들 특징점들의 좌표, 방향 및 관계를 비교하여 봄으로써 조사해 보고, 서로 대응하는 가능성이 있는 특징점쌍을 후보쌍으로서 후보쌍 리스트에 등록시킨다. 여기서, 검색 스트라이프 패턴의 한개 특징점에 대해서는 한개 이상의 후보쌍이 등록될 수도 있다. 그 다음, 후보쌍 리스트에 들어 있는 후보쌍마다 좌표 조정치, 즉 2개의 대응하는 특징점 간의 X-Y 좌표 및 방향의 편차를 계산해 내어 그 편차의 분포를 체크한다(단계 50). 단계 49와 50에서 수행되는 처리를 개략적인 대조 확인(61)이라고 한다.

편차 분포에서 주요 좌표 조정치를 구하면(단계 51), 이 주요 좌표 조정치에 따라서, 후보쌍 리스트에 등록되어 있는 검색 스트라이프 패턴의 특징점 좌표를 조정한다(단계 52). 그 다음, 단계 53에서, 좌표 조정 후의 검색 스트라이프 패턴 특징점의 좌표 및 방향과 파일 스트라이프 패턴의 좌표 및 방향을 비교하여 각 후보쌍을 검증하고 선택한다. 한쌍의 2개 모특징점이 대응 관계를 갖고 있다면 4쌍의 그 자특징점 각각도 역시 대응 관계를 가져야 한다는 사실을 고려하여, 선택 후의 각 후보쌍의 대응치는 쌍을 이루는 특징점의 대응 특징점들 간의 대응 관계를 참조하여 수정된다(단계 54).

그 다음, 단계 55에서, 각 쌍이 검색 스트라이프 패턴의 특징점 S_i와 이에 대응하는 파일 스트라이프 패턴 내의 특징점 F_j로 구성된 쌍들의 쌍 리스트를 상기에서 수정된 대응치를 참조로 후보쌍 리스트로부터 다음과 같이 추출한다. 후보쌍들 중에서, 최대 대응치를 가진 쌍이 선택되어 쌍 리스트에 등록되고, 후보쌍 리스트에 남아 있고 그 쌍 리스트에 등록된 쌍의 각 특징점을 갖는 후보쌍들은 잘못된 쌍으로서 거부된다. 그 다음, 수정된 후보쌍 리스트에 남아 있는 후보쌍들 중에서 최대 대응치를 갖는 후보쌍이 선택되어 후보쌍 내에 다음 쌍으로서 등록된다. 이러한 선택 동작을 후보쌍 리스트로부터 모든 후보쌍이 추출되거나 거부될 때까지 반복함으로써, 후보쌍 리스트 내의 한쌍에만 검색 스트라이프 패턴 또는 파일 스트라이프 패턴의 특정 특징점이 등록된 후보쌍 리스트가 생성되고, 일부 특징점은 쌍을 이루지 못한 채로 남아 있게 된다.

그 다음, 단계 56에서, 단계 54에서와 유사한 방식으로, 쌍을 이룬 특징점의 대응 자특징점들 간의 대응치들을 참조로 각 쌍의 대응치를 재수정하고, 쌍을 이루지 않은 특징점들에 대해서는 이들의 상대 특징점들이 무효 패턴 영역 내에 있는지 여부를 체크하거나 이들이 대향 특징점들 중 하나인지 여부를 체크함으로써 의미있는 것인지 여부를 체크한다. 이와 같이 대응치들을 수정한 후에는, 대응치들의 합을 유효 특징점의 수로 정규화시킴으로써 대조 확인치를 계산한다(단계 57).

단계 51에서 의미있는 좌표 조정치가 구해지지 않으면, 제어는 대조 확인치를 결정하는 단계 57로 곧 바로 진행한다.

단계 51 내지 57에서 수행되는 처리 과정들을 상세한 대조 확인(62)이라고 한다.

이와 같이, 파일 스트라이프 패턴 마다 단계 48 내지 57에서 개략적인 대조 확인(61)과 상세한 대조 확인(62)을 반복함으로써, 도 14의 대조 확인 검증 작업의 종료시에 최대 대조 확인치를 주는 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호가 출력된다(단계 58).

반면에, 검색 스트라이프 패턴의 인식을 확인하는 도 15에서는 먼저 특정 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호가 입력된다(단계 59). 그 다음, 단계 47 내지 57까지 도 14에서와 동일한 절차가 ID 번호에 의해 특정된 파일 스트라이프 패턴에 대해서는 한번만 수행된다. 단계 57에서 얻어진 대조 확인치가 고정 레벨보다 더 큰 경우에는, 단계 60에서 ID 번호가 확인된다.

도 16은 다수의 파일 스트라이프 패턴 중에서 검색 스트라이프 패턴의 특징점 세트 {S_i}(i = 1,2,···)에 아주 유사한 특징점 세트 {F_j}(j = 1, 2,…)를 가진 파일 스트라이프 패턴을 검색하기 위해 범죄 수사에 있어서 수행되는 처리 과정, 즉 도 14와 관련하여 설명된 방식의 상세한 처리 과정을 나타낸 플로우챠트이다.

단계 71에서, 최대 대조 확인 파일 스트라이프 패턴의 최대 대조 확인치 MSC와 ID 번호 N 모두를 초기화시킨 다음에, 검색 스트라이프 패턴 S로부터 특징점 세트 {S_i}를 추출한다. 그 다음, 단계 72에서 파일 스트라이프 패턴의 특징점 세트{F_j}와 ID 번호 n을 읽어 낸다. 읽어낼 파일 스트라이프 패턴이 없는 경우에는 제어는 단계 85로 진행하고, 그렇지 아니한 경우에는 제어는 단계 73으로 진행한다.

단계 73에서, 파일 스트라이프 패턴의 각 특징점 F_il(i1∈j)의 좌표, 방향 및 관계들과 검색 스트라이프 패턴의 특징점 Si의 좌표, 방향 및 관계들의 차가 각각 소정치 이내에 있는 경우에는 파일 스트라이프 패턴의 각 특징점은 후보쌍들의 대응치 V_i1와 함꼐 후보쌍 {S_i:F_i1/V_i1} 각각의 특징점 S_i의 상대로서 후보쌍 리스트에 등록되어, 특징점 세트 {S_i}의 각 특징점 S_i에 대해 수행된다.

따라서, 후보쌍 리스트에는 다음의 후보쌍이 등록된다.

S₁:F_l1/v₁₁, S₁:F₁₂/v₁₂,···,

S_i:F_i1/V_il, S_i:F_i2/V_i2,···,

S_m:F_m1/V_n1, S_m:F_m2/V_m2,···,

그 다음, 최대 집중도 M, 가장 적절한 회전각 R 및 가장 적절한 변이 좌표 (ΔX, ΔY)가 0으로 초기화된다.

그 다음,단계 74에서 회전각 r이 예컨대 -29.4°로 초기화되고, 간계 75에서 1.4°씩 증분된다.

단계 76에서, 각 특징점 S_i의 X-Y 좌표 및 방향(X_i, Y_i, D_i)는 X-Y 평면의 원점에 대해 회전각 r로 회전되어 다음과 같이 회전값 (X_i ^r, Y_i ^r, D_i ^r)이 된다.

X_i ^r= X_icosr + Y_isinr,

Y_i ^r= Y_icosr + X_isinr,

D_i ^r= D_i+ r.

그 다음, 회전된 특징점 S_i ^r과 좌표와 방향(X_i1, Y_i1, D_il)을 가진 그 상대 특징점 F_i1과의 편차(ΔX_i, ΔY_i, ΔD_i)를 다음과 같이 계산하면,

ΔX_i= X_i- X_i1

ΔY_i= Y_i- Y_i1

ΔD_i= D_i- D_i1

방향 편차 ΔD_i가 임계치 TD내에 있는 경우, 이산적인 ΔX-ΔY 편차 평면 상에 각 후보쌍의 대응치 V_i1이 누적된다.

이산적인 ΔX-ΔY 편차 평면의 대응 좌표 상에 모든 대응치 {v_i1}가 누적된후에는, 대응치 {v_i1}의 최대 누적도 M'를 가진 집중 편차 좌표(ΔX′,ΔY′ )가 회전각 r에 대해서 얻어지고, 단계 77에서는, 최대 누적도 M′가 최대 집중도 M보다 큰 경우에, 최대 집중도 M, 가장 적절한 회전각 R 및 가장 적절한 변이 좌표(ΔX,ΔY)가 각각 최대 누적도 M′, 관련 회전각 r 및 집중 편차 좌표(ΔX′ , ΔY＞ )로 대체된다.

그 다음, 단계 78에서, 회전각 r이 예컨대 28.0°보다 작은지 여부를 체크하고, 이 각이 28.0° 에 도달할 때까지 이 각을 1.4°씩 증분시킴으로써 단계 75내지 78을 반복한다.

따라서, 검색 스트라이프 패턴의 최대 집중도 M, 가장 적절한 회전각 R 및가장 적절한 변이 좌표(ΔX, ΔY)는 주목되는 파일 스트라이프 패턴에 대해서 얻어진다.

단계 79에서 최대 집중도 M이 고정치보다 작은 경우에는, 의미있는 대응 관계가 없다고 생각하여, 주목되는 파일 스트라이프 패턴의 대조 확인치 SC는 0으로 설정되고, 제어는 다음 파일 스트라이프 패턴에 대한 대응 관계를 검증하기 위하여 단계 72로 되돌아 간다.

최대 집중도 M이 고정치보다 큰 경우에는, 제어는 상세한 대조 확인 작업을 수행하기 위해 단계 81로 진행한다.

단계 81에서, 조정치들인 가장 적절한 회전각 R 및 가장 적절한 변이 좌표(ΔX, ΔY)를 조정된 특징점 세트 {}에 적용함으로써 모든 특징점 세트 {Si}의 좌표와 방향을 조정한다.

단계 82에서, 특징점의 원래 세트 {Si} 대신에 조정된 특징점 세트 {}를 이용하여 단계 73에서 수행된 방식과 동일한 방식으로 후보쌍 {:F_i1/V_i1}을 계산한다. 그 다음, 단계 83에서, 도 14의 각 단계 54,55,56 및 57과 관련하여 이미 설명한 바와 같이, 중복된 후보쌍을 제거함으로써 쌍 리스트가 추출되고, 등록된 쌍의 각 대응치가 보강 또는 생략되고, 그리고 대응치들의 정규화된 합은 검색스트라이프 패턴과 주목되는 파일 스트라이프 패턴과의 대조 확인치 SC로서 계산된다.

대응치 SC가 최대 대조 확인치 MSC보다 큰 경우에는, 단계 84에서 최대 대조 확인치 MSC는 대조 확인치 SC로 대체되고, 주목되는 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호 n은 최대 대조 확인 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호 N으로 할당된다.

그 다음, 제어는 단계 72로 되돌아 가서, 읽어 내어질 파일 스트라이프 패턴이 없을 때까지 단계 72에서부터 단계 84까지의 처리 과정을 반복한다.

마지막으로, 단계 85에서, 이렇게 수정된 최대 대조 확인치 MSC가 임계치와 비교된다. 최대 대조 확인치 MSC가 임계치보다 큰 경우에는,ID 번호 N이 최대 대조 확인 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호로서 출력되고, 그렇지 아니하면, 검색 스트라이프 패턴 S와 일치하는 파일 스트라이프 패턴은 없는 것으로 보고된다.

상술한 바와 같이, 일본 특허 공개 제21233/'88호에 개시된 대조 확인 절차는 검색 또는 파일 지문의 특징점 세트 {S_i} 또는 {F_j}가 원점이 대략적으로 지문의 중심에 있고 Y축이 대략적으로 손가락쪽으로 향해 있는 X-Y 평면에 대한 좌표와 방향으로 표현된다는 가정에 따라서 수행된다. 이 가정을 바탕으로, 도 16의 단계 73에서 후보쌍이 구해지고, 단계 74 내지 78에서, 쌍을 이룬 특징점들 간의 대응 관계를 참조로 좌표 조정이 수행된다. 그러므로, 단계 73에서의 쌍은 중요한 역할을 수행하며, 지문이 일부만 채취되어 그 품질이 나쁘거나 평면 아크 패턴과 같은 경우에서 처럼 지문 중심이 없기 때문에 특징점들이 부적절하게 쌍을 이루게 되면, 그들의 좌표를 조정하기가 극히 어렵고, 원점과 방향을 다시 재설정하거나 정확한 대조 확인을 위해 몇개의 서로 다른 좌표 평면을 작성하여야 한다.

이것이 바로 이 종래 기술의 문제점이다.

일본 특허 공개 제183380/'90호에는 예컨대 입실 관리에 적용되는 개인 ID 검증 시스템이 개시되어 있다. 이 개인 ID 검증 시스템에서는 입력 지문 화상이 처리되어 2진 화상 데이타로 되고, 서로 다른 방향에서 퍼져있는 직선 스트라이프를 가진 마스크 패턴을 이용하여 융선의 방향 분포가 추출되어 체크된다. 그러므로, 입력 지문 화상이 파일 지문이 등록될 때에 적용된 것들과 다른 위치나 방향에서 취해지면, 정확한 대조 확인이 어렵게 되는데, 이와 같은 것은 범죄 현장으로부터 채집된 검색 지문의 경우에 흔히 있는 경우이다.

일본 특허 공개 제144982/'84호에는 다른 스트라이프 패턴 대조 확인 방법이 개시되어 있다. 이 종래 기술에서는 2개의 스트라이프 패턴 간의 특징점의 대조 확인 대신에 화상 센서를 통해 입력된 검색 스트라이프 패턴과 파일 스트라이프 패턴 간의 융선들의 일치를 검증한다. 그러므로, 입력 검색 스트라이프 패턴의 위치나 방향이 파일 스트라이프 패턴의 위치나 방향과 다른 경우에는 이 종래 기술에서도 역시 정확한 대조 확인을 얻을 수가 없다. 이 공개서에는 일본 공개 특허 제18338O/'90호의 개인 ID 검증 시스템과 유사한 다른 방법도 개시되어 있다. 이 방법에서는 파일 스트라이프 패턴의 특징점을 참조로 입력 검색 스트라이프 패턴으로부터 매번 특징점들이 추출되어 검증되어 2개의 스트라이프 패턴을 대조 확인한다. 그러나, 이 방법도 입력 검색 스트라이프 패턴의 위치나 방향이 파일 스트라이프 패턴의 위치나 방향과 다른 경우에는 비효율적이다.

더욱이, 상기 두가지 방법은 예컨대 십만명 이상의 파일 지문이 등록되어 있는 범죄 수사용 지문 대조 확인 시스템에 실제로 적용하는 것은 불가능하다. 하나의 지문에 대해서 12개의 특징점을 체크하고(2개의 지문 간에 12쌍의 특징점이 일치할 때에 이 2개의 지문은 동일 손가락으로부더 얻어진 것으로 간주할 수 있다고 함), 한 사람에 대해서 열 손가락의 지문이 등록되어 있는 경우에는, 100만개 이상의 파일 지문과의 대조 확인이 수행되어야 한다. 이것은 12 × 1,000,000개 이상의 특징점이 추출되어야 한다는 것을 의미하머, 이것은 실제에 있어서는 극히 비효율적인 것이다.

그러므로, 본 발명의 주목적은 검색 스트라이프 패턴의 위치나 방향에 상관없이 검색 스트라이프 괘턴과 파일 스트라이프 패턴 간의 특징점 대응 관계를 검증함으로써, 엄청난 양의 파일 스트라이프 패턴 중에서 범죄 현장으로부터 채취된 지문과 같은 검색 스트라이프 패턴을 고속 및 고정밀도로 특정시키는데 이용되는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 검색 스트라이프 패턴과 사전에 등록된 다수의 파일 스트라이프 패턴 중 하나의 파일 스트라이프 패턴과의 대조 확인을 검증하기 위한 본 발명의 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템은 상기 검색 스트라이프 패턴으로부터 특징점의 특성을 추출하기 위한 특성 추출 수단; 상기 특성 추출 수단에 의해 추출된 특성을 저장하기 위한 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리; 상기 다수의 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 특성이 작성되어 있는 파일스트라이프 패턴 특성 메모리; 상기 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리에 저장되어 있는 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점과 상기 파일 스트라이프 패턴 특성 메모리 내에 작성되어 있는 상기 파일 스트라이프 패턴의 특징점 간의 대응치를 평가하기 위한 쌍 검사 수단; 후보쌍들이 등록되어 있되, 상기 후보쌍들 각각은 특징점들 간의 대응치를 평가하는 상기 쌍 검사 수단에 의해 서로 유사한 것으로 결정된 상기 검사 스트라이프 패턴의 특징점과 상기 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 쌍인 후보쌍 리스트; 상기 검색 스트라이프 패턴의 상기 특징점 각각의 좌표를 상기 특징점 각각의 상기 좌표가 정의된 X-Y 평면의 지정점 주위로 지정된 회전각만큼 회전시킴으로써 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점 각각의 회전 좌표를 계산하기 위한 좌표 변환 수단; 상기 회전각의 각각의 값으로 억세스될 상기 좌표 변환 수단에 의해 계산된 상기 검사 스트라이프 패턴의 각 특징점의 상기 회전 좌표를 저장하기 위한 회전 스트라이프 패턴 특성 메모리; 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점의 상기 회전 좌표와 상기 후보쌍들 각각의 상기 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 좌표 간의 차이인 상기 후보쌍 각각의 편차 좌표로 표시된 어드레스에서 일정 조건을 만족하는 상기 후보쌍 각각의 대응치를 누적시키기 위한 편차 평면 메모리; 및 제어 수단을 포함하되, 상기 제어 수단은 상기 후보쌍들 중에서 축후보들을 선택하고, 상기 축 후보들 각각의 2개 특징점 간의 방향차에 해당하는 회전각을 가지고 상기 좌표 변환 수단에 의해 계산된 상기 회전 좌표로부터 얻어진 상기 편차 좌표에 따라서 상기 일정 조건을 만족하는 상기 후보쌍 각각의 상기 대응치를 누적시키는 상기 편차 평면 메모리를 제어함으로써, 상기 축후보들 각각에 대해 상기 대응치의 최대 누적을 주는 집중 편차 좌표를 얻고, 상기 축후보들 중에서 상기 최대 누적의 최대치를 주는 가장 적절한 축후보를 찾고, 상기 가장 적절한 축후보에 의해 주어진 상기 방향차와 상기 집중 편차 좌표를 각각 상기 검색 스트라이프 패턴의 가장 적절한 회전각과 가장 적절한 변이 좌표로 결정하고, 그리고 상기 가장 적절한 회전각과 상기 가장 적절한 변이 좌표를 이용하여 상기 검색 스트라이프 패턴과 상기 파일 스트라이프 페턴과의 상세한 대조 확인을 수행하는 것을 특징으로 한다.

그러므로, 손가락 끝의 방향과 지문의 중심 위치와 같은 절대 방향과 위치 각각 또는 양자를 특정할 수 없다하더라도, 검색 스트라이프 패턴의 방향과 위치를 평가할 필요없이 2개의 대응 가능성이 있는 특징점을 선택함으로써 후보쌍들을 등록시킬 수가 있고, 작업자가 수작업할 필요없이 검색 스트라이프 패턴의 가장 적절한 좌표 조정을 행하여 검색 스트라이프 패턴의 위치와 방향을 정확히 설정할 수가 있다.

본 발명의 상술한 목적, 특성, 및 잇점과 기타 다른 목적, 특성, 및 잇점들은 이하의 상세한 설명, 첨부된 특허 청구의 범위 및 첨부 도면을 통해 명백해 질것이다. 본 도면에서는 동일한 도면 부호는 동일한 또는 대응하는 구성 부분을 지시한다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템을 도시한 블록도.

제2도는 스트라이프 패턴의 일례인 지문 패턴의 특징점을 도시한 패턴도.

제3도는 제1도의 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템의 동작을 설명하는 플로우챠트.

제4도는 특정수의 회전된 특징점 세트가 사전에 제작되어 있는 제1도의 대조확인 시스템의 다른 동작 과정을 나타낸 플로우챠트.

제5도는 자특징점들 간의 대응 관계를 도시한 패턴도.

제6도는 검색 스트라이프 패턴의 일례를 도시한 패턴도.

제7도는 제6도의 검색 스트라이프 패턴과의 대조 확인이 검증되는 파일 스트라이프 패턴의 일례를 도시한 패턴도.

제8도는 제6도와 제7도의 특징점이 동일 평면 상에서 나란히 도시된 개략도.

제9도 내지 제12도는 각각 제3도의 단계(35)에서 수행된 처리 과정을 나타낸 개략도

제13도는 가장 적당한 축후보(:⑦)에 관한 제7도의 특징점에 대해서 조정된 제6도의 특징점을 도시한 도면.

제14도는 현장으로부터 모아진 미지의 검색 지문과 이미 등록된 다수의 파일 지문 중 하나와의 대조 확인을 검증하여 미지의 검색 지문을 인식하는데 적용된 스트라이프 패턴의 대조 확인 검증의 종래의 처리 과정의 일례를 나타낸 플로우챠트.

제15도는 어떤 개인의 ID 번호와 함께 입력된 개인 지문과 이 ID 번호와 함께 등록된 특정 지문과의 대조 확인을 검증하여 그 개인을 확인하는데 적용된 스트라이프 패턴의 대조 확인 검증의 종래 처리 과정의 다른 예를 나타낸 플로우챠트.

제16도는 제14도와 관련하여 설명된 대조 확인 검증의 상세한 처리 과정을 나타낸 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어 수단 11 : 특성 추출 수단

12 : 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리

13 : 파일 스트라이프 패턴 특성 메모리

14 : 회전 스트라이프 패턴 특성 메모리

15 : 후보쌍 리스트 16 : 쌍 검사 수단

17 : 좌표 변환 수단 18 : 편차 평면 메모리

이제, 첨부 도면을 참조로 본 발명의 실시예들에 대해서 설명한다.

본 발명을 상세히 설명함에 있어서, 먼저 스트라이프 패턴을 나타내는 특징점과 특성(데이타)을 정의한다. 도 2의 도면 부호 2a 내지 2e와 같은 단점과 도면 부호 3a와 같은 분기점을 특징점이라고 부르며, 검색 스트라이프 패턴의 특징점과 특징점 세트를 각각 S_i및 {S_i}(i = 1,2,···,I)로 표현하고, 파일 스트라이프 패턴의 특징점과 특징점 세트를 각각 F_j및 {F_j}(j = 1,2,···, J)로 표현한다. 검색스트라이프 패턴의 특징점의 좌표와 방향은 각각 (X_i, Y_i)와 D_i로 표현된다. 검색스트라이프 패턴의 특징점 S_i의 자특징점과 그 좌표는 각각 S_ik와 (X_ik, Y_ik)(k = 1,2,3,4)로 표현되고, 특징점 S_i와 그 자특징점 S_ik간의 관계는 R_ik로 표현된다.이와 같은 방식으로, 파일 스트라이프 패턴의 특징점 F_j의 좌표, 방향, 자특징점, 자특징점의 좌표 및 자특징점 간의 관계는 각각 (X_j, Y_j), D_j, F_jk,(X_jk, Y_jk) 및 R_jk로 표현된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템을 도시한 블록도로서, 스캐너와 같은 입력 장치로부터 공급된 검색 스트라이프 패턴의 화상 데이타로부터 특징점의 특성 {S_i:(X_i, Y_i), D_i, {S_ik}}을 추출하기 위한 특성 추출 수단(11); 언제든지 읽어 내어질 특성 추출 수단에 의해 추출된 특성을 저장하기 위한 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리(12); 언제든지 읽어 내어질 다수의 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 특성{F_j:(X_j, Y_j), D_j, {F_j}}이 작성되어 있는 파일 스트라이프 패턴 특성 메모리(13); 검색 스트라이프 패턴의 특징점 세트 {S_i} 각각의 좌표 (X_i, Y_i)와 방향 (D_i)를 X-Y 평면의 지정점(예컨대 원점) 주위로 지정된 각만큼 회전시킴으로써 회전된 특징점 세트 각각의 좌표와 방향을 발생시키기 위한 좌표 변환 수단(17); 언제든지 읽어 내어지는 좌표 변환 수단(17)에 의해 발생된 특성들을 저장하기 위한 회전 스트라이프 패턴 특성 메모리(14); 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리(12)에 저장되어 있는 검색 스트라이프 패턴의 특징점(S_i)과 파일 스트라이프 패턴 특성 메모리(13) 내에 작성되어 있는 파일스트라이프 패턴의 특징점(F_j) 간의 대응치(v_il)(앞으로 설명될 것임)를 평가하고, 특징점들(S_i, F_j) 간의 대응치(V_ij)가 임계치보다 크면 후보쌍 C_ij(S_i:F_j/V_ij)을 작성하기 위한 쌍 검사 수단(16); 쌍 검사 수단(16)에 의해 작성된 후보쌍이 등록되는 후보쌍 리스트(15); 검색 스트라이프 패턴의 특징점의 회전 좌표와 후보쌍 중 주목되는 후보쌍(후에 설명될 것임)들 각각의 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 회전 좌표에 의해 정해진 각각의 주목되는 후보쌍의 편차 좌표로 표시된 어드레스에서 일정 조건을 만족하는 후보쌍{C_ij(S_i:F_j/V_ij)} 각각의 대응치(V_ij)를 누적시키기 위한 편차 평면 메모리(18);및 특성 추출 수단(11), 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리(12), 파일 스트라이프 패턴 특성 메모리(13), 회전 스트라이프 패턴 특성 메모리(14), 후보쌍 리스트(15), 쌍 김사 수단(16),좌표 변환 수단(17) 및 편차 평면 메모리(18)를 제어하기 위한 제어 수단(10)을 포함한다.

X-Y 평면 상의 점(a, b)을 중심으로 한 회전각 c가 지정되면, 좌표 변환 수단(17)은 특징점 Si의 좌표(X_i, Y_i)와 방향(D_i)을 다음과 같이 회전된 좌표(X_i ^C, Y_i ^C)와 회전된 방향(D_i ^c)으로 변환시킨다.

X_ic = (X_i- a)cos(D_i- C) + (Y_i- b)sin(D_i- C)

Y_ic = (Y_i- a)cos(D_i- c) + (X_i- b)sin(D_i- c)

D_ic = D_i- c

좌표 변환 수단(17)은 또한 특징점 세트 {S_i}의 좌표를 고정각(예컨대 1.

4°)만큼 일정 횟수(예컨대 앞으로 20회, 뒤로 20회) 회전시킴으로써 일정수(예컨대 40)의 회전된 특징점 세트를 순차적으로 발생시킬 수도 있다.

이제, 도 3의 플로우챠트를 참조로 도 1의 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템의 동작에 대해 설명한다. 여기서는 도 16과 관련하여 설명된 종래 기술과의 비교를 위하여 회전된 특징점 세트는 매번 계산되는 것으로서 설명한다.

단계 31에서, 최대 대조 확인 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호 N과 최대 대조 확인치 MSC를 0으로 초기화한 후에, 특징점 세트 {S_i}는 특성 추출 수단(11)에 의해서 검색 스트라이프 패턴으로부터 추출되어, 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리(12)에 저장된다. 검색 스트라이프 패턴(S)는 스캐너와 같은 화상 입력 장치를 통해 직접 얻어지거나, 네트워크를 통해 원격 단말기로부터 전자 데이타 형태로 전송받을 수도 있다.

그 다음, 단계 32에서, 파일 스트라이프 패턴(F)의 J개 특징점 세트 {F_j}(j=1.2.…, J)와 그 ID 번호 n이 파일 스트라이프 패턴 특성 메모리(13)로부터 읽어 내어진다.

상관없이, 지정값 예컨대 ±28.0°내에 있는 경우에, 임계치보다 작지 않은 대응치(V_ij)를 주는 특징점 S_i와 특징점 F_j의 모든 쌍이 후보쌍 C_ij(S_i:F_j/V_ij)으로서 후보쌍 리스트(15)에 등록된다. 여기서, 방향차는 도 16의 처리 과정에 비해 제한이 있다. 그러나, 이러한 제한은 없어도 된다.

단계 33에서, 대응치(V_ij)는 쌍 검사 수단(16)에 의해 다음과 같이 평가된다.

쌍 검사 수단(16) 내에 생성되어 있는 임계치들 TT, TD, TR 및 TS 중에서, 단계 33에서는 TT, TR 및 TS에 대해서 고려한다. 검색 스트라이프 패턴 S의 각 특징점 S_i:(X_i, Y_i), Di, {S_ik}, {R_ik}(k = 1 내지 4)에 대해서, J개의 특징점 {F_j:(X_j, Y_j), D_j, {F_jk}(k = 1 내지 4}이 하나씩 입력된다. 특징점 S_i와 특징점 F_j간의 절대 방향차 ｜D_i-D_j｜가 TD(본예에서는 28.0°)보다 크지 않으면, 그들 사이의관계차 { ｜ R_ik- R_jk｜ }(k = 1 내지 4)가 체크되고, TR보다 작지 않은 관계차의 수 SPC가 TS보다 작지 않은 경우에는, 특징점 S_i와 F_j의 쌍이 대응치 V_ij를 수 SPC로 대체한 후보쌍 C_ij(S_i:F_j/v_ij)으로서 후보쌍 리스트(15)에 등록된다.

그 다음, 단계 34에서, 전체 후보쌍 세트 C_ij(S_i:F_j/V_ij) 중에서 다른 후보쌍의 대응치보다 작지 않은 대응치를 가진 일정수의 후보쌍 {C_mn(S_m:F_n/v_mn)}은 축후보로서 선택된다.

이 단계 34에서는, 최대 집중도 M, 가장 적절한 회전각 R 및 가장 적절한 변이 좌표 (ΔX, ΔY)도 0으로 초기화된다.

그 다음, 단계 35에서, 좌표 변환 수단(17)은 후보쌍 리스트에 등륵되어 있는 특징점 {S_i}의 좌표((X_i, Y_i)를 점(X, y)을 중심으로 회전각 r로 변환시켜서, 좌표(x, y)와 희전각 r을 이미 설명한 바와 같이 하나씩 특징점 S_m의 좌표(X_m, Y_m)와 축후보 {C_mn(S_m:F_n/v_mn)} 각각의 특징점들 간의 방향차로 대체시키고, 다음과 같이 각 후보쌍 C_ij(S_i:F_j/V_ij)의 대응치(V_ij)가 각 회전각 r에 대한 편차 평면 상에 플로트되고 누적된다.

주목되는 축후보 {C_mn(S_m:F_n/V_mn)}가 방향차 r을 가지면, 검색 스트라이프패턴의 특징점 S_m과 파일 스트라이프 패턴의 대응 특징점 F_n간의 기준 편차(ΔX_m,ΔY_m)는 ΔX_mn=X_m- X_n, ΔY_mn= Y_m- Y_n으로 정의된다.

그 다음, 모든 후보쌍 {C_ij(S_i:F_j/V_ij)}의 특징점 S_i의 회전된 좌표(X_i ^r,Y_i ^r)과 회전된 방향 D_i ^r이 그 대응 F_j의 좌표(X_j, Y_j)과 방향 D_j와 비교된다.

방향 편차 ΔD^r _ij와, 좌표 편차(ΔX^r _ij, ΔY^r _ij)와 기준 편차(ΔX_mn, ΔY_mn)의차는 다음 조건을 만족하면,

｜ ΔD^r _ij｜ = ｜ D^r _i- D_j｜ ≤TD,

｜ ΔX^r _ij- ΔX_mn｜ = ｜ (X^r _i- X_j) -(X_m- X_n) ｜ ≤TT

｜ ΔY^r _ij- ΔY_mn｜ = ｜ (Y^r _i- Y_j) -(Y_m- Y_n) ｜ ≤TT

후보쌍 {C_ij(S_i:F_j/V_ij)} 각각의 대응치(V_ij)가 ΔX - ΔY 이산 편차 평면 상의 좌표(ΔX^r _ij, ΔY^r _ij)에 의해 지정된 각 그리드 상에 플로트되고 누적된다.

이것은 대응치{v_ij}가 검색 스트라이프 패턴의 회전된 특징점 S_i ^r와 그 상대 특징점 F_j간을 연결하는 세그먼트가 주목되는 축후보의 세그먼트와 거의 평행한 후보쌍에 대해 플로트되고 누적된다는 것을 의미한다.

주목되는 축후보에 대해 모든 후보쌍이 체크된 후에는, 단계 36에서, 이산 편차 평면의 그리드들 중에서 대응치의 최대 누적도 M' 를 가진 집중 편차 좌표(ΔX' , ΔY' )가 검사되고, 최대 누적도 M' 가 최대 집중도 M보다 큰 경우에는, 가장 적절한 회전각 R과 가장 적절한 변이 좌표(ΔX, ΔY)가 최대 누적도 M' , 집중 편차 좌표(ΔX' , ΔY' )와 주목되는 축후보의 방향차 r로 대체된다.

이렇게 하여, 모든 축후보를 고려(단계 37에서 체크)할 때까지 단계 35와 36을 반복하면, 파일 스트라이프 패턴 F에 대해서 검색 스트라이프 패턴 S의 최대 집중도 M, 가장 적절한 회전각 R 및 가장 적절한 변이 좌표(ΔX, ΔY)가 얻어진다.

여기서, 본 실시예에서는 특징점 좌표에 상관없이, 각 특징점 방향에 대해 상대적으로 정의된 관계에 근거한 대응치들에 따라서 후보쌍, 결과적으로 축후보가 선택된다는 점에 유의한다. 그 다음, 검색 스트라이프 패턴 S의 가장 적절한 회전각 R 및 가장 적절한 변이 좌표(ΔX, ΔY)는 적절한 축후보의 특징점 좌표와 방향차에 상대적으로 결정된다. 그러므로, 검색 스트라이프 패턴 S의 특징점{S_i}의 가장 적절한 회전각 R 및 가장 적절한 변이 좌표(ΔX, ΔY)는 검색 스트라이프패턴 s의 절대 좌표나 배향과는 무관하게 얻어질 수 있다.

이것이 바로 도 16의 종래 기술에 대한 본 발명의 차이이자 장점이다.

단계 38에서 최대 집중도 M이 고정치보다 작다면, 의미있는 대응 관계가 없다고 생각하여 주목되는 파일 스트라이프 패턴의 대조 확인치 SC를 0으로 설정하고(단계 39), 제어는 다음 파일 스트라이프 패턴에 대한 대응 관계를 검증하기 위해 단계 32로 되돌아 간다.

최대 집중도 M이 고정치보다 크다면, 제어는 도 16의 종래 기술과 동일해도 되는 상세한 대조 확인을 수행하기 위해 단계 40으로 진행한다.

단계 40에서, 좌표 변환 수단(17)을 이용하여 조정치인 가장 적절한 회전각 R 및 가장 적절한 변이 좌표(ΔX, ΔY)를 조정된 특징점 세트 {}에 적용함으로써 모든 특징점 세트 {S_i}의 좌표와 방향이 조정된다.

단계 41에서, 원래의 특징점 세트 {S_i} 대신에 조정된 특징점 {}을 이용하여 후보쌍 {C_ij( S_i:F_j/v_ij)}가 선택된다.

그 다음, 단계 42에서, 중복된 후보쌍을 방출하여 쌍 리스트가 추출되고, 등록된 쌍의 각 대응치는 보강되거나 생략되고, 대응치들의 정규화된 합은 검색 스트라이프 패턴과 주목되는 파일 스트라이프 패턴과의 대조 확인치 SC로서 계산된다. 그에 관해 자세한 것은 후술될 것이다.

대조 확인치 SC가 최대 대조 확인치 MSC보다 큰 경우에는, 단계 43에서, 최대 대조 확인치 MSC는 대조 확인치 SC로 대체되고, 주목되는 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호n은 최대 대조 확인 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호 N으로 할당된다.

그 다음, 제어는 단계 32로 되돌아 가서, 대조 확인 작업을 수행할 파일 스트라이프 패턴이 더 이상 없을 때까지 단계 32 내지 43의 처리 과정을 반복한다.

마지막으로, 단계 44에서, 이렇게 수정된 최대 대조 확인치 MSC가 임계치와 비교된다. 최대 대조 확인치 MSC가 임계치보다 큰 경우에는, ID 번호 N이 최대 대조 확인 파일 스트라이프 패턴의 ID 번호로서 출력되고, 그렇지 아니한 경우에는 대조 확인 파일 스트라이프 패턴은 존재하지 않는다고 보고된다.

상술한 절차에서, 각 파일 스트라이프 패턴에 관련하여, 축후보의 방향차 r을 적용함으로써, 단계 35에서, 회전된 특징점 세트 {S_i}가 각 축후보에 대해 좌표 변환 수단(17)에 의해 매번 계산된다.

그러나, 파일 스트라이프 패턴이 많이 있는 경우에는, 엄청나게 많은 계산이 필요하게 된다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 특성 추출 수단(11)에 의해 검색 스트라이프 패턴으로부터 특징점 세트 {S_i}가 추출되는 경우에, 좌표 번환 수단(17)은 특징점 세트 {S_i}의 좌표를 고정량만큼 일정 횟수 회전시킴으로써 일정수의 회전된 특징점 세트를 순차적으로 생성할 수 있다.

도 14는 일정수의 회전된 특징점 세트가 사전에 생성되어 있는 도 1의 대조 확인 시스템의 동작 과정을 나타낸 플로우챠트이다.

도 3과 동일한 방식으로, 단계 31에서 특성 추출 수단(11)에 의해 검색 스트라이프 패턴 S로부터 특징점 세트 {S_i}가 추출된다.

그 다음, 단계 45에서, 특징점 세트 {S_i}의 좌표를 X-Y 평면의 예컨대 원점을 중심으로 고정된 각도(예컨대 1.4°)만큼 일정 횟수(예컨대 앞으로 20회, 뒤로 20회) 회전시킴으로써 일정수(예컨대 40)의 회전된 특징점 세트는 좌표 변환 수단(17)에 의해 순차적으로 계산된 다음에, 회전 스트라이프 패턴 특성 메모리(14)에 저장된다.

그 다음, 단계 32 내지 34에서 도 3과 동일한 방식으로 축후보 {C_mn(S_m:

F_n/v_mn)}가 선택된다.

단계 46에서, 방향차 r을 가진 축후보 {C_mn(S_m:F_n/V_mn)}에 대해서 기준 편차(ΔX^r _mn, ΔY^r _mn)가 다음과 같이 정의된다.

ΔX^r _mn= X^r _m- X_n,

ΔY^r _mn= Y^r _m- Y_n

여기서,(X^r _mn, Y^r _mn)는, 도 3의 단계 35에서 이용된 기준 편차 ΔX_mn= X_m-

X_n과 ΔY_mn= Y_m- Y_n대신에, 방향차 r로 억세스된 회전 스트라이프 패턴 메모리(14)로부터 읽어 내어진 축후보의 특징점 S_m의 회전 좌표이다·

그 다음, 회전 스트라이프 패턴 특성 메모리(14)로부터 읽어 내어진 모든 후보쌍 {C_ij(S_i:F_j/v_ij)}의 특징점 S_i의 회전된 좌표(X_i ^r, Y_i ^r)과 회전된 방향 D_i ^r이 그 대응 F_j의 좌표(X_j, Y_j)과 방향 D_j와 비교된다.

방향 편차 ΔD_ij ^r와, 좌표 편차(ΔX_ij ^r, ΔY_ij ^r)와 기준 편차(ΔX^r _mn, ΔY^r _mn)의 차는 다음 조건을 만족하면,

｜ ΔD_ij ^r｜ = ｜ D_i ^r- D_j｜ ≤TD,

｜ ΔX_ij ^r- ΔX^r _mn｜ = ｜ (X_i ^r- X_j) -(X^r _m- X_n) ｜ ≤TT,

｜ ΔY_ij ^r- ΔY^r _mn｜ = ｜ (Y_i ^r- Y_j) -(Y^r _m- Y_n) ｜ ≤TT

도 3의 단계 35에서 수행된 처리 과정과 유사한 방식으로, 후보쌍 {C_ij(S_i:F_j/V_ij)} 각각의 대응치(v_ij)가 ΔX - ΔY 이산 편차 평면 상의 좌표(ΔX_ij ^r, ΔY_ij ^r)에 의해 지정된 각 그리드 상에 플로트되고 누적된다.

그 당음, 도 3과 동일한 처리 과정 36 내지 43이 이어지고, 중복된 설명은 생략한다.

이제, 상세한 대조 확인 작업에 대해서 설명한다.

단계 41에서, 후보 쌍들의 대응값의 보충 및 생략은 다음과 같이 행해진다.

검색 스트라이프 패턴과 파일 스트라이프 패턴의 2 개의 대응하는 특징점간의 좌표 변이 및 방향 변이는 검색 스트라이프 패턴이 파일 스트라이프 패턴과 일치할 경우에는 좌표 조정후에 제로(0)로 수렴되어야 한다. 따라서, 조정된 특징점{}을 이용하는 34에서 선택된 것과 동일한 방식으로 후보쌍{ C_ij( :F_j/v_ij)} 을 선택한 후에 좌표 변이 및 방향 변이가 보다 엄격한 임계값 TTS 및 TDS로 검사되고, 다음의 조건들을 만족시기지 않는 후보 쌍들은 후보 쌍리스트 (15)로부터 제외된다.

｜ Δ D^R _ij｜ = ｜ Δ D^R _ij- D_j｜ ≤ TDS,

｜ Δ X^R _ij｜ = ｜ Δ X^R _i- X_j｜ ≤ TDS,

및

｜ Δ Y^R _ij｜ = ｜ Δ Y^R _i- Y_j｜ ≤ TDS,

여기서,(X^R _i, Y^R _i) 및 D^R _i은 조정된 특징점의 좌표 및 방향이다.

이것은 생략이다.

한편, 2 개의 특징점이 서로 대응할 때에, 이들의 자특징점도 서로 대응해야 한다.

도 5는 작성된 4 개의 후보 쌍, 즉 C₄₁(:F₁/v₄₁), C₄₂(:F₂/v₄₂), C₄₂( :F₅/v₄₅) 및 C₁₄(:F4/v₁₄)인 자특징점간의 대응 관계를 나타내는 패턴도이며, 특징점내지은 조정된 특징점이다. 특징점는 특징점의 자특징점, 즉 그의 제 1 상한에서의 특징점 S1에 가장 가까운 특징점이다. 특징점 F₂는 특징점 F₄의 자특징점이다.

가령 특징점이 특징점의 자특징점이고, 특징점 F₄가 특징점 F₂의 자특징점이나, 특징점 F₄는 특징점 F₁나 특징점 F₅의 자특징점이 아니라고 한다면, 후보 쌍 C₄₂(:F₂/v₄₂)의 대응값 v₄₂는 후보쌍 C_l4(:F₄/v_l4)의 대응값 v_l4에 가산되어 보충되고, 다른 대응값v_4l및 v₄₅는 그대로 남겨진다. 이것은 보층이다.

이상과 같이 보충 및 생략된 후보쌍 리스트(15)로부터, 도 14 혹은 도 15의 단계 55와 관련하여 상술한 것과 동일한 방식으로 쌍 리스트가 생성된다.

그후에, 쌍을 이루지 않은 특징점은 이들의 상대의 특징점이 무효 패턴 영역에서 발견되었는지의 여부, 흑은 이들이 대향 특징점중의 하나인지의 여부를 검사하여 이들의 중요성이 검사된다. 쌍을 이루지 않는 특징점의 상대의 특징점이 예를 들면, 융선의 중단 혹은 노이즈로 인하여 예를 들면, 불명료한 상의 무효 영역에서 발견되었거나 혹은 쌍을 이루지 않은 특징점이 대향 특징점의 하나이면, 검증을 거치도록 유효 특징점에서 제외된다.

이렇게 대응값을 개정한 후에, 유효 특징점의 수로서 쌍 리스트의 대응값의 합을 공칭화함으로써, 대조 확인값이 계산된다(단계 42에서).

이하, 구체적으로 대조 확인을 행하는 예에 대하여 설명한다. 그러나, 본발명의 영역내에서의 구체적인 대조 확인에 대해서는 적절한 방법이 적용될 수 있다. 본 발명의 특징은 이하 설명되는 바와 같이 특징점{Si}의 가장 적절한 회전각도 R 및 가장 적절한 위치 변이 좌표(ΔX, ΔY)가 지문의 중심 위치 혹은 손가락끝의 배향과 같은 검색 스트라이프 패턴 S의 절대 좌표에 독립적인 검색 스트라이프 패턴 S의 좌표 조정을 위해서 얻어 질 수 있다는 점에 있다.

다음절에서는 상술한 개략적인 대조 확인, 즉 좌표 조정의 구체적인 예에 대하여 도 6 내지 도 13을 참조하여 설명한다.

도 6은 검색 스트라이프 패턴을 나타내는 지문 S의 예를 나타내는 패턴도이며, 도 7은 도 6의 지문의 대조 확인이 검증된 파일 스트라이프 패턴을 나타내는 지문 F의 다른 예를 나타내는 패턴도이다. 도 6 및 도 7에서, 긴 화살표S 또는 F는 관련 상의 중심에서 그의 원점을 갖는 잠정적 X-Y평면에서의 Y방향을 나타낸다.

도 6에서, 검색하는 지문 S의 특징점은 심볼내지로 표시되며, 그 각각의 4 개의 코너에서의 4 개의 숫자 각각은 각 특징점의 관련 상한의 관계를 나타낸다. 관계가 특정되지 못한 경우에 숫자대신에 X로 표현된다. 각 특징점에서 시작되는 짧은 화살표는 특징점의 방향을 나타낸다. 예를 들면, 특징점의 제 1 내지 제 4상한의 관계는 각각(0,3,1. x)이다. 특징점내지의 4 개의 상한의 관계는 각각(1,0,1, x) 내지 (0,1, x, x)이다.

도 7에서, 파일 지문F의 특징점은 심볼 ① 내지 ⑬로 표시된다. 관계 및 방향은 동일하게 표현된다. 특징점 ① 내지 ⑬의 4개의 상한의 관계는 각각(1,0,4,0) 내지 (3,0, x, x)이다.

후보쌍을 전부 작성하기 위한 대응 평가는 쌍 검사 수단(16)에 의해서 다음과 같이 행해진다.

먼저, 검색하는 지문S의 특징점과 파일 지문F의 특징의 가능한 모든 쌍들 의 2 개의 특징점간의 방향 차이가 절대값이 임계값 TD이하(예를 들면,45° )인 방향차이를 갖는 쌍들을 선택하기 위해서 검사된다. 이어서, 선택된 쌍들 각각의 4 개의 관계들의 2 개의 세트들 간의 차이가 검사된다. 2 개의 대응하는 관계들의 차이가 임계값 TR, 예를 들면 1이하인 히트 상한들의 수가 임계값 TS, 예를 들어 선택된 쌍에서 2 이하이면, 선택된 쌍은 히트 상한의 수와 동일한 대응값 v로 주어진 후보 쌍으로서 작성된다.

예를 들어, 도 6의 특징점의 4 개의 관계들은 (0,3,1, x)이며, 도 7의 특징점 ②의 관계들은 (0,2,2,4)이다. 따라서, 특징점간의 관계들의 4개의(절대값)차이는 (0,1,1, ?)이되며, 3 개의 히트 상한을 제공하므로, 특징점및 ②의 쌍은 후보 쌍(:②/3)으로서 후보쌍 리스트(15)에 작성된다.

따라서, 다음의 15개의 후보쌍들은 도 6의 검색하는 지문S와 도 7의 파일 지문F간에 작성된다.

즉, 특징점에 대해서:(:②/3),(:③/2),(:⑦/2)

특징점에 대해서:(:③/3),(:⑦/3),(:②/2),(:⑨/2)

특징점에 대해서:(:③/3),(:⑨/2),(:⑩/2)

특징점에 대해서:(:③/2),(:⑦/2),(:⑩/2),(:⑨/2)

특징점에 대하여:(:⑦/2)

도 8은 도 6 및 도 7에서의 특징점이 동일한 평면에서 병렬로 도시되어 있는 개략적 도면이다. 후보쌍 리스트 15에 작성된 각 후보쌍의 2 개의 특징점간에 이들을 접속시키는 실선이 그어져있다.

후보쌍들중에 축후보들이 선택된다. 모든 후보쌍들은 축후보로서 지명될 수 있다. 그러나, 특정한 값(예를 들면, 3)보다 작지 않은 대응값을 가진 후보쌍을 선택하거나 혹은 축 쌍들의 특정한 수를 대응값정도로 선택함으로써 축후보들의 수를 감소시키는 것이 실용상 더 낳다. 여기, 이 실시예에서는 3 보다 작지않은 대응값을 갖는 후보쌍들이 축후보로서 선택된다. 즉 (:②/3), (:③/3), (⑦/3) 및 (:③/3)이 선택된다.

도 9는 도 3의 단계 35에서 행해진 처리 과정을 나타내는 개략도이다. 여기서, 축후보(:②/3)가 고려되며, 검색하는 지문 S의 특징점은 특징점②의 방향에 특징점의 방향이 일치하도록 특징점주위로 회전된다. 여기서, 실선들이 후보쌍들의 2 개의 특징점간에 그어져 있는데, 이것은 개략적으로 변이 집중의 레벨을 나타낸다.

도 9에는 임계값TD(45°)내에서의 방향 차이 및 TT내에서의 좌표 변이 차이(특징점및 ②)간의 기준 변이에 대한)를 가진 다음의 5 개의 후보쌍이 있다.즉,(:②),(:⑦),(:⑨),(:⑩)및 (:①)이다.

도 10은 다른 축후보(: ③/3)를 고려함으로써 도 9와 동일한 방식으로 얻어진 개략적인 도면이다. 여기서, 후보쌍(: ②)은 TT내에서의 좌표 변이 차이를 갖지만, 그의 방향 차이는 TD=45°보다 큰 약 90°이다. 따라서, 거기에는 하나의 후보쌍(:③)밖에는 없으며, 축후보 자체는 조건을 만족시킨다.

도 11에서는 여전히 다른 축후보(:⑦/3)가 고려되며, 도 9에서의 후보쌍과 동일한 수가 조건을 만족시긴다. 그러나, 도 9의 것보다도 도 11에서 실선이 보다 잘 배열되어 있으므로, 도 9보다 밀한 집중도를 제공한다.

여전히 다른 축후보(:③)를 고려함으로써 얻어진 도 12는 조건을 만족시키는 어떤 다른 후보쌍도 갖고 있지 않은 집중도가 떨어지는 것을 보여주고 있다.

따라서, 축후보(:⑦)는 검색 지문 S의 특징점내지을 파일 지문 F에 맞추는데 적용되는 최적의 회전 각도 R및 최적의 위치 변이 좌표(ΔX, ΔY)를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

도 13은 비교적 파일 지문 F에 맞게 조정된 특징점내지을 나타내고 있는데, 여기서, 6개의 쌍들은 구체적인 대조 확인이 이루어진후에 대조 확인값 SC의 계수용으로서 쌍 리스트에 등록되게 되며, 특징점는 특징점⑦과 중첩되어 있다.

상술한 바와 같이, 검색 스트라이프 패턴의 특징과 파일 스트라이프 패턴의 특징점간의 대응은 그들의 거리, 방향 혹은 관계를 그들의 각각의 이웃하는 특징점과 비교함으로써 평가될 수 있다. 따라서, 지문의 중심 위치 및 손가락 끝의 배향과 같은 절대 방향 및 위치의 어느 하나 혹은 양자를 특정할 수 없을 때 조차도, 검색 스트라이프 패턴의 절대 방향 및 위치를 평가하지 않고서도 가능한 대응하는 2 개의 특징점을 선택함으로써 작성될 수 있다.

또, 본 발명에서는 검색 스트라이프 패턴의 특징점을 파일 스트라이프 패턴의 특징점에 맞게 조정하기 위해 인가되는 최적의 회전각 및 최적의 위치 변이 좌표가 후보쌍중의 좌표 조정 기준으로서 가장 집중된 좌표 변이를 제공하는 최적의 축후보를 선택하고, 좌표 조정 기준으로서 각 축후보를 적용시킴으로써 계산된 변이 분포를 참조함으로써 얻어 질 수 있다. 따라서, 검색 스트라이프 패턴의 최적의 좌표 조정이 검색 스트라이프 패턴의 위치를 알아내거나 방향을 알아내기 위해서 전문가가 수동으로 행하는 노력을 들이지 않고서도 행해 질 수 있다.

또한, 미리 검색 스트라이프 패턴의 특징점의 회전 좌표 및 회전 방향의 데이타 세트의 특정한 수를 마련함으로 인하여, 변이 분포의 집중도가 검사될 때에 좌표 조정 기준으로서 가해진 각 축후보를 참조함으로써 일시적으로 회전 데이타 세트가 용이하게 얻어 질 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 최적의 축후보가 고속으로 결정될 수 있다.

지금까지, 몇몇의 실시예와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이러한 실시예의 범위로 본 발명의 영역이 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 5를 참조로한 대응 값의 보충은 도 3 혹은 도 4의 단계 33에서 후보쌍들을 작성할 때에도 적용될수 있다. 또한, 구체적인 대조 확인은 최적의 그리고 제2의 최적의 축후보를 중에서 최고 대조 확인 값SC를 얻기 위해서 이들을 이용하는 2 또는 그 이상의 조정된 특징점의 세트와 관련하여 행해질 수 있다.

Claims

검색 스트라이프 패턴과 사전에 등록된 다수의 파일 스트라이프 패턴 중 하나의 파일 스트라이프 패턴과의 대조 확인을 검증하기 위한 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템에 있어서, 상기 검색 스트라이프 패턴으로부터 특징점의 특성을 추출하기 위한 특성 추출 수단(11); 상기 특성 추출 수단(11)에 의해 추출된 특성을 저장하기 위한 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리(12); 상기 다수의 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 특성이 작성되어 있는 파일스트라이프 패턴 특성 메모리(13); 상기 검색 스트라이프 패턴 특성 메모리(12)에 저장되어 있는 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점과 상기 파일 스트라이프 패턴 특성 메모리(13) 내에 작성되어 있는 상기 파일 스트라이프 패턴의 특징점 간의 대응치를 평가하기 위한 쌍 검사 수단(16); 후보쌍들이 등록되어 있되, 상기 후보쌍들 각각은 특징점들 간의 대응치를 평가하는 상기 쌍 검사 수단(16)에 의해 서로 유사한 것으로 결정된 상기 검사 스트라이프 패턴의 특징점과 상기 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 쌍인 후보쌍 리스트(15); 상기 검색 스트라이프 패턴의 상기 특징점 각각의 좌표를 상기 특징점 각각의 상기 좌표가 정의된 X-Y 평면의 지정점 주위로 지정된 회전각만큼 회전시킴으로써 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점 각각의 회전 좌표를 계산하기 위한 좌표 변환 수단(17); 상기 회전각의 각각의 값으로 억세스될 상기 좌표 변환 수단(17)에 의해 계산된 상기 검사 스트라이프 패턴의 각 특징점의 상기 회전 좌표를 저장하기 위한 회전 스트라이프 패턴 특성 메모리(14); 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점의 상기 회전 좌표와 상기 후보쌍들 각각의 상기 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 좌표 간의 차이인 상기 후보쌍 각각의 편차 좌표로 표시된 어드레스에서 일정 조건을 만족하는 상기 후보쌍 각각의 대응치를 누적시키기 위한 편차 평면 메모리(18);및 제어 수단(10)을 포함하되, 상기 제어 수단은 상기 후보쌍들 중에서 축후보들을 선택하고, 상기 축후보들 각각의 2개 특징점 간의 방향차에 해당하는 회전각을 가지고 상기 좌표 변환 수단에 의해 계산된 상기 회전 좌표로부터 얻어진 상기 편차 좌표에 따라서 상기 일정 조건을 만족하는 상기 후보쌍 각각의 상기 대응치를 누적시키는 상기 편차 평면 메모리를 제어함으로써, 상기 축후보들 각각에 대해 상기 대응치의 최대 누적을 주는 집중 편차 좌표를 얻고, 상기 축후보들 중에서 상기 최대 누적의 최대치를 주는 가장 적절한 축후보를 찾고, 상기 가장 적절한 축후보에 의해 주어진 상기 방향차와 상기 집중 편차 좌표를 각각 상기 검색 스트라이프 패턴의 가장 적절한 회전각과 가장 적절한 변이 좌표로 결정하고, 그리고 상기 가장 적절한 회전각과 상기 가장 적절한 변이 좌표를 이용하여 상기 검색 스트라이프 패턴과 상기 파일 스트라이프 패턴과의 상세한 대조 확인을 수행하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단(10)은 상기 축후보 각각의 방향차를 상기 편차 평면 메모리(18)를 통해 상기 축후보 각각에 대해 최대 누적을 주는 상기 집중 편차 좌표를 얻기 위한 회전각으로 지정하여 상기 회전 좌표를 매번 계산하는 상기 좌표 변환 수단(17)을 제어하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단(10)은 고정점을 중심으로 서로 고정 각도만큼 차이나는 회전각을 가지고 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점 각각의 상기 회전 좌표의 특정수의 데이타 세트를 계산하는 상기 좌표 변환 수단(17)을 제어하고, 상기 제어 수단(10)은 상기 축후보들 각각에 대해 최대 누적을 주는 상기 집중 편차 좌표를 얻기 위하여, 상기 축후보들 각각의 방향차와 동일한 회전각으로 억세스된 상기 회전 스트라이프 패턴 특성 메모리(14)로부터 읽어 내어진 상기 회전 좌표로부터 얻어진 상기 편차 좌표에 따라서 대응치를 누산하는 상기 편차 평면 메모리(18)를 제어하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.
제1항에 있어서, 제1 특징점과 제2 특징점 간의 대응치는 상기 제1 특깅점의 관계가 상기 제2 특징점의 대응 관계와 제1 임계치 내의 차이를 갖는 수많은 경우에 따라서 정의되고, 상기 제1 특징점과 상기 제1 특징점의 4개 자특징점 중 하나 간의 수많은 융선이고, 상기 제1 특징점의 상기 4개 자특징점 각각은 원점이 상기 제1 특징점의 일 위치에 있고 y축이 상기 제1 특징점의 일 방향에 있는 제1 국소 x-y 평면의 4개사분면 각각에서의 상기 제1 특징점의 최근거리 특징점이고, 상기 제2 특징점의 상기 대응 관계는 상기 제2 특징점과 상기 제2 특징점의 대응 자특징점 간의 수많은 융선이고, 상기 제2 특징점의 상기 대응 자특징점은 원점이 상기 제2 특징점의 일 위치에 있고 y축이 상기 제2 특징점의 일 방향에 있는 제2 국소 x-y 평면의 대응 사분면에서의 최근거리 특징점인 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제2 특징점의 상기 대응 자특징점 간에 계산된 상기 제1 특징점의 상기 4개 자특징점의 대응치들을 고려하여 상기 제1 특징점과 상기 제2 특징점 간의 대응치가 수정되는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.
제1항에 있어서, 만일 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점과 상기 파일 스트라이프 패턴의 특징점 간의 방향차가 제2 임계치보다 크지 않다면, 상기 쌍 검사 수단(16)은 상기 대응치를 평가하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 축후보쌍은 제3 임계치보다 작지 않은 대응치를 가진 상기 후보쌍들 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 스트라이프 페턴 대조 확인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 축후보들은 상기 후보쌍들 중에서 선택된 일정수의 쌍이고, 상기 후보쌍들 각각은 상기 후보쌍의 나머지 후보쌍들 중 임의의 후보쌍의 대응치보다 작지 않은 대응치를 갖는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 좌표 변환 수단(11)은 상기 특징점 각각의 방향을 지정된 상기 회전각만큼 회전시켜 상기 검색 스트라이프 패턴의 각 특징점의 회전 방향을 더 계산하고, 상기 일정 조건은 상기 검색 스트라이프 패턴의 특징점의 회전 방향과 상기 후보쌍 각각의 상기 파일 스트라이프 패턴의 특징점의 방향 간의 차이가 제4 임계치보다 크지 않고, 상기 후보쌍 각각의 상기 편차 좌표들과 상기 축후보 각각의 상기 편차 좌표들 간의 차이들 각각은 제5 임계치보다 크지 않다는 것인 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단(10)은 적어도 한 세트의 방향차와 집중 편차를 더 이용하여 상기 상세한 대조 확인 작업을 수행하고, 상기 적어도 한 세트 각각은 가장 적절한 축후보이외의 축후보 각각과 적절하게 관련된 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 대조 확인 시스템.