KR101561107B1 - 화상 판독 장치 - Google Patents

화상 판독 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101561107B1
KR101561107B1 KR1020137017639A KR20137017639A KR101561107B1 KR 101561107 B1 KR101561107 B1 KR 101561107B1 KR 1020137017639 A KR1020137017639 A KR 1020137017639A KR 20137017639 A KR20137017639 A KR 20137017639A KR 101561107 B1 KR101561107 B1 KR 101561107B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
light
finger
subject
ccd
Prior art date
Application number
KR1020137017639A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130105694A (ko
Inventor
데츠이치로 야마모토
Original Assignee
엔이씨 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔이씨 엔지니어링 가부시키가이샤 filed Critical 엔이씨 엔지니어링 가부시키가이샤
Publication of KR20130105694A publication Critical patent/KR20130105694A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101561107B1 publication Critical patent/KR101561107B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1312—Sensors therefor direct reading, e.g. contactless acquisition
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1335—Combining adjacent partial images (e.g. slices) to create a composite input or reference pattern; Tracking a sweeping finger movement
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00795—Reading arrangements
    • H04N1/00827—Arrangements for reading an image from an unusual original, e.g. 3-dimensional objects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

화상 판독 장치(1)는, 상면에 손가락(6)이 재치됨과 함께, 하면으로부터 입사된 광을 확산시키는 확산판(5)과, 확산판(5)의 하면측으로부터 소정의 조사 각도로, 확산판(5) 위에 재치된 손가락(6)에 대하여 광을 조사하는 광원(11)과, 확산판(5) 위에 재치된 손가락(6)에 의한 광원(11)으로부터 출사된 광의 반사광이 입사되는 미러(13)와, 미러(13)에 의해 반사된 광을 수광함으로써, 확산판(5) 위의 손가락(6)을 확산판(5)의 하면측으로부터 주주사 방향으로 촬영하며, 화상 신호를 출력하는 CCD(12)와, 광원(11), 미러(13) 및 CCD(12)를 적어도 포함하는 판독 유닛(3)을 부주사 방향으로 이동시키는 모터(25)를 구비한다. 손가락(6)이 재치되는 확산판(5)의 상면은 확산면으로 하고, 광원(11)으로부터의 광이 입사되는 확산판(5)의 하면은 비확산면으로 한다.

Description

화상 판독 장치{IMAGE READING DEVICE}
본 발명은, 검지대의 이면측에서 피사체를 촬영함으로써 피사체의 표면 상(像)을 판독하는 화상 판독 장치에 관한 것이며, 특히 선예(鮮銳; sharp clear)한 화상을 얻는 데 적합한 장치에 관한 것이다.
종래, 개인을 특정하는 방법의 하나로서, 지문을 이용하는 것이 있다. 이 방법에서는, 지문의 화상을 장치에 입력하고, 그 입력된 화상과 미리 등록된 지문의 화상을 대조하여 특정하는 것이 일반적이다. 지문 화상의 입력 방법으로서는, 예를 들면 피사체인 손가락을 검지대에 올려둔 상태에서 검지대의 이면측에서 광을 조사한다. 이어서, CCD(Charge-Coupled Devices) 등의 이차원 센서에 의해 손가락을 촬영한다.
상술한 방법에서는, 손가락에 조사된 광의 반사광을 이차원 센서에 의해 수광하고, 수광된 광의 강도에 따라 지문의 요철을 화상화한다. 그러나, 상술한 방법에서는, 이차원 센서에 의해 수광되는 광이 미약하기 때문에, 지문의 요철을 나타내는 선명한 화상을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.
최근에는, 이러한 문제를 감안한 장치가 제안되고 있다. 이들 장치에서는, 검지대에 다양한 광학 부재를 이용하여, 손가락의 요철간에 콘트라스트(contrast)의 차이를 크게 함으로써, 지문의 요철을 선명하게 하고 한다. 예를 들면, 인용문헌 1, 2 및 3에는, 각각 프리즘 렌즈, 광 파이버 플레이트 및 도광판을 검지대에 사용해서 지문 화상을 취득하는 장치가 기재되어 있다.
일본국 특개2003-50993호 공보 일본국 특허 제2579375호 공보 일본국 특개평10-143663호 공보
그러나, 인용문헌 1 및 2에 기재된 장치는, 프리즘 렌즈 및 광 파이버 플레이트를 각각 사용하고 있다. 그 때문에 이들 광학 부재를 배치할 스페이스를 장치의 내부에 확보할 필요가 있어, 장치 전체를 소형화하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다. 또한, 프리즘 렌즈 및 광 파이버 플레이트는, 특수한 광학 부재이기 때문에, 장치의 비용이 증대된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 인용문헌 3에 기재된 장치는, 검지대로서 도광판을 사용한다. 이 장치는 충분한 콘트라스트를 얻을 수 없기 때문에, 지문 화상을 선예화하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
인용문헌 1 ~ 3에 기재된 장치는, 수광부에 이차원 센서를 이용하고 있다. 그 때문에, 1매의 지문 화상을 취득하기 위해 복수의 화상을 합성할 필요가 있다. 이 경우, 합성되는 화상간의 이음부에 왜곡이 생긴다. 따라서, 화상을 합성할 때에 왜곡을 보정하고, 합성 후의 화상으로부터 왜곡을 제거하는 등의 화상 처리가 필요해진다. 따라서, 이 장치에는, 이러한 화상 처리를 행하기 위한 적절한 구성을 구비해둘 필요가 있기 때문에, 화상 처리용 회로나 소프트웨어가 복잡화되고, 장치의 고액화를 초래한다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 상기 종래의 기술에 있어서의 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명은, 취득하는 화상을 선예화시킬 수 있음과 함께, 장치를 소형화할 수 있고, 저가격화를 도모하는 것이 가능한 화상 판독 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 일 측면은, 지문 또는 다른 피사체의 화상을 판독하는 화상 판독 장치에 있어서, 광을 투과하는 판(plate) 형상 부재로 구성되며, 상기 피사체를 재치(載置)하는 피사체 재치 유닛과, 상기 피사체에 대하여 광을 조사하는 광원과, 상기 피사체를 촬영하며 상기 피사체와 연관된 화상 신호를 출력하는 촬영 수단을 포함하는 화상 판독 유닛을 구비하고, 상기 화상 판독 유닛은, 상기 피사체 재치 유닛의 상기 피사체가 접하는 면의 이면측에 위치하며, 상기 촬영 수단이 구비하는 라인 센서를 이용하여 상기 피사체의 수광면의 1라인을 주주사로서 판독하는 화상 판독 수단과, 상기 주주사에 대하여 수직인 부주사 방향으로 상기 화상 판독 유닛을 이동시키는 반송 수단을 더 포함하고, 상기 피사체 재치 유닛은, 광을 확산시키는 확산 부재를 갖는다.
본 발명에 따르면, 광원으로부터 출사된 광을 확산 부재를 이용하여 확산시킴으로써, 콘트라스트가 선명한 화상을 취득할 수 있다. 그 때문에 화상을 선예화시키는 것이 가능해진다. 또한, 특수한 광학 부재를 사용하지 않고 확산 부재를 사용해서, 장치를 소형화할 수 있음과 함께, 장치의 저가격화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따르면, 취득한 라인마다의 복수의 화상 데이터의 세트를 단지 서로 연결시켜서 화상을 취득할 수 있다. 고도의 화상 합성 처리를 행할 필요가 없다. 신호 처리용 회로 및 소프트웨어의 복잡화를 해소할 수 있고, 장치의 저가격화를 도모하는 것이 가능해진다.
상기 화상 판독 장치에 있어서, 상기 확산 부재는, 상기 피사체가 재치되는 면에 확산면을 가질 수 있다. 이에 따라 확산 부재에 의해 확산된 광을 피사체에 대하여 효율적으로 조사할 수 있으므로, 화상을 선예화시키는 것이 가능해진다.
상기 화상 판독 장치에 있어서, 상기 확산 부재는, 입사광을 상기 부주사 방향으로 확산시킬 수 있다. 이에 따라 확산 부재에 의해 확산된 광을 피사체에 대하여 효율적으로 조사할 수 있으므로, 화상을 선예화시키는 것이 가능해진다.
상기 화상 판독 장치에 있어서, 상기 광원은, 상기 확산 부재가 광을 확산시키는 각도에 따라 상기 조사 각도를 결정할 수 있다.
상기 피사체가 상기 피사체 재치부와 접하는 위치에 있어서 광의 입사 각도와 동일한 반사 각도로 반사된 광을 상기 라인 센서가 수광하도록, 상기 광원 및 상기 라인 센서를 배치할 수 있다. 이에 따라 광원으로부터 피사체에 대하여 조사된 광의 반사파를 효율적으로 라인 센서가 수광하게 할 수 있다. 화상을 더 선예화시키는 것이 가능해진다.
상기 화상 판독 장치는, 상기 확산 부재의 표면에 부착되며, 상기 피사체에 의해 가압되는 가압 위치를 나타내는 상기 부주사 방향의 좌표 정보를 출력하는 터치 패널과, 상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보에 의거하여, 상기 피사체의 가압 위치가 상기 부주사 방향으로 이동한 이동 거리를 검출하는 검출 수단을 더 구비할 수 있고, 상기 반송 수단은, 상기 검출 수단에 의해 검출되는 이동 거리에 의거하여, 상기 피사체의 전동(rolling) 움직임에 추종시켜서 상기 화상 판독 유닛을 상기 부주사 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 피사체를 전동시켰을 경우에도 화상을 선예화시키는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 화상 판독 장치는, 취득하는 화상을 선예화시킬 수 있음과 함께, 장치를 소형화할 수 있고, 저가격화를 도모하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 제 1 실시형태를 나타낸 외관도이며, 도 1의 (a)는 사시도, 도 1의 (b)는 상면도.
도 2는 도 1의 화상 판독 장치의 단면도.
도 3은 도 2의 Ａ선 화살표 방향에서 본 도 2의 CCD의 상면도.
도 4는 도 1의 화상 판독 장치의 기능 구성의 일례를 나타낸 블록도.
도 5는 도 1의 화상 판독 장치의 동작 순서를 설명하기 위한 플로차트.
도 6은 확산판을 이용했을 경우의 지문 화상의 선예화에 관하여 설명하기 위한 개략 설명도이며, 도 6의 (a)는 지문의 융선부, 도 6의 (b)는 지문의 골부에 광을 조사해서 화상을 취득할 경우의 도면.
도 7은 미러의 배치에 관하여 설명하기 위한 개략 설명도.
도 8은 입사각 및 반사각을 동일하게 했을 경우의 지문 화상의 선예화에 관하여 설명하기 위한 개략 설명도이며, 도 8의 (a)는 지문의 융선부, 도 8의 (b)는 지문의 골부에 광을 조사해서 화상을 취득할 경우의 도면.
도 9는 취득한 지문 화상의 일례를 나타낸 개략 설명도이며, 도 9의 (a)는 확산판(5)을 이용했을 경우의 지문 화상, 도 9의 (b)는 확산판(5)을 이용하지 않을 경우의 지문 화상을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 제 2 실시형태를 나타낸 외관도이며, 도 10의 (a)는 사시도, 도 10의 (b)는 상면도.
도 11은 도 10의 화상 판독 장치의 단면도.
도 12는 도 11의 Ａ선 화살표 방향에서 본 도 11의 CCD의 평면도.
도 13은 도 10의 화상 판독 장치의 기능 구성의 일례를 나타낸 블록도.
도 14는 도 13의 좌표 검출 수단 및 이동 검출 수단의 구성의 일례를 나타낸 블록도.
도 15는 손가락 가압 위치의 검출 방법을 나타내는 개략 설명도.
도 16은 판독 개시 위치까지의 이동 거리의 산출 방법을 나타내는 개략도.
도 17은 손가락의 이동 거리의 검출 방법을 나타내는 개략도.
도 18은 화상 데이터의 유효화 및 무효화의 선별 방법을 나타낸 타이밍도.
도 19는 도 10의 화상 선별 수단의 구성의 일례를 나타낸 블록도.
도 20은 도 10의 모터 제어 수단의 구성의 일례를 나타낸 블록도.
도 21은 도 10의 화상 판독 장치의 동작 순서를 나타낸 메인 플로차트.
도 22는 판독 유닛의 위치 보정을 나타내는 개략 설명도이며, 도 22의 (a)는 보정 전, 도 22의 (b)는 보정 후의 상태를 나타낸 도면.
도 23은 도 21의 판독 종료 처리의 동작 순서를 나타낸 서브 플로차트.
도 24는 손가락의 전동과 CCD의 이동간의 관계를 나타내는 개략 설명도.
도 25는 도 10의 화상 판독 장치의 동작을 나타낸 타이밍도이며, 터치 패널 상에 재치한 손가락을 정전(正轉) 방향으로만 전동시켰을 경우의 동작 타이밍을 나타낸 도면.
도 26은 도 10의 화상 판독 장치의 동작을 나타낸 타이밍도이며, 터치 패널 위에 재치한 손가락의 전동 방향을 반전시켰을 경우의 동작 타이밍을 나타낸 도면.
도 27은 손가락의 반전 전동과 CCD의 이동간의 관계를 나타내는 개략도.
도 28은 손가락의 가압 위치의 이동 거리가 라인 폭에 도달했는지의 여부를 판정하는 방법의 다른 예를 나타낸 개략도.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명의 제 1 실시형태를 설명한다. 제 1 실시형태에서는, 본 발명에 따른 화상 판독 장치를, 지문 화상을 판독하는 화상 판독 장치에 적용했을 경우를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 제 1 실시형태를 나타낸다. 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 이 화상 판독 장치(1)는, 스캐너 프레임(2)과, 스캐너 프레임(2) 내에 수용되어, 모터 구동에 의해 부주사 방향으로 이동 가능하게 구성된 판독 유닛(3)과, 스캐너 프레임(2) 위에 배치된 투명한 플래튼 글래스(4)와, 플래튼 글래스(4) 위에 배치된 확산판(5)을 구비하고 있다. 한편, 도시를 생략하고 있지만, 스캐너 프레임(2)의 내측에는, 슬라이드 레일이 탑재된다. 판독 유닛(3)에는, 슬라이드 레일과 맞물리는 기어, 및 기어를 회전시키는 모터가 탑재된다.
확산판(5)은, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상방에서 볼 때 장방형상으로 형성되며, 도 2에 나타낸 바와 같이, 피사체인 손가락(6)을 재치하는 재치대로서 사용된다. 확산판(5)은, 예를 들면 글래스나 수지 등으로 형성된 기재의 한쪽의 면(확산면)을 간유리(frosted glass)(사면(sand surface)) 형태로 하는 처리가 실시되어, 다른 쪽의 면으로부터 입사되는 광을 확산시키는 것이다.
확산판(5)은, 손가락(6)이 재치되는 면이 확산면으로 되고, 후술하는 광원(11)으로부터의 광이 입사되는 면이 비확산면이 되도록 배치된다. 또한, 확산판(5)은, 입사되는 광이 판독 유닛(3)의 부주사 방향으로 넓어지고, 주주사 방향으로 좁아져 확산되도록 배치된다. 이렇게 확산판(5)을 배치함으로써, 입사되는 광의 확산 범위(영역)는, 예를 들면 판독 유닛(3)의 부주사 방향을 장축으로 하는 타원 형상이 된다. 이는, 확산된 광을 손가락(6)에 대하여 효율적으로 조사할 수 있다. 확산판(5)의 태양은, 이 예로 한정되지 않는다. 예를 들면 시트 형상이나 필름 형상의 것을 확산판(5)에 사용할 수 있다.
플래튼 글래스(4)는, 확산판(5) 위에 손가락(6)이 재치될 때의 지지대로서 기능한다. 플래튼 글래스(4)는, 예를 들면 확산판(5)보다 강도가 높은 투명 글래스에 의해 구성된다.
판독 유닛(3)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 확산판(5) 위에 재치된 손가락(6)에 광을 조사하는 광원(11)과, 화상을 촬영하는 CCD(Charge-Coupled Devices)(12)와, 손가락(6)의 지문 상을 CCD(12)의 수광면에 안내하는 미러(13) 및 광학 렌즈(14)와, 이들 광원(11), CCD(12), 미러(13) 및 광학 렌즈(14)를 수용하는 유닛 케이싱(15)을 구비하고 있다.
광원(11)으로부터의 광의 조사 각도는, 확산판(5)의 확산각에 따라 결정된다. 광원(11)으로부터의 광의 조사 각도의 결정 방법은, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 실험에 의해 결정해도 된다. CCD(12)는, 1라인 단위로 화상을 촬영하고, 수광된 광을 화상 신호로 변환해서 출력하는 1차원 CCD(라인 센서)이다. CCD(12)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 주주사 방향으로 연장되도록 배치된다. 미러(13)는, 피사체에 의해 반사된 광을 수광하고, 광학 렌즈(14)에 대하여 반사한다. 미러(13)의 수광 각도는, 예를 들면 실험에 의해 결정될 수 있다.
도 4는 화상 판독 장치(1)의 기능 구성을 나타낸 블록도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 화상 판독 장치(1)는, 광원(11)과, CCD(12)와, 화상 출력 신호(φTG)를 공급해서 CCD(12)를 구동하며, CCD(12)로부터 정기적으로 화상 신호(아날로그 신호)(IS)를 출력시키는 CCD 드라이버(21)와, 외부로부터의 판독 커맨드(판독 지령)에 따라, CCD 드라이버(21)에 지시를 주는 동시에, 광원(11)을 점등시키는 커맨드 수신부(22)와, CCD(12)로부터 출력되는 화상 신호(IS)에 대하여 A/D(Analog/Digital) 변환 등의 소정의 신호 처리를 실시하는 화상 신호 처리부(23)와, 화상 신호 처리부(23)로부터 출력되는 화상 신호 데이터(디지털 신호)(ID)를 기억하는 메모리(24)와, 판독 유닛(3)(도 1 참조)을 부주사 방향으로 이동시키는 스텝핑 모터(이하, 간단히 모터라고 한다)(25)와, 커맨드 수신부(22)로부터의 명령에 의거해 모터(25)를 제어하는 모터 드라이버(26)를 구비하고 있다. 한편, 이들 광원(11) ~ 모터 드라이버(26)는, 모두 도 1에 나타낸 화상 판독 장치(1)의 판독 유닛(3) 내에 탑재된다.
다음으로, 상기 구성을 갖는 화상 판독 장치(1)의 동작을 설명한다. 도 5는 화상 판독 장치(1)의 동작을 설명하기 위한 플로차트이다.
우선, 화상 판독 장치(1)는, 외부로부터 판독 커맨드를 수신하면(스텝 S1), CCD(12)의 구동을 개시하여, CCD(12)에 의한 촬영이 개시된다(스텝 S2).
다음으로, 화상 판독 장치(1)는 판독 유닛(3)을 판독 개시 위치인 홈 포지션으로부터 판독 종료 위치까지 이동시키며(스텝 S3), CCD(12)는 라인마다 화상을 촬영한다. 라인마다 촬영함으로써 얻어진 화상 신호(IS)는, 화상 신호 처리부(23)에 공급되며, A/D 변환 등의 소정의 신호 처리가 실시된다. 처리 후, 데이터가 화상 데이터(ID)로서 메모리(24)에 순차적으로 기입되어 기억된다.
다음으로, 화상 판독 장치(1)는, 판독 유닛(3)이 판독 종료 위치에 도달했는지의 여부를 판단한다(스텝 S4). 판독 유닛(3)이 판독 종료 위치에 도달했다고 판단되면(스텝 S4: Y), 화상 판독 장치(1)는 판독 조작을 종료한다. 판독 유닛(3)을 홈 포지션에 되돌림과 함께, CCD(12)의 구동을 정지한다(스텝 S5, S6).
한편, 스텝 S4에 있어서, 판독 유닛(3)이 판독 종료 위치에 도달하지 않았다고 판단되면(스텝 S4: N), 판독 유닛(3)이 판독 종료 위치에 도달할 때까지 스텝 S4의 처리가 반복된다.
판독 조작이 종료한 시점에서, 화상 판독 장치(1)는, 메모리(24)에 기억된 라인마다의 화상 데이터(ID)의 복수의 세트를 서로 연결시켜, 1매의 지문 화상을 취득한다. 화상 데이터(ID)의 이들 세트를 서로 연결시키기는, 소위 화상 합성 처리와 같은 고도의 데이터 편집은 필요하지 않고, 메모리(24)에 기입된 화상 데이터(ID)를 기입 순서에 따라 판독하기만 하면 된다.
여기에서, 확산판(5)을 채용했을 경우의 지문 화상의 선예화에 관하여 설명한다. 손가락(6)을 확산판(5) 위에 재치했을 경우, 확산판(5)에는, 지문의 융선부(ridge)(볼록부)만이 접촉하고, 골부(valley)는 접촉하지 않는다. 이러한 상태에서 확산판(5)의 이면측에서 광이 조사되면, 손가락(6)에 의한 반사광의 광량은, 지문의 융선부와 골부간에 상이하다. 그래서, 이 제 1 실시형태에서는 손가락(6)에 의한 반사광의 광량에 의거하여, 지문의 융선부와 골부간에 콘트라스트를 확산판(5)을 이용하여 보다 선명하는 데 적응될 수 있다. 이로써, 지문 화상을 선예화시킬 수 있다.
도 6은 확산판(5)을 이용했을 경우의 지문 화상의 선예화에 관하여 설명하는 도면이다. 도 6의 (a)는 지문의 융선부, 도 6의 (b)는 지문의 골부에 광을 조사해서 화상을 취득할 경우의 도면이다.
지문의 융선부의 화상을 취득할 경우에는, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이 광원(11)으로부터 출사된 광이 플래튼 글래스(4)를 투과하고, 확산판(5)에 입사된다. 이 때, 확산판(5)에 입사된 광은, 확산면에서 확산 방향을 따라 확산된다. 그러나, 지문의 융선부가 확산판(5)에 접해 있기 때문에, 지문의 융선부에 대하여 광을 효율적으로 조사할 수 없다. 그 때문에, 지문의 융선부에 조사되는 광은, 광원(11)으로부터의 광보다 적은 양이 반사된다. 지문의 융선부에서 반사된 광(반사광)은, 확산판(5) 및 플래튼 글래스(4)를 투과해서 미러(13)에 입사하고, 광학 렌즈(14)를 통해 CCD(12)의 수광면에서 수광된다.
언급한 바와 같이, 지문의 융선부가 확산판(5)에 접해 있음으로써, 화상 판독 장치(1)는, 광원(11)으로부터 조사되어, 확산판(5)에 의해 확산되는 광을 효율적으로 지문의 융선부에 조사할 수 없다. 그 때문에, 미러(13)에 입사하는 반사광은, 광량이 적어진다. 따라서, CCD(12)에 의해 수광된 반사광에 의거해 취득되는 화상은, 어두운 화상이 된다.
한편, 지문의 골부의 화상을 취득할 경우에는, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 광원(11)으로부터 출사된 광이 플래튼 글래스(4)를 투과하고, 확산판(5)의 확산면에 의해 확산 방향을 따라 확산한다. 이 때, 지문의 골부는, 확산판(5)에 접촉해 있지 않기 때문에, 확산된 광(확산광)은, 확산판(5)을 투과해서 지문의 골부에 도달한다. 또한, 지문의 융선부와 융선부 사이의 확산판(5)에 접해 있지 않은 부주사 방향으로 넓은 범위에 조사되는 광원(11)으로부터의 광이 확산판(5)에 의해 확산되어, 지문의 골부에 도달한다.
지문의 골부에 도달되어, 반사된 광(반사광)은, 확산판(5)에 입사하고, 확산면에 의해 더 확산된다. 또한, 반사광은, 플래튼 글래스(4)를 투과해서 미러(13)에 입사하고, 광학 렌즈(14)를 통해 CCD(12)의 수광면에 수광된다. 또한, 지문의 골부와 확산판(5)간의 공간의 판독 위치 주변으로부터의 반사광도, 확산판(5)의 확산면에 의해 효율적으로 확산된다. 반사된 광은 플래튼 글래스(4), 미러(13) 및 광학 렌즈(14)를 통해 CCD(12)의 수광면에 의해 수광된다.
언급한 바와 같이, 지문의 골부가 확산판(5)에 직접 접해 있지 않고 있다. 지문의 융선부와 융선부 사이의 확산판(5)에 접해 있지 않은 넓은 범위에 조사되는 광원(11)으로부터의 광이 확산판(5)에 의해 확산되어서 지문의 골부에 도달한다. 그 때문에, 지문의 골부에 조사되는 광은, 지문의 융선부보다 효율적으로 조사된다. 또한, 지문의 골부로부터의 반사광이 확산판(5)의 확산면에서 확산될 때에, 지문의 골부와 확산판(5) 사이의 공간의 판독 위치 주변으로부터의 반사광도 확산판(5)의 확산면에 의해 효율적으로 확산된다. 그 때문에, 미러(13)에 입사되는 반사광은, 지문의 융선부로부터의 반사광과 비교해서 광량이 많아진다. 따라서, CCD(12)에서 수광되는 광에 의해 취득되는 화상은, 융선부에 광을 조사했을 경우와 비교해서 밝은 화상이 된다.
상술한 바와 같이, 미러(13)에 입사되는 반사광의 광량이 지문의 융선부와 골부간에 상이하다. 이것은, 지문의 융선부와 골부간의 콘트라스트를 보다 선명하게 할 수 있어, 지문 화상을 선예화시킬 수 있다.
한편, 예를 들면 확산판(5)의 확산면이 판독 유닛(3)측의 면이 되도록, 확산판(5)을 배치했을 경우에는, 플래튼 글래스(4)와 확산판(5)간의 경계면에서, 광원(11)으로부터의 광이 확산된다. 이 경우, 지문의 융선부 및 골부에는, 동일한 광(확산광)이 조사되게 된다. 또한, 지문의 융선부 및 골부로부터의 반사광은, 확산판(5)의 확산면에 의해 더 확산되어서 미러(13)에 입사된다. 따라서, CCD(12)에 의해 수광되는 지문의 융선부와 골부간의 반사광의 광량 차이는, 확산판(5)을 사용하지 않는 장치의 경우와 동일한 광량 차이로 된다. 지문 화상을 선예화시킬 수 없다.
상술한 구성을 이용해서 지문 화상을 취득할 때는, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이, 손가락(6)에 대한 입사각과 반사각이 동일해지도록, 미러(13)를 배치해도 된다. 이렇게 함으로써, 광원(11)으로부터 손가락(6)에 대하여 조사된 광의 반사파를 효율적으로 미러(13)에 입사시킬 수 있기 때문에, 지문 화상을 선예화시킬 수 있다.
예를 들면, 광원(11)으로부터 손가락(6)에 대하여 조사되는 광과, 확산판(5)에 대하여 직교하는 손가락(6)으로부터의 수선(垂線)에 의하여 형성되는 각을 입사각(α)이라 한다. 손가락(6)에서 반사되어, 미러(13)에 입사되는 반사광과 손가락(6)으로부터의 수선에 의하여 형성되는 각을 반사각(β)이라 한다. 이 경우, 이 입사각(α) 및 반사각(β)이 동일해지도록, 미러(13)의 위치 및 각도가 결정된다.
도 8은 입사각(α) 및 반사각(β)이 동일해지도록 미러(13)를 배치했을 경우의 도면이다. 도 8의 (a)는 지문의 융선부, 도 8의 (b)는 지문의 골부에 광을 조사해서 화상을 취득할 경우의 도면이다. 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에서는, 설명을 용이하게 하기 위해서, 확산판(5)에 의한 확산광 중, 직진하는 광만을 도시하고 있다.
지문의 융선부의 화상을 취득할 경우에는, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 광원(11)으로부터 출사된 광이 플래튼 글래스(4) 및 확산판(5)을 통해 지문의 융선부에 소정의 입사각으로 도달된다. 이 때, 지문의 융선부는, 확산판(5)에 접촉해 있기 때문에, 확산판(5)에 입사된 광은, 확산면에 있어서 거의 확산되지 않는다. 광은 그대로 반사되고, 일부의 반사광이 입사각과 동일한 반사각으로 반사된다(직접 반사광). 지문의 융선부로부터의 직접 반사광은, 확산판(5) 및 플래튼 글래스(4)를 투과해서 미러(13)에 입사되고, 광학 렌즈(14)를 통해 CCD(12)의 수광면에 의해 수광된다.
이 경우, 미러(13)에 입사되는 직접 반사광은, 지문의 융선부로부터의 반사광 중 일부이기 때문에, 광원(11)으로부터의 광에 대하여 광량이 적어진다. 따라서, CCD(12)에 의해 수광되는 광에 의거하여 취득되는 화상은, 어두운 화상이 된다.
한편, 지문의 골부의 화상을 취득할 경우에는, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 광원(11)으로부터 출사된 광이 플래튼 글래스(4) 및 확산판(5)을 투과하고, 소정의 입사각으로 확산판(5)의 표면에 도달한다. 이 때, 지문의 골부는, 확산판(5)에 접촉해 있지 않고, 지문의 골부와 확산판(5)간에 공간이 존재한다. 따라서, 광원(11)으로부터의 광의 일부가 확산판(5)을 투과하지만, 나머지의 광은, 입사각으로 동일한 반사각으로 반사된다(직접 반사광). 확산판(5)의 표면에서 반사한 직접 반사광은, 확산판(5) 및 플래튼 글래스(4)를 투과해서 미러(13)에 입사하고, 광학 렌즈(14)를 통해 CCD(12)의 수광면에 의해 수광된다.
이 경우, 미러(13)에 입사되는 직접 반사광은, 지문의 융선부로부터의 직접 반사광과 비교해서 광량이 많아진다. 그 때문에, CCD(12)에서 수광되는 광에 의해 취득되는 화상은, 융선부에 광을 조사했을 경우와 비교해서 밝은 화상이 된다.
도 9는 다른 방법에 의해 취득한 지문 화상의 일례를 나타낸다. 도 9의 (a)는 확산판(5)을 이용했을 경우의 지문 화상, 도 9의 (b)는 확산판(5)을 이용하지 않을 경우의 지문 화상이다. 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 확산판(5)을 이용했을 경우에는, 도 9의 (b)에 나타낸 확산판(5)을 이용하지 않을 경우와 비교하여, 지문의 융선부와 골부간의 콘트라스트가 선명해지기 때문에, 지문 화상을 선예화시킬 수 있다.
상술한 제 1 실시예에서는, 미러(13)에 의한 반사광을 CCD(12)로 수광하는 구성을 예로 들어서 설명했지만, 그 구성은 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 미러(13)의 위치에 CCD(12)를 배치해서, CCD(12)가 미러(13)를 통하지 않고 피사체로부터의 반사광을 직접 수광할 수 있도록 해도 된다. 이 경우에는, 미러(13)의 위치 및 각도를 결정할 때와 마찬가지로, CCD(12)의 위치 및 수광면의 각도가 결정된다.
이상과 같이, 제 1 실시형태에 따르면, 광원으로부터 출사되는 광을 확산판을 이용하여 확산시킴으로써 지문 화상을 생성하기 때문에, 취득하는 지문 화상을 선예화시키는 것이 가능해진다. 또한, 제 1 실시형태에 따르면, 지문 화상을 선예화시키기 위해, 프리즘 렌즈나 광 파이버 플레이트 등의 특수한 광학 부재를 사용하지 않고 확산판을 사용한다. 그 때문에, 장치를 소형화할 수 있음과 함께, 장치의 저가격화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 라인 센서를 이용하여, 취득한 라인마다의 화상 데이터의 복수의 세트를 단지 서로 연결시킴으로써 지문 화상을 취득한다. 이는, 고도의 화상 합성 처리를 행할 필요가 없고, 신호 처리용 회로나 소프트웨어의 복잡화를 해소할 수 있으므로, 장치의 저가격화를 도모하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다. 제 2 실시형태에서는, 피사체를 전동시켰을 경우를 예로 들어 설명한다. 한편, 이하에서는, 설명이 번잡해지는 것을 피하기 위해서, 상술한 제 1 실시형태와 공통되는 부분에는, 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 10은 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 제 2 실시형태를 나타낸다. 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 이 화상 판독 장치(10)는, 스캐너 프레임(2)과, 판독 유닛(3)과, 플래튼 글래스(4)와, 확산판(5)과, 확산판(5) 위에 부착된 투명한 터치 패널(7)을 구비하고 있다.
터치 패널(7)은, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 상면에서 봤을 때 장방형상으로 형성되며, 도 11에 나타낸 바와 같이 촬상되는 손가락(6)을 재치하는 재치대로서 사용된다. 터치 패널(7)은, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 단변 방향(주주사 방향)을 Y축(Y좌표), 장변 방향(부주사 방향)을 X축(X좌표)로 한다. 손가락(6)이 재치된 위치를 좌표 정보로서 출력한다. 한편, 터치 패널(7)의 타입에는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 및 광학 방식 등다양한 방식이 존재한다. 터치 패널(7)은 다양한 방식의 어느 것을 이용하여도 된다.
판독 유닛(3)은, 도 11에 나타낸 바와 같이, 광원(11), CCD(12), 미러(13), 광학 렌즈(14), 및 유닛 케이싱(15)을 구비하고 있다. CCD(12)의 수광면의 라인 폭(LW)은, 도 12에 나타낸 바와 같이, 터치 패널(7)의 Ｘ좌표의 1눈금의 폭보다 크다.
도 13은 화상 판독 장치(1)의 기능 구성을 나타낸 블록도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 화상 판독 장치(10)는, 터치 패널(7) 위의 손가락(6)의 위치를 검출하는 좌표 검출 수단(27)과, 좌표 검출 수단(27)의 검출 결과에 의거하여 손가락(6)의 이동 거리를 검출하며, 이동 검출 신호(DS)를 출력하는 이동 검출 수단(28)과, 광원(11)과, CCD(12)와, CCD 드라이버(21)와, 커맨드 수신부(22)와, 화상 신호 처리부(23)와, 좌표 검출 수단(27)의 이동 검출 신호(DS) 및 CCD 드라이버(21)의 화상 출력 신호(φTG)에 의거하여, 화상 신호 처리부(23)로부터 출력되는 화상 데이터(ID)를 유효 화상 데이터와 무효 화상 데이터로 선별하는 화상 선별 수단(29)과, 화상 선별 수단(29)으로부터 출력되는 유효 화상 데이터를 기억하는 메모리(24)와, 모터(25)와, 모터(25)를 제어하는 모터 제어 수단(30)으로 구성되다. 이들 좌표 검출 수단(27) ~ 모터 제어 수단(30)은, 모두 도 10의 판독 유닛(3) 내에 탑재된다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 좌표 검출 수단(27)은, 터치 패널(7)의 출력에 따라, 손가락(6)이 터치 패널(7) 위에 재치되었는지의 여부를 검출하고, 터치 검출 신호(TD)를 출력하는 터치 검출부(31)를 구비한다. 또한, 좌표 검출 수단(27)은, 터치 패널(7)로부터 출력되는 아날로그 Ｘ좌표 신호(즉, 손가락(6)이 터치 패널(7)을 터치하거나 가압한 영역 중, X좌표 방향의 영역을 나타내는 신호)를 변환해서 X좌표 데이터(XD)를 생성하는 Ｘ좌표 데이터 생성부(32)를 구비한다.
또한, 이동 검출 수단(28)은, 초기 위치 검출부(41), 개시 위치 산출부(42), 현재 위치 검출부(43), 이동 거리 검출부(44) 및 반전 검출부(45)를 구비한다.
초기 위치 검출부(41)는, 터치 검출부(31)의 터치 검출 신호(TD) 및 X좌표 데이터 생성부(32)의 Ｘ좌표 데이터(XD)에 의거하여, 손가락(6)이 터치 패널(7)을 최초에 터치한 위치(피검자가 최초에 손가락(6)을 둔 위치)를 검출한다. 이어서, 검출한 위치의 Ｘ좌표 데이터를 나타내는 초기 위치 데이터(X0)가 출력된다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 부주사 방향(X좌표 방향)에 있어서의 손가락(6)의 가압 범위는, 터치 패널(7)의 Ｘ좌표의 1눈금보다 폭이 훨씬 크다. 그 때문에, X좌표 데이터 생성부(32)로부터 초기 위치 검출부(41)에 주어지는 Ｘ좌표 데이터(XD)는, 좌단의 Ｘ좌표 데이터(XD1)와 우단의 Ｘ좌표 데이터(XD2)간의 복수 눈금을 나타내는 값으로 된다. 초기 위치 검출부(41)는, X좌표 데이터(XD2)로부터 손가락(6)의 중심부를 향하는 방향으로 소정량(r)만큼 감산하거나, 또는 X좌표 데이터(XD1)에 손가락(6)의 중심부를 향하는 방향으로 소정량(r)만큼 가산해서 좌표값을 보정한다. 초기 위치 검출부(41)는, 이 보정한 값을 손가락(6)의 가압 위치로 인정해서 그 데이터를 초기 위치 데이터(X0)로 한다.
한편, 상기의 보정 기능은, 반드시 초기 위치 검출부(41)에 탑재될 필요는 없다. 상기의 보정 기능은, 좌표 검출 수단(27)의 Ｘ좌표 데이터 생성부(32)에 탑재되도록 해도 된다. 터치 패널(7)이, 당초에 좌표 정보가 1점, 예를 들면 손가락 가압 영역의 좌단의 Ｘ좌표와 우단의 Ｘ좌표의 중간값의 좌표 정보를 출력하도록 적응될 경우, 상기의 좌표 보정은 불필요하다.
개시 위치 산출부(42)는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 초기 위치 검출부(41)의 초기 위치 데이터(X0)에 의거하여, 판독 유닛(3)의 홈 포지션으로부터 판독 개시 위치까지의 이동 거리(M)를 산출한다. 개시 위치 산출부(42)는, 그 이동 거리(M)를 나타내는 초기 구동값(MV)을 산출된 값으로 출력한다. 개시 위치 산출부(42)에는, CCD(12)의 라인 폭(LW)이 터치 패널(7)의 Ｘ좌표의 얼마의 눈금만큼 대응하는지의 정보가 미리 기억된다.
현재 위치 검출부(43)는, X좌표 데이터 생성부(32)에서 보내진 Ｘ좌표 데이터(XD)에 의거하여, 현재의 손가락(6)의 가압 위치를 나타낸 현위치 X좌표 데이터(Xi)를 출력한다. 현재 위치 검출부(43)도, 도 15에 나타낸 초기 위치 검출부(41)의 경우와 마찬가지로, X좌표 데이터(XD2)로부터 손가락(6)의 중심부를 향하는 방향으로 소정량(r)만큼 감산하거나, X좌표 데이터(XD1)로부터 손가락(6)의 중심부를 향하는 방향으로 소정량(r)만큼 가산해서 좌표 데이터를 보정한다. 이어서, 이 보정된 값을 손가락(6)의 가압 위치로 인정해서 현위치 X좌표 데이터(Xi)로 한다. 한편, 현위치 X좌표 데이터(Xi)의 검출 주기는, 일정한 주기이며, 또한, CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(VT)(도 18 참조)보다 짧은 주기로 설정된다.
이동 거리 검출부(44)는, 현재 위치 검출부(43)의 현위치 X좌표 데이터(Xi)에 의거하여, 손가락(6)의 터치 위치의 이동 거리가 CCD(12)의 라인 폭(LW)(도 12 참조)에 도달했는지의 여부를 판정한다. 판정 결과에 따라, 이동 검출 신호(DS)가 출력된다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 이동 거리 검출부(44)는, 후술하는 이동 검출 신호(DS)가 상승되었을 때의 Ｘ좌표 데이터(Xm)(후술함)를 유지한다. 이동 거리 검출부(44)는, 유지한 Ｘ좌표 데이터(Xm)를 현위치 X좌표 데이터(Xi)로부터 감산해서 손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)를 구한다. 이어서, 이동 거리 검출부(44)는, 구한 이동 거리(Xi-Xm)가, CCD(12)의 라인 폭(LW)에 상당하는 길이에 도달(길이와 같거나 그 이상)하고 있는지의 여부를 판정한다. 이동 거리가 라인 폭(LW)에 도달하고 있으면, 이동 거리 검출부(44)는, 도 18에 나타낸 바와 같이 이동 검출 신호(DS)를 하이 레벨(Hi)로 상승시킨다. 이동 거리 검출부(44)에도, CCD(12)의 라인 폭(LW)이 터치 패널(7)의 Ｘ좌표의 얼마의 눈금에 대응하는지가 미리 기억된다.
또한, 이동 거리 검출부(44)는, 손가락(6)의 이동 방향(부주사 방향에 있어서의 정전인지, 역전(逆轉)인지)을 판별하며, 이동 방향을 나타내는 방향 신호(RD)를 출력한다. 이 방향 신호(RD)는, 손가락(6)의 이동 방향이 정전 방향이면 Hi 레벨이 된다. 이 방향 신호(RD)는, 손가락(6)의 이동 방향이 역전 방향이면, Low 레벨이 된다. 손가락(6)의 이동 방향의 판별은, 상술한 구해진 이동 거리(Xi-Xm)를 이용하여 행해질 수 있다. 이동 거리 검출부(44)는, 이동 거리(Xi-Xm)가 정(正)의 값이면 정전으로 판정하고, 부(負)의 값이면 역전으로 판정한다.
반전 검출부(45)는, 손가락(6)의 이동 방향이 반전했을 경우의 장치의 동작을 제어하기 위해서 구비된다. 반전 검출부(45)는, 이동 거리 검출부(44)로부터 보내진 방향 신호(RD) 및 이동 거리(Xi-Xm)에 의거하여, 손가락(6)의 역전 이동 거리를 나타내는 값(역 방향으로의 이동 거리를 라인 수 환산한 값)(L)을 관리한다. 또한, 반전 검출부(45)는, 이 역전 이동 거리(L)에 의거하여 반전 복귀 신호(BS)를 생성한다.
반전 복귀 신호(BS)는, 손가락(6)이 역 방향으로 이동하고 있는 기간(반전 기간), 및 역 방향으로 이동한 상태로부터 재반전해서 반전 개시 위치(손가락(6)의 전동 방향이 정전으로부터 역전으로 변화된 위치)까지 되돌아오는 복귀 기간을 나타내는 신호이다. 반전 복귀 신호(BS)는, 도 18에 나타낸 바와 같이 손가락(6)이 정전으로부터 역전으로의 반전을 개시하고 나서 원래의 위치에 되돌아오기까지의 동안, Hi 레벨로 상승한다.
도 13으로 돌아가서, 화상 선별 수단(29)은, 도 19에 나타낸 바와 같이 이동 검출 수단(28)으로부터의 이동 검출 신호(DS), 반전 검출부(45)로부터의 반전 복귀 신호(BS), 및 CCD 드라이버(21)로부터의 화상 출력 신호(φTG)를 접수하며, 화상 선택 신호(SS)를 출력하는 선별부(51)와, 선별부(51)로부터의 화상 선택 신호(SS)에 의거하여, 화상 데이터(ID)를, 유효한 화상 데이터와, 무효한 화상 데이터로 분류하는 게이트부(52)를 구비한다.
선별부(51)는, 도 18에 나타낸 바와 같이 반전 복귀 신호(BS)가 Low 레벨이 되는 기간에 있어서, 이동 검출 신호(DS) 및 화상 출력 신호(φTG)를 참조한다. 선별부(51)는, 이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승한 직후의 화상 출력 신호(φTG)의 상승에 응답하여, 화상 선택 신호(SS)를 Hi 레벨로 상승시킨다. 화상 선택 신호(SS)는 Hi 레벨을 CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(VT)의 1주기만큼 유지한다. 여기에서, 화상 선택 신호(SS)의 Hi 레벨 기간은, 화상 데이터(ID)를 유효 화상화하는 기간에 대응하고, 화상 선택 신호(SS)의 Low 레벨 기간은, 화상 데이터(ID)를 무효 화상화하는 기간에 대응한다.
한편, 반전 복귀 신호(BS)가 Hi 레벨이 되는 기간에서는, 선별부(51)는, 이동 검출 신호(DS) 및 화상 출력 신호(φTG)에 관계없이, 화상 선택 신호(SS)를 Low 레벨로 유지한다.
게이트부(52)는, 화상 선택 신호(SS)가 Hi 레벨의 기간에 있어서, 화상 신호 처리부(23)로부터 출력되는 화상 데이터(ID)를 접수하고 그 화상 데이터를 유효 화상으로 해서 후단의 메모리(24)에 출력한다. 한편, 게이트부(52)는, 화상 선택 신호(SS)가 Low 레벨인 기간에 있어서, 화상 데이터(ID)를 무효인 화상인 것으로 해서 파기한다. 한편, 게이트부(52)는, 예를 들면 AND 회로에 의해 구성될 수 있다.
도 13으로 돌아가서, 모터 제어 수단(30)은, 도 20에 나타낸 바와 같이 이동 검출 수단(28)으로부터의 이동 검출 신호(DS)에 응답해서 모터(25)를 구동하는 모터 드라이버(61)와, CCD(12)(판독 유닛(3))의 판독 개시 위치까지의 이동을 제어하는 개시 위치 제어부(62)를 구비한다.
모터 드라이버(61)는, 이동 거리 검출부(44)로부터 출력된 이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승했을 때에, 모터(25)를 구동하여, CCD(12)(판독 유닛(3))을 라인 폭(LW)에 상당하는 거리만큼 부주사 방향으로 이동시킨다. 또한, 모터 드라이버(61)는, 이동 거리 검출부(44)로부터의 방향 신호(RD)가 정 방향을 나타낼 때에, 모터(25)를 정회전(CCD(12)을 정 방향 이동시키는 회전 방향)시키고, 방향 신호(RD)가 역 방향을 나타낼 때에, 모터(25)를 역회전시킨다.
개시 위치 제어부(62)는, CCD(12)를 홈 포지션으로부터 판독 개시 위치까지 이동시킬 때(도 16 참조)에 사용된다. 개시 위치 제어부(62)는, 이동 검출 수단(28)으로부터의 초기 구동값(MV)(도 14 참조)과 모터 구동량(CCD(12)의 이동 라인 수)을 대비한다. 개시 위치 제어부(62)는, 양자가 합치할 때까지, 모터(25)를 구동시키도록 모터 드라이버(61)에 지시를 준다.
한편, 도 13 ~ 도 20을 참조해서 설명한 상기의 구성은, 반드시, 그 모두를 하드웨어에 의해 구성할 필요는 없고, 일부를 소프트웨어화해서 구성해도 되는 것은 물론이다.
다음으로, 상기 구성을 갖는 화상 판독 장치(10)의 동작을 설명한다. 여기에서는, 우선, 지문 판독 조작 시의 동작 순서를, 도 21 ~ 도 24를 중심으로 참조하면서 설명한다.
외부로부터 판독 커맨드를 수신하면, 도 21에 나타낸 바와 같이, 우선 반전 검출부(45)(도 14 참조)는, 역전 이동 거리(라인 수)(L)을 초기화하여, L=0으로 한다(스텝 S11). 또한, 선별부(51)(도 19 참조)는, 화상 선택 신호(SS)를 Low 레벨로 하강시키고, 화상 데이터(ID)의 무효화 설정을 행한다(스텝 S12).
다음으로, 화상 판독 장치(1)는, CCD(12)의 구동을 개시하고(스텝 S13), 터치 패널(7) 위에 손가락(6)이 재치되는 것을 대기한다(스텝 S14). 그리고, 손가락(6)이 터치 패널(7) 위에 재치되어, 터치 검출부(31)(도 14 참조)가 그 터치를 검출하면, 초기 위치 검출부(41)는, 이것에 응답하여, 손가락(6)의 초기 위치를 나타내는 초기 위치 데이터(X0)를 생성한다(스텝 S15).
다음으로, 개시 위치 산출부(42)(도 14 참조)는, 판독 유닛(3)의 홈 포지션으로부터 판독 개시 위치까지의 이동 거리(M)(도 16 참조)를 산출한다. 이어서, 개시 위치 제어부(62)(도 20 참조)는, 판독 유닛(3)을 판독 개시 위치까지 이동시킨다(스텝 S16).
도 22의 (a)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 판독 유닛(3)의 중앙부를 기준 위치(P)로 해서 판독 유닛(3)의 위치 제어를 행하는 것을 상정한다. 이 경우, 미러(13) 및 광학 렌즈(14)의 배치 위치에도 따르지만, 홈 포지션으로부터 판독 개시 위치에 판독 유닛(3)을 이동시키며, 미러(13) 및 광학 렌즈(14)의 광축(16)과 손가락(6)의 초기 위치(X0) 사이에 어긋남이 생긴 상태에서 판독 유닛(3)이 위치 결정되는 경우가 있다.
이 어긋남을 보정하기 위해, 도 22의 (b)에 나타낸 바와 같이, 모터 드라이버(61)가, 판독 유닛(3)을 판독 개시 위치까지 이동시킨 후, 판독 유닛(3)을 조정해도 된다. 광축(16)과 초기 위치(X0)의 어긋남량(s)만큼 판독 유닛(3)을 역 방향으로 미소 이동시켜서, 어긋남을 보정할 수 있다. 또는, 개시 위치 산출부(42)가, 도 16에 나타낸 이동 거리(M)로부터 어긋남량(s)을 감산하고(M-s), 이 값을 기초로 해서 초기 구동값(MV)을 구해도 된다.
예를 들면 당초에 판독 유닛(3)의 기준 위치(P)를 광축(16)과 정렬해서 설정할 경우와 같이, 당초부터 어긋남이 생기지 않도록 한 구성을 채용할 경우에는, 상기의 보정 처리는 불필요하다.
도 21로 되돌아가서, 피검자가 자신의 손가락(6)의 전동을 개시하면(스텝 S17), 현재 위치 검출부(43)(도 14 참조)는, 현재의 손가락(6)의 가압 위치를 나타내는 현위치 X좌표 데이터(Xi)를 생성한다(스텝 S18). 현위치 X좌표 데이터(Xi)의 검출 주기는, 상술한 바와 같이, 일정한 주기이며, 또한 CCD(12)의 화상 신호(IS) 출력 주기(화상 신호(IS)의 출력 주기)(VT)(도 18 참조)보다 짧은 주기로 설정된다.
다음으로, 이동 거리 검출부(44)(도 14 참조)는, 손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)를 산출한다. 또한, 이동 거리 검출부(44)는, 손가락(6)의 이동 방향을 나타내는 방향 신호(RD)를 생성한다(스텝 S19). 다음으로, 이동 거리 검출부(44)는, 손가락(6)의 이동 방향이 정전 방향인지의 여부를 판별한다(스텝 S20). 정전 방향일 경우에는(스텝 S20: Y), 이동 거리 검출부(44)는, 손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)가 CCD(12)의 라인 폭(LW)(도 12 참조)에 도달해 있는지의 여부를 판별한다(스텝 S21).
손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)가 라인 폭(LW) 이상일 경우, 즉 이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승했을 경우에는(스텝 S20: Y), 이는, 손가락(6)의 가압 위치가 정전 방향으로 라인 폭(LW) 이상인 거리만큼 이동한 것을 나타낸다. 이어서, 모터 드라이버(61)(도 20 참조)는, 모터(25)를 구동하여, 라인 폭(LW)에 해당하는 거리만큼, CCD(12)(판독 유닛(3))를 정전 방향으로 이동시킨다(스텝 S22). 이렇게 해서, 도 24의 (a)에 나타낸 바와 같이, 모터 드라이버(61)는 손가락(6)의 움직임에 추종시키면서, CCD(12)를 1라인씩 정 방향으로 이동시킨다.
한편, 도 21에 있어서는, 스텝 S22의 다음 단에 스텝 S23을 마련하고 있다. 이것에 대해서는, 편의상, 설명을 생략하며 후술하는 것으로 한다.
스텝 S22의 처리와 병행하여, 선별부(51)는, 화상 선택 신호(SS)를 Hi 레벨로 상승시켜, 화상 신호 처리부(23)로부터 출력되는 화상 데이터(ID)를 유효화한다(스텝 S24). 화상 선택 신호(SS)의 상승은, 상술한 바와 같이, 이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨 상태로 상승한 직후의 화상 출력 신호(φTG)의 상승에 응답해서 행해진다. 또한, 화상 선택 신호(SS)의 Hi 레벨 기간은, CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(VT)의 1주기만큼의 기간에 걸쳐 유지된다(도 18 참조). 이에 따라, 1라인만큼의 화상 데이터(ID)가 유효화된다. 유효화된 화상 데이터(ID)는, 게이트부(52)(도 19 참조)를 통해 메모리(24)에 출력된다.
한편, 손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)가 라인 폭(LW) 미만일 경우, 즉 이동 검출 신호(DS)가 상승해 있지 않을 경우에는(스텝 S21: N), 선별부(51)는, 화상 데이터(ID)를 무효화한 상태를 유지한다(스텝 S25). 환언하면, 화상 선택 신호(SS)를 Low 레벨로 유지한다.
한편, 손가락(6)의 이동 방향이 역전 방향일 경우에는(스텝 S20: N), 선별부(51)는, 화상 데이터(ID)를 무효화한 상태를 유지한다(스텝 S2). 또한, 선별부(51)는, 손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW) 이상인지의 여부를 판별한다(스텝 S27).
손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW)보다 작을 경우에는(스텝 S27: N), 프로세스는 스텝 S18로 이행한다. 다음 현위치 X좌표 데이터(Xi)의 검출 타이밍이 도래하는 것에 따라, 스텝 S18 이후의 처리가 실행된다.
손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW) 이상일 경우에(스텝 S27: Y), 이는, 손가락(6)의 가압 위치가 역전 방향으로 라인 폭(LW) 이상의 거리만큼 이동한 것을 나타낸다. 반전 검출부(45)는, 역전 이동 거리(L)에 1라인에 상당하는 값을 가산한다(스텝 S28). 또한, 모터 드라이버(61)는, 모터(25)를 역회전시켜, CCD(12)를 라인 폭(LW)에 상당하는 거리만큼, 역전 방향으로 이동시킨다(스텝 S29).
그 후, 다음 현위치 X좌표 데이터(Xi)의 검출 타이밍의 도래에 따라, 스텝 S18의 처리가 실행된다. 스텝 S20으로 프로세스가 진행되어, 이동 거리 검출부(44)는, 손가락(6)의 이동 방향이 정전 방향인지의 여부를 판별한다. 이 시점에서, 손가락(6)의 역전 방향으로의 이동이 계속되고 있으면(스텝 S20: N), 다시 스텝 S26으로 처리가 이행하고, 스텝 S26 ~ 스텝 S29의 처리가 반복된다. 이 때문에, 손가락(6) 이동 거리(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW)에 도달할 때마다, 역전 이동 거리(L)에 "1"이 누적 가산된다. 또한, 이동 거리(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW)에 도달할 때마다, 도 24의 (b)에 나타낸 바와 같이, 손가락(6)의 움직임에 추종해서 CCD(12)가 1라인씩 역 방향으로 이동된다.
스텝 S20의 처리 시에, 손가락(6)의 이동 방향이 정전 방향으로 변화되어 있으면(스텝 S20: Y), 스텝 S21로 처리가 이행한다. 이동 거리 검출부(44)는, 손가락(6)의 이동 거리(Xi-Xm)가 라인 폭(LW)에 도달했는지의 여부를 판별한다. 손가락(6)의 정전 방향으로의 이동 거리(반전 개시 위치로 돌아가는 방향으로의 이동 거리)가 라인 폭(LW) 이상일 경우에는(스텝 S21: Y), 모터 드라이버(61)는, 모터(25)를 정회전시켜, CCD(12)를 1라인만큼만 정전 방향으로 되돌린다(스텝 S22).
다음으로, 반전 검출부(45)는, 역전 이동 거리(L)가 "0"인지의 여부를 판별한다(스텝 S23). 이 처리는, CCD(12)가 손가락(6)의 반전 개시 위치까지 되돌아갔는지의 여부를 확인하기 위한 처리이다. 역전 이동 거리(L)=0이 아닐 경우(스텝 S23: N), 즉, CCD(12)가 반전 개시 위치까지 되돌아와 있지 않을 경우에는, 반전 검출부(45)는, 화상 데이터(ID)의 무효화를 유지하면서(스텝 S3), 반전 검출부(45) 자신이 유지하는 역전 이동 거리(L)로부터 "1"을 감산한다(스텝 S31). 역전 이동 거리(L)로부터 "1"을 감산하는 처리는, 스텝 S22에서 CCD(12)를 1라인만큼 정전 방향으로 되돌린 것에 대응하는 처리이다.
이후, 역전 이동 거리(L)가 "0"이 될 때까지 상기의 처리가 반복된다. 도 24의 (c)에 나타낸 바와 같이, 개시 위치 제어부(62)는, 손가락(6)이 반전 개시 위치에 되돌아가는 것에 추종시켜서, CCD(12)를 1라인씩 정전 방향으로 이동시켜 간다. 그리고, 역전 이동 거리(L)=0, 즉 손가락(6)의 반전 개시 위치까지 CCD(12)가 되돌아와 있으면(스텝 S23: Y), 스텝 S24로 처리가 이행한다. 이어서, 개시 위치 제어부(62)는, 화상 데이터(ID)를 적당하게 유효화하면서, CCD(12)를 1라인씩 단속적으로 정 방향 이동시킨다.
그 후, 터치 패널(7)로부터 손가락(6)이 떨어지거나, 또는 얻어진 화상 데이터(ID)의 취득 라인 수가 유효 화상 지정 라인 수에 도달할 때까지(스텝 S32, S33), 스텝 S18 ~ 스텝 S31의 처리가 반복된다. 즉, 손가락(6)의 한쪽의 측면으로부터 다른 쪽의 측면까지의 손가락(6)의 회전 지문 상이 1라인씩 취득된다. 한편, 유효 화상 지정 라인 수란, 만인의 회전 지문 상의 다양한 크기를 예상해서 미리 설정하는 것이다. 예상한 회전 지문 상의 크기를 라인 수로 환산해서 상당하는 값으로 수치화한 것이다.
그리고, 터치 패널(7)로부터 손가락(6)이 떨어지거나, 또는 화상 데이터(ID)의 취득 라인 수가 유효 화상 지정 라인 수에 도달해 있으면(스텝 S32: Y, S23: Y), CCD(12)는 판독 조작을 종료한다. 그리고, 도 23에 나타낸 바와 같이, CCD 드라이버(21)는, CCD(12)를 홈 포지션에 되돌림과 함께, CCD(12)의 구동을 정지한다(스텝 S34, S35).
다음으로, 도 21 ~ 도 24에 나타낸 순서 하에서의 화상 판독 장치(1)의 동작 예를 설명한다. 여기에서는, 우선, 터치 패널(7) 위에 재치한 손가락(6)을 정전 방향으로만 전동시켰을 경우에 대해서, 도 25를 중심으로 참조하면서 설명한다. 도 25에 있어서, 도시를 생략하고 있지만, 반전 복귀 신호(BS)는, 여기에서 Low 레벨로 하강한 상태로 유지되어 있다.
당초 손가락(6)의 전동 속도가 느렸을 경우, 타이밍 t1에서 이동 검출 신호(DS)가 상승하고 나서, 잠시 이동 검출 신호(DS)가 상승하지 않는 상태가 계속된다. 이 경우, 우선, 이동 검출 신호(DS)가 상승한 직후의 화상 출력 신호(φTG)의 상승(타이밍 t2)에 응답하여, 화상 선택 신호(SS)가 상승하여, 화상 데이터(ID)(A)가 유효화된다. 또한, 이동 검출 신호(DS)의 상승(타이밍 t1)에 응답하여, 모터 구동 신호가 상승하며, CCD(12)가 정전 방향으로 1라인만큼 이동한다.
CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(VT)의 일 시간 기간이 경과한(다음 화상 출력 신호(φTG)가 상승한) 것에 응해서, 화상 선택 신호(SS)가 하강하여, 화상 데이터(ID)를 무효화하도록 상태가 천이한다(타이밍 t3). 화상 선택 신호(SS)의 다음 상승(타이밍 t5)까지, 화상 데이터(ID)의 무효화가 계속된다. 그 동안에 출력되는 화상 데이터(ID(B), ID(C))는 모두 파기된다.
타이밍 t4에 있어서, 이동 검출 신호(DS)의 2번째의 상승이 검출된다. 상기의 경우와 마찬가지로 해서, 화상 데이터(ID(D))의 유효화 및 모터 구동이 행해진다. 이 때, 손가락(6)의 전동 속도가 변화해서 빨라지면, 타이밍 t4 이후, 짧은 주기로 이동 검출 신호(DS)가 상승하게 된다. 이에 따라, 화상 데이터(ID)를 유효화하는 빈도가 높아지고, 화상 데이터(ID(D))의 다음 화상 데이터(ID(E))도 유효화된다.
이후 시간(타이밍 t6 ~ t11)에서, 마찬가지로 손가락(6) 전동의 진행 상태에 따라, 화상 데이터(ID)의 유효화 및 무효화가 선별된다. 또한, 적절하게, CCD(12)를 정 방향으로 단속적으로 이동시켜서, 판독 조작이 진행된다. 판독 조작이 종료한 시점에서, 화상 판독 장치(10)는, 유효화한 화상 데이터의 세트(메모리(24)에 기억한 화상 데이터)(ID(A), ID(D), ID(E), ID(G), ID(I), ID(K) ~ (M)) 및 ID(O))를 서로 연결시킨다. 그러므로, 1매의 지문 상을 취득할 수 있다. 이들 화상 데이터(ID)의 세트를 서로 연결시키는 것은, 소위 화상 합성 처리와 같은 고도의 데이터 편집을 필요로 하지 않으므로, 메모리(24)에 기입된 화상 데이터(ID)를 기입 순서에 따라 판독하기만 하면 된다.
이렇게, 제 2 실시형태에 있어서는, CCD(12)로부터 1라인 단위로 정기적으로 화상 신호(IS)를 출력시키면서, 손가락(6)의 가압 위치의 이동 거리를 검출하며, 손가락(6)의 전동에 추종시켜서 CCD(12)를 이동시킨다. 게다가, 손가락(6)의 가압 위치의 이동 거리가 라인 폭(LW)에 도달할 때마다, 화상 데이터(ID)를 선택적으로 유효화한다. 그 때문에, 지문 상의 중복(화상의 중복)을 회피하면서, 1라인씩 순서대로 지문 상을 얻는 것이 가능해진다. 그리고, 라인 단위의 복수의 화상 데이터(ID)를 서로 연결시켜서 회전 지문의 전체 상을 생성한다. 따라서, 프레임 화상(에어리어 화상)을 합성할 경우에 비해 화상의 이음부에 왜곡이 생기기 어렵다. 따라서, 종래와 같은 왜곡 보정 처리를 이용하지 않더라도, 왜곡이 적은 양질의 화상을 취득하는 것이 가능해진다.
다음으로, 터치 패널(7) 위에 재치한 손가락(6)의 전동 방향을 반전시켰을 경우에 대해서, 도 26을 중심으로 참조하면서 설명한다.
타이밍 t21 ~ t24에 있어서, 손가락(6)이 정 방향으로 전동되고 있는 동안, 방향 신호(RD)가 Hi 레벨로 상승하고, 도 25의 타이밍 t1 ~ t3의 경우와 마찬가지로 동작한다.
타이밍 t24에 있어서, 손가락(6)의 전동 방향이 반전하여, 손가락(6)의 가압 위치가 역 방향으로 이동하기 시작하면, 반전 복귀 신호(BS)가 Hi 레벨로 상승한다. 반전 복귀 신호(BS)는, 손가락(6)이 반전 개시 위치(손가락(6)의 전동 방향이 정전으로부터 역전으로 변화된 위치)로 되돌아오는 타이밍 t30까지, Hi 레벨의 상태가 유지된다. 이 때문에, 타이밍 t24 ~ t30의 사이에 출력되는 화상 데이터(ID(C) ~ ID(H))는 모두 무효화되어, 파기된다.
또한, 타이밍 t25에 있어서, 손가락(6)의 역 방향으로의 이동 거리가 라인 폭(LW)에 도달한다. 모터 구동 신호가 상승하고(타이밍 t26), 모터(25)가 역회전 구동되어, CCD(12)가 역 방향으로 이동한다.
그 후, 타이밍 t27에 있어서, 손가락(6)의 전동 방향이 재반전해서 손가락(6)의 가압 위치가 정 방향으로 이동하기 시작하면, 방향 신호(RD)가 Hi 레벨로 상승한다. 그리고, 타이밍 t28에 있어서, 손가락(6)의 정 방향으로의 이동 거리가 라인 폭(LW)에 도달하면, 모터 구동 신호가 타이밍 t29에서 상승해서, 모터(25)가 정회전 구동되어 CCD(12)가 정 방향으로 이동한다.
손가락(6)이 반전 개시 위치까지 되돌아온 타이밍 t30 이후는, 도 25의 경우와 마찬가지로, 손가락(6) 전동의 진행 상태에 따라, 화상 데이터(ID)의 유효화 및 무효화가 선별된다. 또한, 적절하게, CCD(12)를 정 방향으로 이동시키면서, 판독 조작이 진행된다.
이렇게, 제 2 실시형태에 있어서는, 손가락(6)의 전동 방향이 반전하는 타이밍, 및 손가락(6)이 재반전해서 반전 개시 위치에 되돌아오는 타이밍을 검출한다. 그들 타이밍 사이에 있어서 얻어지는 화상 데이터(ID)를 모두 무효화한다. 따라서, 피검자가 손가락(6)을 올바르게 전동시키지 않은 기간의 화상 데이터(ID)를 적절게 폐기할 수 있다. 이 때문에, 이러한 기간의 화상 데이터(ID)가 서로 연결한 후의 화상에 혼입하는 것을 방지해서, 서로 연결시킨 후의 화상이 흐트러지는 것을 회피하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 판독의 도중에 피검자가 자신의 손가락(6)의 전동 방향을 변하게 한 경우에도, 다시 판독을 할 필요가 없어, 결과적으로 편리성을 향상시키는 것이 가능해진다.
한편, 도 24의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시형태에 있어서는, 손가락(6)의 전동 방향이 반전했을 경우에, 그 움직임에 추종해서 CCD(12)를 이동시키도록 구성했다. 한편, 도 27에 나타낸 바와 같이, 손가락(6)이 역 방향으로 전동해도, CCD(12)를 역 방향으로 이동시키지 않고 손가락(6)의 반전 개시 위치에서 정지시킨다. 손가락(6)이 재반전해서 반전 개시 위치까지 되돌아올 때까지 CCD(12)를 대기시켜도 된다. 그리고, 손가락(6)이 반전 개시 위치까지 되돌아온 후는, 도 25의 경우와 마찬가지로, 손가락(6)의 가압 위치의 이동에 추종해서 CCD(12)를 정 방향으로 이동시킨다.
또한, 제 2 실시형태에 있어서는, 손가락(6)의 가압 위치의 이동 거리가 라인 폭(LW)에 도달했는지의 여부를 판정하는데 있어서, 이동 거리 검출부(44)가 이동 검출 신호(DS)가 상승되었을 때의 Ｘ좌표 데이터(Xm)를 유지한다. 이동 거리 검출부(44)가, X좌표 데이터(Xm)를 현위치 X좌표 데이터(Xi)로부터 감산해서 이동 거리(Xi-Xm)을 구하고, 구한 이동 거리(Xi-Xm)가 라인 폭(LW) 이상이 되는지의 여부를 판정한다. 또는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 이동 거리 검출부(44)가 검출 주기(DT)마다의 Ｘ좌표 데이터(Xi1 ~ Xi6)를 누적 가산해서 이동 거리(Xadd)를 구해도 된다. 이동 거리 검출부(44)는 그 이동 거리(Xadd)가 라인 폭(LW)에 상당하는 길이 이상이 되는지의 여부를 판정하도록 해도 된다. 이 경우, 이동 거리(Xadd)는 이동 검출 신호(DS)가 상승할 때마다, "0"으로 리셋된다.
또한 도 15를 참조하면, 제 2 실시형태에 있어서는, 손가락(6)의 가압 위치를 인정하는데 있어서, 초기 위치 검출부(41)가 일률적으로 소정값(r)을 가감산해서 가압 위치를 인정한다. 대신, 초기 위치 검출부(41) 및 현재 위치 검출부(43)는, XD1+{(XD2-XD1)/2} 또는 XD2-{(XD2-XD1)/2}의 산출 처리를 행해서, 항상, X좌표 데이터(XD1)와 X좌표 데이터(XD2)의 중앙 좌표를 구하고, 이 중앙 좌표를 가압 위치로서 인정하도록 해도 된다.
이렇게, 제 2 실시형태에 따르면, 확산판을 사용함으로써, 피사체를 전동시켰을 경우여도 지문 화상을 선예화시킬 수 있다. 선별부(51)가, 손가락(6)의 가압 위치의 이동 거리가 라인 폭(LW)에 도달할 때마다, 화상 데이터(ID)를 선택적으로 유효화한다. 따라서, 종래와 같은 왜곡 보정 처리를 이용하지 않더라도, 왜곡이 적은 양질의 화상을 취득할 수 있다. 이 때문에, 신호 처리용 회로 및 소프트웨어의 복잡화를 해소할 수 있어, 장치의 저가격화를 도모하는 것이 가능해진다.
이상, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시형태에 관하여 설명했다. 본 발명은, 상기 구성에 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는, 화상 신호(IS)를 출력하는 라인 센서로서 CCD를 예시했다. 그러나, 반드시 라인 센서에 CCD를 사용할 필요는 없다. 대신, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 센서 등의 다른 적절한 촬영 소자를 라인 센서에 이용해도 된다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는, 본 발명에 따른 화상 판독 장치를 지문의 판독에 이용할 경우를 예시했다. 다만, 판독의 대상물(피사체)의 종류는, 손가락에 한정되는 것이 아니라, 어떠한 것이어도 된다.
또한, 상기 제 2 실시형태에 있어서의 시스템은, 터치 패널(7) 위를 전동시켜서 표면 상을 판독하는 것이면, 널리 적용될 수 있다. 음료용이나 식료용 캔의 표면 검사 등에도 응용할 수 있다. 피사체는, 원통 형상의 물체인 것이 바람직하지만, 다소 찌그러진 형상이어도 터치 패널(7) 위에서 전동할 수 있는 것이면 문제없다.
실시형태 및 실시예를 참조해서 본원 발명을 설명했지만, 본원 발명은 상기 실시형태 및 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본원 발명의 구성이나 상세에는, 본원 발명의 범주 내에서 당업자가 이해할 수 있는 다양한 변경을 할 수 있다.
이 출원은, 2011년1월27일에 출원된 일본 특허출원2011-014889를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 모두를 여기에 포함한다.
1, 10 화상 판독 장치 2 스캐너 프레임
3 판독 유닛 4 플래튼 글래스
5 확산판 6 손가락
7 터치 패널 11 광원
12 CCD 13 미러
14 광학 렌즈 15 유닛 케이싱
16 광축 21 CCD 드라이버
22 커맨드 수신부 23 화상 신호 처리부
24 메모리 25 모터
26 모터 드라이버 27 좌표 검출 수단
28 이동 검출 수단 29 화상 선별 수단
30 모터 제어 수단 31 터치 검출부
32 X좌표 데이터 생성부 41 초기 위치 검출부
42 개시 위치 산출부 43 현재 위치 검출부
44 이동 거리 검출부 45 반전 검출부
51 선별부 52 게이트부
61 모터 드라이버 62 개시 위치 제어부

Claims (6)

  1. 지문 또는 다른 피사체의 화상을 판독하는 화상 판독 장치에 있어서,
    광을 투과하는 판(plate) 형상 부재로 구성되며, 상기 피사체를 재치(載置)함과 함께 광을 확산시키는 확산 부재를 갖는 피사체 재치 유닛과,
    상기 피사체에 대하여 광을 조사하는 광원과, 상기 피사체를 촬영하며 상기 피사체와 연관된 화상 신호를 출력하는 촬영 수단을 포함하는 화상 판독 유닛과,
    상기 확산 부재의 표면에 부착되며, 상기 피사체에 의해 가압되는 가압 위치를 나타내는 부주사 방향의 좌표 정보를 출력하는 터치 패널과,
    상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보에 의거하여, 상기 피사체의 가압 위치가 상기 부주사 방향으로 이동한 이동 거리를 검출하는 검출 수단을 구비하고,
    상기 화상 판독 유닛은, 상기 피사체 재치 유닛의 상기 피사체가 접하는 면의 이면측에 위치하며, 상기 촬영 수단이 구비하는 라인 센서를 이용하여 상기 피사체의 수광면의 1라인을 주주사로서 판독하는 화상 판독 수단과, 상기 주주사에 대하여 수직인 상기 부주사 방향으로 상기 화상 판독 유닛을 이동시키는 반송 수단을 더 포함하고,
    상기 반송 수단은, 상기 검출 수단에 의해 검출되는 이동 거리에 의거하여, 상기 피사체의 전동(rolling) 움직임에 추종시켜서 상기 화상 판독 유닛을 상기 부주사 방향으로 이동시키는 화상 판독 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산 부재는, 상기 피사체가 재치되는 면에 확산면을 갖는 화상 판독 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 확산 부재는, 입사광을 상기 부주사 방향으로 확산시키는 화상 판독 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광원은, 상기 확산 부재가 광을 확산시키는 각도에 따라 광의 조사 각도를 결정하는 화상 판독 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 피사체가 상기 피사체 재치 유닛과 접하는 위치에서 입사 각도와 동일한 반사 각도로 반사된 광을 상기 라인 센서가 수광하도록, 상기 광원 및 상기 라인 센서를 배치하는 화상 판독 장치.
  6. 삭제
KR1020137017639A 2011-01-27 2012-01-23 화상 판독 장치 KR101561107B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011014889A JP5748201B2 (ja) 2011-01-27 2011-01-27 画像読取装置
JPJP-P-2011-014889 2011-01-27
PCT/JP2012/000374 WO2012102000A1 (ja) 2011-01-27 2012-01-23 画像読取装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130105694A KR20130105694A (ko) 2013-09-25
KR101561107B1 true KR101561107B1 (ko) 2015-10-19

Family

ID=46580576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137017639A KR101561107B1 (ko) 2011-01-27 2012-01-23 화상 판독 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20130300852A1 (ko)
EP (1) EP2669863A4 (ko)
JP (1) JP5748201B2 (ko)
KR (1) KR101561107B1 (ko)
CN (1) CN103348378B (ko)
RU (1) RU2562374C2 (ko)
TW (1) TW201235954A (ko)
WO (1) WO2012102000A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5799960B2 (ja) * 2010-12-17 2015-10-28 富士通株式会社 生体認証装置、生体認証方法及び生体認証用コンピュータプログラム
JP2013251871A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Toshiba Corp 無線装置、情報提供装置および無線通信方法
TWI507937B (zh) * 2013-02-07 2015-11-11 Mstar Semiconductor Inc 觸控偵測方法及其裝置
KR101493332B1 (ko) * 2013-11-08 2015-02-13 주식회사 유니온커뮤니티 카메라가 장착된 휴대 단말기를 이용한 지문입력장치 및 그 지문입력용 외장 광학기기
JP2016507800A (ja) * 2013-11-08 2016-03-10 株式会社ユニオンコミュニティＵｎｉｏｎｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ カメラが装着された携帯端末機を利用した指紋入力装置及びその指紋入力用外装光学機器
TWI593955B (zh) * 2014-08-18 2017-08-01 政美應用股份有限公司 光偏折檢測模組及使用其檢測及誤差校正之方法
KR102257761B1 (ko) * 2019-10-21 2021-05-31 일진디스플레이(주) 터치스크린과 레일형 가이드를 이용한 지문인식시스템 및 방법
KR102257766B1 (ko) * 2019-10-21 2021-05-31 일진디스플레이(주) 터치스크린과 액추에이터를 이용한 지문인식시스템 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002135536A (ja) 2000-10-27 2002-05-10 Canon Inc 画像読取装置、制御装置、画像読取方法、制御方法、記憶媒体およびプログラム
JP2002277999A (ja) 2001-03-19 2002-09-25 Konica Corp 画像読取装置
JP2008146217A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Canon Inc 被写体検出装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4569080A (en) * 1982-07-09 1986-02-04 Fingermatrix, Inc. Fingerprint image refinement
JPH0365778A (ja) * 1989-08-03 1991-03-20 Nippon Denki Sekiyuritei Syst Kk 画像入力装置
JP2579375B2 (ja) 1990-03-07 1997-02-05 シャープ株式会社 指紋入力装置
JPH0798764A (ja) * 1993-06-30 1995-04-11 Yanagimoto Seisakusho:Kk 指紋又は掌紋等の入力装置
US5548394A (en) * 1995-03-16 1996-08-20 Printrak International Inc. Scanning fingerprint reading
JPH098764A (ja) * 1995-06-20 1997-01-10 Oki Electric Ind Co Ltd 信号多重・分離システム、信号多重化装置及び信号多重分離装置
JPH10143663A (ja) 1996-11-13 1998-05-29 Hamamatsu Photonics Kk 指紋情報処理装置
US6324020B1 (en) * 1999-08-04 2001-11-27 Secugen Corporation Method and apparatus for reduction of trapezoidal distortion and improvement of image sharpness in an optical image capturing system
JP2002123822A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Casio Comput Co Ltd 指紋画像入力装置
JP2003050993A (ja) 2001-08-06 2003-02-21 Omron Corp 指紋読取方法および指紋読取装置
US7627151B2 (en) * 2003-04-04 2009-12-01 Lumidigm, Inc. Systems and methods for improved biometric feature definition
US7403644B2 (en) * 2003-11-26 2008-07-22 Microsoft Corporation Fingerprint scanner with translating platen
WO2005072240A2 (en) * 2004-01-23 2005-08-11 Ultra-Scan Corporation Fingerprint scanner and method having an acoustic detector
JP2005228191A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Nippon Raiton Kk 指紋画像入力装置
RU2311679C1 (ru) * 2006-02-10 2007-11-27 Закрытое акционерное общество "СОНДА Технолоджи" Устройство для регистрации папиллярного узора
RU2364935C2 (ru) * 2007-07-24 2009-08-20 Общество с ограниченной ответственностью ООО "Юник Ай Сиз" Устройство для снятия отпечатков пальцев (сканер)
JP2009140390A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Mega Chips Corp 指示デバイスおよび指紋認証半導体回路
US8243349B2 (en) * 2008-08-05 2012-08-14 Canon Kabushiki Kaisha Image reading method and image reading apparatus
JP2010131180A (ja) * 2008-12-04 2010-06-17 Hitachi Maxell Ltd 生体情報取得装置及び生体認証装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002135536A (ja) 2000-10-27 2002-05-10 Canon Inc 画像読取装置、制御装置、画像読取方法、制御方法、記憶媒体およびプログラム
JP2002277999A (ja) 2001-03-19 2002-09-25 Konica Corp 画像読取装置
JP2008146217A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Canon Inc 被写体検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103348378A (zh) 2013-10-09
KR20130105694A (ko) 2013-09-25
WO2012102000A1 (ja) 2012-08-02
TW201235954A (en) 2012-09-01
EP2669863A4 (en) 2016-12-07
JP2012155578A (ja) 2012-08-16
RU2013139542A (ru) 2015-03-10
RU2562374C2 (ru) 2015-09-10
CN103348378B (zh) 2016-06-29
JP5748201B2 (ja) 2015-07-15
EP2669863A1 (en) 2013-12-04
US20130300852A1 (en) 2013-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101561107B1 (ko) 화상 판독 장치
JP2809627B2 (ja) 画像読取装置
KR101517421B1 (ko) 화상 판독 장치, 화상 판독 방법
JP2002271575A (ja) 画像処理装置及び画像処理プログラム
JP2007158965A (ja) 画像読取装置、原稿サイズ検知方法、及び原稿サイズ検知プログラム
US7345796B2 (en) Image scanner for use in image forming apparatus
JP3160906B2 (ja) フィルム画像読取り装置
JP3125522B2 (ja) 画像読取装置
JP2003037712A (ja) 画像読取装置
JP2007259360A (ja) 原稿読取装置
JP2004135214A (ja) スキャナ装置
JPH05130338A (ja) 画像読取装置
JP2007043438A (ja) 解像度の異なる画像の取得技術
JPH05284284A (ja) 原稿読み取り装置
JPH044666A (ja) 読み取り装置
JPH05284288A (ja) 画像読取装置
JP2003241327A (ja) 画像読み取り装置
JP2010130066A (ja) 画像読取り装置
JP2008022285A (ja) 画像読取り装置、画像形成装置、原稿サイズ検知方法、原稿サイズ検知プログラム及び記録媒体
JPH03245665A (ja) 画像読取装置
EP1209891A2 (en) Dual-carriage scanning apparatus
TW201401842A (zh) 掃描裝置以及方法
JP2008265132A (ja) 電子黒板
JPH11187195A (ja) 画像読み取り装置
JP2000083142A (ja) 読み取り装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180920

Year of fee payment: 4