KR19980024963A

KR19980024963A - 화상 대조 장치

Info

Publication number: KR19980024963A
Application number: KR1019970048713A
Authority: KR
Inventors: 아키히토 나카야마
Original assignee: 이데이 노부유키; 소니(주)
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1998-07-06
Also published as: EP0833274A3; KR100467884B1; US6031942A; JP3744620B2; JPH10105704A; EP0833274A2

Abstract

다수의 선형 화상이 커트되고, 커트된 선형 화상은 다른 화상 위에서 연속적으로 주사되어 유사성의 정도가 높은 위치를 검출하고, 이들 검출된 좌표값은 부분적으로 조합되며, 화상이 대조될 때, 검출된 위치의 좌표값간의 관계에 근거하여 이들 상대적인 위치 관계를 만족시키지 않는 조합은 처리 목표에서 배제된다. 따라서, 화상 대조 장치는 지문 대조 장치가 대조 결과를 단시간 내에 일관되게 획득할 수 있도록 한다.

Description

화상 대조 장치

본 발명은 지문 대조 장치로서 응용되는 화상 대조 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 복수의 선형 화상들이 선택되는 동작을 포함하며, 선택된 화상은 또다른 화상에서 순차적으로 주사되어 본래의 화상과 유사한 부분을 찾으며, 선택된 화상은 검출된 부분의 위치의 좌표값의 관계에 의거하며, 이 검출된 좌표는 화상의 대조에 대해서 부분적으로 조합되고 선형 화상에 대응하는 상대적인 위치 관계를 만족하지 않는 조합들은 연속 처리될 처리 목표에서 배제됨으로써 화상 대조 장치는 단시간 내에 대조 결과를 얻을 수가 있다.

지금까지 이러한 종류의 화상 대조 장치를 이용하는 종래의 지문 대조 장치에 있어서는, 분기, 점, 커트와 같은 특징 점들(이후 특징 점이라고 칭함)은 화상 픽업 장치에 의하여 얻은 지문 화상으로부터 추출되며, 지문 대조는 특징 점을 참조하여 수행된다.

즉, 종래의 지문 대조 장치에 있어서, 대조될 지문은 특징 점들과 좌표값들을 참조하여 사전에 데이터베이스로 변환된다. 지문 대조될 지문 화상은 특징 점들을 추출하기 위해 화상 처리된다. 이때 데이터베이스는 추출된 특징 점에 액세스 되며, 지문은 대응의 특징 점의 실체에 의거하여 대조된다.

종래의 지문 대조는 지문을 대조하는데 장시간이 걸린다는 단점이 있다. 지문 대조가 단기간 내에 실행된다면, 지문 대조 장치는 개선된 사용 편익을 제공하며 이러한 개선은 바람직하다.

본 발명은 종래의 지문 대조 장치의 단점을 감안하여 발명된 것이며, 본 발명은 단기간 내에 지문과 같은 화상을 대조할 수 있는 화상 대조 장치를 제공한다.

상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 본 발명에 있어서, 검출된 좌표의 조합들로부터 선형 화상의 상대적인 위치 관계에 대응하는 조합들을 검출함으로써, 화상들간 일치성이 판단되며, 여기서 조합들이 검출된 좌표들을 이용하여 형성되며, 부분 조합들이 형성되며, 각 부분 조합에 대한 좌표값들이 판단되며, 판단 결과에 의거해서 선형 화상들의 상대적인 위치 관계를 만족하지 않는 좌표값들의 조합은 처리 목표에서 미리 배제된다.

검출된 좌표값들이 조합되고 선형 화상의 상대적인 위치 관계가 검출되면, 상대적인 위치를 만족하지 않는 좌표값들의 조합은 부분 조합의 보조자로 처리 목표로부터 사전에 배제됨으로써, 최종 조합의 수는 상기한 사전 배제에 의해 저감되며, 그에 따라 처리는 부분 조합을 형성하기 위한 처리의 증가에도 불구하고 전반적으로 감소된다.

도 1은 본 발명에 따른 지문 대조 장치의 전체 구성을 도시하는 블록도.

도 2는 도 1에 도시한 지문 대조 장치의 지문 데이터 입력부를 도시하는 블록도.

도 3은 도 2에 도시한 지문 데이터 입력부의 화상을 도시하는 개략도.

도 4a 내지 도 4e는 도 2에 도시한 지문 데이터 입력부에서 광량의 보정을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 5는 지문의 세그먼트 및 화상간의 관계를 도시하는 평면도.

도 6a 및 도 6b는 실제의 광량 분산의 보정을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 7a 내지 도 7c는 기준 전압으로서 임계치의 보정을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 8a, 도 8b1 내지 도 8b3은 기준 전압으로서 임계치의 전환을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 9는 주변 회로와 함께 지문 대조 메모리 및 지문 데이터베이스를 설명하기 위한 블록도.

도 10은 도 2에 도시한 지문 데이터 입력부의 지문 화상을 설명하기 위한 개략도.

도 11은 도 9에 도시한 지문 화상이 회전되는 화상을 설명하기 위한 개략도.

도 12는 도 9에 도시한 화상 회전 회로를 설명하기 위한 블록도.

도 13은 도 12에 도시한 화상 회전 회로에 의한 화상 회전을 설명하기 위한 개략도.

도 14는 도 13에 대응하는 회전 후의 화상을 설명하기 위한 개략도.

도 15는 지문 데이터베이스의 내용을 설명하기 위한 개략도.

도 16은 대조 레이트 검출 회로를 설명하기 위한 블록도.

도 17은 선형 화상으로 커트하는 것을 설명하기 위한 개략도.

도 18은 지문 데이터를 선형 화상으로 제공하는 것을 설명하기 위한 개략도.

도 19는 좌표 그룹 메모리의 내용을 설명하기 위한 개략도.

도 20은 시스템 제어 회로의 처리 순서를 설명하기 위한 흐름도.

도 21은 도 20에 도시한 광학 시스템 동작 확인 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 22는 도 20에 도시한 지문 등록 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 23은 도 22에 도시한 실제의 등록 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 24는 도 23에 도시한 연속 순서를 설명하기 위한 흐름도.

도 25는 도 23에 도시한 효율적인 영역 검출 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 26은 도 25에 도시한 효율적인 영역 검출 처리를 설명하기 위한 개략도.

도 27은 도 23에 도시한 손가락 위치 판단 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 28은 도 23에 도시한 줌 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 29는 도 23에 도시한 임계치 정정 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 30은 도 23에 도시한 블랙화(blackening) 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 31은 도 23에 도시한 각도 검출 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 32는 도 31에 도시한 연속 처리를 설명하기 위한 개략도.

도 33은 도 32에 도시한 연속 처리를 설명하기 위한 개략도.

도 34는 도 24에 도시한 등록 데이터부 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 35는 도 34에 도시한 보정값 검출 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 36은 도 35에 도시한 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 37은 도 36에 도시한 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 38은 도 37에 도시한 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 39는 회전 화상에서 커트한 선형 화상을 설명하기 위한 개략도.

도 40은 지문 데이터를 회전 화상의 선형 화상으로 공급하는 것을 설명하기 위한 개략도.

도 41은 도 20에 도시한 지문 등록 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 42는 도 41에 도시한 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 43은 대조 레이터를 점차적으로 떨어뜨리는 것을 설명하기 위한 그래프.

도 44는 프레임의 이동을 설명하기 위한 개략도.

도 45는 도 41에 도시한 지문 데이터 입력을 설명하기 위한 흐름도.

도 46은 도 45에 도시한 줌 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 47은 도 41에 도시한 비교 판단 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 48은 도 47에 도시한 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 49는 경사 보정을 설명하기 위한 개략도.

도 50은 도 49에 도시한 경사 처리에서 화상 데이터 처리를 설명하기 위한 개략도.

도 51은 지문 데이터를 경사 보정 선형 화상에 공급하는 것을 설명하기 위한 개략도.

도 52는 도 51에 도시한 회전 화상의 경우를 설명하기 위한 개략도.

도 53은 각도 전환을 설명하기 위한 개략도.

도 54는 프레임 전환을 설명하기 위한 개략도.

도 55는 정립 화상의 좌표값을 설명하기 위한 개략도.

도 56은 도 55에 도시한 정립 화상에 대한 회전 화상의 좌표값을 설명하기 위한 개략도.

도 57은 각각의 프레임에서 검출된 좌표값들 사이의 관계를 설명하기 위한 개략도.

*도면의 주요부분에 부호의 간단한 설명*

1 ; 지문 대조 장치2 ; 키 입력부

3 ; 시스템 제어 회로4 ; 지문 데이터 입력부

5 ; 지문 데이터베이스6 ; 지문 대조 메모리

7 ; 레이트 검출 장치8 ; 표시부

11 ; 2등변 삼각형 프리즘12 ; 광원

13 ; CCD 카메라14 ; 비교 회로

15 ; 기준 전압 발생 회로16 ; 광량 보정 메모리

18 ; 래치 회로19 ; 타이밍 발생기(TG)

20 ; 세선화 회로21 ; 직-병렬 변환 회로(S/P)

이후, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

(1) 실시예의 구성

(1-1) 전체 구성

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 지문 대조 장치의 전체 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 이 지문 대조 장치(1)에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 키 입력부(2)를 통해 입력된 사용자 작동에 응답하여 모든 동작을 제어함으로써, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 입력부(4)로부터 원하는 사용자의 지문 대조 데이터 D1에 미리 폐치하고, 다른 사용자 데이터와 함께 폐치된 지문 데이터 D1을 메모리에 저장하여 지문 데이터베이스(5)를 구성한다.

사용자는 지문 대조 장치(1)에 지문 대조 요청을 입력하고, 대조될 지문 데이터 D2는 지문 데이터 입력부(4)로부터 페치되며, 페치된 지문 데이터 D2는 지문 대조 메모리(6)에서 일시 저장된다. 이때 지문 대조 메모리(6)에 저장된 지문 데이터 D2와 지문 데이터베이스(5)에 등록된 대응 지문 데이터 D1은 키 입력부(2)를 통해 입력된 사용자 작동에 응답하여 대조 레이트 검출 장치(7)에 입력된다. 또한, 이들 지문 데이터 D1, D2간 대조 정도가 검출되고 시스템 제어 회로(3)는 이들 지문 데이터 D1, D2가 일치되는지 여부를 판단한다.

지문 대조 장치(1)는 사용자에 의해 입력된 사용자 ID로 규정된 데이터베이스 형태의 지문 데이터 D1과 지문 입력부(4)를 통해 입력된 또 다른 지문 데이터 D2는 일치하며, 그에 따라 지문 대조를 요청하는 사용자가 번지 지정된 사람인지를 판단하고 그 판단 결과를 출력한다. 지문 대조 장치(1)는 일치도에 따라서 요청되는 바와 같은 지문 데이터(5)의 갱신 처리를 수행한다. 지문 대조 장치(1)에 있어서, 메시지는 표시부(8)를 이용하여 사용자에게 알려지며, 필요한 표시는 예를 들어 사용자가 사용자 ID를 이력하도록 사용자에게 통보된다.

(1-1) 지문 데이터 입력부

도 2는 지문 데이터 입력부를 도시하는 블록도이다. 지문 데이터 입력부(4)에서, 지문은 어떤 광학 시스템을 통해 규정된 손가락 지정 위치에 손가락을 놓는 사용자의 손가락의 화상으로서 촬상된다.

광학 시스템은 지문 대조될 손가락은 베이스에 놓여지도록 고정되는 2등변 삼각형 프리즘(11)과, 2등변 삼각형 프리즘의 경사면에서 베이스를 조명하는 광원(12)과, 나머지 경사면으로부터 베이스상에 반복된 광원(12)으로부터 조명된 광을 촬상하기 위한 CCD 카메라(13)를 포함하고 있다.

광학 시스템에 있어서, 피부가 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스와 접촉하고 있지 않은 부분에 대해서 광원(12)으로부터 방출된 조명 광은 완전 반사되어 CCD 카메라(13)로 안내되며, 한편 피부가 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스와 접촉하고 있는 부분에 대해서 조명 광은 불규칙적으로 반사되고 조명 광은 CCD 카메라(13)상에 입사하지 않는다. 그 결과 광학 시스템은 도 3에 도시한 비디오 신호 SV 포맷으로 지문의 패턴에 대응하는 신비한 화상을 출력한다.

본 실시예에 있어서, CCD 카메라(13)는 손가락 끝에서 기부까지의 화상 방향이 종횡비 4:3으로 수평 배치된 최종 손가락 화상에 대응하도록 손가락을 촬상한다. 이 경우, 손가락 외측의 빈 부분은 밝은 레벨로 촬상되는데 이는 손가락이 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스와 접촉하고 있지 않기 때문이다.

비교 회로(14)는 비디오 신호 SV와 2진 신호 S1를 비교하여 2진 신호 S1을 출력한다. 래치 회로(18)는 타이밍 발생기(TG)(19)로부터 출력된 클럭을 참조하여 CCD 카메라(13)의 각각의 픽셀에 대응하는 타이밍으로 2진 신호 S1을 샘플하고 1비트 화상 데이터 DV1을 출력한다. 세선화 회로(thinning circuit)(20)는 화상 데이터 DV1을 간헐적으로 페치하여 화상 데이터 DV1을 어떤 비율로 세선화하고, 그들 출력하며, 직-병렬 변환 회로(S/P)(21)는 2비트 화상 데이터 DV1을 8바이트 단위로 페치하고 그를 간헐적으로 출력함으로써, 1비트×8바이트 화상 데이터 DV1을 8비트×1바이트 지문 데이터 D1 또는 D2로 변환하고 그를 데이터 버스 BUS에 출력한다.

(1-1-1) 광량 보정

비교 회로(14)는 기준 전압 발생 회로(15)로부터 발생된 기준 전압 REF를 참조하여 2진 신호 S1을 발생하고 이 실시예에서는 이 기준 전압 REF를 참조하여 광학 시스템의 광량 분산을 보정한다.

보다 상세하게는 수평 주사 기간의 기준으로 도 4a 내지 4e에 도시한 바와 같이 광학 시스템이 광량 분산을 발생하면, 촬상 결과인 비디오 신호 SW의 신호 레벨은 광량 분산(도 4a를 참조)으로 인해 변동하며, 그에 따라 2진 신호 S1은 신호레벨이 증가하는 시간 주기가 광량이 점차적으로 감소하는 주변 부분에서 단축되도록 발생된다(도 4b를 참조). 그러므로, 보정 2진 신호를 발생하기란 어려우며, 지문 대조의 정확도가 떨어진다.

이러한 문제에 대처하기 위해서, 이 실시예에서는 비디오 신호 SV의 신호 레벨은 지문이 촬상되지 않는 동안에 검출되며, 그에 따라 광학 시스템은 광량 분산을 검출한다. 검출된 신호 레벨 부근의 제로 레벨로 설정함으로써 정해지며, 2진 신호는 기준 전압 REF(도 4d 및 도 4e를 참조)를 참조하여 발생된다. 상술한 바와 같이 광량 분산은 보정되며, 지문 대조의 정확도는 지문 대조 장치(1)에서 개선된다. 또한, 지문 대조 장치(1)는 손가락이 놓여지는 장소와 대기 조건의 기준 전압 REF와 화상 촬상 결과간의 비교에 의거한 광원(12)의 저하를 검출하여, 경보를 발생하며, 그에 따라 지문 대조 장치의 정확도가 향상된다.

보다 상세하게는 이 실시예에 있어서, 세선화 회로(20)로부터 출력된 화상은 도 5에 도시한 바와 같이, 8바이트 단위로 수평 방향과 수직 방향으로 동일 간격으로 분할되며, 그에 따라 복수의 세그먼트가 형성된다. 기준 전압 발생 회로(15)는 각각의 세그먼트의 기준 데이터를 유지하는 래치 회로와 각 래치 회로의 기준 데이터에 대응하는 타이밍으로 디지탈 아날로그 변화을 수행하여 이를 출력하는 디지탈 아날로그 변환 회로를 포함하며, 각 세그먼트에 대응하는 기준 전압 FRF를 출력한다.

CCD 카메라(13)로부터 출력된 비디오 신호 SV가 검출되고, 기준 데이터는 공장에서 선적될 때 이전의 신호 검출 결과에 의거하여 광량 보정 메모리(16)에 등록된다. 또한 전원이 떨어지면, 시스템 제어 회로(3)는 기준 전압 발생 회로(15)에서 기준 데이터를 설정한다. 지문 대조 장치(1)에 있어서, 비디오 신호 SV의 광량이 중앙 부분과 비교하여 주변 부분의 광량이 모자라면, 도 6에 도시한 X-방향으로 기준 전압 REF는 광량의 변화에 대응하도록 변화되며, 화상 촬상 결과는 지문의 요철에 대응하는 2진 신호로 정확하게 변환된다.

광량 보정 메모리(16)의 기능을 수행하기 위해 광량 보정 메모리(16)는 광량 보정을 위한 기준 데이터를 보유할 수 있는 비휘발성 메모리를 포함한다.

(1-1-2) 임계치의 보정

피부 접촉 영역은 손가락이 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스 위에 놓여질 때 베이스 위에 가하는 손가락의 누르는 힘에 따라 가변한다. 전체 신호 레벨은 누르는 힘에 따라서 비디오 신호 SV가 가변한다. 보다 상세하게는 도 7a 내지 7c에 도시한 바와같이, 전체 신호 레벨은 누르는 힘이 크면 블랙 레벨의 범위가 증대하도록 감소되고(도 7a 참조), 전체 신호 레벨은 누르는 힘이 작으면 화이트(백) 레벨의 범위가 증가하도록 증대한다(도 7b 참조). 이는 땀을 흘리는 것과 같은 이유이다. 이러한 현상 때문에 2진 신호 S1은 누르는 힘에 따라서 가변하고, 2진 신호 S1으로부터 구한 지문 대조 결과는 지문 대조 장치(1)에서 가변된다.

비교 회로(14)에 있어서, 시스템 제어 회로(3)에 의하여 기준 전압 발생 회로(15)에서 설정된 광량 보정을 위한 기준 데이터는 임계치 보정 메모리(24)에 저장된 보정 데이터를 참조하여 보정되며, 기준 전압 REF는 화상 촬상 결과에 대응하여 세그먼트 단위로 보정됨으로써, 보정 2진 신호 S1은 누르는 힘과 2등변 삼각형 프리즘(11)이 변화될지라도 출력된다.

데이터 버스 BUS에 출력된 지문 데이터 D1은 시스템 제어 회로(3)에 선택적으로 입력되고, 지문 데이터 D1의 논리 레벨은 시스템 제어 회로(3)에서 검출한 다음, 임계 보정 메모리(24)에 저장될 보정 데이터는 2진 신호 S1의 신호 레벨의 하강 주기 T1이 전체 주기 T2의 30 내지 70% 내에 포함되도록 지문 데이터 D1에 대한 측정결과에 의거하여 설정된다(도 7c를 참조).

비교 회로(14)에 있어서, 2진 신호 S1은 보정 데이터를 참조하여 보정된 기준 전압 REF를 이용하여 출력되며, 임계 보정 메모리(24)의 내용은 2진 신호 S1에 대해서 갱신되고, 각 세그먼트의 전체 주기 T1, T2가 갱신된 일련의 처리 동안에 어떤 범위 내에 포함된다면, 임계치 보정 메모리(24)의 갱신 처리는 끝나게 된다.

지문 대조 장치(1)는 모든 세그먼트에 대해 최적의 값으로 임계치인 기준 전압 REF의 신호 레벨을 설정하고, 손가락의 누르는 힘이 변화될지라도 보정 대조 결과를 출력한다.

(1-1-3) 임계치의 변경

지문 대조 장치(1)에 있어서, 기준 전압 REF이 상술한 바와 같이 설정되면, 지문 데이터베이스(5) 또는 지문 대조 메모리로의 지문 데이터 D1, D2의 페치 동작은 시작되고 비교 회로(14)는 도 8a, 8b1에 도시한 바와 같이 광량 보정 메모리(16)의 기준 데이터에 따라서 결정된 기준 전압 REF을 참조하여 2진 신호 S1을 출력하며, 그후 기준 전압 REF을 규정 전압의 포지티브측과 네가티브측으로 이동시켜서 발생된 제1 및 제2기준 전압 REF1과 REF2를 이용하여 2진 신호를 순차 출력한다(도 8(a), (b2), (b3)를 참조). 도 8a, 8b1 내지 8b3에는, 기준 전압 REF를 참조하여 광량 분산을 보정하지 않은 2진 신호 S1이 도시되고 있다. 시스템 제어 회로(3)가 임계치 보정 메모리(24)의 내용에 따라 광량 보정 메모리(16)의 기준 데이터를 보정하는 조건과, 시스템 제어 회로(3)가 기준 데이터를 규정치로 보정하는 조건에 있어서, 기준 전압 REF의 변화는 기준 전압 발생 회로(15)의 기준 데이터를 다시 설정함으로써 수행된다. 따라서, 지문 대조 장치(1)는 손가락의 누르는 힘의 변화와 2등변 삼각형 프리즘(11)의 표면 조건의 변화로 인한 지문 대존의 정확도가 떨어지는 것을 배제하여 정확한 대조 결과를 출력한다.

(1-1-4) 지문 데이터 출력

상술한 바와 같이 지문 데이터 D1과 D2를 출력하기 위해 타이밍 발생기(19)는 비디오 신호 SV를 참조하여 지문 대조 장치에 대해서 각종 체크를 발생하며 시스템 제어 회로(3)로부터의 표시에 응답하여 세선화 회로(20)로 출력될 클록 주기를 바꾼다. 그에 따라서 세선화 회로(20)는 지문 데이터 D1, D2의 지문 대조를 위해 어드레스된 지문의 크기에 따라서 세선화 비율을 변경하는데, 보다 상세하게는 손가락이 작은 경우, 지문 데이터 D1, D2는 지문 대조가 시종 일관 수행되도록 화상 데이터 DV1으로부터 감소된 세선화 비율로 발생된다.

(1-1-5) 맥동파 검출부

맥동파 검출부(22)는 손가락이 놓여지는 위치로부터 떨어져 배치된 압력 센서(23)와 압력 센서(23)로부터의 검출 결과를 시스템 제어 회로(3)에 출력하는 주변 회로를 구비하고 있다. 도면에 도시하지 않은 압력 기구와 함께 압력 센서(23)는 손가락이 놓여지는 위치 위에 놓여질 때 시스템 제어 회로(3)로부터의 표시에 응답하여 손가락의 측면을 누르며, 이 조건하에서 손가락의 혈액 흐름에 대응하는 검출된 펄스압의 결과를 출력한다.

검출된 압력은 펄스압이라고 불려지는 혈액 흐름의 펄스 운동에 대응하여 가변하며, 시스템 제어 회로(3)는 압력 검출 결과(즉 맥동파의 검출 결과)에 의거하여 손가락의 생물학적 반응을 검출한다. 따라서 지문 대조 장치(1)는 지문 대조 장치(1)가 눌려진 검출 결과에 의거하여 손가락이 놓여지는 지를 판단할 때만 손가락 대조 처리를 수행함으로써, 보안이 향상된다. 이 실시예에서 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 D1과 D2의 논리 레벨을 모니터하고, 트리거로서 논리 레벨의 변화를 이용하는 위치에 놓여진 손가락을 검출한 다음에, 일련의 대조 처리는 지문 대조 장치가 손가락이 맥동파 검출부(22)에 의하여 검출된 검출 결과에 의거하여 놓여짐을 판단할 때만 시작한다.

(1-2) 지문 데이터베이스(5)와 지문 대조 메모리(6)

(1-2-1) 지문 대조 메모리(6)

도 9는 주변 회로와 함께 지문 데이터베이스(5)와 지문 대조 메모리를 설명하기 위한 블록도이다. 지문 대조 메모리(6)는 지문 데이터 D1이 지문 데이터베이스(5)에 등록될 때와 지문이 대조될 때 상기 지문 데이터 입력부(4)로부터 출력된 지문 데이터 D1, D2를 보유한다.

지문 대조 메모리(6)는 픽셀의 1/2가 시스템 제어 회로(3)에 의해서 수행된 제어로 메모리 제어 회로(30)가 수행되는 어드레스 제어에 의하여 통상의 세선화 비율로 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 데이터 D1, D2에 대해서 CCD 카메라(13)의 픽셀로부터 세선화된 수평의 256 픽셀과 수직의 128 픽셀로 이루어져 있다. 한편 세선화 비율이 입력을 위한 손가락의 크기에 따라 변화하는 경우, 지문 데이터 D1, D2에 의해서 만들어진 화상은 선택적으로 부분 입력되고, 수평의 256픽셀과 수직의 128픽셀을 포함하는 지문 데이터 D1, D2가 통상의 경우와 같이 저장된다. 따라서 지문 대조 장치(1)는 변화된 세선 비율로 페치되는 화상에서 통상의 경우와 마찬가지로 지문 대조를 수행한다.

지문 대조 메모리(6)가 정립 화상 메모리(6A)에 지문 데이터 입력부로부터 출력된 지문 데이터 D1, D2를 저장하고, 메모리 제어 회로(30)에 의해서 수행된 어드레스 제어에 의해서 데이터 버스 BUS를 통해 화상 회전 회로(31)에 있는 정립 화상 메모리 6A에 선택적으로 출력되는 지문 데이터를 출력한다. 또한 지문 대조 메모리(6)는 도 10과 11에 도시한 바와 같이 회전 화상 메모리 6B에, 화상 회전 회로(31)에서 출력된 본래의 지문 데이터에 의거한 화상과 관련해서 90도 회전된 화상의 지문 데이터 D1을 저장한다. 따라서, 지문 대조 장치(1)는 본래의 화상에 대해서 90도 회전된 화상을 이용하여 본래의 화상에 적용된 처리와 동일한 처리에 의해서 지문 대조 결과를 검출할 수가 있다.

도 12에 도시한 바와 같이 보다 상세하게는, 화상 회전 회로(31)는 매트릭스 패턴으로 연결된 8×8 비트 플립-플롭 회로(FF)(31 AA 내지 31 HH)를 포함하며, 플립-플롭 회로(FF)(31 AA 내지 31 HH)에 의해서 선택적으로데이터 버스로부터 입력된 지문 데이터 D1, D2를 8바이트 단위로 전달한 다음에, 비트 단위로 병렬 출력하여 지문 데이터 D1, D2의 구성을 90도 회전한다. 화상 회전 회로(31)는 각 세그먼트가 도 13에 도시한 바와 같이 수 1 내지 512로 표시되는 세그먼트의 단위로 지문 데이터 D1, D2를 출력한 다음, 메모리 수단에 이들 데이터를 다시 저장함으로써, 화상 회전 회로(31)는 2진 화상 데이터에서 8픽셀 단위로 처리를 수행하고, 화상 회전 회로(31)는 세그먼트의 정렬 방향과 도 14에 도시한 바와 같이 화상 전체의 정렬 방향을 회전할 수가 있다.

지문 대조 회로(6)는 정립 화상 메모리(6A)에 저장된 화상에 대해서 90도 회전된 지문 화상을 회전 화상 메모리(6B)에 저장한다.

지문 데이터 D1이 등록되면, 지문 대조 메모리(6)는 한 사용자에 대해서 복수의 지문 데이터를 받아 보유하고, 지문 대조 장치(1)는 복수의 지문 데이터 D1으로부터 지문 대조를 위해 가장 바람직한 최상의 지문 데이터 D1을 선택하고 이를 지문 데이터베이스(5)에 선택적으로 등록한다.

메모리 제어 회로(30)는 시스템 제어 회로(3)가 수행한 제어하에서 액세스 제어를 수행하며, 지문 대조 메모리(6)는 지문이 이후 설명되는 대조 레이트 검출부(7)의 동작에 응답하여 대조되고 등록될 때 데이터 버스 BUS를 통해 상술한 바와 같이 보유되는 지문 데이터 D2를 선택적으로 출력한다. 따라서 지문 대조 장치(1)는 수평 방향, 수직 방향, 경사 방향으로 지문 화상을 커트하여 그를 출력할 수 있다.

(1-2-2) 지문 데이터베이스(5)

지문 데이터베이스(5)는 사전 등록된 사용자 데이터와 지문 데이터 D1을 포함하고 있다. 보다 상세하게는 도 15에 도시한 바와 같이, 지문 데이터(5)에서, 등록된 사용자에 대한 사용자 ID와 사용자 ID에 대한 집게 손가락, 가운데 손가락, 새끼 손가락의 지문 데이터 D11, D12, D13이 등록된다. 다쳤기 때문에 가운데 손가락의 지문을 대조하기 어렵거나 가운데 손가락을 이용하여 일치하는 대조 결과를 얻기가 어렵다면, 지문 대조 장치(1)는 지문 데이터 D11, D12, D13으로 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 데이터 D2를 수집하여 사람을 식별하고, 따라서 지문 대조 장치(1)는 이점에서 부가적인 편리함이 있다.

우선 순위 데이터는 지문 데이터 D11, D12, D13에 기록되고 지문은 우선 순위 데이터에 따라서 순차적으로 대조된다. 지문 대조 장치(1)는 대체로 대조 결과을 얻기 위해 짧은 대기 시간으로 대조를 수행하고 사용의 편의성이 향상된다.

지문 데이터베이스(5)는 지문이 각 지문 데이터 D11, D12, D13의 확대 데이터로서 등록될 때 세선화 회로(20)(도 2를 참조)에 의해서 설정된 세선화 비율을 기록하고, 지문 데이터 D2는 대조될 번지 지정된 지문 데이터 D2가 입력될 때 대응의 확대로 페치된다. 또한 지문 대조 장치(1)에서 검출된 대조 레이트는 각 사용자 ID에 대해서 기록되고, 대조 레이트 기록에 의거하여 대조 조건인 필요에 따라 가변되며 지문 데이터 D11, D12, D13의 재등록이 다시 재촉된다. 이처럼 지문 대조 장치는 시종 일관 사람을 식별할 수가 있다.

지문 데이터베이스(5)는 시스템 제어 회로(3)에 의해서 제어되는 메모리 제어 회로(30)에 의해서 수행된 어드레스 제어로 지문 대조 메모리(6) 처럼 보존된 지문 데이터 D11, D12, D13을 선택적으로 출력하고, 지문 데이터베이스(5)의 내용은 갱신된다.

데이터베이스 회전 화상 메모리(5B)는 지문 데이터베이스(5)에 보존된 지문 데이터 D11, D12, D13의 화상에 대해서 화상 회전 회로(31)에 의해서 90도 회전된 지문 화상을 보존하고 있다. 따라서 지문 대조 장치(1)는 지문 데이터베이스(5)와 지문 대조 메모리(6)에 보존된 정립 지문 화상에 대응하여 회전 화상 메모리(6B)와 데이터베이스 회전 화상 메모리(5B)에 90도 회전된 지문 화상을 보존하고, 본래의 정립 화상에 적용된 바와 동일하게 90도 회전된 화상에서 처리를 수행할 수가 있다.

(1-3) 대조 레이트 검출부

도 16은 대조 레이트 검출부(7)를 도시하는 블록도이다. 대조 레이트 검출부(7)는 일련의 대조부(40A 내지 40H)를 가지며, 대조될 번지 지정된 목표 지문 데이터 D2는 각각의 대조부(40A 내지 40H)에 부분적으로 설정된다. 대조 레이트 검출부(7)는 지문 데이터 D1의 화상에서 2차원적으로 주사하기 위해 대조부(40A 내지 40H)에 지문 데이터 D1을 순차적으로 공급하고, 각각의 주사 위치에서 지문 데이터 D2와 지문 데이터 D1간의 상관 관계를 검출한다.

검출 결과에 의거하여, 높은 상관 관계를 갖는 좌표치는 좌표 그룹 메모리(49)에 순차적으로 등록되고, 시스템 제어 회로(3)는 등록된 좌표 그룹의 위치 관계를 참조하여 대조 레이트를 계산하고, 일치 여부의 판단은 대조 레이트에 의거하여 도출된다. 개개의 대조부(40A 내지 40H)가 동일한 구성을 가지므로, 도 16에서 대조부(40A)만이 보다 상세히 설명되고 나머지 대조부(40B 내지 40H)에 대한 설명은 생략하기로 한다. 대조 레이트 검출부(7)는 등록시 지문 데이터 D1과 D2간의 판단 대신에 지문 데이터 D1의 복수의 화상간 대조 레이트의 상관치를 검출한다.

개개의 대조부(40B 내지 40)에 있어서, 지문 대조 메모리(6)에 저장된 지문 데이터 D2는 래치 회로(41)에서 8비트 단위로 설정된다. 개개의 대조부(40B 내지 40H)에서 설정된 지문 데이터 D2는 시스템 제어 회로(3)에 의해서 제어된 메모리 제어 회로(30)(도 9를 참조)에 의해서 수행된 어드레스 제어에 의해서 도 17에 도시한 바와 같이 선형 화상으로 커트되며, 지문 데이터 D2의 선형 화상은 개개의 대조부(40B 내지 40H)에 할당된다. 즉, 본래의 화상에서 수평 방향으로, 혹은 수직 방향으로, 혹은 경사 방향으로 연속해서 지문 데이터 D2가 할당된다. 또한, 개개의 대조부(40B 내지 40H)에서, 시스템 제어 회로(3)에 의해서 실행된 이전 조사에 의하여 연속 방향이 병렬로 되도록 연속 방향으로의 규정 횟수보다 많은 논리 레벨 횟수로 변화하는 지문 데이터 D2가 할당된다.

대조부(40A 내지 40H)에서, 공통의 지문 데이터 D1은 개개의 대조부(40A 내지 40H)에서 설정되는 지문 데이터 D2에 순차적으로 공급된다. 지문 데이터 D2의 화상 정렬 방향이 시스템 제어 회로(3)에 의해서 제어되는 메모리 제어 회로(30)(도 9를 참조)에 의해서 수행된 어드레스 제어에 의해서 대조부(40A 내지 40H)에 설정된 지문 데이터 D2에 대응적으로 지문 데이터 D2의 화상 정렬 방향이 수평 방향이라는 가정에 의거하여 래스터 주사 순서에 따라 연속하는 지문 데이터 D1이 8비트 단위로 공급된다.

개개의 대조부(40A 내지 40H)에서, 병렬-직렬 변환 회로(P/S)(42)는 연속해서 입력되는 지문 데이터 D1을 직렬 데이터로 변환하고, 그를 일정 주기를 갖는 레지스터(43)로 출력한다. 시프트 레지스터(43)는 직렬 데이터를 보존하며, 병렬-직렬 변환 회로(P/S)(42)로부터 출력되 직렬 데이터와 함께 동기적으로 연속해서 비트 이동을 수행하며, 비트 이동된 데이터를 64비트 병렬로 출력한다.

래치 회로(41)는 64비트 병렬로 래치된 8바이트 지문 데이터 D2A 내지 D2H를 출력한다. 비교 회로(44)는 64시리즈의 배타적 OR회로를 포함하며, 시프트 레지스터(43)의 출력 데이터와 래치 회로(41)의 출력 데이터간의 각 비트의 비교 결과를 출력한다.

따라서, 개개의 대조부대조부(40B 내지 40H)는 픽셀값들이 예를 들어 수평 방향으로 연속하도록 지문 데이터 D2A 내지 D2H가 설정되는 경우, 도 18에 도시한 바와 같이 지문 데이터 D2A 내지 D2H에 의해서 형성된 선형 화상과 지문 데이터 D1에 의해서 형성된 화상에서 래스터 주사를 수행하며, 그에 따라 중복된 지문 데이터 D2A 내지 D2H간 각 비트의 일치성 여부의 판단이 수행된다.

카운터(45)는 비교 회로(44)에 의해서 상술한 바와 같이 얻어진 64시리즈의 비교 결과를 카운트하고 카운트 값을 출력한다. 카운터는 지문 데이터 D2A 내지 D2H에 의해서 형성된 선형 화상과 선형 화상 위에 중복된 지문 데이터 D1에 의해서 형성된 화상간 상관도를 검출하고, 중복된 화상들이 완전하게 일치하면 값 64의 카운트 값을 출력한다.

시스템 제어 회로(3)는 기준 데이터 값 데이터를 레지스터(46)의 판단으로 설정하고, 비교 회로(47)는 레지스터(46)에서 설정된 기준값 데이터를 카운터(45)의 카운트 값과 비교하고, 래스터 주사의 결과로서 중복된 지문 데이터 D1과 D2A 내지 D2H간 상관도가 크면, 신호 레벨이 증대하는 판단 데이터 D4A 내지 D4H를 출력한다.

좌표 그룹 메모리(49)는 판단 데이터 D4A 내지 D4H가 증가할 때 메모리 제어 회로(30)로부터 출력된 어드레스 데이터 AD를 보정해서 기록하고, 대조부(40B 내지 40H)에 대한 개개의 판단 데이터 D4A 내지 D4H의 상승 타이밍에서 지문 데이터 D1 과 D2A 내지 D2H간 상대적인 위치 정보를 기록한다.

상술한 바와 같이 좌표 그룹 메모리(49)는 지문 데이터 D1의 화상에서 선형 화상의 래스터 주사를 수행하고, 판단 데이터가 상승할 때의 타이밍에서 어드레스 데이터 AD를 보정하고 페치하며, 선형 화상과 중복된 지문 데이터 D1의 화상간 일치도가 지문 데이터 D1의 좌표값에 의하여 큰 위치를 기록한다.

지문처럼 반복된 패턴을 가지는 화상의 경우, 선형의 커트된 화상은 중복된 화상간 상관도를 판단하기 위해 주사되고, 일치도가 높은 많은 점들이 발견된다. 그러므로, 복수의 좌표 데이터는 좌표 그룹 메모리(49)에서 개개의 대조부(40A 내지 40H)에 대해서 기록된다. 그러나 상이한 두 사람에 속하는 2개의 화상의 경우, 대조부(40A 내지 40H)간 독립의 좌표값은 좌표 그룹 메모리(49)에 저장되며, 한 사람에 속하는 2개의 화사의 경우, 상기한 지문 데이터 D2A 내지 D2H의 상대적인 위치 관계로 보존된 상대 좌표값들은 좌표 그룹 메모리(49)에 기록된다. 이 관계를 이용하여 대조 레이트 데이터는 좌표 그룹 메모리(49)에서 등록된 좌표 그룹으로부터 발생된다.

실시예에서, 좌표 그룹 메모리(49)는 도 19에 도시한 바와 같이 분할된 메모리 영역에서 회전 화상의 좌표 데이터와 정립 데이터의 좌표 데이터를 저장한다. 좌표 그룹 메모리(49)는 정립 화상의 좌표 데이터로서 정립 화상 메모리 6A와 지문 데이터베이스(5)의 지문 데이터 D1과 D2에 의하여 검출된 좌표 데이터를 기록하고, 회전 화상의 좌표 데이터로서 회전 화상 메모리 6B와 대응의 데이터베이스 회전 화상 메모리 5B에 의하여 검출된 좌표 데이터를 기록한다.

이 실시예에서, 지문 대조 장치(1)는 연속적으로 변경되는 슬랜트(slant)에 따라서 각 지문 대조부(40A 내지 40B)에 선형 화상을 설정하도록 구성되고 좌표 그룹 메모리(49)는 각 경사 각도에 대한 좌표 데이터를 정립 화상(erect image) 및 회전 화상의 좌표 데이터로 기록한다. 이에 의해서, 지문 대조 장치(1)는 상술된 바와 같이 기록된 좌표 데이터 전부를 판단하여 지문을 대조하고 이에 따라서 지문 대조의 정확도는 더욱 개선된다.

또 다른 실시예에서, 좌표 그룹 메모리(49)는 정립 화상 및 회전 화상의 복수의 일련의 좌표 데이터를 보유한다. 좌표 그룹 메모리(49)는 지문 데이터 입력부(4)에서 기준 전압을 REF, REF1, 또는 REF2로 스위칭하는 것과, 선형 화상이 잘려지는 영역(이하부터, 프레임이라 함)을 스위칭하는 것에 대응하는 복수의 일련의 좌표 데이터를 보유하고 기준 전압 및 프레임의 각 스위칭에 대한 좌표 데이터 각각을 기록한다.

지문 대조 장치(1)는 기준 전압의 스위칭 및 프레임의 스위칭에 대응하여 검출되는 좌표 데이터 전부를 판단하여 대조 결과를 개선시킨다.

(1-4) 시스템 제어 회로

시스템 제어 회로(3)는 마이크로컴퓨터를 구비하며, 지문 대조 장치(1)의 전체 동작을 제어하며, 지문 데이터(D1)를 지문 데이터베이스(5)에 등록하고 지문 데이터베이스(5)를 기초로 지문 대조 처리를 수행한다.

(1-4-1) 광량 분산의 보정 및 광학 시스템의 비-이상성 검출

도 20은 시스템 제어 회로(3)의 공정 순서를 대략적으로 서술한 순서도이다. 전원이 시스템 제어 회로(3)에 공급될 때, 이 공정 순서는 단계(SP1)에서 단계(SP2)로 진행하며, 광량 보정 메모리(16)에 등록되는 기준 데이터는 기준 전압 발생 회로(15)에 설정된다. 이로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 비교 회로(14)의 기준 전압 REF를 설정하여 광학 시스템의 광량 분산을 보정하고 매우 간단한 구조를 갖는 광학 시스템에 의해서 얻어진 조명 결과를 보정한다.

다음에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP3)에서 광학 시스템 동작 보장 처리를 실행한다. 이 광학 시스템 동작 보정 처리에서, 공정 순서가 단계(SP4)에서 단계(SP5)로 진행할 때 시스템 제어 회로(3)는 도 21에 도시된 바와 같이 데이터 버스(BUS)(도 2를 참조)를 통해서 직렬-병렬 변환(21)의 출력 데이터를 가져와서 한 세그먼트씩 논리 레벨을 카운트한다. 논리 레벨의 비트가 하강하는 비트 수를 카운팅함으로써 논리 레벨의 카운팅이 수행된다.

손가락이 지문 입력부(4)의 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스(base)상에 눌려지는 경우에, 광원(12)의 조명 광 전부는 촬상용 베이스상에서 반사되며, 출력 데이터의 논리 레벨은 통상적으로 H-레벨로 유지된다. 한편, 이 베이스가 더러운 경우에, 조명광은 불규칙적으로 반사되고 촬상 결과의 휘도 레벨은 오염도에 따라서 부분적으로 낮아지며, 논리 레벨은 대응하는 출력 데이터에서 L-레벨로 하강된다. 광원(12)의 수행 성능이 공장에서 출하될 때의 수행 성능에 비해서 열화되어 심각한 광량 분산을 초래하는 경우에, 광량 보정 메모리(16)에 설정된 기준 데이터에 의해 이 광량 분산을 보정하는 것은 어렵고 논리 레벨은 대응하는 출력 데이터에서 L-레벨로 하강된다.

시스템 제어 회로(3)는 카운트값이 다음 단계(SF6)에서 카운트 결과를 토대로 이미 설정된 규정값을 초과하는지를 판단한다. 만일 이 결과가 YES라면, 공정순서는 단계(SP7)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 표시부(8)를 통해서 유지 보수 호출을 표시한 후, 처리 순서는 단계(SP8)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 공정 순서를 완료한다. 유지 보수 호출은 손가락 배치 위치를 소거하기 위하여 눌려지는 메시지 및 유지 보수 호출이 소거된 후에도 여전히 표시되는 경우에 유지 보수 작업자에게 이를 알리기 위하여 눌려지는 메시지를 표시한다.

지문 대조 장치(1)에서, 광원의 수행 성능의 열화 및 2등변 삼각형 프리즘(11)의 오염으로 인한 지문 정확도의 열화는 방지되어 지문 대조 정확도는 더욱 개선된다.

다른 한편, 판단 결과가 NO라면, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP8)에서 직접적으로 공정 순서를 완료한다.

광학 시스템 동작 보장 처리가 상술된 바와 같이 실행될 때, 공정 순서는 단계(SP10)로 진행하며(도 20), 시스템 제어 회로(3)는 지문 등록 요청이 입력되는지를 판단한다. 이 실시예에서, 지문 등록 요청이 키 입력부(2)를 통해서 규정된 명령 및 비밀 번호를 입력함으로써 입력된다. 각 사용자의 지문 데이터(D1)는 지문 등록 요청에 응답하여 지문 데이터베이스(5)에 등록된다. 지문 등록 요청이 입력되는 경우, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP10)에서 YES 결과를 얻으며, 공정 순서는 단계(SP11)로 진행하고 지문 등록 요청이 수행되고 공정 순서는 단계(SP3)로 복귀한다.

다른 한편, 지문 등록 요청이 입력되지 않은 경우, 공정 순서는 단계(10)에서 단계(12)로 진행하며, 시스템 제어 회로(2)는 지문 대조 요청이 키 입력부(2)를 동작시킴으로써 입력된다. 판단 결과가 NO이면, 시스템 제어 회로(3)의 공정 순서는 단계(SP3)로 복귀한다. 다른 한편, 시스템 제어 회로(3)가 지문 대조 요청을 검출하는 경우, 공정 순서는 단계(SP12)에서 단계(SP13)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 처리를 수행하고 공정 순서는 단계(SP3)로 복귀한다.

(1-4-2) 지문 등록 요청

도 22는 지문 등록 요청의 공정 순서를 서술한 순서도이다. 이 공정 순서는 단계(SP20)에서 단계(SP21)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 등록 처리에서 표시부(8)(도 1 참조)를 통해서 메시지를 표시하고 사용자로 하여금 자신의 집게 손가락을 손가락 배치 위치에 놓게 한다.

다음에, 공정 순서는 단계(SP22)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 손가락 배치 위치에 놓여졌는지를 판단하고 판단 결과가 NO라면, 공정 순서는 단계(SP22)를 반복한다.

단계(SP22)에서, 시스템 제어 회로(3)는 데이터 버스(BUS)(도 2 참조)를 통해서 직렬-병렬 변화 회로(21)의 출력 데이터를 입력하고 세그먼트 단위로 출력 데이터의 논리 레벨을 카운트함으로써 손가락이 출력 데이터에 의해 손가락 배치 위치 상에 배치되었는지를 검출한다. 카운팅 처리에서, 논리 레벨의 비트 수는 손가락 배치 위치의 거의 중간 부분에 대응하는 위치에서 규정된 복수의 세그먼트에 대해 카운트되고 카운팅 처리는 카운트값이 규정값을 초과하는지를 판단함으로써 실행된다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 트리거(trigger)로서 촬상 결과를 이용하여 손가락 등록 처리를 수행하여 지문 대조 장치(1)의 동작은 간단하게 되고 이에 따라서 사용의 편리성이 더욱 개선된다.

결과가 단계(SP22)에서 YES 일 때, 공정 순서는 단계(SP23)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 맥동파 검출 회로(22)가 생물학적 반응을 검출하는지를 판단한다. 결과가 NO라면, 공정 순서는 단계(SP24)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 공정 순서를 완료한다. 다른 한편, 결과가 단계(SP23)에서 YES 일 때, 공정 순서는 단계(SP25)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 실제 등록 처리를 실행한다. 이로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 손가락의 생물학적 반응이 검출될 때만 지문 데이터를 등록함으로써 보안성을 더욱 개선시킨다.

실제 등록 처리가 완료된 후, 공정 순서는 단계(SP26)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터가 새끼 손가락을 포함하여 등록되었는지를 판단한다. 지문 대조 장치(1)에서, 집게 손가락, 가운데 손가락, 새끼 손가락의 지문 데이터가 각 사용자에 대해 등록되며, 시스템 제어 회로(3)는 사용자의 특정한 동작이 검출되지 않는 한 단계(SP26)에서 NO라는 결과를 얻으며, 공정 순서는 단계(SP27)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 사용자에게 표시부(8)를 통해서 다음 손가락을 배치시키도록 한 후 공정 순서는 단계(SP22)로 복귀한다.

다른 한편, 등록이 새끼 손가락을 포함하여 완료된 경우, YES 결과는 단계(SP26)에서 얻어지며, 공정 순서는 단계(SP26)에서 단계(SP24)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 공정 순서를 완료한다.

(1-4-3) 실제 등록 처리

도 23 및 도 24는 시스템 제어 회로(3)에서의 실제 등록 처리의 공정 순서를 설명하는 순서도이다. 이 공정 순서는 단계(SP30)에서 단계(SP31)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실제 등록 처리에서 실효 영역(effective area)의 검출 처리를 실행한다. 도 25에 도시된 바와 같이, 공정 순서는 단계(32)에서 단계(SP33)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 세그먼트-1의 논리적인 H-레벨의 비트 수를 카운트함으로써, 세그먼트의 휘도 레벨을 상승시키는 픽셀 수를 카운트 한다.

다음에, 공정 순서는 단계(SP34)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 카운트 수가 규정값보다 작다라고 판단하여 휘도 레벨이 상승되는 영역이 목표 세그먼트의 규정값보다 작다라고 판단하여 휘도 레벨이 상승되는 영역이 목표 세그먼트의 규정값보다 작은지를 판단한다. 지문 대조 장치의 광학 시스템에서, 손가락이 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스(￥1)상에 배치되는 경우에, 조명광 모두는 반사되는 대응하는 휘도 레벨은 상승되고 휘도 레벨이 상술된 바와 같이 상승하는 규정된 값 이상인 영역을 갖는 세그먼트는 손가락이 배치되지 않는 빈(blank) 세그먼트라고 판단한다.

NO 결과가 단계(SP34)에서 얻어지면, 공정 순서는 단계(SP35)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 이들 세그먼트를 빈 영역의 세그먼트에 설정한 후, 공정 순서는단계(SP36)로 진행한다. 다른 한편, YES 결과가 단계(SP34)에서 얻어지면, 공정 순서는 단계(SP37)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역에서 세그먼트를 설정한 후, 공정 순서는 단계(SP36)로 진행한다. 여기서, 실효 영역은 손가락이 배치된 영역을 의미한다.

단계(SP36)에서, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역 검출 처리에 대한 일련의 처리가 모든 세그먼트에서 완료되는지를 판단하고 만일 NO 결과가 얻어지면, 공정 순서는 단계(SP38)로 진행하며, 상기 처리가 행해지는 목표 세그먼트는 다음 세그먼트로 스위칭되고 공정 순서는 단계(SP33)로 복귀한다. 다른 한편, 일련의 처리가 모든 세그먼트에 대해 완료되면, 공정 순서는 단계(SP36)에서 단계(SP39)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다.

도 26에 도시된 바와 같이, 시스템 제어 회로(3)는 손가락 대조를 위해 사용되는 실료 영역을 한 세그먼트마다 촬상 결과에 설정한 후, 실효 영역을 고려하여 각종 처리를 실행함으로써, 이들 각종 처리를 간단화한다. 단계(SP26)에서, X로 표시된 세그먼트는 빈 영역의 세그먼트이다.

다음에, 공정 순서는 단계(SP40)로 진행하며(도 23 참조), 시스템 제어 회로는 손가락 위치 판단 처리를 실행한다. 도 27에 도시된 바와 같이, 공정 순서는 단계(SP41)에서 단계(SP42)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역의 세그먼트 수가 규정된 값보다 작은지를 판단한다. NO 결과가 얻어지면, 공정 순서는 단계(SP43)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 배치된 위치가 잘못되었기 때문에 표시부를 통해서 다시 손가락을 배치하도록 사용자에게 어떤 명령을 발부한 후, 실효 영역의 검출 처리로 복귀한다.

다른 한편, YES 결과가 단계(SP42)에서 얻어지면, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 배치된 위치가 올바르다는 판단을 하고 나서, 공정 순서는 단계(SP44)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다. 이에 따라서 지문 대조 장치(1)는 사용자가 정확하게 손가락을 배치할 때만 지문 데이터를 등록하므로 지문 대조 정확도는 개선된다.

다음에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP46)에서 줌 처리(zoom processing)를 실행한다. 도 28에 도시된 바와 같이, 줌 처리에서, 공정 순서는 단계(SP47)에서 단계(SP48)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역의 세그먼트 수가 규정된 값보다 작은지를 판단한다. 실효 영역에서의 세그먼트 수가 규정된 값보다 크다면, 손가락은 손가락 대조하는데 충분한 크기로 촬상되고 나서, 공정 순서는 단계(SP48)에서 단계(SP49)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다.

다른 한편, YES 결과가 단계(SP48)에서 얻어지면, 손가락은 손가락 대조하는데 불충분한 크기로 촬상되고 나서, 공정 순서는 단계(SP50)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 세선화 회로(thining circuit)(20)(도 2 참조)에 의해 제공되는 세선화 비율이 감소되는지를 판단한다. 세선화 비율이 감소된 경우, 공정 순서는 단계(SP51)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 타이밍 발생기(19)의 동작을 스위칭하여 세선화 비율을 감소시키고 지문 데이터(D1)의 화상을 확대하고 나서, 단계(SP31)에서 실효 영역 검출 처리로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 확대된 지문 화상에 대해 다시 손가락 위치 반전 처리를 실행하고 실효 영역 검출 처리를 실행하고 나서, 줌 처리를 실행한다. 상술된 바와 같이, 지문 대조 장치(1)는 필요한 만큼 광학 시스템의 배율을 스위칭하고 지문 대조를 끊임없이 수행한다.

손가락이 건조한 경우에, 조명광은 손가락이 배치될 때 2등변 삼각형 프리즘(도 2 참조)의 베이스 상에서 불규칙적으로 반사되지 않는다. 이와 같은 경우에, NO 결과는 감소된 세선화 비율에도 불구하고 단계(SP50)에서 얻어지고 지문을 정확하게 대조하는 것은 어렵다. 이와 같은 경우에, 공정 순서는 단계(SP52)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 사용자에게 확인 메시지를 출력하고 나서 단계(SP53)에서 일련의 지문 등록 처리를 완료한다. 상술된 바와 같이, 지문 대조 장치(1)는 지문을 또 다시 촬상하고 이와 같이 비정상적인 경우에도 끊임없이 지문을 대조한다.

다음에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP55)에서 임계값 보정 처리를 실행한다(도 23 참조). 도 29에 도시된 바와 같이, 임계값 보정 처리에서, 공정 순서는 단계(SF56)에서 단계(SP57)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 세그먼트-1에 대해 논리 L-레벨의 비트 수를 카운트한다. 이 실시예에서, 대응하는 픽셀의 휘도 레벨은 하강되고 대응하는 지문 데이터(D1)의 비트는 조명광이 2등변 삼각형 프리즘(1)의 베이스 상에 불규칙적으로 반사되는 경우에 논리 L-레벨 하강됨으로써, 시스템 제어 회로(3)는 목표 세그먼트 상의 비트 수의 카운트 값을 토대로 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스 상에서 손가락이 눌려진 영역을 검출한다.

다음에, 공정 순서는 단계(SP58)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 카운트 값이 세그먼트의 픽셀(8×8)수에 대해 30 내지 70%의 범위에 포함되는지를 판단한다. NO 결과가 얻어지면, 지문 화상은 국부적으로 찌그러지며, 공정 순서는 단계(SP59)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 임계값 보정 메모리에서 보정 데이터를 규정된 범위 내에서 갱신하고 나서, 공정 순서는 단계(SP60)로 진행한다. 다른 한편, YES 결과가 단계(SP58)에서 얻어지면, 공정 순서는 직접적으로 단계(SP60)로 진행한다.

단계(SP60)에서, 시스템 제어 회로(3)는 임계값 보정 처리에서의 일련의 처리가 실효 영역에서 설정된 모든 세그먼트에 대해 완료되는지를 판단하고 만일 NO 결과가 얻어지면, 공정 순서는 단계(SP61)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 처리 목표를 다음 세그먼트로 스위칭하고 공정 순서는 단계(SP57)로 복귀한다. 다른 한편, 임계값 보정 처리에서 일련의 처리가 모든 세그먼트에 대해 완료되면, 시스템 제어 회로(30는 단계(SP60)에서 YES 결과를 얻고 나서, 공정 순서는 단계(SP62)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다. 따라서, 지문 대조 장치(1)는 임계값 보정 메모리의 내용을 도 6에서 이미 상술한 바와 같이 설정하고 지문 대조를 끊임없이 수행한다.

다음에, 단계(SP65)에서(도 23 참조), 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 처리(blackening processing)를 실행한다. 상세하게, 손가락이 예를 들어, 땀으로 인해 과도하게 젖어 있는 경우에, 조명광은 어떤 영역에 걸쳐서 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스 상에서 불규칙적으로 반사된다. 이와 같은 경우에, 목표 세그먼트에 대응하는 픽셀 레벨은 상술된 임계값 보정 처리의 어떤 범위내에서 변호되는 기준 전압 REF에도 불구하고 강하된 재로 유지되어 블랙화된 화상이 얻어진다. 그러므로, 이 세그먼트 상에서 지문을 대조하는 것을 어렵다.

공정 순서는 도 50에 도시된 바와 같이 단계(SP66)에서 단계(SP67)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 세그먼트-1상에서 논리 L-레벨의 비트 수를 카운트하고 나서 공정 순서는 단계(SP68)로 진행하고 시스템 제어 회로(3)는 카운트 값이 규정된 값보다 작은지를 판단한다.

NO 결과가 얻어지는 경우, 공정 순서는 단계(SP68)로 진행하고 시스템 제어 회로(3)는 세그먼트를 블랙화 세그먼트에 설정하고 공정 순서는 단계(SP70)로 진행한다. 다른 한편, YES 결과가 단계(SP68)에서 얻어지면, 공정 순서는 직접적으로 단계(SP70)로 진행한다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 다음의 일련의 처리에서 처리 목표로부터 블랙화 세그먼트를 배제함으로써, 지문 대조 정확도는 개선된다.

단계(SP70)에서, 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 처리에서의 일련의 처리가 모든 세그먼트에 대해 완료되는지를 판단하고 만일 NO 결과가 얻어지면, 공정 순서는 단계(SP71)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역에서 다른 세그먼트를 처리 목표로 설정하고 공정 순서는 단계(SP67)로 복귀한다.

다른 한편, YES 결과가 단계(SP72)에서 얻어지면, 공정 순서는 단계(SP74)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다. 지문 대조 장치(1)는 손가락이 젖어 있는 경우에 사용자로 하여금 지문 등록 작업을 다시 하게 함으로써, 등록된 고품질의 지문 화상만이 가져오게 되므로 지문 대조 정확도는 더욱 개선된다.

다음에, 공정 순서는 단계(SP80)(도 23 참조)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 각도 검출 처리를 실행한다. 상세하게, 사용자는 손가락을 손가락 배치 경사상에 배치한다. 공정 순서는 단계(SP81)에서 단계(SP82)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 예를 들어 도 32에 도시된 바와 같은 도 31에 도시된 각도 검출 처리에서 실효 영역 상의 Y-방향에서 에지를 검출한다. 게다가, 처리 순서는 단계(SP83)(￥2)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 도 33에 도시된 바와 같은 주변 세그먼트에 수직으로 대응하는 세그먼트를 검출하고 이들 세그먼트 쌍들의 중심 좌표를 연속적으로 검출하고 지문 화상의 중심선의 기울기 θ를 검출한다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP84)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 각도 θ가 어떤 범위 내로 포함되는 지를 판단하여 손가락의 기울기가 어떤 범위보다 적은 지를 판단하고 만일 NO 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP85)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 정확하게 위치되었다는 것을 사용자에게 통지하고나서, 처리 순서는 단계(SP31)로 복귀한다. 손가락의 기울기가 규정된 범위 내에 포함된 경우, 처리 순서는 단계(SP86)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다.

따라서, 지문 대조 장치(1)는 어떤 범위 내에 포함되는 기울기를 갖는 지문 데이터(D1)를 가져오므로 지문 대조 정확도는 개선된다.

사전 처리가 상술된 바와 같이 완료된 후, 처리 순서는 단계(SP88)(도 24 참조)로 복귀하며, 시스템 제어 회로(3)는 가져온 화상 수를 카운팅하는 변수 n을 1로 설정하고 나서 메모리 제어 회로(30)를 제어하여 단계(SP89)에서 지문 대조 메모리(6)에 하나의 화상의 지문 데이터 D1을 기억시킨다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP90)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 n이 규정된 값N과 동일한지를 판단하고 NO 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP91)로 진행하며, 변수 n은 1씩 증분되고 처리 순서는 단계(SP89)로 복귀한다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP89-SP90-SP89)의 처리 순서를 N번 반복하여 N개의 화상을 지문 대조 메모리(6)에 기억시킨다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP92)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 일련의 처리가 기준 전압 REF2를 토대로 완료되는지를 판단하며, NO 결과가 이 경우에 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP93)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 기준 전압 발생 회로(15)에서의 기준 전압을 스위칭 제어하고 나서 처리 순서는 단계(SP88)로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 광량 보정 메모리(16)에 기억된 기준 데이터를 임계값 보정 메모리(24)의 보정 데이터로 보정함으로써 설정된 기준 전압 REF를 갖는 지문 대조 메모리(6)에 N 화상을 기억시키고 나서 규정된 전압에 의해 정의(positive) 측으로 옵셋된 기준 전압 REF인 기준 전압 REF1을 고려하여 지문 대조 메모리(6)에 N 화상을 기억시킨다.

시스템 제어 회로(3)가 단지 기준 전압을 옵셋함으로써 그리고 기준 전압 REF 1 및 REF 2를 설정함으로써 기준 전압 REF를 고려하여 N 화상을 가져오는 경우와 유사하게, 시스템 제어 회로(3)는 광량 분산 보정 처리(도 20, 단계(SP2) 참조) 및 세그먼트 단위로 임계값 보정 처리(도 29 참조)가 이루어지는 지문 대조 메모리(6)에 N 화상을 입력한다.

이 기준 전압 스위칭 처리에서, 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 영역을 배제한 전체 실효 영역에 걸쳐서 직렬-병렬 변환 회로(21)로부터 출력되는 출력 데이터의 논리 레벨을 카운트함으로써, 이 영역에서 백색 레벨 영역이 전체 영역에 대해 30 내지 70%의 범위에 포함되도록 기준 전압을 스위칭한다. 실험 결과를 토대로, 복수의 지문 화상은 이 범위에서 스위칭되는 기준 전압으로 촬상되고 지문은 이 실시예에서 서술된 바와 같은 촬상 결과를 토대로 대조됨으로써 지문 대조 정확도는 개선된다.

N 화상의 입력이 상술된 바와 같이 기준 전압 REF 2를 이용하여 완료된 후, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP92)에서 YES 결과를 얻고 단계(SP93)에서 등록 데이터 선택 처리를 실행한다. 등록 데이터 선택 처리는 상술된 바와 같이 가져온 3 X N개의 화상 중에서 어느 지문 데이터(D1)가 지문 데이터베이스(5)에 등록되는지를 판단하기 위한 처리를 포함한다. 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP94)에서 등록 데이터 선택 처리에 의해 선택된 지문 데이터(D1)을 지문 데이터베이스(5)에 등록하고 나서 단계(SP95)에서 처리를 완료한다.

시스템 제어 회로(3)는 집게 손가락, 가운데 손가락, 및 새끼 손가락(도 22 참조)에 대해서 연속적으로 일련의 처리를 실행하고 집게 손가락에서 가운데 손가락 및 새끼 손가락으로의 우선 순위 순서로 지문 데이터베이스(5)(도 15를 참조)에 이들 손가락을 등록시킨다. 시스템 제어 회로(3)가 선택된 지문 데이터(D1)(세선화 회로(20)에 포함된 세선화 비율)의 배율을 기록할 때, 시스템 제어 회로(3)는 지문이 실제로 대조되는 경우에 데이터베이스에 각 지문 데이터(D1)가 등록될 때의 상태를 재생하며, 이에 따라서 지문 대조 정확도는 개선되고 또한 대조를 위해 필요한 시간이 짧게 된다.

(1-4-4) 등록 데이터 선택 처리

도 34는 상술된 등록 데이터 선택 처리를 설명하는 순서도이며, 시스템 제어 회로(3)는 처리 순서로 지문 대조 메모리(6)에 기억되는 지문 데이터(D1)중에서 지문 데이터베이스(5)에 등록될 지문 데이터(D1)를 선택한다.

처리 순서는 단계(SP100)에서 단계(SP101)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 n 및 m을 값(1 및 2) 각각으로 설정한다. 여기서, 변수 n 및 m은 지문 데이터(D1) 각각을 규정하는 변수이다. 시스템 제어 회로(3)는 변수 n에 의해 규정된 지문 데이터(D1) 및 변수 m에 의해 규정된 지문 데이터 간의 상관값을 연속적으로 검출한다. 게다가, 시스템 제어 회로(3)는 상술된 바와 같이 검출된 상관값 중에서 최대 상관값을 검출하고 대응하는 변수 n을 갖는 지문 데이터 D1을 등록 목표가 될 지문 데이터(D1)로서 설정한다.

시스템 제어 회로(3)는 다음 단계(SP102)에서 상관값 검출 처리를 실행하여 변수n을 갖는 지문 데이터(D1)의 변수 m을 갖는 지문 데이터(D1)에 대응하는 상관값을 검출한다. 게다가, 처리 순서는 단계(SP103)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 메모리(6)에서 가져온 지문 데이터(D1) 모두가 변수 m으로 규정되는지를 판단하고 만일 NO 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP104)로 진행하고 시스템 제어 회로(3)는 변수m을 증가시키고 나서 처리 순서는 단계(SP102)로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 변수m을 연속적으로 스위칭하고 하나의 지문 데이터(D1) 및 변수 n으로 규정된 다른 지문 데이터(D1)간의 상관값을 연속적으로 검출한다.

다른 한편, YES 결과가 단계(SP103)에서 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP105)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 메모리(6)에서 온 지문 데이터(D1)가 변수n으로 규정되는지를 판단한다. 만일, NO 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP106)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 n을 증가시키고 변수 m을 1의 값으로 초기화하고 처리 순서는 단계(SP102)로 복귀한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 메모리(6)에서 가져온 지문 데이터(D1)간의 모든 조합에 따라서 변수n을 갖는 지문 데이터(D1)의 상관값을 검출한다.

상관값 검출 처리가 상기와 같은 모든 조합에 따라서 실행된 후, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP105)에서 YES 결과가 얻어지며, 처리 순서는 단계(SP107)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 등록 목표를 위한 지문 데이터로서 변수 n과의 최대 상관값을 갖는 지문 데이터(D1)를 선택하고 나서 처리 순서는 단계(SP108)로 진행하여 이 처리 순서를 완료한다.

지문 대조 장치(1)에서, 지문 화상의 화질은 상관값을 기준으로 판단되고 지문 대조하는데 가장 적합한 지문 데이터(D1)는 지문 데이터베이스(5)에 등록된다. 상세하게, 지문 대조 장치(1)에서, 지문은 상관값을 검출하기 위하여 사용되는 절차와 동일한 절차로 검출되는 후술되는 대조 속도를 토대로 대조된다. 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 메모리에서 가져온 복수의 지문 화상이 연속적으로 지문 데이터베이스(5)에 등록된다는 가정을 토대로 잔여 지문 화상들간에서 지문 대조 처리를 실행함으로써, 실제 지문 대조하는데 적합한 판단 절차로 지문 대조하는데 적합한 지문 화상을 선택하고 이에 따라서 지문 대조 정확도가 개선된다.

도 35는 변수 n을 갖는 지문 데이터(D1)의 변수 m을 갖는 지문 데이터(D1)에 대한 상관값 검출 처리를 도시한 순서도이다. 이 처리에서, 처리 순서는 단계(SP110)에서 단계(SP111)(￥3)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 n 및 m으로 규정된 지문 데이터(D1)를 한 세그먼트마다 화상 회전 회로(31)에 전송하고 화상 회전 회로(31)로부터 출력되는 지문 데이터를 회전 화상 메모리(6B)에 기억시킨다. 이로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP111)에서 각각 처리 목표 화상을 90도 회전시킨다(도 10 및 도 11 참조).

다음에, 처리 순서는 단계(SP112)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 m에 의해 규정되는 지문 데이터 중에서 지문 데이터(D1)의 화상에 상부측에서 수평방향으로 연속적인 8바이트 화상 데이터를 간헐적으로 선택한다. 게다가, 선택된 지문 데이터는 대조부(40A 및 40B)에 각각 출력되고 각 대조부(40A 및 40B)의 래치 회로에 기억된다(도 17 참조). 이로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터(D1)의 화상으로부터 선형 화상을 자르고 이들 화상을 대조부(40A 내지 40H)에 설정한다.

시스템 제어 회로(3)가 규정된 판단 처리 순서를 실행하여 도 30에 대해서 상술된 블랙화 세그먼트의 선형 화상을 커트되지 않도록 지문 데이터(D1)를 설정함으로써, 지문 대조 정확도의 열화를 효율적으로 피할 수 있다. 시스템 제어 회로(3)는 선형 화상이 이미 검출된 효율적인 영역을 기준으로 잘려진(즉, 프레임) 영역을 설정한다.

논리 레벨의 스위칭 수는 선형적으로 잘려진 지문 데이터에 따라서 카운트되며, 카운트값이 규정된 값보다 작은 부분이 목표로부터 배제된다. 이로 인해, 지문을 가로질러 선형적으로 잘려진 수는 화상이 선형적으로 잘려진 부분에 대한 규정된 값 이상이고 지문 대조하는데 유용한 충분한 정보가 잘려진 영역에 포함되며, 이에 따라서 지문 대조 정확도가 개선된다.

전술한 동작과 관련하여, 손가락의 팁측부(tip side portion)(손가락 끝부분)의 효율적인 영역의 팁측으로부터 손가락의 풋측(foot side)(손가락의 손바닥쪽부분)까지의 지정된 몇몇 부분들이 벗어난 위치의 효율적인 영역에 있는 선형 화상을 커트하는 프레임을 시스템 제어 회로(3)가 설정하고, 수직 방향의 효율적인 영역의 중심에 대한 프레임을 설정한다.

이어서, 상기 순서는 단계(SP113)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터를 연속적으로 대조부(40A 내지 40H)에 전송하므로 변수 n으로 지정되는 지문 데이터(D1)는 래스터(raster) 스캐닝의 순서로 연속되게 배열된다. 시스템 제어 회로(3)는 각각의 대조부(40A 내지 40H)에서 변수 n으로 지정된 화상에 대해 래스터 스캐닝이 순서대로 선형 화상을 스캐닝하고, 각각의 대조부(40A 내지 40H)의 카운터(45)의 도움으로 변수 n의 선형 화상과 중첩된 화상과 선형 화상 사이의 일치하는 비트 수를 검출한다(도 16 참조).

또한, 시스템 제어 회로(3)는 레지스터(46)에서 설정된 임계치로부터 발생하는 좌표값과 카운트값이 유사한 위치, 즉 래스터 스캐닝의 순서대로 공급된 지문 데이터의 좌표값에 따라 좌표 그룹 메모리(49)에서 중첩된 두 화상이 서로 매우 유사한 위치를 기록한다.

이 때, 시스템 제어 회로(3)는 비교 회로(44)의 동작을 스위칭하므로 비교 회로(47)는 블랙 영역, 즉 무효 영역으로 판단되는 지문 데이터에 대응하는 비트의 소정의 논리 레벨에 기초하여 비교 결과를 출력하고, 비교 회로(44)의 스위칭 동작에 대응하여 레지스터(46)에서 설정되는 임계치를 스위칭하며, 이어서 비교 회로(44)의 기준을 변경한다. 따라서 시스템 제어 회로(3)는 블랙 영역, 즉 무효 영역 상에 마스크로 처리를 행한다.

순서는 단계(SP114)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 대조 레이트 검출 처리를 행한다. 도 36, 37, 38에 도시되어 있는 바와 같이, 대조 레이트 검출 처리에 있어서, 상기 순서는 단계(SP115)로부터 단계(SP116)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 I, J, K, Q를 I의 값으로 설정한다. 여기서, 변수 I, J, K는 좌표 그룹 메모리(49)에서 인출된 대조부(40A, 40B, 40C)의 각각의 좌표값을 지정하는 변수들이며, 변수 Q는 부분 대조 레이트 연산 처리를 검출한 상기 좌표값들의 조합을 지정하는 변수이다.

이어서, 상기 순서는 단계(SP117)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 I, J, K로 지정되는 세 개의 좌표값 (XIA, YIA), (XJB, YJB), (XKC, YKC)에 대해 좌표값(XIA, YIA)과 좌표값(XJB, YJB)의 조합, 좌표값(XJB, YJB)과 좌표값(XKC, YKC)의 조합, 및 좌표값(XIA, YIA)과 좌표값(XKC, YKC)의 조합을 포함하는 3개의 조합을 설정하고, 각각의 대조부(40A 내지 40C)의 래치(latch) 회로(41)에서 설정되는 지문 데이터(D1)의 상대적인 위치 관계를 성립시키는 조합들의 수, 즉 단계(SP112)에서 커트되는 선형 화상의 상대적인 위치 관계를 성립시키는 조합들의 수를 검출한다.

다음으로, 상기 순서는 단계(SP118)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 상술한 바와 같이 검출된 조합 수가 전술한 값 M보다 큰 값인지의 여부를 판단한다. YES 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP119)로 진행하고, 상기 시스템 제어 회로(3)는 변수 Q로 지정될 후보로서 I, J, K의 조합을 설정하고, 단계(SP120)에서 변수 Q를 증가시킨다. 다른 한편으로, NO 결과(￥4)를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP118)에서 단계(SP121)로 직접 진행한다.

단계(SP121)에서, 시스템 제어 회로(3)는 변수 K로 지정되는 좌표값이 대조부(40C)에 의해 마지막으로 검출되는 좌표값인지의 여부를 판단하고, NO 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP122)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 K를 증가시키고, 상기 순서는 단계(SP117)로 복귀한다. 이에 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 연속적으로 좌표값(XIA, YIA), (XJB, YJB)에 대응되게 변수 I를 스위칭하고, 상기 좌표값(XIA, YIA), (XJB, YJB), (XKC, YKC)으로부터 선형 화상의 상대적인 위치 관계를 성립시키는 조합 수를 토대로 변수 Q로 지정되는 후보를 연속하여 검출한다.

동작이 변수 K의 연속적인 스위칭 이후에 최종 좌표값까지 되면, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP121)에서 YES 결과를 얻고, 그 다음으로 상기 순서는 단계(SP123)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 변수 J로 지정되는 좌표값이 변수 J에 대해 동작되는 것과 동일한 방식으로 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, NO 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP124)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 J를 증가시켜 1의초기값으로 변수 K를 설정시키고 나서, 상기 순서는 단계(SP117)로 복귀한다.

단계(SP123)에서, 시스템 제어 회로(3)가 상술한 바와 같이 변수 J를 증가시켜서 상기 처리 순서를 반복함으로써 YES 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP125)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 I로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, NO 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP126)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 I를 증가시켜서 변수 J, K를 초기값 1로 설정하고 나서, 상기 순서는 단계(SP117)로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 부분 조합의 도움으로 선형 화상을 연속적으로 스캐닝하여 얻어진 좌표값에서 상대적인 위치 관계를 성립시키지 않는 조합들을 배제한다. 이에 따라서, 지문 대조 장치(1)에서는, 높은 유사성을 갖게 되는 검출된 좌표값들이 조합이 상기 후보에서 배제되고, 나머지 조합이 변수 Q로 지정된 후보로서 보존된다.

시스템 제어 회로(3)는 상술한 바와 같이 선택된 후보 및 전술한 바와 같이 동일하게 동작하는 방식의 나머지 대조부(40D 내지 40H)의 좌표값 사이의 상대적인 위치 관계를 성립시키는 조합을 검출하고, 이에 따라서 대조 레이트를 검출한다. 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP127)에서 초기값 1로 변수 Q, L, M, N, O, P를 설정한다(도 37 참조). 여기서, 변수 L, M, N, O, P는 대조부(40D 내지 40H)에 대해 좌표 그룹 메모리(49)에 각각 저장된 좌표값을 지정하는 변수들이다.

다음으로, 상기 순서는 단계(SP128)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 Q, L, M, O, P로 지정되는 좌표값 (XQA, YQA), (XQB, YQB), (XQC, YQC), (XLD, YLD), (XME, YME), (XNF, YNF), (XOG, YOG), (XPH, YPH)들로부터 선형 화상의 상대적인 위치 관계를 만족하는 조합 수를 검출한다.

이어서, 상기 순서는 단계(SP129)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 상기 조합 수를 기록하고, 상기 순서는 단계(SP130)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 변수 P로 지정된 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, NO 결과를 얻는 경우, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP131)에서 변수 P를 증가시키며, 상기 순서는 단계(SP127)로 복귀한다.

다른 한편으로, 상기 처리 순서의 반복 중에 단계(SP130)에서 YES 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP130)로부터 단계(SP132)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 O로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, NO 결과를 얻는 경우 상기 순서는 단계(SP133)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 O를 증가시키고, 변수 P를 초기값 1로 설정하며, 상기 순서는 단계(SP127)로 복귀한다.

다른 한편으로, 상기 처리의 반복 중에 단계(SP132)에서 YES 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP132)에서 단계(SP134)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 N으로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, NO 결과를 얻으면, 상기 순서는 단계(SP135)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 N을 증가시키고, 변수 P, O를 초기값 1로 설정시키며, 상기 순서는 단계(SP127)로 복귀한다. 다른 한편, 단계(SP134)에서 YES 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP134)에서 단계(SP136)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 M으로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, NO 결과를 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP137)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 M을 증가시키며, 변수 P, O, N을 초기값 1로 설정하며, 상기 순서는 단계(SP127)로 복귀한다.

또한 이와 유사하게, YES 결과를 단계(SP136)에서 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP136)에서 단계(SP138)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 L로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하며, NO 결과를 얻는 경우 상기 순서는 단계(SP137)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 L을 증가시켜 변수 P, O, N, M을 초기값 1로 증가시키며, 상기 순서는 단계(SP127)로 복귀한다. 다른 한편, YES 결과를 단계(SP138)에서 얻는 경우, 상기 순서는 단계(SP138)에서 단계(SP140)로 진행하고(도 38 참조), 시스템 제어 회로(3)는 변수 Q로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하며, NO 결과를 얻는 경우 상기 순서는 단계(SP142)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 Q를 증가시켜 변수 P, O, M, N, L을 초기값 1로 증가시키며, 상기 순서는 단계(SP127)로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 상기 좌표값들의 각각의 조합에 대한 상대적 위치 관계를 성립시키는 조합 수를 검출하고, 이 때 부분 조합의 도움으로 상대적인 위치관계를 만족하지 않는 조합을 이전에 배제함으로써 후보를 선택한 이후에 상기 처리를 실행하며, 따라서, 처리에 필요한 시간이 부가적으로 단축된다. 8개의 직렬 좌표값에 대해 좌표값들이 검출되는 경우에, 상기 좌표값들의 조합 수는 a⁸이다.

다른 한편, 이전 처리에서 조합 수는 a³이고, 후보 조합 수가 a 보다 작은 값으로 감소되는 경우에, 예를 들어 1인 경우, 나머지 조합 수는 a⁵이고, 따라서, a⁵는 a³보다 현저하게 큰 값이며, 처리되어야 하는 조합 수는 약 a³만큼 감소된다. 예를 들면, a=10이라 가정하면, 처리에 필요한 시간은 대략 1000의 인수만큼 감소된다고 이해되어진다. 그러므로, 지문 대조 장치(1)는 단시간 내에 지문 등록 처리를 실행할 수 있다.

상대적인 위치 관계를 만족하는 조합 수가 상술한 바와 같이 각각의 조합에 대해 검출된 이후에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP142)에서 최대값을 갖는 조합수를 검출하고, 단계(SP143)에서 조합 수의 값을 이어지는 대조 레이트로 설정하며, 상기 순서는 단계(SP144)로부터 주루틴으로 복귀한다. 따라서, 상기 처리에서, 8개의 선형 화상 모두에 대해 상대적인 위치 관계를 만족하는 좌표값이 8개의 선형 화상이 커트될 때의 상대적인 위치 관계에 관한 좌표 그룹 메모리(49)에 기록되는 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 단순화된 8/8 대조 레이트를 검출한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 동일인의 복수의 지문 화상을 촬상하고, 화상-1을 선형으로 커트하고, 이러한 상태에서 다른 화상에 대해 래스터 스캐닝을 행하며, 중첩 부분의 유사 정도를 전체적으로 판단하고, 대조 레이트를 검출한다.

이어서, 상기 순서는 단계(SP145)로 진행하고(도 35 참조), 시스템 제어 회로(3)는 대조 레이트가 단계(SP111)에서 생성된 회전 화상에 대해 검출되는지의 여부를 판단하고, NO 결과를 얻으면 상기 순서는 단계(SP146)로 진행하고, 시스템 제어회로(3)는 처리 목표를 회전 화상으로 스위칭하며, 다음으로 상기 순서는 단계(SP112)로 복귀하여 동일한 처리를 반복한다.

시스템 제어 회로(3)는 도 39 및 40에 도시되어 있는 바와 같이 회전 화상 메모리(6B)에 저장된 지문 데이터-1로부터 수평 방향으로 선형 화상을 커트하고, 대조부(40A 내지 40H)에서 커트 화상의 상기 커트된 지문 데이터를 설정한다. 시스템 제어 회로(3)는 래스터 스캐닝의 순서대로 대응하는 지문 데이터(D1)를 병렬식으로 동시에대조부(40A 내지 40H)에 출력하고, 다른 화상에 대해 이전 선형 화상의 래스터 스캐닝을 행하며, 중첩 부분의 유사 정도를 전체적으로 판단하여 대조 레이트를 검출한다.

상기 처리에서, 시스템 제어 회로(3)는 거의 수평 및 수직 방향으로 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 화상으로부터 선형 화상을 커트하고, 수평 및 수직 방향으로 다른 지문 데이터의 화상의 유사 정도를 검출하며, 비교적 처리되기가 용이한 1차원 화상의 데이터 처리를 조합하고, 2차원 유사 정도를 판단한다.

대조 레이트를 전술한 바와 같이 회전 화상에 대해 검출한 후에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP145)에서 YES 결과를 얻고, 그 다음으로 상기 순서는 단계(SP147)로 진행하여, 시스템 제어 회로(3)는 두 대조 레이트의 값보다 더 큰 값을 갖는 대조 레이트를 m 화상의 대조 목표와의 n 화상의 상관값으로 설정하며, 다음으로 상기 순서는 단계(SP148)로부터 주 루틴으로 복귀한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 동일인으로부터 촬상되는 복수의 지문 화상 사이의 모든 조합에 대한 상관값을 계산하고, 가장 높은 상관값으로 지문 데이터를 선택하고, 지문 대조에 가장 유용한 지문 화상을 선택적으로 등록한다. 따라서, 지문 대조 장치(1)의 지문 대조 정확도가 개선된다.

(1-4-5) 지문 대조 처리

지문 데이터(D1)가 전술한 바와 같이 지문 데이터베이스(5)에 등록되는 상태에서 지문 대조에 대한 명령을 입력하고자 사용자가 키 입력부(2)를 조작할 때에, 시스템 제어 회로(3)는 도 41 및 42에서 도시된 처리 순서를 실행시켜 지문 대조를 행한다.

구체적으로, 상기 순서는 단계(SP150)에서 단계(SP151)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 표시부(8)(도 1 참조)를 통해 메시지를 표시하여 사용자가 손가락을 손가락 위치부 상에 올려놓게 한다. 이어서, 상기 순서는 단계(SP152)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 손가락 위치부에 놓여 있는지의 여부를 판단하여, NO 결과를 얻는 경우 상기 순서는 단계(SP152)로 진행한다.

단계(SP152)에서, 시스템 제어 회로(3)는 데이터 버스(BUS)를 통해 직-병렬 변환 회로(21)의 출력 데이터를 입력하고, 지정된 분할 부분에 대한 출력 데이터의 논리 레벨을 카운트하여, 손가락이 출력 데이터를 통해 위치해 있는지의 여부를 검출한다. 여기에서, 카운트 처리에 있어서, 논리 L 레벨의 비트 수가 손가락 위치부의 거의 중앙 부분에 대응하는 복수의 지정된 분할 부분에 대해 카운트되며, 상기 처리는 카운트값이 지정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하여 행하여진다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 트리거로서 화상 촬상 결과의 도움으로 지문 대조 처리를 개시하며, 지문 대조 장치(1)의 동작은 단순화되어 있어 사용 편의성이 개선된다.

YES 결과가 단계(SP152)에서 얻어지는 경우, 상기 순서는 단계(SP153)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 맥동파 검출부(22)가 생물학적 반응을 검출하는지의 여부를 판단한다. NO 결과를 얻으면, 상기 순서는 단계(SP154)로 진행하여 상기 처리 순서를 종료하고, 단계(SP153)에서 YES 결과를 얻으면 상기 순서는 단계(SP155)로 진행한다.

단계(SP155)에서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 입력부(4)로부터 출력된 대조 목표 지문 데이터(D2)를 지문 대조 메모리(6)로 입력한다. 이에 따라서 시스템 제어 회로(3)는 손가락의 생물학적 반응이 검출되는 경우에만 지문 대조를 행하며, 보안성이 개선된다.

다음으로, 상기 순서는 단계(SP156)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 비교 판단 처리를 실행한다. 본 실시예에서, 시스템 제어 회로(3)는 키 입력부(2)를 통해 입력된 사용자 ID를 조회하여, 사용자 ID에 대응하는 등록된 지문 데이터(D1)가 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 데이터(D2)와 일치하는지의 여부를 판단한다. 또한, 복수의 지문 데이터(D1)가 지문 데이터베이스(5)에 동일 사용자 ID에 대해 등록되어 있는 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 최상의 우선 순위를 갖는 지문 데이터(D1)를 이용하여 그 일치성을 판단한다.

이어서, 상기 순서는 단계(SP157)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 일치성에 대한 판단 결과의 획득 여부를 판단하여, YES 결과를 얻으면 상기 순서는 단계(SP158)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 일치성에 대한 판단 결과를 출력하며, 상기 순서는 단계(SP159)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP159)에서 지문 데이터베이스(5)에 대조 레이트를 기록한다.

다음으로, 상기 순서는 단계(SP160)로 진행하고(도 42 참조), 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)에 기록된 대조 레이트의 변경을 확인한다. 대조 레이트가 소정의 값을 넘어 점차 감소하는 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 대조 레이트가 허용 가능 범위를 넘어 변화되는지의 여부를 판단하며, 상기 순서는 단계(SP161)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 사용자가 갱신된 지문 데이터를 등록하도록 하며, 이 처리 순서를 단계(SP162)에서 종료시킨다.

구체적으로, 본 실시예에서, 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터(D1) 및 대조 목표의 지문 데이터(D2) 간에 유사 정도가 측정되며, 그 유사 정도는 대조 레이트에 의해 나타내어진다. 지문 데이터(D2)의 지문 및 지문 데이터(D1)의 지문 사이의 일치도는 대조 레이트가 소정의 기준값을 초과하는지에 대한 판단을 참고하여 판단된다.

그러나, 아동의 경우에, 손가락은 아동이 성장하면서 커지게 되므로 이런 경우에 대조 레이트는 손가락이 보다 커짐에 따라 도 43에 도시되어 있는 바와 같이 점차 감소한다. 본 실시예에서 대조 레이트가 소정의 값 TH를 넘어 점차 감소할 때, 지문 대조 장치(1)는 사용자가 지문 데이터(D2)를 다시 등록하도록 설정되며 이에 따라서 대조 레이트는 지문 대조를 항상 일관되게 행하여진다.

대조 레이트의 이러한 변화가 관측되지 않는 경우에는, 단계(SP160)에서 YES 결과가 시스템 제어 회로(3)에서 얻어지고, 상기 순서는 단계(SP160)에서 단계(SP162)로 직접 진행하여 상기 처리 순서를 종료한다.

155

다른 한편, 단계(SP157)에서 NO 결과를 얻으면(도 41 참조), 상기 순서는 단계(SP163)로 진행하여, 시스템 제어 회로(3)는 프레임이 이미 이동되는지의 여부를 판단한다. 본 실시예어서, 도 44에 도시된 바와 같이, 시스템 제어 회로(3)는 대조 레이트 검출을 위해 대조 목표인 지문 데이터(D1)의 지문 화상에 대해 지정된 프레임으로 선형 화상을 커트한다. 시스템 제어 회로(3)가 단계(SP156)에서 비교 판단 처리 시에 일치성에 대한 결과를 얻지 못하면, 상기 순서는 단계(SP163)에서 단계(SP164)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 프레임을 이동시킨다. 또한, 단계(SP164)로부터 단계(SP156)로 상기 순서가 복귀되고, 시스템 제어 회로(3)는 이동된 프레임을 참조하여 비교 판단 처리를 실행한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 처리를 실행하여 지문 데이터베이스(5)에 등록된 사용자가 지문을 대조하는 경우에 일관되게 일치도의 판단 결과를 얻으며, 이에 따라서 지문 대조 정확도가 개선된다.

프레임이 전술한 반대로 이동된 이후에 일치성의 판단 결과를 얻지 못하는 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP157)에서 NO 결과를 얻은 후에 단계(SP163)에서 YES 결과를 얻고, 상기 순서는 단계(SP165)로 진행한다(도 42 참조). 다음으로, 시스템 제어 회로(3)는 또 다른 지문 데이터(D1)가 동일인에 대해 등록되는지의 여부를 판단한다.

앞에서 도 15에 대해 설명한 바와 같이, 인지, 중지, 및 약지의 지문 데이터(D1)가 지문 데이터베이스(5)에 우선 순위 데이터와 함께 등록되어 있는 경우에, 상기 순서는 단계(SP165)에서 단계(SP166)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 우선 순위에 따라 지문 데이터(D1)를 스위칭하며, 상기 순서는 단계(SP155)로 복귀한다. 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 데이터(D2) 및 지문 데이터베이스(5)에 최초로 등록된 인지의 지문 데이터(D11) 사이의 지문 대조를 해하고, 이어서 지문 데이터(D2) 및 중지의 지문 데이터 사이의 지문 대조를, 이어서 약지의 지문 데이터와의 지문 대조를 행하며, 예를 들어 사용자가 인지에 상처를 입어 인지 대신에 사용자가 중지를 놓는 경우에라도 지문 대조 장치(1)는 일관되게 인물을 식별한다. 또한 우선 순위에 따라 지문 데이터(D1)를 연속적으로 스위칭함으로써 지문 대조에 필요한 시간이 단축된다.

전술한 바와 같이 지문 데이터(D1)의 스위칭에도 불구하고 일치성에 대한 판단 결과를 얻는 것이 어려운 경우에,시스템 제어 회로(3)는 단계(SP165)에서 NO 결과를 얻고, 이어서 상기 순서는 단계(SP167)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 대조 레이트가 소정의 값보다 작은지의 여부를 판단하여, YES 결과를 얻으면 상기 순서는 단계(SP168)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 불일치성에 대한 판단결과를 출력시키며, 상기 순서는 단계(SP162)로 복귀한다. 따라서 시스템 제어 회로(3)는 목표 지문이 목표 인물과 일치하지 않는 지를 일관되게 판단할 때에만 불일치성에 대한 판단 결과를 출력시킨다.

아동의 경우에 대해 앞에서 도 43을 참조하여 설명한 바와 같이, 대조 레이트는 아동이 성장하면서 감소될 수 있고, 지문이 이전 지문 대조와 오랫동안 대조되지 않은 경우에, 단계(SP160)에서 전술한 처리를 통해 대조 레이트를 다시 얻는 것이 어렵고, 따라서 일치성에 대한 판단 결과를 얻기가 어렵다. 또한, 지문이 손가락 상의 상처로 인해 손상이 있는 경우에도 일치성에 대한 판단 결과를 얻기가 어렵다.

이런 경우에, 대조 레이트의 현저한 감소는 또 다른 인물의 지문과의 대조로부터 상이하게 관찰되지 못하며, NO 결과가 단계(SP167)에서 얻어진다. 또한, 이러한 경우에, 지문 데이터(D1)와의 대조를 반복함으로써 거의 동일한 대조 레이트가 얻어진다.

본 실시예에 있어서, 단계(SP167)에서 NO 결과를 얻으면 상기 순서는 단계(SP169)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 일련의 지문 대조가 동일 사용자 ID에 대해 반복되는지의 여부를 판단하여, NO 결과를 얻는 경우에 상기 순서는 단계(SP151)로 복귀한다. 전술한 바와 같이, 시스템 제어 회로(3)는 또다시 지문 데이터(D2)를 인출하고, 일치하는지 불일치 하는지를 정확히 판단하기가 어려운 경우에 지문 대조 처리를 행한다. 사용자는 예를 들어 인지 대신에 중지를 놓음으로써 또다시 지문 대조를 실행할 수 있다.

이렇게 반복된 지문 대조 처리에 있어, 단계(SP167)에서 NO 결과를 다시 얻는 경우 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP169)에서 YES 결과를 얻고, 상기 순서는 단계(SP170)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 일치 판단에 대한 기준을 경감시키고, 상기 순서는 단계(SP155)로 복귀한다. 전술한 바와 같이 처리를 반복한 이후에 정확한 일치성 판단이 어렵고 대조 레이트가 소정의 범위에서 유지되는 경우에, 일치된다는 정확한 판단 결과를 얻으면, 이에 따라서 시스템 제어 회로(3)는 일치성의 판단 결과를 일관되게 출력할 수 있다.

도 45는 지문 데이터 입력 처리를 설명하는 흐름도이다. 상기 순서는 단계(SP171)에서 단계(SP172)로 진행하여, 시스템 제어 회로(3)는 효율적인 영역 검출 처리를 실행한다. 효율적인 영역 검출 처리는 도 25에 대해 설명한 효율적인 영역 검출 처리와 동일한 방식으로 실행되며, 따라서 시스템 제어 회로(3)는 효율적인 영역에서 지문 대조에 이용할 수 있는 효율적인 영역을 설정하고, 이어서 효율적인 영역을 참조하여 각종 처리를 실행하며, 따라서 각종 처리가 단순화된다.

다음으로, 상기 순서는 단계(SP173)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 손가락 위치 검출 처리를 행한다. 손가락 위치 검출 처리는 도 27에 대해 설명한 손가락 위치 검출 처리와 동일한 처리 순서로 실행되며, 시스템 제어 회로(3)는 사용자가 손가락을 정확히 올려놓을 때에만 지문을 대조하므로 지문 대조의 정확도가 향상된다.

다음으로, 상기 순서는 단계(SP174)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 줌(zoom) 처리를 실행한다. 도 46에 도시된 바와 같이, 줌 처리에 있어, 상기 순서는 단계(SP75)에서 단계(SP176)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)로부터 해당 지문 데이터(D1)의 확대를 로딩하고, 이어지는 단계(SP177)에서 로딩된 확대에 따라 세선화 회로(thin circuit, 20)의 세선화 비율을 설정하며, 이어서 상기 순서는 단계(SP178)로 진행하여 주 루틴으로 복귀한다. 이에 따라서 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터(D1)의 확대와 관련하여 대조 목표의 지문 데이터(D2)를 인출하고, 등록을 위해 동일한 상태 하에서 지문 데이터(D2)를 입력하며, 따라서 부가적으로 지문 대조 정확도가 개선된다.

이어서, 상기 순서는 단계(SP179)로 진행하고(도 45), 시스템 제어 회로(3)는 임계치 보정 처리를 실행하고, 이어 상기 순서는 단계(SP180)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 처리를 행하고, 이어지는 단계(SP181)에서 각도 검출 처리를 행한다. 또한, 시스템 제어 회로(3)는 이어지는 단계(SP182)에서 지문 데이터(D2)를 정립 화상 메모리(6A)에 입력하고, 이어 상기 순서는 단계(SP183)로 진행한다. 임계치 보정 처리, 블랙화 처리, 및 각 검출 처리는 도 29, 30, 31에 대해 설명한 해당 처리와 동일한 처리 순서로 실행된다. 따라서 시스템 제어 회로(3)는 비교 회로(14)의 기준 전압을 보정하여 지문 대조를 일관되게 행하며, 손가락의 상처로 인한 화상 악화를 효과적으로 방지하고, 또한 순가락의 경사에 따른 지문 데이터(D2)를 인출한다.

시스템 제어 회로(3)는 기준 전압(REF2)이 지문 데이터 입력부(4)가의 비교 회로(14)에서 이미 설정되었는지를 판단하는데, 여기서, 부정(NO) 결과가 얻어지면, 단계(SP182)로 순서가 진행하고, 그 시스템 제어 회로(3)는 기준 전압을 스위칭하여 단계(SP182)로 순서가 복귀한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP182-SP183-SP184-SP182)의 순서로 진행을 반복하고, 기준 전압이 임계값 보정 처리를 실행하여 교정되는 상태 하에서 임계값을 설정하기 위한 기준이 되는 기준 전압을 연속으로 갱신하고, 지문 대조 메모리(6)에서 전체 3개의 지문 화상을 기억하며, 그 후 단계(SP185)로 순서가 진행되어 처리 순서를 종결한다.

도 47 및 도 48은 비교 판단 처리의 순서를 설명하는 흐름도이다. 그 순서 처리는 단계(SP190)에서 단계(SP191)까지 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 정립 화상 메모리(6A)에 저장된 지문 데이터(D2)를 화상 회전 회로(31)에 세그먼트씩 전송하고, 회전 회로(31)로부터 출력된 지문 데이터를 화상 메모리(6B)에 저장한다. 또한, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)에 저장된 대응하는 지문 데이터(D1)를 화상 회전 회로(31)에 한 세그먼트씩 전송하고, 화상 회전 회로(31)로부터 출력된 지문 데이터(D1)를 데이터베이스 회전 화상 메모리(5B)에 저장된다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 처리되는 목표 화상(90)을 90도 회전한다. (도 10 및 도 11참조).

그 후에, 처리 순서는 단계(SP192)로 진행하고, 그 시스템 제어 회로(3)는 상기 언급한 각도 검출 처리[도 45의 단계(SP181) 참조]에서 검출된 기울기 각도(△Θ)에 의해 기울기를 갖는 프레임을 설정하고, 도 49에 도시된 것과 같은 손가락의 기울기가 보정된 프레임을 설정한다.

상세히, 시스템 제어 회로(3)는 도 50에 도시된 것과 같은 지문 대조 메모리(6)에서 1바이트 지문 데이터(D2)로서 8픽셀 데이터를 저장하고, 8픽셀 단위로 메모리 제어 회로(30)의 어드레스를 제어하며, 수평 방향으로부터 대략 각도(△Θ)만큼 경사진 화상을 선형 화상(64픽셀)으로 연속 커트한다.

또한, 시스템 제어 회로(3)는 상기 기술한 것과 같이 커트된 선형 화상을 형성하는 지문 데이터(D2A 내지 D2H)를 각각의 대조부(3)에 출력하고, 각각의 대조부(40A 및 40B)의 래치 회로에 저장(도 17 참조)한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터(D1)의 화상에 대한 기울기를 갖는 선형 화상을 설정하고, 그로 인해, 지문 데이터(D1)의 화상에 대하여 지문 데이터(D2)의 화상의 기울기를 교정한다. 따라서, 그 지문 대조 장치(1)는 심지어 사용자가 한 손가락을 임의 범위 내에 기울기로 이동한다 할 지라도 일관되게 지문 교정을 실행한다.

상기 기술한 것처럼 프레임의 설정으로 한 화상이 선형 화상으로 커트될 때, 시스템 제어 회로(3)는 이미 설정된 순서를 실행하여 지문 데이터(D2A 내지 D2H)를 설정하기 때문에, 블랙화 처리[도 45의 단계(SP180)]를 실행하여 검출된 블랙화 세그먼트는 선형 화상을 형성하기 위해 커트되지 않으며, 그로 인해, 지문 대조는 악화로부터 보호된다. 그 프레임은 이전에 검출된 효율적인지를 참조하여 무효 대조 레이트 검출 처리를 생략하는 것으로 되어 있고, 그 지문 대조 정밀도가 개선된다.

시스템 제어 회로(3)는 선형으로 커트된 지문 데이터(D2A)의 논리 레벨의 전환 수를 미리 카운트하고, 카운트값이 타켓으로부터 이미 선정된 값 보다 작은 부분을 배제한다. 그로 인해, 그들 선형 화상이 커트되는 부분의 지문의 선정된 수를 따라 라인은 통과하고, 지문 대조에 효과적인 정보는 컷트 영역에 충분히 포함되어, 그로 인해 지문 대조 정밀도는 개선된다. 그런데, 시스템 제어 회로(3)는 지문의 등록에 이용되는 것과 동일한 방법으로 프레임의 위치를 결정한다.

그 이후에, 단계(SP194)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)에서 대조부(40A 내지 40H)까지 대응하는 지문 데이터(D1)를 연속으로 전송하기 때문에, 지문 데이터(D1)는 래스터 주사의 순으로 연속으로 계속된다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 도 51에 도시된 것과 같은 각각의 대조부(40A 내지 40H)에서 지문 데이터(D1)의 화상에 래스터 주사 순으로 선형 화상을 주사하고, 각각의 대조부(40A 내지 40H)의 카운터(45)에 의해 지문 데이터(D1)의 선형 화상과 중첩된 화상 사이에 일치되는 비트의 수를 검출한다(도 16 참조). 또한, 시스템 제어 회로(3)는, 지문 데이터(D1)의 좌표값을 이용하여 좌표 그룹 메모리(49)에서, 카운터 값이 래지스터(46)에 설정된 임계값 이상을 초과되는 좌표값, 즉 두 개의 중복된 화상이 매우 유사하게 판단되는 위치를 페치 및 홀드 한다.

지문 데이터(D1)가 상기 기술한 것처럼 지문 데이터베이스(5)로부터 출력될 때, 시스템 제어 회로(3)는 무효 영역 즉, 블랙화 영역이 되는 것으로 판단된 지문 데이터(D1)의 대응하는 비트에 대한 임의 논리 레벨과 비교된 비교 결과를 출력하고, 상기 언급된 논리 레벨의 변화에 대응하여 레지스터(46)에 설정된 임계값을 전환하도록 전환하고, 다음의 비교 회로(47)에 이용되는 기준을 변경한다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 무효 영역 및 블랙화 영역 상의 마스크로서 처리를 실행한다.

다음에, 단계(SP195)로 순서가 진행하고, 그 시스템 제어 회로(3)는 대조 레이트 검출 처리를 실행한다. 그 대조 레이트 검출 처리는 도 36, 도 37 및 도 38에 기재된 대조 레이트 검출 처리로서 동일한 처리로 실행된다.

그 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터(D1)의 화상의 지문 데이터(D2)로부터 커트된 선형 화상의 래스터 주사를 실행하고, 대조 레이트를 검출하기 위해 중복된 부분의 유사성의 각도를 전체적으로 판단한다. 이 때, 시스템 제어 회로(3)는 선형 화상을 연속적으로 주사하여 얻어진 좌표값으로부터 부분적인 대조를 형성하고, 우연히 유사성의 검출된 높은 정도를 갖는 좌표값의 대조를 실행하고, 잔류 좌표 사이의 상대적인 위치 관계를 만족하는 대조의 수를 검출한다. 따라서, 그 시스템 제어 회로(3)는 처리에 필요한 시간을 짧게 하고, 짧은 시간 내에 지문 대조를 실행한다.

이어서, 단계(SP196)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 각도(θ)가 최종의 것인지를 판단한다. 여기서, 시스템 제어 회로(3)는 도 53에 도시된 것과 같은 상기 언급된 기울기 교정 각도(△Θ)의 중심을 갖는 선형 화상으로 커트될 화상의 기울기를 반복적으로 변경하여 다수의 시간의 대조 레이트를 검출하고, 각각의 대조 레이트를 참조하여 지문의 일치성을 전체적으로 판단한다. 이 경우에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP196)에서 부정(NO)의 결과를 얻으며, 단계(SP197)에서 각도(Θ)를 갱신하며, 그 후에, 단계(193)로 순서가 복귀한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 각도를 연속적으로 변경시켜 지문 데이터(D1)의 화상을 선형 화상으로 커트하고, 커트 화상을 연속적으로 이용하여 대조 레이트를 검출한다. 그 시스템 제어 회로(3)는 심지어 각도 교정에 의해 기울기를 교정하는데 어렵게 되는 것으로 지문이 너무 심하게 경사지고, 심지어 지문이 부분적으로 변형되어도 일관적으로 지문 대조를 실행할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 대조 레이트는 상기 언급된 각도(△Θ)의 중심으로 도 5에 대해 각각 검출된다.

대조 레이트가 각각의 각도에 대해 검출된 이후에, 단계(SP196)에서 긍정(YES) 결과를 얻고, 그 후에, 단계(SP198)로 순서가 진행한다. 이 시점에서, 시스템 제어 회로(3)는 프레임의 전환이 완료되는지를 판단한다. 본 실시예에 있어서, 3개의 프레임이 연속으로 설정되고, 지문의 일치는 각각의 프레임 상에 판단되고, 그에 따라 도 54에 도시된 것처럼 식별 능력이 개선된다.

이 경우에 있어서, 단계(SP198)에서 부정(NO)의 결과를 얻으면, 단계(SP199)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 프레임(1)에서 프레임(2)으로 전환하고, 그 후에, 단계(SP193)로 순서가 진행한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 동일한 방식으로 프레임(2)의 대조 레이트를 검출하고, 그 후, 동일한 방식으로 프레임(3)의 대조를 검출한다.

대조 레이트가 상기에 설명된 것처럼 검출된 이후에, 단계(SP198)에서 긍정(YES) 결과를 얻으면, 단계(SP200)로 순서가 진행한다(도 48 참조). 시스템 제어 회로(3)는 회전 화상 메모리(6B)와 데이터베이스 회전 화상 메모리(5B)에 저장된 회전 화상으로 동일한 처리가 실행되는지의 여부를 판단하여 부정(NO) 결과를 얻으면, 단계(SP201)로 순서가 진행된다. 시스템 제어 회로(3)는 이전에 처리된 목표가 각각 되는 정립 화상 메모리(6A) 및 지문 데이터베이스(5)에 보유된 지문 데이터(D1 및 D2)로 부터) 처리 목표를 회전 화상 메모리(6B)와 데이터베이스 회전 화상 메모리(5B)에 저장된 지문 데이터(D1 및 D2)로 전환하면, 단계(SP192)로 순서가 진행된다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 각도를 연속으로 전환하고 프레임을 연속으로 전환하여 90도 회전된 화상에 각도 교정되는 상태하에서 대조 레이트를 연속으로 검출한다. 그로 인해, 지문 대조 장치(1)는 보다 일관성 있게 지문 대조를 실행한다. 그 처리에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 입력부(4)로부터 출력된 지문 화상을 대략 수직 및 수평 방향으로 선형 화상을 커트하고, 지문 데이터베이스에 저장된 선형 화상과 지문 화상 사이의 유사성의 정도를 검출하며, 그로 인해 비교적 쉽게 실행되는 1차원 화상 데이터 처리를 대조하여 2차원 유사성의 정도를 판단한다.

상기 설명한 것처럼 대조 레이트가 검출된 이후에, 단계(SP200)에서 긍정(YES) 결과를 얻으면, 단계(SP202)에 순서가 진행된다. 시스템 제어 회로(3)는 기준 전압이 전환된 이후에 지문 대조 메모리(6)에 페치된 모든 화상에 대조의 검출 처리가 완료되는지를 판단하고, 부정(NO) 결과가 얻어지면, 단계(SP203)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 처리 목표 화상을 전환하고, 단계(SP103)로 순서가 복귀된다.

시스템 제어 회로(3)는 기준 전압의 전환으로 페치된 3개의 지문 화상의 프레임 및 기울기를 전환하여 정립 화상 및 회전 화상의 대조 레이트를 검출한다.

대조 레이트가 상기 기술한 것처럼 검출된 이후에, 단계(SP202)에서 YES 결과를 얻으면, 단계(SP204)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 선정된 값보다 큰 대조 레이트가 정립 화상의 각각의 프레임에서 얻어지는지의 여부를 판단한다. 만일, YES 결과를 얻으면, 단계(SP205)로 처리가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 선정된 값보다 큰 대조 레이트가 동일한 방법으로 회전 화상의 각각의 프레임에 얻어지는지의 여부를 판단한다.

만일, YES 결과를 얻는다면, 단계(SP206)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 이미 선정된 값보다 큰 대조 레이트가 좌표 그룹 메모리(49)로부터 정립 화상 및 회전 화상에 검출되는 좌표값을 로드한다. 또한, 시스템 제어 회로(3)는 좌표값이 이미 선정된 허용 가능한 범위에 포함되는지의 여부를 판단한다. 상세히, 예를 들어, 도 55 및 도 56에 도시된 것처럼, 지문이 지문 데이터(D1 및 D2)사이에 일치되는 경우에, 선정된 값보다 큰 대조 레이트가 선형 화상(D1A)을 주사하여 검출되는 좌표값[(X1, Y1) 및 (X2, Y2)]은 정립 화상과 회전 화상의 프레임에 상대적인 위치 관계를 만족하는 제1좌표이다. 그런데, 프레임-1이 지문 데이터(D2)의 화상에 대한 정립 화상과 회전 화상에서 동일한 위치에 설정되는 경우에는 X-좌표 및 Y-좌표는 X1=Y2 및, Y1=X2의 관계로 된다.

그 관계가 방해되는 경우에, 선형 화상이 수직 또는 수평 방향으로 주사될 때, 시스템 제어 회로(3)는 특히 유사한 지문 패턴을 갖는 다른 사람인지의 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 시스템 제어 회로(3)의 식별 능력은 정립 화상과 회전 화상 사이의 좌표값의 기준에 의해 보다 개선된다.

만일, 단계(SP206)에서 YES 결과를 얻는다면, 단계(SP207)로 순서가 진행된다. 그 시스템 제어 회로(3)는 정립 화상에 인접한 프레임에 검출된 좌표값이 임의 허용 가능한 범위에 포함되는지의 여부를 판단하여 프레임이 설정될 때의 시간에서 상대적인 위치 관계를 그들 프레임에 검출된 좌표값이 만족하는지의 여부를 판단한다.

지문이 도 57에 도시된 것과 같은 지문 데이터(D1 및 D2) 사이에서 동일하게 되는 경우에 있어서, 각각의 프레임의 선형 화상(D2A)을 주사하여 임의 대조 레이트를 얻는 지문(D1)의 좌표값[(X1, Y1) 및 (X2, Y2)]은 프레임이 설정될 때의 시간에서 초기 관계에 대응한다. 그 관계가 방해된다면, 선형 화상이 수평 또는 수직방향으로 주사될 때, 시스템 제어 회로(3)는 부분적으로 유사한 지문 패턴을 갖는 다른 사람인지를 판단할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 시스템 제어 회로(3)의 식별 능력은 인접한 프레임 사이의 좌표값을 기준으로 하여 보다 개선된다.

상기 기술된 것처럼 정립 화상의 인접한 프레임 사이에서 YES 결과를 얻는다면, 시스템 제어 회로(3)는 회전 화상의 인접한 프레임에 동일한 처리를 실행하고, 그로 인해 식별 능력은 보다 개선된다.

단계(SP204)에서 단계(SP207)까지의 각각의 단계의 처리에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 각도 및 기준 전압을 전환하여 얻어진 각각의 지문 화상에 각각 YES 결과를 얻는지를 판단하여, 만일, 임의 화상에서 YES 결과를 얻는다면, 다음 단계로 순서가 진행된다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 소위 or-판단에 의해 각도와 기준 전압을 전환하여 얻어진 지문 화상에 지문 데이터(D1)의 화상이 일치를 판단한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 사람과 다른 사람 사이의 식별 능력의 악화를 피하고, 사람의 경우에 일관성 있게 일치의 결과를 출력한다.

상기 기술한 것처럼 단계(SP207)에서 YES 결과를 얻는다면, 단계(SP207)에서 단계(SP207)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 그 경우에만 지문이 일치되는지를 판단하고, 단계(SP209)에서 메인 루틴으로 순서가 복귀된다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 지문이 일관성 있게 일치될 수 있을 때만 지문이 일치되는지의 여부를 판단하고, 그로 인해, 지문 대조 정밀도를 개선한다. 또한, 도 42에 설명된 처리가 요청될 때 반복되고, 시스템 제어 회로(3)는 판단이 일치되는 사용자에 대한 일치의 판단을 출력하고, 판단이 일치되지 않은 사용자에 대한 불일치의 명확한 판단을 출력한다.

도 42를 참조로 상술된 상기 언급된 표준 갱신 방법은 단계(SP204)에서 단계(SP207)로 이루어진 상기 언급된 단계의 표준을 갱신한다. 유사하게, 도 41에 도시된 단계(SP159)에서의 대조 레이트의 기록에 있어서, 그리고 도 42에 도시된 단계(SP160)에서의 대조 레이트의 변화 판단에 있어서, 상기 상술된 바와 같이 다수의 프레임 및 경사에 대해 검출된 대조 레이트는 기록되고 기록된 대조 레이트는 판단된다. 단계(SP166)에서의 대조 레이트의 판단은 단계(SP204)에서 단계(207)까지의 단계에서 판단의 반복을 포함한다.

(2) 실시예의 동작

상기 상술된 바와 같은 구조를 갖는 지문 대조 장치(1)에 있어서, 공장에서 출하될 당시 설정된 광량 보정 메모리(16)의 기준 데이터는 전원이 인가될 때(도 2, 도 3 내지 도 6a 및 도 6b, 및 도 20) 시스템 제어 회로(3)에 의해 수행되는 제어를 통해 기준 전압 발생 회로(15)에서 발생되며, 그로 인해 비교 회로(14)의 기준 전압은 광학 시스템의 광량이 세그먼트마다(segment-by-segment) 보정되도록 설정된다. 따라서, 광학 시스템의 광량 분산으로 인한 지문 대조 정확도의 하락은 효과적으로 방지되고, 지문 대조 정확도는 광학 시스템이 단순한 구조를 가지면서 높아질 수 있다.

이러한 조건하에서 광원(12)에서 방출되는 조사광(illumination light)은 이등변 삼각형 프리즘(11)의 밑변에서 반사되고, 지문은 CCD 카메라(13)에 의해 포착되며, 화상 포착 결과는 비교 회로(14)에 의해 이전 신호로 변환된다. 비교 회로(14)에서 출력되는 이전 신호(S1)는 래치 회로(18)에 의해 래치되고, 1비트의 화상 데이터로 변환되고, 세선화 회로(20)에 의해 세선화되며, 직-병렬 변환 회로(21)에 의해 8픽셀 유닛에서 8비트 호상 데이터로 변환된다.

상기 상술된 바와 같이 직-병렬 변환 회로(21)에서 출력되는 화상 데이터는 데이터 버스(BUS)를 통해 시스템 제어 회로(3)로 입력되고, 논리 레벨이 떨어지는 비트의 수는 세그먼트보다 카운트되고(도 21 참조), 그로 인해 광학 시스템의 이상(abnormality)이 감시된다. 손가락 위치 장소인 이등변 삼각형 프리즘(11)의 밑변의 더러움(soiling) 및 광원(12)의 하락과 같은 이상이 검출되고, 유지 보수 처리가 필요할 때 수행되어, 지문 대조 정확성의 하락은 효과적으로 방지된다.

사용자가 키 입력부(2)를 조작하는 경우(도 1 참조), 지문 대조 장치(1)는 대응하는 지문 등록 처리 및 지문 대조 처리를 수행한다(도 20 참조).

지문 등록 처리에 있어서, 지문 대조 장치(1)는 사용자가 손가락을 표시부(8)를 통해 손가락을 위치시키도록 하고(도 22 참조), 직-병렬 변환 회로(21)로부터 출력되는 화상 데이터에서의 변화에 응답해서 손가락 등록 처리를 시작하여, 지문 등록이 단순한 동작으로 수행되도록 한다.

계속해서, 손가락의 측면에 제공된 압력 센서(23)(도 2 참조)는 손가락의 생물학적 반응을 검출하고, 만약 생물학적 반응이 검출되지 않으면, 지문 등록 처리느 ㄴ중지하게 된다. 따라서 지문 등록의 관점에서 보안성이 향상된다.

한편, 만약, 생물학적 반응이 검출되면, 지문 데이터의 입력 조건이 배열되고, 그 후 다수의 지문 화상이 취해져서 지문 대조에 가장 적합한 화상이 지문 데이터베이스(5)에 등록된다.

이러한 등록 작업에서 집게 손가락의 등록이 완료된 후, 지문 대조 장치(1)는 계속해서 중지(middle finger)의 지문 데이터(D1)를 등록하고, 또한 계속해서 새끼 손가락의 지문 데이터를 등록하며, 집게 손가락, 중지, 및 새끼 손가락 순서의 우선 순위가 등록된다(도 15 참조). 지문 대조 장치(1)는 지문 대조 처리에서 집게 손가락, 중지, 및 새끼 손가락 중 임의의 한 손가락을 사용하여 지문 대조를 수행할 수 있기 때문에, 사용의 편리성이 또한 향상된다. 지문 대조 장치(1)는 지문 대조를 위한 우선 순위에 따라 지문 대조 처리를 수행하고, 대조를 위한 시간은 짧아지게 된다.

포착 화상을 실제 처리하고 있는 지문 대조 장치(1)의 동작에 있어서(도 23), 시스템 제어 회로(3)는 직-병렬 변환 회로(21)로부터의 출력 데이터를 카운트함으로써, 배경 화상을 포착하는 것에 의해 형성되는 영역은 세그먼트 유닛에서 배제되고, 지문이 실제로 포착되는 효율적인 영역만이 검출된다(도 25 참조). 후속하는 일련의 처리가 효율적인 영역을 참조해서 수행되기 때문에 처리에 요구되어지는 시간은 또한 짧아지게 된다.

계속해서, 손가락이 위치되는 위치가 정확한가 하는 점은 효율적인 영역의 세그먼트 수에 기초해서 판단되고(도 41 참조), 이 때문에 손가락의 부정확한 위치로 인한 대조 정확성의 하락은 방지된다. 또한 후속된 처리에 있어서, 세선화 회로(20)(도 2 참조)에 포함된 세선화 비율은 효율적인 영역 내에 포함된 세그먼트의 수에 기초해서 변하게 되므로, 지문은, 예를 들면 어린 아이의 손가락인, 작은 손가락에 대한 지문 대조에 적합하게 확대된 화상이며, 지문 대조 정확성은 향상된다.

후속하는 임계값 보정 처리에 있어서(도 29 참조), 논리 H 레벨의 비트 수는 효율적인 영역 내에서 세그먼트마다 검출되고, 이등변 삼각형 프리즘(11)의 밑변에 단단히 위치된 손가락의 영역은 효율적인 영역 내의 각 세그먼트에 대해서 검출되고, 그 후 임계값 보정 메모리(24)(도 2)의 내용이 보정되어 각 세그먼트의 카운트 값이 30 내지 70% 범위에서 포함된다. 임계값 보정 메모리(24)의 내용은 광량 보정 메모리(16)의 기존 데이터가 보정되도록 설정되고, 이 때문에 손가락의 압력 변화로 인한 지문 대조 정확성의 하락과 이등변 삼각형 프리즘(11)의 더러움으로 인한 지문 대조 정확성의 하락은 세그먼트 유닛에서 효과적으로 방지된다.

계속해서 블랙화 처리(도 30 참조)에 있어서, 논리 L레벨의 비트의 수는 효율적인 영역 내에서 세그먼트마다 검출되고, 이 때문에 지문 대조에 적합하지 않은 블랙화 세그먼트가 검출되고, 이들 세그먼트는 대조 목표에서 배제된다. 또한 비정상적으로 젖은 손가락이 통지된다. 지문 대조에 적합한 조건하에서 수행된 단지 화상 포착 결과만이 처리되기 때문에, 지문 대조 정확성은 향상된다.

계속해서 각 검출 처리(도 31, 도 32 및 도 33 참조)에 있어서, 손가락의 경사는 효율적인 영역을 참조로 검출되고, 상기 경사가 비정상적인 경우 사용자에게 통지된다. 따라서, 손가락의 경사진 위치로 인한 지문 대조 정확성은 방지된다.

손가락 데이터(D1)의 입력 조건이 지문 대조 장치(1)에서 전술된 바와 같이 배열된 후, N 화상에 대해서 직-병렬 변환 회로(21)로부터 출력된 지문 데이터(D1)는 지문 대조 메모리의 정립 화상 메모리(6A)로 인입되고(도 9 참조), 계속해서 비교 회로(14)의 기준 전압(REF)은 규정된 전압만큼 정의 측(positive side)으로 오프셋되고(도 8a 및 도 8b1 내지 도 8b3 참조), N 화상에 대한 지문 데이터(D1)는 정립 화상 메모리(6a)에서와 동일한 방식으로 정립 화상 메모리(6a)에 인입되며, 역으로, 기준 전압(REF)은 부의 측(negative side)으로 규정된 전압만큼 오프셋되며, N 화상에 대한 지문 데이터는 정립 화상 메모리(6a)에 인입된다.

기준 전압을 오프셋으로 스위칭하는 것에 의해, 지문 대조 장치(1)는 지문 화상의 폭을 동등화한다. 누르는 압력의 변화, 지문의 변경, 및 손가락의 화상 포착을 위한 광학 시스템의 더러움으로 인한 이진 신호(S1)에서의 변화는 완화되고, 지문 대조 정확성의 하락은 효과적으로 방지된다.

지문 대조 장치(1)는 이들 3N개의 지문 화상 중에서 지문 대조에 가장 적합한 화상을 선택하고, 선택된 지문 화상은 지문 데이터베이스(5)에 등록된다. 이 때문에 지문 대조 장치(1)의 지문 대조 정확성은 향상된다.

지문 대조에 가장 적합한 지문 화상을 선택하기 위한 처리에 있어서(도 34 참조), 3N개의 화상 중 하나는 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터로 가정되고, 다른 화상과의 지문 대조를 위한 처리는 반복되어 대조 레이트를 검출하게 된다. 또한, 등록된 것으로 간주되는 화상을 연속적으로 스위칭하면서 동일한 처리가 반복되어, 최고 상관값, 즉 대조 레이트를 갖는 지문 화상이 선택되고 처리된다. 지문 대조 장치(1)가 실제 지문 대조에 대응하는 기준을 이용해서 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터(D1)를 선택하기 때문에, 지문 대조는 또한 일관되게 수행된다.

상세하게는, 지문 대조 장치(1)는 지문 데이터베이스(5)(도 35의 m 화상에 대응)에 등록된 것으로 가정된 지문 데이터와 상기 가정된 지문 데이터로 대조 레이트를 검출하기 위해 준비된 지문 데이터(도 35의 m 화상에 대응)를 각각 정립 화상 메모리(6A)에서 화상 회전 회로(31)로 출력하고, 세그먼트에서의 배열은 세그먼트가 90도 회전된 곳에서 지문 데이터를 생성하도록 변한다(도 12 참조). 또한, 발생된 지문 데이터는 회전 화상 메모리(6B) 및 데이터베이스 회전 화상 메모리(5B)에 저장되고, 이 때문에 정립 화상 및 상기 정립 화상을 90도 만큼 회전시키는 것에 의해 형성된 화상인 회전 화상이 생성된다.

8개의 선형 화상이 수직 방향에서 연속적인 m개의 화상으로부터 커트되고 상기 선형 화상 각각은 정립 화상에서 수평 방향의 64 화소 화상 데이터로 구성되며, 각 선형 화상의 화상 데이터는 각각의 대조부(40A 내지 40B)의 래치 회로(41)에서 발생된다(도 16 참조). n개의 화상의 지문 데이터는 래스터 주사의 순서에서 연속이 되도록 대조부(40A 내지 40B)로 병렬로 동시에 공급되고, 비교 회로(44)는 두 화상 데이터 사이의 각 비트의 일치를 판단한다.

카운터(45)는 일치하는 비트의 수를 카운트하고, 비교 회로(47)는 카운트 값이 소정의 기준값을 초과하는지를 판단한다. 카운트 값이 소정의 값을 초과하게 되면, 대응하는 n 화상의 좌표값은, n 화상의 지문 데이터를 대조부(40A 내지 40B)로 출력하는 메모리 제어 회로(30)의 어드레스 데이터(AD)를 참조하여 대응하는 n 화상의 좌표값이 좌표 그룹 메모리(49)에 기록된다.

이 때문에 8개의 선형 화상은 각각 n 화상에 대해서 래스터 주사를 행하게 되고(도 18 참조), 유사성의 정도는 중첩된 화상 사이에서 연속적으로 검출되고, 유사성의 정도가 소정의 값보다 큰 위치의 좌표값은 좌표 그룹 메모리(49)에 저장된다. 지문 대조 장치(1)에서, 8 선형 화상의 주사가 각각 40A에서 40H까지의 8세트의 대조부에서 병렬로 동시에 수행되는 경우, 지문 대조에 적합한 지문 화상은 짧은 시간 내에 선택된다.

상기 상술된 바와 같이 커트에 의해 형성된 이러한 선형 화상이 대조부(40A 내지 40H)에서 발생되는 경우, 지문 데이터(D1)는 규정된 판단 순서의 도움으로 설정되어 선형 화상이 블랙화 세그먼트로부터 형성되지 않도록 하며, 이 때문에 지문 대조 정확성의 하락은 효율적으로 방지된다. 선형 화상이 커트되는 프레임은 이전에 검출된 효율적인 영역을 참조로 설정되고, 이 때문에 필요한 화상은 짧은 시간내에 커트된다. 논리 레벨의 스위칭의 수는 선형 화상으로 커트되는 지문 데이터에 대해서 카운트되고, 카운트값이 규정된 값보다 작은 부분은 목표에서 배제되며, 충분히 효율적인 한 정보를 포함하는 부분은 커트되어, 지문 대조 정확성은 향상된다.

한편, 비교 회로(44 및 47)의 동작은, 래스터 주사의 순서로 공급된 지문 데이터에 포함된 블랙화 세그먼트 및 블랭크 영역이 마스크로 덮여지도록 스위칭되어, 이들 영역 및 세그먼트로 인한 대조 레이트의 하락은 효율적으로 방지된다.

상기 상술한 바와 같이 정립 화상의 좌표 데이터가 좌표 그룹 메모리(49)에 기록된 후, 계속해서 회전 화상 메모리(6B) 및 데이터베이스 회전 화상 메모리(5B)에 저장된 지문 데이터는 동일한 처리가 이루어지고(도 40 참조), 회전 화상의 좌표 데이터도 또한 기록된다(도 19 참조).

선형 화상의 상대적인 위치 관계를 만족하는 조합의 수는, 시스템 제어 회로(3)에 의한 대조 레이트 검출 처리를 통한 대조부(40A 내지 40H) 내의 좌표값의 모든 조합에 대해서 상기 상술한 바와 같이 기록된 좌표에 대해서 검출된다.

이때, 시스템 제어 회로(3)는 초기에 대조부(40A, 40B 및 40C)로부터 획득한 좌표값의 모든 조합에 대해서 대응하는 선형 화상의 상대적인 위치 관계를 만족하는 조합의 수를 검출하고, 높은 유사성이 검출되는 좌표값은 조합의 수를 참조로 배제되며, 나머지 조합에 대한 대조 레이트가 검출된다. 이 때문에 처리될 목표는 부분적인 조합의 도움으로 미리 감소되고, 대조 레이트는 짧은 시간 내에 검출되고, 등록에 적합한 화상을 짧은 시간 내에 선택된다.

n 화상이 상기 상술된 바와 같이 지문 데이터베이스에 등록되었다는 가정 하에 대조 레이트가 m 화상에 대해서 검출된 후, 대조 레이트는 m 화상을 스위칭하여 검출되고, 3N 화상에 대한 처리가 완료되고 나면, n 화상이 스위치되고 동일한 처리가 반복되어, 마침내 각 조합에 대한 대조 레이트가 각각 검출된다.

상기 상술한 바와 같이 검출되는 대조 레이트는 지문 등록시 상관값으로서 처리되고, 지문 데이터가 지문 데이터베이스에 등록된 것으로 가정될 때 가장 큰 상관값을 제공하는 지문 데이터가 지문 데이터베이스(5)에 등록되고, 그로 인해 지문 대조 정확성은 향상된다.

지문 대조 처리에 있어서, 지문 대조 장치(1)는 사용자로 하여금 손가락을 위치시키도록 하고(도 41 참조), 직-병렬 변환 회로(21)로부터 출력된 화상 데이터의 변화에 응답해서 지문 대조 처리를 시작하므로, 지문 대조는 단순한 동작으로 수행된다.

계속해서, 손가락의 측면에 제공된 압력 센서(23)(도 2 참조)는 손가락의 생물학적 반응을 검출하고, 만약 생물학적 반응이 검출되지 않으면, 지문 대조 처리는 중지하게 된다. 따라서, 지문 대조의 측면에서 안전성이 개선된다.

한편, 생물학적 반응이 검출되면, 지문 데이터에 대한 입력 조건이 배열되고, 그후 지문 데이터가 인출되고, 인출된 지문 데이터와, 대응하는 사용자에 대한 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터 사이에 지문 대조가 수행된다.

보다 구체적으로, 이 지문 대조에 대한 지문 데이터의 입력 조건하에서 직-병렬 변환 회로(21)(도 25 참조)의 출력 데이터로부터 효율적인 영역이 검출된다(도 45 참조). 그에 따라, 효율적인 영역을 참조하여 그 다음 일련의 처리가 수행되고, 대조에 필요한 시간이 보다 단축된다. 효율적인 영역의 세그먼트 수에 근거하여 손가락이 정확한 위치에 올려져 있는가가 판단되고(도 41 참조), 부정확한 손가락 위치에 기인한 대조의 정확성 하락이 효과적으로 방지된다.

그 다음의 줌 처리(도 46 참조)에서, 지문 데이터베이스(5)에 등록된 확대도에 대응하도록 세선화 회로(20)에서 수반되는 세선화 비율이 지문 데이터 입력부(4)에 세팅됨으로써, 세선화 회로(20)는 지문 등록에 대한 확대도와 동일한 확대도를 갖는 지문 데이터가 입력되도록 세팅되고 지문 대도의 정확성이 개선된다.

임계 보정 처리(도 29 참조)에서, 임계 보정 메모리(24)(도 2 참조)의 내용이 효율적인 영역의 세그먼트마다 보정됨으로써, 압력 변화에 기인한 지문 대조의 정확성 하락 및 이등변 삼각형 프리즘(11)의 더러움(soiling)에 기인한 지문 대조의 정확성 하락이 세그먼트 단위로 효과적으로 방지된다. 또한 블랙화(blackening) 처리(도 30 참조)에서, 지문 대조에 부적절한 블랙화 세그먼트는 검출되어 대조 목표에서 배제되고, 손가락에 습기가 있을 때 사용자에게 통지되어, 화상 픽업 결과는 지문 대조에 적합한 조건에서 처리되며, 지문 대조의 정확성이 개선된다.

그 다음의 각도 검출 처리(도 31, 도 32, 도 33 참조)에서, 효율적인 영역을 참조하여 손가락의 경사가 검출되고, 경사가 비정상적일 때 사용자에게 통지되며, 지문 대조(도 47 및, 단계 SP192 참조)시의 검출 결과에 근거하여 경사 보정 처리가 수행되고, 손가락 경사에 기인한 지문 대조의 정확성 하락이 효과적으로 방지된다.

지문 데이터(D1)의 입력 조건이 전술된 바와 같이 배열된 후, 지문 대조 장치(1)에서, 직-병렬 변환 회로(21)로부터 출력된 지문 데이터(D2)가 지문 대조 메모리(6)의 정립 화상 메모리(6A)에서 인출되고, 다음에 비교 회로(14)의 기준 전압(REF)이 소정 전압만큼 정의 측으로 오프셋되고, 지문 데이터(D2)가 마찬가지로 정립 화상 메모리(6A)로부터 인출되고, 기준 전압(REF)은 소정 전압만큼 반대로 부의측으로 오프셋되며, 지문 데이터(D2)가 정립 화상 메모리(6A)에서 인출된다.

기준 전압(REF)이 오프셋되어 스위칭 됨으로써, 지문 대조 장치(1)에서 대조 목표 지문 화상의 폭은 거의 균일화되고, 압력 변화 및 변형된 지문에 기인한 지문 대조의 정확성 하락이 효과적으로 방지된다.

전술된 바와 같이 지문 대조 메모리(6)에서 인출된 지문 데이터(D2)(도 47 참조)가 정립 화상 메모리(6A)로부터 세그먼트가 변경되는 화상 회전 회로(31)로 출력된 후 회전 화상 메모리(6B)에 저장됨으로써, 정립 화상에서 90도 회전된 화상이 되는 회전 화상이 회전 화상 메모리(6B)에 보유된다. 한편, 비교 목표가 되는 지문 데이터(D1)는 지문 데이터베이스(5)로부터 세그먼트의 배열이 변경되는 화상 회전 회로(31)로 출력된 후 데이터베이스 회전 화상 메모리(5)에 저장되고, 회전 화상 메모리(6B)에 저장된 화상에 대응하는 회전 화상이 발생된다.

다음에, 지문 데이터(D2)가 수평 방향에 대해 소정 각도로 기울여짐으로써(도 49 및 도 50 참조), 경사 검출 처리에서 검출된 경사가 보정되고, 각각 64 화소의 화상 데이터를 포함하는 8개의 선형 화상이 커트되고, 각각의 대조부(40A 내지 40B)(도 16 참조)의 래치 회로(41)에서 각각의 선형 화상 데이터가 세팅된다. 따라서, 지문 데이터베이스(5)에 보유된 지문 화상의 경사가 보정되고, 지문 대조의 정확성이 개선된다. 지문 데이터베이스(5)의 비교 목표인 지문 데이터(D1)는 래스터 주사의 순서로 연속적이 되도록 대조부(40A 내지 40B)에 나란히 동시에 공급되고, 비교 회로(44)는 이들 두 개의 화상 데이터 설정 사이에서 각 비트의 일치를 판단한다.

또한, 카운터(45)는 일치하는 비트 수를 카운트하고, 비교 회로(47)는 카운트 값이 특정 기준값을 초과하는지를 판단한다. 카운트 값이 특정 값을 초과하면, 대응하는 지문 데이터(D1)의 좌표 데이터가 좌표 그룹 메모리(49)에 기록된다.

이들 8개의 선형 화상은 각각 지문 데이터(D1)의 화상에 대한 래스터 주사에 의해 처리되고(도 51 참조), 중첩된 화상간의 유사성의 정도가 연속적으로 검출되며, 유사성의 정도가 특정 값을 초과하는 부분의 좌표 데이터가 좌표 그룹 메모리(49)에 저장된다. 이때, 지문 대조 장치(1)에서 선형 화상의 주사가 8개의 대조부(40A 내지 40H)에서 나란히 동시에 실행되어, 지문 대조는 보다 단시간에 수행된다.

커트된 선형 화상이 대조부(40A 내지 40H)에서 세팅될 때, 블랙화 세그먼트로부터 선형 화상이 커트되지 않도록 지문 데이터(D2)가 세팅되어 지문 대조의 정확성 하락이 효과적으로 방지된다. 선형 화상이 커트되는 프레임이 세팅되어 필요한 화상이 단시간 내에 커트된다. 선형 커트될 지문 데이터에 대한 논리 레벨의 스위칭 수가 카운트되고, 카운트 값이 소정 값보다 작은 부분이 목표에서 배제되어 지문 대조에 충분히 유용한 정보를 포함하는 부분만이 선형 커트되므로, 지문 대조의 정확성이 개선된다.

한편, 비교 회로(44 및 47)의 동작은 지문 데이터베이스(5)의 지문 데이터(D1)의 블랙화 세그먼트 및 블랭크 영역이 차폐되도록 스위칭 되고, 따라서 지문 대조의 정확성이 개선된다.

전술된 바와 같이 기록된 좌표 데이터는 검출 처리되는데, 검출 처리에서는, 지문 등록(도 36 및 도 37 참조)에 사용된 것과 동일한 처리에 의해 선형 화상의 상대적인 위치 관계를 만족시키는 조합의 수가 대조부(40A 내지 40H)에서 좌표값의 조합마다 검출되고, 검출된 조합 수에 근거하여 대조 레이트가 검출된다. 이때 시스템 제어 회로(3)에서 대조부(40A 내지 40C)에 대응하는 부분 조합의 상대적인 위치 관계를 만족시키지 않는 조합이 처리 목표에서 배제됨으로써 높은 유사성이 검출되는 부분의 좌표값이 배제되고, 나머지 조합에 대한 대조 레이트가 검출된다. 따라서, 단시간 내에 대조 레이트가 검출되고, 대조에 필요한 시간이 단축된다.

전술된 바와 같이 경사 보정된 지문 데이터(D2)에 대한 대조 레이트가 검출된 후, 경사 각도(θ)가 갱신되고(도 53 참조), 프레임을 스위칭 함으로써 동일 처리가 실행된다(도 54 참조). 정립 화상에 대한 일련의 처리가 완료된 후, 회전 화상에 대해 각도(θ) 및 프레임을 연속적으로 갱신함으로써 동일한 처리가 실행된다(도 52 참조). 또한, 정립 화상 및 회전 화상에 대한 처리가 완료된 후, 지문 대조 메모리(6)에서 인출될 때 남겨진 지문 데이터(D2)에 대한 스위칭된 임계값에 의해 동일 처리가 반복된다(도 47, 단계 SP202 및 203 참조).

전술된 바와 같이 정립 화상 및 회전 화상의 각각의 각도 및 각각의 임계값에 대응하는 다수의 대조 레이트가 검출된 후, 정립 화상에 대한 모든 스위칭된 프레임에 대해 대조 레이트가 특정 값보다 큰지가 검출되고, 다음에 마찬가지로, 회전 화상에 대한 모든 스위칭된 프레임에 대해 대조 레이트가 특정 값보다 큰지가 검출된다. 또한 정립 화상 및 회전 화상에 대한 대응하는 프레임에 대해 검출된 좌표값이 상대적인 위치 관계를 만족시키는지가 검출되고, 그런 좌표값을 검출하도록 스위칭된 프레임에 대해 동일한 처리가 수행된다. 이런 모든 조건이 만족되는 경우에, 지문 데이터(D2)의 지문이 지문 데이터(D1)의 지문과 일치하는지가 판단된다. 한편, 한가지 조건이라도 만족되지 않는 경우에, 일치 판단은 보류된다.

정립 화상 및 회전 화상을 참조하여 지문을 식별함으로써, 식별 능력이 개선된다. 이 때, 프레임 내의 좌표값의 상대적인 위치 관계를 기준에 추가하고 인접 프레임의 조건을 추가함으로써 식별 능력이 더욱 개선된다.

판단 시에, 스위칭된 각도 및 기준 전압에 의해 획득된 대조 레이트에 대한 정립 화상 및 회전 화상의 각 프레임의 논리합에 의해 일치가 판단되어, 지문 데이터베이스(5)에 등록된 사람에 대한 식별 능력이 개선되고 일치의 결과가 일관적으로 출력된다.

일치의 판단이 보류되는 경우(도 41 참조), 기준이 될 프레임은 이동되고(단계 SP163 참조), 동일 처리가 다시 반복된다. 따라서, 지문 대조의 정확성이 개선된다. 또한, 일치의 판단이 프레임 이동 후에도 보류될 경우(도 42 참조), 목표 지문 데이터(D1)가 우선 순위에 따라 스위칭되고, 동일 사용자의 또 다른 지문 데이터가 저장될 경우(단계 SP165 참조), 동일 처리가 반복되어 지문 대조의 정확성이 더욱 개선된다.

또한, 그런 처리의 반복 후에도 특정 값보다 낮은 대조 레이트가 획득될 경우, 지문은 일치하지 않는 것으로 판단되고, 따라서, 지문 대조의 정확성이 개선된다. 한편, 대조 레이트가 특정 범위 내에서 일정하면 기준이 감소되고 동일처리가 반복됨으로써, 손가락이 비정상적으로 건조할 경우에도 사람이 일관되게 식별된다.

한편, 지문이 일치하는 것으로 판단될 경우, 판단 결과가 출력되고, 그 후, 이 판단의 대조 레이트가 지문 데이터베이스(5)에 기록된다(도 15 및 도 41 참조). 다음에, 지문 데이터베이스(5)에 기록된 대조 레이트의 이력 천이가 확인되고, 기록이 감소 경향을 나타내면 사용자는 기록된 지문 데이터가 갱신되도록 한다(도 43 참조). 그에 따라, 손가락의 크기가 변경되었더라도 대조 레이트가 회복되고, 지문 대조가 일관되게 수행된다.

(3) 실시예의 효과

전술된 구조에 따라, 지문 등록 및 지문 대조를 위해, 검출된 좌표는 부분적으로 조합되고, 높은 유사성이 검출되는 부분에 대한 좌표값의 조합은 처리 목표에서 배제되며, 나머지 조합에 대한 대조 레이트가 검출되고, 따라서 대조 레이트가 단시간에 일관되게 검출된다. 따라서, 지문 대조는 단시간에 일관되게 수행된다. 등록을 위해, 지문 대조에 적당한 지문 화상이 검출되어 단시간 내에 등록된다.

(4) 다른 실시예

전술된 실시예에서는, 3세트의 좌표 그룹을 포함하는 부분 조합이 좌표 메모리(49)에 보유된 8세트의 좌표 그룹으로부터 형성되고, 부분 조합의 도움으로 처리 목표의 수가 감소되는 경우가 설명되었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 부분 조합의 수는 필요에 따라 선택적으로 세팅될 수 있고, 부분 조합의 도움으로 감소된 조합은 또 다른 부분 조합의 도움으로 한 번 더 처리 목표가 감소될 수도 있다.

전술된 실시예에서는, 전적으로 스위칭된 임계값, 정립 화상 및 회전 화상과, 프레임에 의해 검출된 대조 레이트의 도움으로 화상의 일치가 판단될 경우가 설명되었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 이들 처리가 필요에 따라 생략되는 경우와, 이들 처리 이외의 어떤 처리가 선택적으로 실행되는 경우 및, 다른 다양한 판단 방법이 조합되어 함께 실행되는 경우에 적용될 수도 있다.

전술된 실시예에서는, 시험될 화상이 지문 대조에서 커트되는 경우가 설명되었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 지문 데이터베이스에 등록된 지문 화상이 지문 대조에서 커트되는 경우에도 광범위하게 적용될 수 있다.

전술된 실시예에서는, 본 발명이 지문 대조 장치로서 적용되는 경우가 설명되었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 예컨대, 우표의 대조 장치(￥7), 데이터베이스 화상간의 전반적인 또는 부분적인 유사성 또는 비유사성을 판단하기 위한 화상 대조 장치(￥8)로서 적용될 수 있다.

전술된 바와 같이 본 발명에 따라, 다수의 선형 화상이 다른 화상에 주사되어 유사성의 정도가 높은 위치가 검출되고, 검출된 위치의 좌표값의 관계로부터 화상이 대조되고, 검출된 좌표값이 부분적으로 조합되고, 선형 화상에 대응하는 상대적인 위치 관계를 만족시키지 않는 조합은 처리 목표에서 배제되고, 따라서 처리에 필요한 조합의 수가 전반적으로 감소된다. 따라서, 대조 결과가 단시간 내에 일관되게 얻을 수 있다.

내용 없음.

Claims

제1화상과 제2화상 사이의 일치를 판단하는 화상 대조 장치에 있어서,

상기 제1화상으로부터 다수의 선형 화상이 커트되고;

각각의 선형 화상이 상기 제2화상 위에 연속적으로 이동되고, 중첩된 화소 사이의 비교 결과가 얻어짐으로써, 상기 각각의 선형 화상과 상기 제2화상 사이이 유사성의 정도가 높은 좌표값이 연속적으로 검출되고;

검출된 좌표값이 각각의 선형 화상에 대해 연속적으로 선택되어 상기 검출된 좌표값의 조합을 형성하고;

상기 각각의 조합의 좌표값이 상기 선형 화상의 상대적인 위치 관계에 근거하여 판단됨으로써 상기 제1화상과 상기 제2화상 사이의 일치의 정도가 측정되어 측정 결과가 얻어지고;

상기 검출된 좌표값으로부터 조합이 형성될 때, 상기 측정 결과에 근거하여 상기 화상들 사이의 일치가 판단되고;

상기 다수의 선형 화상의 일부에 대해 부분 조합이 형성되고;

상기 선형 화상의 상대적인 위치 관계에 근거하여 각각의 부분 조합의 상기 좌표값이 판단되며;

상기 판단 결과에 근거하여 상기 선형 화상의 상대적인 위치 관계를 만족시키지 않는 좌표값의 조합은 처리 목표에서 미리 배제되는 것을 특징으로 하는 화상 대조 장치.