KR19990013325A

KR19990013325A - 회전 지문 인상 채취 시스템

Info

Publication number: KR19990013325A
Application number: KR1019980008204A
Authority: KR
Inventors: 신자키다카시; 다가와도모히코; 니카이도다카시; 요코야마겐; 후지유사쿠
Original assignee: 세키자와다다시; 후지쓰가부시키가이샤; 미시마도모야스; 후지쓰덴소가부시키가이샤
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-02-25
Also published as: EP0889432A3; EP0889432A2; JPH1125257A; JP3353878B2

Abstract

본 발명의 회전 지문 인상 채취 시스템은 간략한 작업으로 정확한 회전 지문의 인상을 채취할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하며, 입력면상에 회전 날인되는 손가락의 지문 인상을 시계열(時系列)로 입력하는 화상 입력 수단과, 각 프레임 데이터로부터 지문 인상의 특징점을 검출하는 특징점 검출 수단과, 상기 특징점의 위치에 따라, 합성용으로 추출되는 영역을 결정하는 합성 영역 결정 수단과, 상기 영역의 화상 데이터를 상기 프레임 데이터로부터 추출하는 화상 추출 수단과, 상기 프레임 데이터의 바로 전의 프레임 데이터까지를 합성하여 얻어진 합성 프레임의 상기 영역에 대응하는 화상 데이터를 상기 화상 추출 수단이 추출한 화상 데이터에 재기록함으로써 화상을 합성하는 화상 합성 수단을 구비한다.

Description

회전 지문 인상 채취 시스템

본 발명은 지문의 화상을 고정밀도로 취입하는 회전 지문 인상 채취 시스템에 관한 것이다.

지문(指紋) 및 장문(掌紋)의 대조를 행하는 경우, 지문 및 장문의 화상을 입력하고, 입력된 화상과 미리 입력되어 있는 지문 및 장문의 화상을 대조하는 시스템이 이용되고 있다.

이러한 시스템에서는, 지문 및 장문의 화상을 입력하는 방법으로서, 잉크를 도포한 손가락이나 손바닥을 지면(紙面)에 꽉 눌러, 지문 및 장문을 형성하는 요철 패턴의 선들을 지면상에 전사하고, 지면상에 전사된 요철 패턴을 이미지 스캐너로 판독하는 방법이 사용되고 있었다.

그러나, 상기한 방법에서는, 손가락이나 손바닥에 잉크를 도포하거나, 지문이나 장문을 정확히 지면에 전사하기 위해서 손가락이나 손바닥을 지면에 강하게 꽉 누르는 등의 간접적인 시간이 많이 걸린다. 특히, 손가락의 지문을 채취하는 경우에는, 손가락을 지면상에서 회전시킬 필요가 있으며, 이 때 손가락이 벗어나기 쉬워, 지문이 지면상에 정확히 전사되기 어렵다. 그리고, 손가락의 어긋남 등에 의해 지문이 선명하게 전사되지 않은 경우에는, 손가락에 재차 잉크를 도포한 다음, 새로운 종이를 준비하여 지문의 전사를 행하지 않으면 안된다.

그래서, 잉크나 종이 등을 필요로 하지 않고도 지문 및 장문을 직접 채취하는 방법이 요구되고 있다. 이러한 요구에 대하여, (1) 일본국 특허 출원 공보 소60-500196호에 기재된 지문 화상 사상(寫像) 장치가 개시되어 있다. 이 지문 화상 사상 장치는 튜브형의 유리관에 손가락을 삽입하고, 유리관의 내면에 손가락을 접촉시키면서 회전시킴으로써, 손가락의 지문 화상을 채취하는 장치이다.

또한, (2) 1차 촬상 소자를 손가락의 길이 방향과 폭 방향으로 주사하여, 1차 촬상 소자의 움직임에 맞추어 손가락을 회전시키는 방법도 개시되어 있다.

그런데, 상기한 (1)의 장치에서는, 유리관의 내측 직경보다 가는 손가락의 지문 화상을 채취할 경우에, 유리관에 손가락의 일부밖에 닿지 않기 때문에, 손가락이 어긋나기 쉬워, 부분적인 지문 화상밖에 채취할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 상기한 (2)의 방법에서는, 손가락의 회전 속도를 1차 촬상 소자의 움직임에 맞추어 일정하게 유지하지 않으면 안되어, 정확한 지문 화상을 채취하는 것은 용이하지 않다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 고안된 것으로서, 전체 지문을 간략한 작업으로 정확히 채취할 수 있는 기술을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 회전 지문 인상 채취 장치의 구성을 도시한 개략도.

도 2는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인 순서를 설명하는 도면.

도 3은 화상 처리 회로의 하드웨어 구성을 도시한 도면.

도 4는 화상 처리 회로의 구성을 기능별로 도시한 블록도.

도 5는 수직 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(1).

도 6은 손가락의 회전 진행 방향을 판정하는 방법을 설명하는 도면(1).

도 7은 손가락의 회전 진행 방향을 판정하는 방법을 설명하는 도면(2).

도 8은 수직 피크점을 지나는 수직선이 합성 기준 위치로서 작용하는 경우의 화상 합성 처리를 설명하는 도면.

도 9는 프레임 데이터의 추출 순서를 설명하는 도면(1).

도 10은 프레임 데이터의 추출 순서를 설명하는 도면(2).

도 11은 프레임 데이터의 합성 순서를 설명하는 도면.

도 12는 제1 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 13은 회전 진행 방향 판별 흐름을 도시한 도면.

도 14는 합성 기준 위치의 결정 순서를 설명하는 도면(1).

도 15는 합성 기준 위치의 결정 순서를 설명하는 도면(2).

도 16은 수평 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(1).

도 17은 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 손가락이 정확하게 얹혀져 있지 않을 때의 프레임 데이터의 예를 도시한 도면.

도 18은 제1 프레임 데이터의 전송 순서를 설명하는 도면.

도 19는 광학 기기의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 20은 제2 실시형태에 있어서의 화상 처리 회로의 구성을 기능별로 도시한 블록도.

도 21은 수평 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(2).

도 22는 수평 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(3).

도 23은 제2 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 24는 합성 기준 위치의 결정 순서를 설명하는 도면(3).

도 25는 합성 기준 위치의 결정 순서를 설명하는 도면(4).

도 26은 수직 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(2).

도 27은 수평 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(4).

도 28은 수평 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(5).

도 29는 프레임 데이터의 추출 순서를 설명하는 도면(3).

도 30은 손가락 폭의 검출 방법을 설명하는 도면.

도 31은 제5 실시형태에 관한 수직 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(1).

도 32는 제5 실시형태에 관한 수직 피크점의 검출 방법을 설명하는 도면(2).

도 33은 제5 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 34는 제6 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 35는 수직 피크점과 수평 피크점을 한 번의 주사로 검출하는 방법을 설명하는 도면.

도 36은 제7 실시형태에 있어서의 화상 처리 회로의 구성을 기능별로 도시한 도면.

도 37은 제7 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 38은 제8 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 39는 수직 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동한 예를 도시한 도면.

도 40은 제9 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 41은 수평 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동한 예를 도시한 도면.

도 42는 제10 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 43은 제11 실시형태에 있어서의 화상 처리 회로의 구성을 기능별로 도시한 도면.

도 44는 제11 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 45는 제12 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 46은 제13 실시형태에 있어서의 화상 처리 회로의 구성을 기능별로 도시한 블록도.

도 47은 제13 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 48은 제14 실시형태에 있어서의 화상 처리 흐름을 도시한 도면.

도 49는 제2 및 그 후속 프레임 데이터의 주사 방법을 설명하는 도면.

도 50은 광학 기기에 의한 화상 입력 처리와 화상 처리 회로에 의한 합성 처리를 실시간으로 행하는 경우의 처리 흐름을 도시한 도면.

도 51은 광학 기기에 의한 화상 입력 처리가 종료된 후에 화상 처리 회로에 의한 합성 처리를 행하는 경우의 처리 흐름을 도시한 도면.

도 52는 합성 처리된 합성 화상을 실시간으로 화면상에 표시하는 경우의 처리 흐름을 도시한 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 회전 지문 인상 채취 장치

2: 프리즘

2a: 제1 측면(입력면)

3: 발광 다이오드(LED)

4: 집광 렌즈

5: CCD 촬상 소자

6: 화상 처리 회로

7: 수직 피크점 검출부(제1 특징점 검출부)

8: 손가락 회전 방향 판별부(손가락 회전 방향 판별 수단)

9: 합성 기준 위치 산출부(합성 영역 결정 수단)

10: 화상 추출부(화상 추출 수단)

11: 화상 합성부(화상 합성 수단)

12: 회전 종료 판별부(회전 종료 판별 수단)

19: 수평 피크점 검출부(제2 특징점 검출부)

20: 피크점 환산부

21: 회전 중단 판별부(회전 중단 판별 수단)

60: A/D 변환기

61: 입력 포트

62: 프로그램 메모리

63: 실행 메모리

64: 화상 메모리

65: CPU

66: 출력 포트

67: 외부 인터페이스 회로

68: 버스

69: RAM

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 다음과 같은 수단을 채용하였다.

즉, 본 발명에 관한 회전 지문 화상 채취 시스템은 입력면상에 회전 날인되는 손가락의 지문 화상을 프레임 단위로 입력하는 화상 입력 수단과, 상기 프레임 데이터로부터 상기 지문 화상의 특징점의 위치를 검출하는 특징점 검출 수단과, 상기 특징점의 위치에 따라서 합성용으로 추출하는 영역을 결정하는 합성 영역 결정 수단과, 상기 합성 영역 결정 수단에 의해 결정된 합성 영역의 화상 데이터를 상기 프레임 데이터로부터 추출하는 화상 추출 수단과, 상기 화상 입력 수단이 상기 프레임 데이터를 입력하기 전에, 입력한 프레임 데이터를 합성하여 얻어진 합성 프레임의 상기 합성 영역에 대응하는 영역의 화상 데이터를 상기 화상 추출 수단에 의해 추출된 화상 데이터에 재기록하는 화상 합성 수단을 구비한다.

상기와 같은 구성에 의하면, 지문 측정부가 입력면상에서 손가락의 회전을 감지한 경우, 이 때의 지문 화상은 프레임 단위로 입력된다. 상기 회전의 개시에서 종료까지의 기간동안 입력되는 복수의 프레임 데이터는 각 프레임 데이터의 특징점의 위치에 대응하여 합성되어, 회전 지문 화상을 발생시킨다.

본 발명에 있어서, 지문 화상을 합성하는 경우, 상기 합성 처리는 지문의 특징점에 따라서 행해진다. 따라서, 입력면상에서 손가락 회전의 종료 및 중단을 판별할 수 있어서, 손가락의 회전이 종료되고 중단됨에 따라 상기 처리를 끝마치고 중지할 수 있다. 그러므로, 동일한 지문 화상에 관하여 이중의 처리를 행하지 않고도 정확한 날인 화상을 발생시킬 수가 있다.

또한, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 상기 특징점의 위치에 따라서 입력면상에 얹혀진 손가락의 회전 진행 방향을 예측하는 손가락 회전 방향 판별 수단을 더 구비한다. 상기 합성 영역 결정 수단은 특징점의 위치에 따라서 상기 프레임 데이터로부터 추출해야 할 영역의 경계 위치를 결정하는 합성 기준 위치 결정부와, 상기 경계 위치를 기준으로 하여 상기 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역을 합성 화상 영역이라고 간주하는 합성 영역 결정부를 포함한다.

더욱이, 상기 손가락 회전 방향 판별 수단은 상기 특징점이 프레임의 한쪽 절반의 영역내에 위치하는가, 또는 프레임의 다른쪽 절반의 영역내에 위치하는지의 여부를 판별하고, 상기 특징점이 프레임의 한쪽 절반의 영역내에 위치할 때, 상기 손가락의 회전 진행 방향이 상기 프레임의 한쪽에서 다른쪽으로 향하는 방향이라고 판정하고, 상기 특징점이 프레임의 다른쪽 절반의 영역내에 위치할 때, 상기 손가락의 회전 진행 방향이 상기 프레임의 다른쪽에서 한쪽으로 향하는 방향이라고 판정한다.

또한, 상기 합성 영역 결정부는 상기 경계 위치를 기준으로 하여 상기 회전 진행 방향쪽의 소정 범위내에 위치하는 영역만을 합성 영역이라고 간주하도록 하여도 좋다.

그 때, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 상기 프레임 데이터를 주사하여 상기 손가락의 폭 방향의 한쪽 단부와 다른쪽 단부를 검출하고, 이들 단부간의 폭 방향의 거리를 상기 손가락의 폭이라고 간주하는 손가락 폭 검출 수단을 더 구비한다. 상기 합성 영역 결정부는 상기 손가락의 폭에 따라서 상기 소정 범위를 결정하도록 하여도 좋다.

또한, 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 특징점의 위치가 제1 프레임 데이터의 특징점의 위치를 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않는 경우, 상기 합성 기준 위치 결정부는 상기 제1 프레임 데이터의 특징점을 회전 진행 방향으로 소정의 거리만큼 이동시킨 위치를 상기 제2 프레임 데이터의 특징점이라고 간주하여 경계 위치를 결정하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 상기 특징점의 위치에 따라서 입력면상에 얹혀진 손가락의 회전 진행 방향을 예측하는 손가락 회전 방향 판별 수단과, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않는 경우에, 상기 입력면상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비한다.

또한, 상기 특징점 검출 수단은 상기 지문 화상 입력 수단에 의해 입력된 프레임 데이터를 주사하여, 상기 손가락의 길이 방향의 선단부를 제1 특징점이라고 간주하는 제1 특징점 검출부와, 상기 프레임 데이터를 주사하여, 상기 손가락의 폭 방향의 회전 진행 방향쪽의 단부를 제2 특징점이라고 간주하는 제2 특징점 검출부를 포함하도록 하여도 좋다.

이 경우, 상기 합성 기준 위치 결정부는 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 제1 프레임 데이터의 제1 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않고, 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는 경우에, 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제2 특징점에서부터 이동한 거리를 소정의 함수에 대입하여 얻어지는 값을 상기 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제1 특징점에서부터 이동한 거리라고 간주하여 상기 제2 프레임 데이터의 제1 특징점의 위치를 결정하고, 결정된 제1 특징점의 위치에 따라서 경계 위치를 결정한다.

더욱이, 상기 특징점 검출 수단은 상기 지문 화상 입력 수단에 의해 입력된 프레임 데이터를 주사하여, 상기 손가락의 길이 방향의 선단부를 제1 특징점이라고 간주하는 제1 특징점 검출부와, 상기 프레임 데이터를 주사하여, 상기 손가락의 폭 방향의 회전 진행 방향쪽의 단부를 제2 특징점이라고 간주하는 제2 특징점 검출부를 포함하도록 하여도 좋다. 이 경우, 상기 합성 기준 위치 결정부는 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 제1 프레임 데이터의 제1 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않고, 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는 경우에, 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점의 위치를 소정의 함수에 대입하여 얻어지는 값을 상기 제2 프레임 데이터의 제1 특징점의 위치라고 간주하여 경계 위치를 결정한다.

또한, 상기 특징점 검출 수단은 상기 프레임 데이터를 상기 손가락의 회전 진행 방향과 평행하게 주사하여, 소정치 이상의 화소치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 제1 특징점이라고 간주함과 동시에, 각 주사선이 소정치 이상의 화소치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치에서부터 각 주사선의 기단(proximal edge)까지의 거리가 가장 짧은 주사선을 검출하고, 그 주사선이 소정치 이상의 화소치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 제2 특징점이라고 간주하도록 하여도 좋다.

더욱이, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 프레임의 소정 영역내에 상기 제1 특징점이 존재하지 않는 것을 검출하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다는 것을 검출하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하도록 하여도 좋다.

더욱이, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 상기 제1 특징점이 상기 프레임 데이터의 소정 영역내에 존재하지 않는 것을 판정하였을 때, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 제2 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다는 것을 판정하였을 때, 또는 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 제1 프레임 데이터의 제1 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않고, 또한 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다는 것을 판정하였을 때에, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 제1 특징점 및 제2 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 제1 특징점 및 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다는 것을 판정하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하도록 하여도 좋다.

더욱이, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있는 것을 판정하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 제2 특징점 검출부는 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 제1 프레임 데이터의 제1 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않는 경우에만 상기 제1 프레임 데이터 및 상기 제2 프레임 데이터의 제2의 특징점을 검출하도록 하여도 좋다.

더욱이, 상기 특징점 검출 수단은 상기 프레임 데이터의 특징점을 검출할 때에, 상기 프레임 데이터의 바로 전의 프레임 데이터로 결정된 경계 위치를 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역만을 주사하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 회전 지문 인상 채취 시스템은 연속하는 2장의 프레임 데이터의 특징점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않고, 상기 2장의 프레임 데이터를 포함하는 소정 수의 프레임 데이터의 모든 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 특징점을 기준으로 하여 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 중단되어 있다고 간주하여, 다음 프레임 데이터에 대기하는 회전 중단 판별 수단을 더 구비하도록 하여도 좋다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해서 도면에 따라서 설명한다.

제1 실시형태

도 1은 본 발명에 관한 회전 지문 인상 채취 방식을 적용한 회전 지문 인상 채취 장치의 구성을 도시한다.

본 실시형태의 회전 지문 인상 채취 장치는 삼각주형으로 형성된 프리즘(2), 발광 다이오드(LED)(3), 집광 렌즈(4), 및 CCD 촬상 소자(5)로 이루어지는 광학 기기와, 화상 처리 회로(6)를 구비한다.

상기 광학 기기는 본 발명에 관한 화상 입력 메커니즘을 실현하는 것으로, 상기 프리즘(2)의 3개 측면중 제1 측면(2a)상에 얹혀진 물체에 상기 LED(3)로부터 광 신호를 조사하면, 이 때, 상기 광 신호가 상기 프리즘(2)의 제2 측면(2c)으로부터 프리즘(2)내에 입사된다. 그리고, 상기 광 신호는 상기 물체와 상기 제1 측면(2a)의 접점 부분에서 반사되어 프리즘(2)의 제2 측면(2c)에서 출사(出射)된다. 프리즘(2)에서 출사된 광 신호는 집광 렌즈(4)를 통해 CCD 촬상 소자(5)에 입사된다.

한편, 상기 프리즘(2)의 제3 측면(2b)은 무반사 코팅(2d) 처리되어 있어서 프리즘(2)내에서 불규칙하게 반사된 광 신호가 상기 CCD 촬상 소자에 입사되는 것을 방지한다.

그리고, 상기 CCD 촬상 소자(5)는 입사광의 강도에 따른 전하를 축전하는 광전 변환 소자 어레이와, 상기 광전 변환 소자 어레이와 동일 면적을 갖는 축전 소자 어레이와, 상기 광전 변환 소자 어레이에 축전된 전하를 상기 축전 소자 어레이에 전송하는 전하 전송 소자와, 상기 축전 소자 어레이에 전송된 전하를 수평 라인마다 출력하는 전하 전송 소자로 구성된다.

이와 같이 구성된 광학 기기에서는, 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 손가락이 얹혀졌을 때, 상기 손가락의 지문을 구성하는 요철 패턴의 볼록부만이 상기 제1 측면(2a)과 접촉하기 때문에, 상기 볼록부에서 반사된 광 신호만이 상기 프리즘(2)으로부터 상기 집광 렌즈(4)를 통해 상기 CCD 촬상 소자(5)에 입사된다.

그 후, 상기 CCD 촬상 소자(5)의 광전 변환 소자 어레이에는 상기 지문의 볼록부의 형상에 따라 전하가 축전되고, 이 CCD 촬상 소자(5)로부터 출력되는 신호는 상기 지문의 인상을 나타내는 아날로그 화상 신호가 된다.

더욱이, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 제1 측면(2a)상에 있어서 상기 손가락이 폭 방향을 따라서 회전 날인되면, 상기 광학 기기는 손가락의 회전에 따라서 상기 제1 측면(2a)에 날인된 지문의 인상 화상을 시계열적으로 입력한다. 이렇게 하여 입력된 인상 화상은 프레임 단위로 화상 처리 회로(6)에 송신된다.

다음에, 상기 화상 처리 회로(6)의 구성에 대하여 도 3, 도 4를 참조하여 설명한다.

도 3은 화상 처리 회로(6)의 하드웨어 구성을 도시한다. 이 화상 처리 회로(6)는 버스(68)를 통해 서로 접속된 입력 포트(61), 프로그램 메모리(62), 실행 메모리(63), 화상 메모리(64), RAM(Random Access Memory; 랜덤 액세스 메모리)(68), CPU(Central Processing Unit; 중앙 처리 유닛)(65), 및 출력 포트(66)를 구비하고 있다.

그리고, 상기 입력 포트(61)에는 A/D 변환기(A/D)(60)가 접속되고, 상기 출력 포트(66)에는 외부 인터페이스 회로(67)가 접속된다.

더욱이, 화상 처리 회로(6)에는 마우스나 키보드 등의 입력 장치, 프린터나 디스플레이 장치 등의 출력 장치, 및 광 디스크나 자기 디스크 등의 외부 기억 장치가 접속된다.

상기 입력 장치는 본 장치의 사용자가 각종 데이터나 명령을 입력하기 위한 기기이고, 화상 처리 회로(6)내의 외부 인터페이스 회로(67)에 접속된다.

상기 출력 장치는 화상 처리 회로(6)에 의해 처리된 지문 화상을 출력하기 위한 기기이고, 화상 처리 회로(6)내의 외부 인터페이스 회로(67)에 접속된다.

더욱이, 상기 외부 기억 장치는 화상 처리 회로(6)에 의해 처리된 지문 화상을 기억하기 위한 기기이고, 화상 처리 회로(6)내의 외부 인터페이스 회로(67)에 접속된다.

다음에, 상기 화상 처리 회로(6)내의 A/D 변환기(60)는 상기 CCD 촬상 소자(5)로부터의 아날로그 화상 신호를 프레임(화면) 단위로 양자화 및 표본화하여, 2차원의 디지탈 화상 신호로서 출력한다. 한편, 상기 A/D 변환기(60)는 아날로그 화상상에 매트릭스형으로 배치된 Xmax×Ymax개의 표본점(화소)에 대하여 표본화 및 양자화를 행한다.

화상 메모리(64)는 적어도 1개의 프레임 메모리 영역을 가지며, 상기 A/D 변환기(60)로부터 출력되는 프레임 데이터를 상기 프레임 메모리에 기억한다.

상기 프로그램 메모리(62)는 CPU(65)가 실행해야 할 소프트웨어 프로그램을 기억한다.

실행 메모리(63)는 화상 메모리(64)에 기억된 프레임 데이터를 소정의 조건에 따라서 처리하는 데 사용된다.

RAM(69)은 CPU(65)의 연산 결과 등을 기억한다.

CPU(65)는 전원 투입시(전력 공급기가 ON일 때), 우선, 프로그램 메모리(62)에 기억된 부트스트랩 적재기(bootstrap loader)에 따라서 동작하여, 각 메모리를 점검한 후, 프로그램 메모리(62)에 기억된 운영 시스템을 실행 메모리(63)에 기록한다. 계속해서, CPU(65)는 상기 운영 시스템상에서 동작하는 응용 프로그램을 상기 프로그램 메모리(62)로부터 실행 메모리(63)에 판독한다. 그리고, CPU(65)는 상기 응용 프로그램에 따라서 각부를 제어하고, 그 결과, 각부가 화상 처리 회로로서 기능한다.

여기서, 상기 CPU(65)가 응용 프로그램에 따라서 각부를 제어함으로써 실현되는 화상 처리 회로의 기능에 대하여 설명한다.

도 4는 화상 처리 회로(6)의 구성을 기능별로 나타낸 블록도이다.

화상 처리 회로(6)는 수직 피크점 검출부(7), 손가락 회전 방향 판별부(8), 합성 기준 위치 산출부(9), 화상 추출부(10), 화상 합성부(11), 및 회전 종료 판별부(12)를 구비한다.

수직 피크점 검출부(7)는 화상 메모리(64)에 기억된 프레임 데이터를 주사하여 지문의 요철 패턴을 나타내는 화상 영역 가운데 수직 방향의 좌표치가 최대로 되는 화소(이하, 수직 피크점이라 함)를 제1 특징점으로서 검출한다. 그리고, 상기 수직 피크점 검출부(7)는 상기 수직 피크점의 수평 방향의 좌표치(이하, X 좌표치: S라 함)와 수직 방향의 좌표치(이하, Y 좌표치: T라 함)를 RAM(69)에 기억시킨다.

한편, 상기 수직 피크점 검출부(7)는 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 상기 수직 피크점을 검출하도록 설정되고, 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 잔류하는 지문 자국이나 먼지 등의 노이즈 화상을 잘못 검출하지 않도록 되어 있다.

예컨대, 수직 피크점 검출부(7)는 도 5에 도시하는 바와 같이, 프레임 데이터를 최상위 행에서부터 차례로 수평 방향으로 주사하여, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 수직 피크점이라고 판정하고, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S, T)를 RAM(69)에 기억시킨다.

상기 손가락 회전 방향 판별부(8)는 상기 RAM(69)에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S, T)를 참조하여, 상기 수직 피크점이 프레임의 왼쪽 절반의 영역에 위치하고 있는가, 또는 프레임의 오른쪽 절반의 영역에 위치하고 있는가를 판별한다. 예컨대, 1프레임은 Xmax×Ymax개의 화소로 구성되기 때문에, 손가락 회전 방향 판별부(8)는 상기 수직 피크점의 X 좌표치: S가 도 6에 도시하는 바와 같이 Xmax/2보다 작으면, 상기 수직 피크점이 프레임의 왼쪽 절반의 영역에 위치한다고 판정하고, 상기 수직 피크점의 X 좌표치: S가 도 7에 도시하는 바와 같이 Xmax/2보다 크면, 상기 수직 피크점이 프레임의 오른쪽 절반의 영역에 위치한다고 판정한다.

계속해서, 상기 손가락 회전 방향 판별부(8)는 상기 수직 피크점이 프레임의 왼쪽 절반의 영역에 위치하고 있다고 판정한 경우, 상기 손가락이 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)의 왼쪽 절반의 영역에 얹혀지고, 상기 손가락이 상기 제1 측면(2a)의 왼쪽에서부터 오른쪽으로 회전한다고 판정한다. 또한, 상기 손가락 회전 방향 판별부(8)는 상기 수직 피크점이 프레임의 오른쪽 절반의 영역에 위치한다고 판정한 경우, 상기 손가락이 상기 제1 측면(2a)의 오른쪽 절반의 영역에 얹혀지고, 상기 손가락이 상기 제1 측면(2a)의 오른쪽에서 왼쪽으로 회전한다고 판정한다. 이렇게 하여 판정된 손가락의 회전 진행 방향은 RAM(69)에 기억된다.

다음에, 합성 기준 위치 산출부(9)는 RAM(69)에 기억된 수직 피크점의 X 좌표치: S와 회전 진행 방향에 따라서 2장의 프레임 데이터를 합성할 때에 기준이 되는 위치(합성 기준 위치)를 산출한다. 여기서 말하는 2장의 프레임 데이터란 화상 처리 회로(6)가 수신한 가장 새로운 프레임 데이터(이하, 제1 프레임 데이터라 함)와, 화상 처리 회로(6)가 CCD 촬상 소자(5)로부터 최초로 수신한 프레임 데이터에서부터 상기 제1 프레임 데이터의 바로 전에 수신한 프레임 데이터까지의 화상을 합성하여 얻어진 프레임 데이터(이하, 제2 프레임 데이터라 함)를 가리킨다.

여기서, 합성 기준 위치는 수직 피크점의 X 좌표치: S를 지나는 수직선: X=S로 설정하여도 좋지만, 손가락의 날인 조건이나 손가락의 형상 등에 따라, 가장 적합한 합성 기준 위치가 상기 수직선: X=S에서 벗어나는 경우가 있다. 예컨대, 제2 프레임의 지문 화상에 있어서, 지문 화상의 기단부에 커다란 비접점 부분이 존재하고(도 8의 (a)참조), 제1 프레임의 지문 화상에 있어서, 지문 화상의 기단부에 작아진 비접점 부분이 있는 경우(도 8의 (b)참조), 제1 프레임의 지문 화상의 수직 피크점을 지나는 수직선을 합성 기준 위치로 하여 제1 프레임과 제2 프레임을 합성하면, 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제2 프레임의 비접점 부분이 합성 화상에 잔류해 버린다. 이러한 경우에는, 합성 기준 위치는 수직 피크를 오프셋한 위치로 설정할 필요가 있다.

그래서, 본 실시형태에 있어서, 합성 기준 위치 산출부(9)는 손가락의 위치(수직 피크점의 위치)를 파라미터로 하여, 합성 기준 위치의 오프셋 양을 결정하도록 하였다. 구체적으로는, 합성 기준 위치 산출부(9)는 수직 피크점을 지나는 수직선: X=S를 좌우로 소정 화소수: d(S)만큼 오프셋한 위치: X=S+d(S)를 합성 기준 위치로 한다.

상기 화소수: d(S)는 손가락의 위치(수직 피크점의 X 좌표치: S)에 따라서 결정되는 값으로, 예컨대, 수직 피크점의 X 좌표치: S가 프레임의 왼쪽 절반의 영역에 있을 때에는 음의 값으로 되고, 프레임의 좌측에 가까워질수록(수직 피크점의 X 좌표치: S가 작아질수록) 상기 d(S)의 절대치가 커진다. 또한, 수직 피크점의 X 좌표치: S가 프레임의 오른쪽 절반의 영역에 있을 때에 상기 d(S)는 정의 값으로 되고, 프레임의 오른쪽에 가까워질수록(수직 피크점의 X 좌표치: S가 커질수록) 상기 d(S)의 절대치가 커진다.

다음에, 화상 추출부(10)는 합성 기준 위치를 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 추출한다. 구체적으로는, 화상 추출부(10)는 상기 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때, 제1 프레임 데이터(도 9의 (a)참조)에서 상기 합성 기준 위치(S+d(S))를 기준으로 하여 오른쪽에 위치하는 화상(도 9의 (b)참조)을 추출한다.

또한, 상기 화상 추출부(10)는 상기 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향일 때, 제1 프레임 데이터(도 10의 (a)참조)에서 상기 합성 기준 위치(S+d(S))를 기준으로 하여 좌측에 위치하는 화상(도 10의 (b)참조)을 추출한다.

계속해서, 상기 화상 합성부(11)는 도 11에 도시하는 바와 같이, 상기 제2 프레임 데이터(도 11 중의 프레임 데이터(1)) 가운데, 상기 합성 기준 위치(제1 프레임 데이터에서 산출된 합성 기준 위치)를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상(도 11 중, 프레임 데이터(1)의 영역 A의 화상)을 상기 화상 추출부(10)에 의해 제1 프레임 데이터(도 11 중의 프레임 데이터(2))에서 추출된 화상(도 11 중의 프레임 데이터(2)의 영역 A'의 화상)으로 재기록한다.

이 결과, 합성 데이터는 제2 프레임 데이터를 구성하는 화상 중의 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향에 대해 반대쪽에 위치하는 화상(도 11 중의 프레임 데이터(1)의 영역 B의 화상)과, 제1 프레임 데이터를 구성하는 화상 중의 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상(도 11 중의 프레임 데이터(2)의 영역 A'의 화상)으로 구성된다.

다음에, 상기 회전 종료 판별부(12)는 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서, 수직 피크점의 X 좌표치: S가 회전 진행 방향으로 진행하고 있지 않다고 판정한 경우에, 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 제2 프레임 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 상기한 각부의 처리를 종료시킨다.

상기 소정 수의 프레임 데이터는 손가락의 회전 속도나 단위 시간당 화상 처리 회로(6)가 수신하는 프레임수를 파라미터로서 결정되도록 하여도 좋고, 미리 소정의 임계치를 설정해 두어도 좋다.

이하, 회전 지문 인상 채취 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

우선, 회전 지문 인상 채취 장치(1)는 본 장치의 사용자가 입력 장치를 통해 지문 화상의 취입 개시 명령을 입력하면, 상기 광학 기기의 LED(3) 및 CCD 촬상 소자(5)에 구동 전압을 인가한다. 그러면, 상기 광학 기기는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 회전 날인되는 손가락 지문의 화상 입력을 개시하고, 입력된 화상 데이터를 화상 처리 회로(6)에 송신한다.

여기서, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀지는 손가락이 엄지 손가락 이외의 4개의 손가락중 어느 하나일 때, 상기 손가락의 엄지 손가락쪽을 최초로 제1 측면(2a)상에 날인하고, 엄지 손가락의 반대 방향으로 회전 날인해 나가면, 제1 측면(2a)상에서 손가락 표피가 옆으로 미끄지지 않게 된다. 또한, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀지는 손가락이 엄지 손가락일 때는, 상기 엄지 손가락의 집게 손가락쪽을 최초로 제1 측면(2a)상에 날인하고, 집게 손가락과 반대 방향으로 회전 날인시키도록 하면 제1 측면(2a)상에서 손가락 표피가 옆으로 미끄지지 않게 된다.

그리고, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 12에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치에 의해 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되면(S1101), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S1102).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 프레임 데이터를 주사하여(S1103), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S1104).

상기 S1104에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하는 것을 판정한 경우, CPU(65)는 S1105로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 화소(수직 피크점)를 검출하여, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

또한, 상기 S1104에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1102 및 후속 단계의 처리를 재차 실행한다.

상기 S1105의 처리를 종료한 CPU(65)는 S1106으로 진행하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 판독하여, 도 13에 도시하는 회전 진행 방향 판별 흐름을 실행한다.

상기 회전 방향 판별 흐름에 있어서, CPU(65)는 우선 상기 수직 피크점의 X좌표치: S1이 Xmax/2보다도 작은 값인지의 여부, 즉 상기 수직 피크점이 프레임의 왼쪽 절반의 영역에 위치하는지의 여부를 판별한다(S1201).

상기 S1201에 있어서 상기 수직 피크점이 프레임의 왼쪽 절반의 영역에 위치하는 것을 판정한 경우, CPU(65)는 S1202로 진행하고, 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)의 왼쪽 절반의 영역에 손가락이 얹혀져 있어, 상기 손가락이 상기 제1 측면(2a)상의 왼쪽에서 오른쪽으로 회전한다고 판정한다. 그리고, CPU(65)는 상기 S1202에서 판정한 결과(왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향을 나타내는 데이터)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

한편, 상기 S1201에 있어서 상기 수직 피크점이 프레임의 왼쪽 절반의 영역에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1203으로 진행하고, 상기 수직 피크점이 프레임의 오른쪽 절반의 영역에 존재한다고 판정한다.

계속해서, CPU(65)는 S1204로 진행하고, 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상의 오른쪽 절반의 영역에 손가락이 얹혀져 있어, 상기 손가락이 상기 제1 측면(2a)상을 오른쪽에서 왼쪽으로 회전한다고 판정한다. 그리고, CPU(65)는 상기 S1204에서 판정한 결과(오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향을 나타내는 데이터)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

여기서, 도 12의 화상 처리 흐름으로 되돌아가면, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S1107).

계속해서, CPU(65)는 상기 제2 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점을 검출하고, 검출한 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다(S1108).

다음에, CPU(65)는 제1 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S1와, 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2와, 손가락의 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다(S1109).

상기 S1109에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1112로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하고, RAM(69)에 기억시킨다.

한편, 상기 S1109에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1110으로 진행하고, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서, 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

그리고, 상기 S1110에서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서, 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1111로 진행하고, 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향으로 소정 화소수만큼 이동하였다고 간주한다. 이어서, 상기 CPU(65)는 이동한 것으로 간주한 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하고, RAM(69)에 기억시킨다.

한편, S1111에 있어서, CPU(65)는 수직 피크점 대신에 합성 기준 위치가 소정의 화소수만큼 이동하였다고 간주하도록 하여도 좋다.

상기 S1111 또는 상기 S1112의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S1113으로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 추출한다.

그리고, CPU(65)는 S1114로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 상기 S1113에서 판독한 화상으로 재기록한다.

계속해서, 상기 S1107로 되돌아가면, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 다음 프레임 데이터(제3 프레임 데이터)를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 상기 제3 프레임 데이터에 대하여, 전술한 제2 프레임 데이터에 관한 처리와 동일한 처리를 실행하여, 제3 프레임 데이터와 상기 실행 메모리(62)에 기억된 프레임 데이터(제1 프레임 데이터와 제2 프레임 데이터를 합성한 프레임 데이터)를 합성한다.

마찬가지로, CPU(65)는 제4 프레임 데이터 이후의 프레임 데이터에 대하여도 상기 제3 프레임 데이터 처리시와 동일한 처리를 행한다.

그리고, 상기 S1110에서 CPU(65)는 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서, 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하면, 상기 광학 기기에 의한 지문 화상의 입력 처리가 종료하였다고 판정하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

더욱이, 합성 기준 위치는 도 14에 도시하는 바와 같이, 수직 피크점의 X 좌표치를 회전 진행 방향쪽으로 소정의 화소수만큼 이동시킨 위치로 설정되도록 하여도 좋고, 도 15에 도시하는 바와 같이, 수직 피크점과 같은 X 좌표치로 설정되도록 하여도 좋다.

또한, 수직 피크점의 X 좌표치를 검출하는 방법으로서, 제1 실시형태에서는 프레임을 최상위 행에서부터 순차로 수평 방향으로 주사하여 수직 피크점 자체의 위치를 검출하는 방법을 설명하였지만, 도 16에 도시하는 바와 같이, 프레임을 수직 방향(열 단위)으로 주사함과 동시에, 각 열마다 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소의 수를 카운트하여, 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소의 수가 가장 많은 열의 X 좌표치를 수직 피크점의 X 좌표치라고 간주하도록 하여도 좋다.

더욱이, 프레임 데이터를 주사할 때, 도 17에 도시하는 바와 같이, 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중 프레임의 가장 하단, 즉 Y 좌표치가 가장 작은 화소가 프레임의 최하위 행에서부터 소정 행수의 범위내에서 검출되지 않은 경우에, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 손가락이 정확하게 얹혀져 있지 않다고 간주하도록 하여도 좋다. 이 경우, 화상 처리 회로(6)에는 알람음 발생 장치나 경고등 등을 마련하여, 손가락이 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 손가락이 정확하게 얹혀져 있지 않다고 판정되었을 때에, 알람음이 울리거나 경고등이 점등하도록 하여도 좋다.

또한, S1107의 화상 처리 흐름에 있어서 제2 프레임 데이터를 화상 메모리(64)에 기억시킬 때에 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송하지 않고, 제3 프레임 데이터를 화상 메모리(64)에 기억시킬 때에 제1 프레임 데이터와 제2 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송하도록 하여도 좋다. 그 때, 제1 프레임 데이터는 도 18에 도시하는 바와 같이, 제2 프레임 데이터로부터 결정된 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 기준으로 하여, 회전 진행 방향에 대해 역방향쪽에 위치하는 영역의 화상만이 전송되도록 하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치에 의하면, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에서 손가락을 임의로 회전시키는 것 만으로 회전 날인 지문의 인상 화상을 채취할 수 있으므로, 지문 피채취자나 본 장치의 사용자에게 걸리는 절차가 간략화된다.

또한, 본 실시형태에서는, 손가락의 회전 방향을 예측함과 동시에, 손가락의 최정상 부위를 나타내는 화소(수직 피크점)에 착안하여 처리를 행함으로써, 지문 채취 도중 또는 채취 종료시에 있어서의 손가락의 회전 정지를 용이하게 판정할 수 있어, 동일 부위의 지문 화상이 2중으로 채취되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서는, 본 발명에 관한 화상 입력 수단으로서, 프리즘(2), 발광 다이오드(LED)(3), 집광 렌즈(4), 및 CCD 카메라(5)로 구성되는 프리즘 광학계의 기기를 예로 들었지만, 이 구성으로 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 도 19에 도시하는 바와 같이, 평판형의 도광판(13)과, 도광판(13)의 상면에 얹혀진 물체에 광을 조사하는 LED(18)와, 도광판(13)의 한쪽 측면에 부착된 반사경(14)과, 도광판(13)의 다른쪽 측면에 부착된 집광 렌즈(15)와, 집광 렌즈(15)로부터 출사된 광 신호를 CCD 촬상 소자(17)의 수광부(受光部)에 입사시키는 미러(16)로 구성되는 투명 평판 광학계의 기기라도 좋고, 또는 검사판위에 압착된 물체의 형상을 인식하는 기기나, 검사판위의 온도 분포로부터 형상을 인식하는 기기 등이라도 상관없다.

다시 말해, 손가락의 회전에 따라 상기 손가락 지문의 요철 패턴을 인식할 수 있는 구성이면 좋다.

く제2 실시형태〉

본 발명에 관한 회전 지문 인상 채취 방식을 적용한 회전 지문 인상 채취 장치의 제2 실시형태에 대하여 도면에 따라서 설명한다. 여기서는, 전술한 제1 실시형태와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

전술한 제1 실시형태에서는 합성 기준 위치를 결정하는 파라미터 및 회전 종료를 판별하는 파라미터로서 수직 피크점의 X 좌표치를 이용하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 실시형태에서는 본 발명에 관한 제2 특징점(수평 피크점)을 파라미터로서 이용하는 예에 대하여 설명한다.

도 20은 본 제2 실시형태에 관한 화상 처리 회로(6)의 기능별 구성을 도시하는 블록도이다.

화상 처리 회로(6)는 수직 피크점 검출부(7), 손가락 회전 방향 판별부(8), 합성 기준 위치 산출부(9), 화상 추출부(10), 화상 합성부(11), 및 회전 종료 판별부(12)에 추가하여 수평 피크점 검출부(19)를 구비한다.

상기 수평 피크점 검출부(19)는 화상 메모리(64)에 기억된 프레임 데이터를 왼쪽 열 또는 오른쪽 열에서부터 순차로 수직 방향으로 주사하여, 지문의 요철 패턴을 나타내는 화상 영역중 손가락의 회전 진행 방향쪽의 단부에 위치하는 화소(수평 피크점)를 제2 특징점으로서 검출한다. 그리고, 상기 수평 피크점 검출부(19)는 상기 수평 피크점의 X 좌표치와 Y 좌표치를 RAM(69)에 기억시킨다.

더욱이, 상기 수평 피크점 검출부(19)는 소정 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 수평 피크점을 검출하도록 설정되고, 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 잔류하는 지문 자국이나 먼지 등과 같은 노이즈 화상을 틀리게 검출하지 않도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 정의된 수평 피크점은 손가락의 회전 진행 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때, 도 21에 도시하는 바와 같이, 소정 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중 가장 오른쪽 단에 위치하는 화소(X 좌표치가 가장 큰 값이 되는 화소)가 된다. 또한, 손가락이 오른쪽에서 왼쪽으로 회전하는 경우의 수평 피크점은 도 22에 도시하는 바와 같이, 소정 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중 가장 왼쪽 단에 위치하는 화소(X 좌표치가 가장 작은 값이 되는 화소)가 된다.

그리고, 수평 피크점 검출부(19)는 손가락의 회전 진행 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때는, 프레임 데이터를 오른쪽 열에서부터 순차로 수직 방향으로 주사하여, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 수평 피크점이라고 판정하고, 상기 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U, V)를 RAM(69)에 기억시킨다.

또한, 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향일 때는, 수평 피크점 검출부(19)는 프레임 데이터를 왼쪽 열에서부터 순차로 주사하여, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 수평 피크점이라고 판정하고, 상기 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U, V)를 RAM(69)에 기억시킨다.

다음에, 합성 기준 위치 산출부(9)는 RAM(69)에 기억된 수평 피크점의 X 좌표치: U와 손가락의 회전 진행 방향을 나타내는 데이터에 따라서, 가장 새로운 프레임 데이터(이하, 제1 프레임 데이터)와, 제1 프레임 데이터에서부터 상기 제1 프레임 데이터의 바로 전 프레임 데이터까지를 합성하여 얻어진 프레임 데이터(이하, 제2 프레임 데이터)를 합성할 때에 기준으로 되는 합성 기준 위치를 산출한다.

이 경우, 합성 기준 위치 산출부(9)는 수평 피크점을 통과하는 수직선: X=U를 회전 진행 방향의 역방향으로 소정 화소수: e만큼 오프셋한 수직선: X=U+e을 합성 기준 위치로 한다.

상기 e는 수평 피크점의 X 좌표치: U를 파라미터로 하여 결정되는 값: e(U)이고, 예컨대, 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때에 음의 값이 되고, 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향일 때 정의 값이 되도록 설정된다.

다음에, 상기 회전 종료 판별부(12)는 RAM(69)에 기억된 수평 피크점의 X 좌표치에 따라서, 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다는 것을 판정한다. 예컨대, 회전 종료 판별부(12)는 연속하는 소정 수의 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표가 회전 진행 방향으로 진행하고 있지 않다는 것을 판정하면, 상기 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 상기한 각부의 처리를 종료시킨다.

우선, 회전 지문 인상 채취 장치(1)는 본 장치의 사용자가 입력 장치에 의해 지문 화상의 취입 개시 명령을 입력하면, 상기 광학 기기의 LED(3) 및 CCD 촬상 소자(5)에 구동 전압을 인가한다. 그리고, 상기 광학 기기는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 회전 날인되는 손가락 지문의 화상 입력을 개시하고, 입력된 화상 데이터를 화상 처리 회로(6)에 송신한다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 23에 도시하는 화상 처리 흐름을 실행한다.

CPU(65)는 상기 입력 장치에 의해 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되었을 때(S1701), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S1702).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 주사하여(S1703), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S1704).

상기 S1704에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 손가락이 아직 얹혀져 있지 않다고 간주하고, 전술한 S1702 이후의 처리를 재차 실행한다.

또한, 상기 S1704에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1705로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 화소(수직 피크점)를 검출하여, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S1705의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S1706으로 진행하여 RAM(69)의 소정 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 판독하고, 전술한 제1 실시형태에서 설명한 회전 진행 방향 판정 흐름을 실행하여 상기 손가락의 회전 진행 방향을 판정하고, 그 판정 결과(회전 진행 방향을 나타내는 데이터)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 RAM(69)에 기억된 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 참조하여, 상기 회전 진행 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때는, 상기한 도 21의 설명에서 기술한 바와 같이, 프레임 데이터를 오른쪽 열에서부터 순차로 수직 방향으로 주사하여, 소정 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소, 또는 상기 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소를 수평 피크점으로서 검출한다.

또한, 상기 회전 진행 방향이 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향일 때는, CPU(65)는 상기한 도 22의 설명에서 기술한 바와 같이, 프레임 데이터를 왼쪽 열에서부터 순차로 수직 방향으로 주사하여, 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소, 또는 상기 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소(수평 피크점)를 수평 피크점으로서 검출한다.

이렇게 하여 검출된 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U1, V1)는 RAM(69)의 소정 영역에 기억된다(S1707).

여기서, CPU(65)는 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송한 후, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여, 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S1708).

계속해서, CPU(65)는 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 주사하여 수평 피크점을 검출하고, 검출한 수평 피크점의 X-Y 좌표치(U1, V1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다(S1709).

그리고, CPU(65)는 제1 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U1와 제2 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U2와 손가락의 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독한다. 그리고, 상기 제1 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다(S1710).

상기 S1710에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1713으로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U2를 이용하여 합성 기준 위치: X=U2+e(U2)를 산출하고, 이 합성 기준 위치를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

한편, 상기 S1710에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1711로 진행하고, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

그리고, 상기 S1711에 있어서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S1712로 진행하고, 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 제1 프레임 데이터의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향으로 소정 화소수만큼 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수평 피크점의 X 좌표치: U2를 이용하여 합성 기준 위치: X=U2+e(U2)를 산출하여, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S1712 또는 상기 S1713의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S1714로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치: X=U2+e(U2)를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 판독한다.

다음에, CPU(65)는 S1715로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치: X=U2+e(U2)를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 상기 S1714에서 판독한 화상으로 갱신한다.

계속해서, CPU(65)는 상기 S1708로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 상기 제3 프레임 데이터에 대하여, 전술한 제2 프레임 데이터와 동일한 처리를 실행하여, 제3 프레임 데이터와 상기 실행 메모리(62)에 기억된 프레임 데이터(제1 프레임 데이터와 제2 프레임 데이터를 합성한 프레임 데이터)를 합성한다.

마찬가지로, CPU(65)는 제4 프레임 데이터 이후의 프레임 데이터에 대하여도 상기 제3 프레임 데이터와 동일한 처리를 행한다.

그리고, CPU(65)는 상기 S1711에서 연속하는 소정 수(1장 이상)의 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 판정하고, 상기 광학 기기에 의한 지문 화상의 입력 처리가 종료하였다고 판정한다. 이 때, CPU(65)는 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

한편, 합성 기준 위치는 도 24에 도시하는 바와 같이, 수평 피크점의 X 좌표치를 회전 진행 방향에 대해 역의 방향으로 소정의 화소수만큼 이동시킨 위치로 설정되도록 하여도 좋고, 도 25에 도시하는 바와 같이, 수평 피크점과 같은 X 좌표치로 설정되도록 하여도 좋다.

또한, 수평 피크점을 검출하는 방법으로서, 제2 실시형태에서는 프레임을 수직 방향(열 단위)으로 주사하는 방법을 설명하였지만, 도 26에 도시하는 바와 같이, 프레임을 수평 방향(행 단위)으로 주사함과 동시에, 각 행마다 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 수를 카운트하여, 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 수가 가장 많은 행중에서 회전 진행 방향쪽의 단부에 위치하는 화소를 수평 피크점이라고 간주하도록 하여도 좋다.

이상 설명한 회전 지문 인상 채취 장치에 의하면, 전술한 제1 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다.

〈제3 실시형태〉

본 발명에 관한 회전 지문 인상 채취 방식을 적용한 회전 지문 인상 채취 장치의 제3 실시형태에 대하여 도면에 따라서 설명한다. 여기서는, 전술한 제2 실시형태와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

전술한 제2 실시형태에서는, 프레임 데이터를 구성하는 화소 중, 소정의 임계치 이상의 농도를 갖는 화소이고, 또한 손가락의 회전 진행 방향쪽의 최선단에 위치하는 화소를 수평 피크점이라 정의하였지만, 본 제3 실시형태에서는, 소정의 임계치 이상의 농도를 갖는 화소이고, 또한 손가락의 회전 진행 방향에 대하여 최후단에 위치하는 화소를 수평 피크점이라 정의한다.

그리고, 화상 처리 회로(6)의 수평 피크점 검출부(19)는 예컨대, 손가락의 회전 진행 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때는, 도 27에 도시하는 바와 같이, 프레임 데이터를 왼쪽 열에서부터 순차로 수직 방향으로 주사하여, 소정 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고, 또한 가장 왼쪽 단에 위치하는 화소(X 좌표치가 가장 작은 값이 되는 화소)를 수평 피크점으로서 검출한다.

또한, 수평 피크점 검출부(19)는 손가락의 회전 진행 방향이 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향일 때는, 도 28에 도시하는 바와 같이, 프레임 데이터를 오른쪽 열에서부터 순차로 수직 방향으로 주사하여, 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고, 또한 가장 오른쪽 단에 위치하는 화소(X 좌표치가 가장 큰 값이 되는 화소)를 수평 피크점으로서 검출한다.

상기한 바와 같이 검출된 수평 피크점의 X-Y 좌표치(P, Q)는 RAM(69)의 소정 영역에 기억된다.

그리고, 합성 기준 위치 산출부(9)는 RAM(69)에 기억된 수평 피크점의 X 좌표치: P와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터에 따라서, 가장 새로운 프레임 데이터(이하, 제1 프레임 데이터라고 함)와, 제1 프레임 데이터에서부터 상기 제1 프레임 데이터의 바로 전의 프레임 데이터까지를 합성하여 얻어진 프레임 데이터(이하, 제2 프레임 데이터라고 함)를 합성할 때에 기준이 되는 합성 기준 위치를 산출한다.

이 경우, 합성 기준 위치 산출부(9)는 수평 피크점을 지나는 수직선: X=P을 손가락의 진행 방향쪽으로 소정 화소수 오프셋한 수직선: X=P+f을 합성 기준 위치로 한다.

상기 f는 수평 피크점의 X 좌표치: P를 파라미터로 하여 결정되는 값: f(P)이고, 예컨대, 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때에 정의 값으로 되고, 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향일 때에 음의 값으로 되도록 설정된다.

다음에, 회전 종료 판별부(12)는 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서, 수평 피크점의 X 좌표가 회전 진행 방향으로 진행하고 있지 않다고 판정하면, 상기 손가락의 회전이 종료하였다고 판정하고, 상기한 각부의 처리를 종료시킨다.

그 밖의 구성은 전술한 제2 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다.

이와 같이 수평 피크점의 정의를 변경한 경우라도, 전술한 제2 실시형태와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

〈제4 실시형태〉

본 발명에 관한 회전 지문 인상 채취 방식을 적용한 회전 지문 인상 채취 장치의 제4 실시형태에 대하여 도면에 따라서 설명한다. 여기서는, 전술한 제1∼제3 실시형태와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

전술한 제1∼제3 실시형태에서는, 가장 새로운 프레임 데이터(이하, 제1 프레임 데이터로 표현)와, 제1 프레임 데이터에서부터 상기 제1 프레임 데이터의 바로 전의 프레임 데이터까지를 합성하여 얻어진 프레임 데이터(이하, 제2 프레임 데이터로 표현)를 합성할 때에, 상기 제1 프레임 데이터를 구성하는 화상 중에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 모두 추출하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 제4 실시형태에서는, 합성 기준 위치를 기점으로서 소정의 범위내에 위치하는 영역의 화상만을 추출하는 예에 대하여 설명한다.

화상 처리 회로(6)의 화상 추출부(10)는 도 29에 도시하는 바와 같이, 제1 프레임 데이터를 구성하는 화상 중, 합성 기준 위치를 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽의 소정의 범위내에 위치하는 영역의 화상만을 추출한다.

상기 소정의 범위는 손가락의 폭에 따라서 결정하도록 하여도 좋다. 이 경우, 손가락의 폭은 도 30에 도시하는 바와 같이, 프레임 데이터를 구성하는 화소 중, 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고 또한 가장 왼쪽 단에 위치하는 화소와, 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고 또한 가장 오른쪽 단에 위치하는 화소를 검출하고, 이들 2개의 화소 사이의 X 좌표치의 미분으로 한다.

그리고, 화상 합성부(11)는 제2 프레임 데이터를 구성하는 화상 중 상기 소정의 범위에 위치하는 영역의 화상을 상기 제1 프레임 데이터에서 추출된 화상에 재기록한다.

이와 같이 제4 실시형태에 의하면, 제1 프레임 데이터에서 합성 기준 위치를 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 모두 추출하고, 제2 프레임 데이터의 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 모두 상기 제1 프레임 데이터에서 추출한 화상으로 재기록하는 것과 비교하여, 제1 프레임 데이터에서 추출하는 화상과, 제2 프레임 데이터에 있어서 재기록하는 화상을 감소시킬 수 있으며, 그 결과, 합성 처리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

〈제5 실시형태〉

본 발명에 관한 회전 지문 인상 채취 방식을 적용한 회전 지문 인상 채취 장치의 제5 실시형태에 대하여 도면에 따라서 설명한다. 여기서는, 전술한 제1 실시형태와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 제5 실시형태에 관한 화상 처리 회로(6)의 수직 피크점 검출부(7)는 CCD 촬상 소자(5)로부터 최초로 수신한 프레임 데이터(제1 프레임 데이터)에 대해서는 전술한 제1 실시형태와 동일한 처리에 의해 수직 피크점을 검출하지만, 제2 프레임 데이터 이후의 프레임 데이터에 대해서는 프레임 데이터를 구성하는 화소 중 소정의 범위내에 위치하는 화소만을 주사한다. 예컨대, 수직 피크점 검출부(7)는 도 31에 도시하는 바와 같이, 프레임 데이터의 최상위 행에서부터 소정 행수만큼 수평 방향으로 주사한다.

이것에 대응하여, 회전 종료 판별부는 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다는 것을 검출한 경우에 추가하여 도 32에 도시하는 바와 같이, 수직 피크점 검출부(7)가 상기 소정의 영역내에서 수직 피크점을 검출할 수 없었던 경우에도, 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료한 것을 판정한다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 33에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치로부터 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되면(S2401), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S2402).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 프레임 데이터를 주사하여(S2403), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S2404).

상기 S2404에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 손가락이 아직 얹혀져 있지 않다고 간주하고, 전술한 S2402 이후의 처리를 재차 실행한다.

그리고, 상기 S2404에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2405로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 화소(수직 피크점)를 검출하고, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S2406으로 진행하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)로부터 손가락의 회전 진행 방향을 판정하고, 상기 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 프레임 데이터를 실행 메로리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터의 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S2407).

계속해서, CPU(65)는 상기 제2 프레임 데이터를 구성하는 화상 중, 소정의 범위내에 위치하는 영역의 화상만을 주사하여(S2408), 상기 소정의 범위내에 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소(수직 피크점)가 존재하는지의 여부를 판별한다(S2409).

상기 S2409에 있어서 상기 소정의 범위내에 수직 피크점이 존재하고 있지 않다고 판정하였을 때, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(62)에 기억되어 있는 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키고, 처리를 종료한다.

한편, 상기 S2409에 있어서 상기 소정 범위내에 수직 피크점이 존재한다고 판정하였을 때, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S2, T2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킴과 동시에, 제1 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S1과 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다(S2410).

상기 S2410에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2413으로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

한편, 상기 S2410에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2411로 진행하고, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S2411에서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2412로 진행하고, 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향으로 소정의 화소수만큼 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하여, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S2413 또는 상기 S2412의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S2414로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 추출한다.

그리고, CPU(65)는 S2415로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서 상기 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 상기 S2414에서 추출한 화상에 재기록한다.

계속해서, CPU(65)는 상기 S2407로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

마찬가지로, CPU(65)는 제4 프레임 데이터 이후의 프레임 데이터에 대해서도 상기 제3 프레임 데이터와 동일한 처리를 행한다.

그리고, CPU(65)는 상기 S2409에 있어서 소정의 범위내에 수직 피크점이 존재하고 있지 않다고 판정한 경우, 또는 S2411에 있어서 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 대하여 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, 상기 광학 기기에 의한 지문 화상의 입력 처리가 종료하였다고 판정하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 뒤, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

이와 같이, 본 제5 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치에 의하면, 제2 프레임 데이터 이후의 프레임 데이터의 수직 피크점을 검출할 때에, 미리 설정된 소정 범위내에 위치하는 화소만을 주사하면 충분하기 때문에 프레임 데이터의 주사에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

〈제6 실시형태〉

본 제6 실시형태에 관한 화상 처리 회로(6)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 종료를 판별하는 파라미터로서 수직 피크점과 수평 피크점을 모두 이용한다.

즉, 화상 처리 회로(6)의 회전 종료 판별부(12)는 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않는 경우는, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별하고, 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는 경우는, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 속행되고 있다고 간주하고, 수평 피크점이 이동하고 있지 않는 경우는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주한다.

이하, 본 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 34에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치를 통해 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되었을 때(S2501), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S2502).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 주사하여(S2503), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S2504).

상기 S2504에 있어서, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S2502 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S2504에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2505로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 화소(수직 피크점)를 검출하고, 검출한 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S2505의 처리를 종료한 CPU(65)는 S2506으로 진행하고, RAM(69)의 소정의 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)로부터 손가락의 회전 진행 방향을 판정하고, 상기 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 S2507로 진행하고, RAM(69)으로부터 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 참조하여, 상기 회전 진행 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향인 경우는, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 오른쪽 열에서부터 순차로 수직 방향으로 주사하여, 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고, 또한 상기 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소(수평 피크점)를 검출하고, 상기 회전 진행 방향이 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향인 경우에는, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 왼쪽 열에서부터 순차로 수직 방향으로 주사하여, 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고, 또한 상기 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소(수평 피크점)를 검출하고, 그 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U1, V1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S2508).

계속해서, CPU(65)는 상기 제2 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점과 수평 피크점을 검출한다(S2509). 이 때, CPU(65)는 수직 피크점이 소정의 범위내에 존재하는지의 여부를 판별하고(S2510), 수직 피크점이 소정의 범위내에 존재하고 있지 않다고 판정한 경우는, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(62)에 기억되어 있는 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키고 처리를 종료한다.

한편, 상기 S2510에 있어서 상기 소정의 범위내에 수직 피크점이 존재한다고 판정한 경우는, CPU(65)는 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S2, T2)와 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U2, V2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킴과 동시에, 제1 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S1과 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다(S2511).

상기 S2511에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2514로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하여, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

한편, 상기 S2511에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2512로 진행하고, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S2512에서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(62)에 기억되어 있는 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키고 처리를 종료한다.

한편, 상기 S2512에서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우는, CPU(65)는 S2513으로 진행하고, 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 소정의 화소수만큼 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X= S2+d(S2)를 산출하여, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

여기서, 상기 소정의 화소수는 미리 설정된 고정치라도 좋고, 제1 프레임 데이터에서부터 제2 프레임 데이터에 걸쳐서 수평 피크점이 이동한 화소수로 하여도 좋다.

상기 S2514 또는 상기 S2513의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S2515로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 추출한다.

계속해서, CPU(65)는 S2516으로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 상기 S2515에서 추출한 화상에 재기록한다.

계속해서, CPU(65)는 상기 S2508로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

더욱이, CPU(65)는 상기 S2150에서 소정의 범위내에 수직 피크점이 존재하고 있지 않다고 판정한 경우, 또는 S2512에서 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 판정하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

한편, CPU(65)는 상기 S2509에 있어서 제2 프레임 데이터 이후의 프레임 데이터의 수직 피크점과 수평 피크점을 검출할 때에, 프레임 데이터를 손가락의 회전 진행 방향에 대해 역의 방향을 따라서 수평으로 주사하여, 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 수직 피크점으로 간주하도록 하여도 좋고, 주사선의 기단에서부터 임계치 이상의 농도값을 갖는 화소를 검출한 위치까지의 거리(임계치 미만의 농도치를 갖는 화소의 수)가 가장 짧은 라인에 있어서, 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소를 수평 피크점으로 간주하도록 하여도 좋다.

예컨대, 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때, CPU(65)는 도 35에 도시하는 바와 같이, 프레임 데이터의 최상위 행에서부터 순차로 오른쪽에서 왼쪽으로 주사하여, 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 수직 피크점으로 간주한다. 이어서, CPU(65)는 프레임의 최하위 행까지 주사를 완료한 후, 프레임의 오른쪽 가장자리에서부터 임계치 이상의 화소를 최초로 검출한 위치까지의 사이에 주사한 화소의 수(임계치 미만의 농도치를 갖는 화소의 수)가 가장 적은 행을 판별한다. 그리고, CPU(65)는 판별된 행에 위치한 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서, 가장 오른쪽에 위치하는 화소(X 좌표치가 가장 큰 값이 되는 화소)를 수평 피크점으로 간주한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 제6 실시형태에 의하면, 손가락의 회전 종료를 판별하는 파라미터로서 수직 피크점과 수평 피크점을 사용함으로서, 예컨대, 손가락의 형상이나 날인 조건 등에 의해, 손가락이 진행 방향으로 회전하고 있음에도 불구하고 수직 피크점이 역향하는 현상이 발생하여도, 수평 피크점의 이동에 의해 손가락의 회전 진행을 판정할 수 있기 때문에, 보다 정확한 회전 종료 판정을 행할 수 있다.

〈제7 실시형태〉

전술한 제6 실시형태에서는, 연속하는 2장의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않고, 또한 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는 경우에, 수직 피크점이 소정의 화소수만큼 회전 진행 방향으로 이동하였다고 간주하고 합성 기준 위치를 결정하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 제7 실시형태에서는, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동한 량(수평 피크점의 X 좌표치의 변화분)에 따라서 수직 피크점의 이동량을 결정하는 예에 대하여 설명한다.

도 36은 화상 처리 회로(6)의 구성을 기능별로 도시하는 블록도이다.

화상 처리 회로(6)는 수평 피크점 검출부(19)와 수직 피크점 검출부(7)와 손가락 회전 방향 판별부(8)와 합성 기준 위치 산출부(9)와 화상 추출부(10)와 화상 합성부(11)와 회전 종료 판별부(12)에 추가로 피크점 환산부(20)를 구비한다.

상기 피크점 환산부(20)는 화상 처리 회로(6)가 제N(:자연수) 프레임 데이터를 입력하였을 때, 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 제N 프레임 데이터의 바로 전에 입력한 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않고, 또한, 상기 제N 프레임 데이터를 포함하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는 경우에, 상기 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동한 양(△U)을 구하고, 이어서 상기 양(△U)에서 수평 피크점의 평균 이동량(△Uh)을 구하고, 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 상기 평균 이동량(△Uh)만큼 회전 진행 방향으로 진행하였다고 간주하여, 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN을 산출한다.

이 경우, 합성 기준 위치 산출부(9)는 상기 피크점 환산부(20)에 의해 산출된 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN을 이용하여 합성 기준 위치: X=SN+d(SN)를 산출한다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 37에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치에 의해 취입 개시 명령이 입력되었을 때(S2701), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S2702).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 주사하여(S2703), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S2704).

상기 S2704에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S2702 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S2704에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2705로 진행하고, 상기 제1 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 검출하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 S2706으로 진행하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)로부터 손가락의 회전 진행 방향을 판정하며, 상기 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 S2707로 진행하고, 상기 제1 프레임 데이터를 주사하여, 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U1, V1)를 검출하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S2708).

계속해서, CPU(65)는 상기 제2 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점과 수평 피크점을 검출한다(S2709). 이 때, CPU(65)는 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 소정의 범위내에 존재하는지의 여부를 판별하고(S2710), 수직 피크점이 소정의 범위내에 존재하고 있지 않다고 판정한 경우는, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(62)에 기억되어 있는 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키고 처리를 종료한다.

한편, 상기 S2710에 있어서 상기 소정의 범위내에 수직 피크점이 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S2, T2)와 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U2, V2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시키고, S2711로 진행한다.

상기 S2711에 있어서, CPU(65)는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S2711에 있어서 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(62)에 기억되어 있는 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키고 처리를 종료한다.

한편, 상기 S2711에 있어서 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2712로 진행하고, 제1 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S1과 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2와 손가락의 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S2712에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2714로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하여, RAM(69)의 소정의 영역에 기억시킨다.

한편, 상기 S2712에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2713으로 진행하고, 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 이동한 양(△U)에서 수평 피크점의 평균 이동량(△Uh)을 산출하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 상기 평균 이동량(△Uh)만큼 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 산출한다. 계속해서, CPU(65)는 상기 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하여, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, 상기 S2713 또는 상기 S2714의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S2715로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 추출한다.

그리고, CPU(65)는 S2716으로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 상기 S2715에서 추출한 화상에 재기록한다.

계속해서, CPU(65)는 상기 S2708로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

더욱이, CPU(65)는 상기 제3 프레임 데이터에 대하여, 전술한 제2 프레임 데이터와 동일한 처리를 실행하여, 제3 프레임 데이터와 상기 실행 메모리(62)에 기억된 프레임 데이터(제1 프레임 데이터와 제2 프레임 데이터를 합성한 프레임 데이터)를 합성한다.

그리고, CPU(65)는 상기 S2710에 있어서 소정의 범위내에 수직 피크점이 존재하고 있지 않다고 판정한 경우, 또는 S2711에 있어서 연속하는 소정 수(1장 이상)의 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이 제7 실시형태에 의하면, 손가락의 형상이나 날인 조건 등에 의해, 손가락이 진행 방향으로 회전하고 있음에도 불구하고 수직 피크점이 역향하는 것 같은 현상이 발생한 경우에도 수평 피크점의 이동량으로부터 수직 피크점의 이동량, 즉 합성 기준 위치의 이동량을 결정할 수 있으므로, 합성 기준 위치를 최적의 위치로 설정할 수 있다.

더욱이, 본 제7 실시형태에서는, 수평 피크점의 이동량에서 수직 피크점의 이동량을 환산하는 예에 대하여 설명하였지만, 수평 피크점의 이동량과 손가락의 폭에 따라서 수직 피크점의 이동량(합성 기준 위치의 이동량)을 결정하도록 하여도 좋다.

더욱이, 본 제7 실시형태에서는, 수평 피크점의 이동량에서 수직 피크점의 이동량을 결정하고, 결정된 수직 피크점에 따라서 합성 기준 위치를 결정하는 예에 대하여 설명하였지만, 수평 피크점의 이동량에서 합성 기준 위치의 이동량을 직접 결정하도록 하여도 좋다.

또한, 합성 기준 위치를 결정하는 파라미터로서 수평 피크점의 X 좌표치를 이용하는 경우에는, 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 이동한 양에 따라서 수평 피크점의 이동량을 산출하도록 하여도 좋다.

〈제8 실시형태〉

전술한 제7 실시형태에서는, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전의 종료를 판정하는 조건으로서, (1) 수직 피크점이 프레임의 소정 범위내에서 검출되지 않는 점과, (2) 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하지 않는 점을 예로 들었지만, 본 실시형태에서는, 상기 (1), (2)의 조건에 추가하여, (3) 연속하는 2장의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 진행하지 않고, 연속하는 2장의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점도 회전 진행 방향으로 진행하지 않는 것을 조건으로 하는 예에 대하여 설명한다.

이 경우, 화상 처리 회로(6)의 회전 종료 판별부(12)는 수직 피크점이 프레임의 소정의 범위내에 존재하고 있지 않다고 판정하였을 때, 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, 또는 가장 새로운 프레임 데이터(제N 프레임 데이터)와 그 직전에 입력된 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)사이에서 수직 피크점 및 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정되었을 때에, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주한다.

이것에 대응하여, 제N 프레임 데이터와 제(N-1) 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않지만, 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정된 경우, 합성 기준 위치 산출부(9)는 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 소정의 화소수만큼 회전 진행 방향으로 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수직 피크점의 X 좌표치: SN을 이용하여 합성 기준 위치: X=SN+d(SN)를 산출하는 것으로 한다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 38에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치로부터 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되었을 때(S2801), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S2802).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 주사하여(S2803), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S2804).

상기 S2804에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S2802 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S2804에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2805로 진행하고, 상기 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 검출하여 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 S2806으로 진행하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)에서 손가락의 회전 진행 방향을 판정하고, 상기 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 S2807로 진행하고, 상기 제1 프레임 데이터를 주사하여 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U1, V1)를 검출하여, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S2808).

계속해서, CPU(65)는 S2809로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점과 수평 피크점을 검출하고, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S2, T2)와 상기 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U2, V2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다. 이 때, CPU(65)는 상기 프레임 데이터의 소정 범위내에 수직 피크점이 존재하는지의 여부를 판별한다(S2810).

상기 S2810에 있어서 수직 피크점이 소정의 범위내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(62)에 기억되어 있는 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키고, 처리를 종료한다.

한편, 상기 S2810에 있어서 상기 소정의 범위내에 수직 피크점이 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2811로 진행하고, 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S2811에 있어서 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하여, 실행 메모리(62)에 기억되어 있는 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키고 처리를 종료한다.

한편, 상기 S2811에 있어서 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2812로 진행하고, 제1 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S1과 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2와 손가락의 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S2812에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2815로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하고, 이 기준 위치를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

한편, 상기 S2812에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2813으로 진행하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S2813에 있어서, 제2 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(62)에 기억되어 있는 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키고 처리를 종료한다.

한편, 상기 S2813에 있어서, 제2 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S2814로 진행하고, 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향으로 소정의 화소수만큼 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하여, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S2814 또는 상기 S2815의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S2816로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 추출한다.

다음에, CPU(65)는 S2817로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 상기 S2815에서 추출한 화상에 재기록한다.

그리고, CPU(65)는 상기 S2808로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

더욱이, CPU(65)는 상기 S2810에 있어서 소정의 범위내에 수직 피크점이 존재하고 있지 않다고 판정한 경우, S2811에 있어서 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, 또는 S2812, S2813에 있어서 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 수직 피크점과 수평 피크점이 모두 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우에, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이 제8 실시형태에 의하면, 손가락의 형상이나 날인 조건 등에 의해, 손가락이 진행 방향으로 회전하고 있음에도 불구하고 수직 피크점 또는 수평 피크점이 역향하는 것 같은 현상이 발생하여도 손가락의 회전 진행 방향을 판정할 수 있다. 그 결과, 전술한 제7 실시형태와 비교하여, 더욱 정확한 회전 종료 판정을 할 수 있다.

〈제9 실시형태〉

전술한 제1 실시형태에서는, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전의 종료를 판정할 때, 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않는 것을 조건으로 하고 있었지만, 본 제8 실시형태에서는, 수직 피크점이 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 연속하여 회전 진행 방향에 대해 역의 방향으로 이동하는 것을 조건으로 하는 예에 대하여 설명한다.

이 경우, 화상 처리 회로(6)의 회전 종료 판별부(12)는 가장 새로운 프레임 데이터(제N(: 자연수) 프레임 데이터)의 수직 피크점의 X 좌표치: SN과 그 직전에 입력된 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수직 피크점의 X 좌표치: SN-1를 비교하여, 수직 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역의 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

예컨대, 회전 종료 판별부(12)는 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향일 때, 도 39에 도시하는 바와 같이, 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN과 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN-1을 비교하여, SN-1＞SN이면 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하였다고 판정한다.

그리고, 회전 종료 판별부(12)는 상기한 바와 같이 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하였다고 판정한 경우, 제N 프레임 데이터를 포함하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 연속하여 역행되고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 연속하여 역행하고 있다고 판정한 경우, 회전 종료 판별부(12)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 상기한 각부의 처리를 종료시킨다.

그 밖의 구성은 전술한 제1 실시형태와 동일하다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 40에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치로부터 지문 화상의 취입 개시 신호를 입력하면(S3001), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S3002).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 프레임 데이터를 주사하여(S3003), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S3004).

상기 S3004에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S3002 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S3004에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S3005로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 화소(수직 피크점)를 검출하고, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S3006으로 진행하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 판독하여 손가락의 회전 진행 방향을 판별한다.

계속해서, CPU(65)는 S3007로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 S3008로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점을 검출하고, 검출한 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S2, T2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S3009로 진행하고, 제1 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S1과 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 손가락의 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S3009에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, CPU(65)는 S3012로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X= S2+d(S2)를 산출하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

한편, 상기 S3009에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S3010로 진행하고, 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S3010에 있어서 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 연속하여 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 판정하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

한편, 상기 S3010에 있어서 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 S3011로 진행하고, 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향으로 소정의 화소수만큼 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하고, 이 기준 위치를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S3011 또는 상기 S3012의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S3013으로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 추출한다.

다음에, CPU(65)는 S3014로 진행하고, 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 상기 S3013에서 추출한 화상으로 재기록한다.

계속해서, CPU(65)는 상기 S3007로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 상기 S3010에 있어서 연속하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수직 피크점이 연속하여 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있다고 판정하면, 상기 광학 기기에 의한 지문 화상의 입력 처리가 종료하였다고 판정하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 뒤, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 제9 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치에 의하면, 손가락의 회전 방향을 예측함과 동시에, 손가락의 최정상 부위를 나타내는 화소(수직 피크점)에 착안하여 처리를 행함으로써, 채취 도중 또는 채취 종료시에 있어서의 손가락의 역회전이나 회전의 정지를 용이하게 판정할 수 있으므로, 동일 부위의 지문 화상이 2중으로 채취되는 것을 방지할 수 있다.

〈제10 실시형태〉

전술한 제2 실시형태에서는, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전의 종료를 판정할 때, 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않는 것을 조건으로 하고 있었지만, 본 제10 실시형태에서는, 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 연속하여 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하는 것을 조건으로 하는 예에 대하여 설명한다.

이 경우, 화상 처리 회로(6)의 회전 종료 판별부(12)는 손가락의 회전 진행 방향을 참조하면서, 가장 새로운 프레임 데이터(제N(: 자연수) 프레임 데이터)의 수평 피크점의 X 좌표치: UN과, 상기 제N 프레임 데이터의 바로 전에 입력된 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수평 피크점의 X 좌표치: UN-1를 비교하여, 수평 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하였는지의 여부를 판별한다.

그 때, 예컨대, 손가락의 회전 진행 방향이 프레임의 왼쪽에서부터 오른쪽으로 향하는 방향일 때, 회전 종료 판별부(12)는 도 41에 도시하는 바와 같이, 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN과 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN-1을 비교하여, UN-1＞UN이면 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하였다고 판정한다. 이 경우, 회전 종료 판별부(12)는 제N 프레임 데이터를 포함하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 연속하여 역행하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 연속하여 역행하고 있다고 판정한 경우, 회전 종료 판별부(12)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 상기한 각부의 처리를 종료시킨다.

한편, 상기 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 연속하여 역행하고 있지 않다고 판정한 경우, 회전 종료 판별부(12)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 계속되고 있다고 간주한다.

그 밖의 구성은 전술한 제2 실시형태의 구성과 동일하다.

이하, 본 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 회전 지문 인상 채취 장치(1)는 본 장치의 사용자가 입력 장치에 의해 지문 화상의 취입 개시 명령을 입력하면, 상기 광학 기기의 LED(3) 및 CCD 촬상 소자(5)에 구동 전압을 인가한다. 그리고, 상기 광학 기기는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 회전 날인되는 손가락 지문의 화상 입력을 개시하고, 입력된 화상 데이터를 화상 처리 회로(6)에 송신한다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 42에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치에 의해 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되었을 때(S3201), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S3202).

다음에, CPU(65)는 상기 제1 프레임 데이터를 주사하여(S3203), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S3204).

상기 S3204에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S3202 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S3204에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S3205로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 값이 되는 화소(수직 피크점)를 검출하고, 그 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S3205의 처리를 종료한 CPU(65)는 S3206으로 진행하고, RAM(69)의 소정의 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 판독하여 손가락의 회전 진행 방향을 판별하고, 판별한 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S3207로 진행하고, RAM(69)에 기억된 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 참조하여, 그 회전 진행 방향을 따라서 상기 프레임 데이터를 주사하고, 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고, 또한 상기 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소(수평 피크점)를 검출하고, 그 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U1, V1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S3208).

계속해서, CPU(65)는 S3209로 진행하고, 제2 프레임 데이터를 주사하여 수평 피크점을 검출하고, 검출한 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U2, V2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S3210으로 진행하고, 제1 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U1와 제2 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U2와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 상기 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S3210에 있어서, 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, CPU(65)는 S3213으로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U2를 이용하여 합성 기준 위치: X=U2+e(U2)를 산출하고, 이 기준 위치를 RAM(69)에 기억시킨다.

한편, 상기 S3210에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S3211로 진행하고, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 연속하여 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S3212에서, CPU(65)는 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 제1 프레임 데이터의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향으로 소정의 화소수만큼 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수평 피크점의 X 좌표치: U2를 이용하여 합성 기준 위치: X=U2+e(U2)를 산출하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S3212 또는 상기 S3213의 처리를 실행 완료한 CPU(65)는 S3214로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 추출한다.

다음에, CPU(65)는 S3215로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 상기 S3214에서 추출한 화상에 재기록한다.

계속해서, CPU(65)는 상기 S3208로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터의 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 상기 S3211에 있어서 연속하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 연속하여 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있다고 판정하면, 상기 광학 기기에 의한 지문 화상의 입력 처리가 종료하였다고 판정하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 뒤, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 제10 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치에 의하면, 손가락의 회전 방향을 예측함과 동시에, 손가락의 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소(수평 피크점)에 착안하여 처리를 행함으로써, 채취 도중 또는 채취 종료시에 있어서의 손가락의 역회전이나 회전의 정지를 용이하게 판정할 수 있어, 동일한 부위의 지문 화상이 2중으로 채취되는 것을 방지할 수 있다.

〈제11 실시형태〉

전술한 제10 실시형태에서는, 연속하는 2장의 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하지 않는 경우에 있어서도, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 진행하고 있지 않으면 합성 처리를 행하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 제11 실시형태에서는 상기와 같은 경우에, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에서 손가락의 회전 날인이 중단되어 있다고 간주하고, 손가락의 회전 날인이 재개될 때까지 합성 처리를 중단하는 예에 대하여 설명한다.

이 경우, 화상 처리 회로(6)는 도 43에 도시하는 바와 같이, 수직 피크점 검출부(7)와 손가락 회전 방향 판별부(8)와 합성 기준 위치 산출부(9)와 화상 추출부(10)와 화상 합성부(11)와 회전 종료 판별부(12)와 수평 피크점 검출부(19)에 추가로 회전 중단 판별부(21)를 구비한다.

상기 회전 중단 판별부(21)는 가장 새로운 프레임 데이터(제N(: 자연수) 프레임 데이터)의 수평 피크점이 그 직전에 입력한 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않고, 상기 제N 프레임 데이터를 포함하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 연속하여 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 중단되어 있다고 간주하고, CCD 촬상 소자(5)로부터의 제(N+1) 프레임 데이터를 대기한다.

이것에 대응하여, 회전 종료 판별부(12)는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 모든 수평 피크점이 바로 전의 프레임 데이터의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우에, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 판정한다.

그 밖의 구성은 전술한 제10 실시형태의 구성과 동일하다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)이 도 44에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 입력 장치로부터 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되었을 때(S3301), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S3302).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 주사하여(S3303), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S3304).

상기 S3304에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S3302 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S3304에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S3305로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 값이 되는 화소(수직 피크점)를 검출하고, 그 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)에 기억시킨다.

상기 S3305의 처리를 종료한 CPU(65)는 S3306으로 진행하고, RAM(69)의 소정의 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 판독하여 손가락의 회전 진행 방향을 판별하고, 판별한 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S3307로 진행하고, RAM(69)에 기억된 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 참조하여, 그 회전 진행 방향을 따라서 상기 프레임 데이터를 주사하여 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고, 또한 상기 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소(수평 피크점)를 검출하고, 그 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U1, V1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 S3308로 진행하고, 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 S3309로 진행하고, 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 주사하여 수평 피크점을 검출하고, 검출한 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U2, V2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

이어서, CPU(65)는 S3310으로 진행하고, 제1 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U1와 제2 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U2와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 상기 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S3310에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정하였을 때, CPU(65)는 S3312로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U2를 이용하여 합성 기준 위치: X=U2+e(U2)를 산출하고, 이 기준 위치를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 S3313으로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 추출한다.

다음에, CPU(65)는 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 상기 S3213에서 추출한 화상으로 재기록한다(S3314).

상기 S3314의 처리를 종료한 CPU(65)는 상기 S3308로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 상기 S3311에 있어서 연속하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 수평 피크점이 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있다고 판정한 경우, 상기 광학 기기에 의한 지문 화상의 입력 처리가 종료하였다고 판정하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

한편, 상기 S3311에 있어서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터 중에서 적어도 1장의 프레임 데이터의 수평 피크점이 바로 전의 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 중단되어 있다고 간주하고, 전술한 S3308로 되돌아가, CCD 촬상 소자(5)로부터의 다음 프레임 데이터를 대기한다. 계속해서, 상기 손가락의 회전 날인이 재개되어, 전술한 S3310에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는 것이 판정되면, CPU(65)는 S3312, S3313, S3314의 처리를 순차 실행하여 프레임 데이터의 합성 처리를 행한다.

이상 설명한 바와 같이, 제11 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치에 의하면, 지문 인상의 채취 도중에 손가락의 회전이 중단되었음을 판정할 수 있어, 동일한 부위의 지문 화상이 2중으로 채취되는 것을 방지할 수 있다.

〈제12 실시형태〉

전술한 제11 실시형태에서는, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에서 손가락의 회전 날인이 중단되는 것을 판정하는 파라미터로서 수평 피크점만을 이용하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 실시형태에서는 수평 피크점에 추가로 수직 피크점도 이용하는 예에 대하여 설명한다.

이 경우, 화상 처리 회로(6)의 회전 중단 판별부(21)는 가장 최근의 프레임 데이터(제N 프레임 데이터)의 수직 피크점 및 수평 피크점이 그 바로 전에 입력한 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수직 피크점 및 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않고, 상기 제N 프레임 데이터를 포함하는 소정 수의 프레임 데이터 중 적어도 1장의 프레임 데이터의 수직 피크점 또는 수평 피크점이 바로 전의 프레임 데이터의 수직 피크점 또는 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있으면, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 중단되었다고 판정한다.

이것에 대응하여, 회전 종료 판별부(12)는 상기 소정 수의 프레임 데이터 중, 모든 프레임 데이터의 수직 피크점 및 수평 피크점이 바로 전의 프레임 데이터의 수직 피크점 및 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않을 때, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료되었다고 간주한다.

그 밖의 구성은 전술한 제11 실시형태와 동일하다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 45에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 입력 장치로부터 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되었을 때(S3501), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S3502).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제1 프레임 데이터를 주사하여(S3503), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S3504).

상기 S3504에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S3502 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S3504에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S3505로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 화소(수직 피크점)를 검출하고, 그 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S3505의 처리를 종료한 CPU(65)는 S3506으로 진행하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 판독하여 손가락의 회전 진행 방향을 판별하고, 판정 결과(회전 진행 방향을 나타내는 데이터)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 RAM(69)에 기억된 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 참조하여, 그 회전 진행 방향을 따라서 상기 프레임 데이터를 주사하여 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소이고, 또한 상기 회전 진행 방향쪽의 선단부에 위치하는 화소(수평 피크점)를 검출하고, 그 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U1, V1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다(S3507).

여기서, CPU(65)는 화상 메모리(64)에 기억된 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 전송함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다(S3508).

계속해서, CPU(65)는 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점과 수평 피크점을 검출하고, 각 피크점의 X-Y 좌표치: (S2, T2), (U2, V2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다(S3509).

다음에, CPU(65)는 제1 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S1와 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다(S3510).

상기 S3510에 있어서 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 제1 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정하였을 때, CPU(65)는 S3513으로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하고, 이 기준 위치를 RAM(69)에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 추출한다(S3514).

그리고, CPU(65)는 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 상기 S3514에서 판독한 화상에 재기록한다(S3515).

상기 S3514의 처리를 종료한 CPU(65)는 상기 S3508로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)에 기억된 제2 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터 다음 프레임 데이터(제3 프레임 데이터)를 수신하여 화상 메모리(64)에 기억시킨다.

또한, 상기 S3510에 있어서, 어떤 프레임 데이터(제N 프레임 데이터)의 수직 피크점이 그 바로 전의 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다고 판정한 경우, CPU(65)는 S3511로 진행하고, 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN-1과 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN과 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 상기 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S3511에 있어서 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정하였을 때, CPU(65)는 S3516으로 진행하고, 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향으로 소정의 화소수만큼 이동하였다고 간주하고, 이동하였다고 간주된 수직 피크점의 X 좌표치: SN을 이용하여 합성 기준 위치: X=SN+d(SN)를 산출하고, 상기 S3514 이후의 처리를 실행하여 상기 제N 프레임 데이터의 합성 처리를 행한다.

한편, 상기 S3511에 있어서, 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, CPU(65)는 S3512로 진행하고, 상기 제N 프레임 데이터를 포함하는 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 모든 프레임 데이터의 수직 피크점 및 수평 피크점이 바로 전의 프레임 데이터의 수직 피크점 및 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는가의 여부를 판별한다.

상기 S3512에 있어서 상기 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 모든 프레임 데이터의 수직 피크점 및 수평 피크점이 바로 전의 수직 피크점 및 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

한편, 상기 S3512에 있어서 상기 소정 수의 프레임 데이터 사이에서 적어도 1장의 프레임 데이터의 수직 피크점 및 수평 피크점이 바로 전의 수직 피크점 및 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정하였을 때, CPU(65)는 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 중단되어 있다고 간주하고, 전술한 S3508로 되돌아가, CCD 촬상 소자(5)로부터의 다음 프레임 데이터를 대기한다.

그 후, 손가락의 회전 날인이 재개되어, 상기 S3510에서 수직 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는 것이 판정되거나, 또는 상기 S3511에 있어서 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는 것이 판정되면, CPU(65)는 S3513·S3514·S3515 또는 S3516·S3514·S3515의 처리를 순차 실행하여 프레임 데이터의 합성 처리를 실행한다.

한편, 상기 S3512에 있어서, CPU는 소정 수의 프레임 데이터 중, 모든 프레임 데이터의 수직 피크점 및 수평 피크점이 바로 전의 프레임 데이터의 수직 피크점 및 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별하고, 상기 소정 수의 프레임 데이터중, 적어도 1장의 프레임 데이터의 수직 피크점 또는 수평 피크점이 바로 전의 프레임 데이터의 수직 피크점 또는 수평 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향의 역방향으로 이동하고 있지 않으면, 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 중단되어 있다고 간주하도록 하여도 좋다.

이와 같이, 본 제12 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치에 의하면, 지문 인상의 채취 도중에 손가락의 회전이 중단되었음을 판정할 수 있어, 동일 부위의 지문 화상이 2중으로 채취되는 것을 방지할 수 있다.

〈제13 실시형태〉

전술한 제1 실시형태에서는, 수직 피크점만을 파라미터로 하여 손가락의 회전 종료의 판정이나 합성 기준 위치의 결정을 행하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 실시형태에서는 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하지 않는 경우에만 수평 피크점을 이용하는 예에 대하여 설명한다.

이 경우, 화상 처리 회로(6)는 도 46에 도시하는 바와 같이, 수직 피크점 검출부(7), 손가락 회전 방향 판별부(8), 합성 기준 위치 산출부(9), 화상 추출부(10), 화상 합성부(11), 및 회전 종료 판별부(12)에 추가로 수평 피크점 검출부(19) 및 피크점 환산부(20)를 구비한다.

수평 피크점 검출부(19)는 가장 새로운 프레임 데이터(제N(: 자연수) 프레임 데이터)의 수직 피크점이 그 바로 전에 입력한 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다고 판정된 경우, 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제(N-1) 프레임 데이터를 주사하여 각 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN, UN-1을 검출한다.

그리고, 회전 종료 판별부(12)는 상기 수평 피크점 검출부(19)에 의해 검출된 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN과 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN-1을 비교하여, 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않고 있으면 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주한다.

다음에, 상기 피크점 환산부(20)는 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽으로 이동하는 것이 판정되었을 때, 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 소정의 화소수만큼 회전 진행 방향으로 이동하였다고 간주하고, 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN을 산출한다.

그 때, 피크점 환산부(20)는 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN에 소정치를 가산한 값을 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN이라 간주한다. 여기서, 상기 소정치는 손가락의 폭에 따라서 결정되는 절대치에 손가락의 회전 진행 방향에 따라서 결정되는 정과 부의 부호를 부가한 값이다.

또한, 합성 기준 위치 산출부(9)는 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는 경우는, 전술한 제1 실시형태에서와 같이, 수직 피크점의 X 좌표치: SN을 이용하여 합성 기준 위치: X=SN+d(SN)를 산출한다.

그리고, 합성 기준 위치 산출부(9)는 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않는 경우는, 피크점 환산부(20)에 의해 산출된 수직 피크점의 X 좌표치: SN을 이용하여 합성 기준 위치: X=SN+d(SN)를 산출한다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 47에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치로부터 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되면(S4101), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억시킨다(S4102).

다음에, CPU(65)는 상기 제1 프레임 데이터를 주사하여(S4103), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S4104).

상기 S4104에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S4102 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S4104에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S4105로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 화소(수직 피크점)를 검출하고, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S4105의 처리를 종료한 CPU(65)는 S4106으로 진행하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 판독하여 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 진행 방향을 판별하여, 손가락의 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 복사함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터의 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)의 제2 프레임 메모리에 기억시킨다(S4107).

계속해서, CPU(65)는 상기 제2 프레임 데이터를 주사하여 수직 피크점을 검출하고, 검출한 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S2, T2)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다(S4108).

다음에, CPU(65)는 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S1과 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다(S4109).

상기 S4109에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU(65)는 S4113으로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: S2를 이용하여 합성 기준 위치: X=S2+d(S2)를 산출하고, 이 기준 위치를 RAM(69)에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S4114로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)의 제2 프레임 메모리에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 추출한다.

계속해서, CPU(65)는 S4115로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상을 상기 S4114에서 판독한 화상에 재기록한다.

그리고, CPU(65)는 상기 S4107로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억된 제1 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터의 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 상기 제3 프레임 데이터에 대하여, 전술한 제2 프레임 데이터와 동일한 처리를 실행하여, 제3 프레임 데이터와 상기 실행 메모리(62)에 기억된 프레임 데이터(제1 프레임 데이터와 제2 프레임 데이터를 합성한 프레임 데이터)를 합성한다.

그리고, 어떤 프레임 데이터(제N 프레임 데이터)를 처리할 때, S4109에 있어서 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 그 바로 전의 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수직 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하면, CPU(65)는 S4110으로 진행하고, 화상 메모리(64)의 제1(또는 제2) 프레임 메모리에 기억된 제N 프레임 데이터와 화상 메모리(64)의 제2(또는 제1) 프레임 메모리에 기억된 제(N-1) 프레임 데이터를 주사하여, 각 프레임 데이터의 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (UN, VN), (UN-1, VN-1)를 검출하고, RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 S4111로 진행하고, 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN과 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN-1을 RAM(69)으로부터 판독하고, 제(N-1) 수평 피크점을 기준으로 하여 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S4111에 있어서 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정하였을 때, CPU(65)는 S4112로 진행하고, 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN을 이용하여 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN을 산출하고, S4113으로 진행한다. S4113 이후의 처리는 상기 제2 프레임 데이터의 경우와 동일하다.

한편, 상기 S4111에 있어서 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, CPU(65)는 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 뒤, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이, 수직 피크점은 물론, 수평 피크점도 합성 기준 위치의 결정 또는 손가락의 회전 종료의 판정을 행하기 위한 파라미터로서 이용됨으로써, 손가락이 진행 방향으로 진행하고 있음에도 불구하고 수직 피크점이 회전 진행방향으로 이동하지 않는 경우에도, 수평 피크점의 X 좌표치를 이용하여 수직 피크점의 이동량을 산출할 수 있으며, 그 결과, 최적의 합성 기준 위치를 산출할 수 있다.

〈제14 실시형태〉

전술한 제2 실시형태에서는, 수평 피크점만을 파라미터로 하여 손가락의 회전 종료의 판정이나 합성 기준 위치의 결정을 행하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 제4 실시형태에서는 수직 피크점이 회전 진행 방향으로 이동하지 않는 경우에만 수직 피크점을 파라미터로서 이용하는 예에 대하여 설명한다.

이 경우, 화상 처리 회로(6)는 전술한 제13 실시형태와 같이, 수직 피크점 검출부(7)와 손가락 회전 방향 판별부(8)와 합성 기준 위치 산출부(9)와 화상 추출부(10)와 화상 합성부(11)와 회전 종료 판별부(12)와 수평 피크점 검출부(19)와 피크점 환산부(20)를 구비한다.

그리고, 상기 수직 피크점 검출부(7)는 가장 새로운 프레임 데이터(제N 프레임 데이터)의 수평 피크점이 그 바로 전에 입력된 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제(N-1) 프레임 데이터를 주사하여 각 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN, SN-1을 검출한다.

이것에 대응하여, 회전 종료 판별부(12)는 상기 수직 피크점 검출부(7)에 의해 검출된 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN과 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN-1을 비교하여, 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않고 있으면, 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주한다.

더욱이, 피크점 환산부(20)는 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정하였을 때, 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 상기 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점에서부터 소정의 화소수만큼 회전 진행 방향으로 이동하였다고 간주하고, 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN을 산출한다.

그 때, 피크점 환산부(20)는 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN에 소정치를 가산한 값을 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN이라고 간주한다. 여기서, 상기 소정치는 손가락의 폭에 따라서 결정되는 절대치에 손가락의 회전 진행 방향에 따라서 결정되는 양과 음의 부호를 부가한 값이다.

합성 기준 위치 산출부(9)는 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는 경우, 전술한 제2 실시형태에서와 같이, 수평 피크점의 X 좌표치: UN을 이용하여 합성 기준 위치: X= UN+e(UN)를 산출한다.

또한, 합성 기준 위치 산출부(9)는 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수평 피크점에서부터 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않는 경우에는, 피크점 환산부(20)에 의해 산출된 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN을 이용하여 합성 기준 위치: X=UN+e(UN)를 산출한다.

그 밖의 구성은 전술한 제2 실시형태와 동일하다.

이하, 본 실시형태에 관한 회전 지문 인상 채취 장치의 동작에 대하여 설명한다.

이 때, 화상 처리 회로(6)에서는 CPU(65)가 도 48에 도시하는 화상 처리 흐름에 따라서 동작한다.

CPU(65)는 우선, 상기 입력 장치로부터 지문 화상의 취입 개시 신호가 입력되었을 때(S4201), CCD 촬상 소자(5)로부터의 제1 프레임 데이터를 A/D 변환기(60) 및 입력 포트(61)를 통해 수신하여 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억시킨다(S4202).

다음에, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억된 제1 프레임 데이터를 주사하여(S4203), 상기 프레임 데이터내에 소정의 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 존재하는지의 여부를 판별한다(S4204).

상기 S4204에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재하지 않는다고 판정한 경우, CPU(65)는 전술한 S4202 이후의 처리를 재차 실행한다.

한편, 상기 S4204에 있어서 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소가 상기 프레임 데이터내에 존재한다고 판정한 경우, CPU(65)는 S4205로 진행하고, 상기 임계치 이상의 농도치를 갖는 화소 중에서 Y 좌표치가 가장 큰 화소(수직 피크점)를 검출하고, 상기 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

상기 S4205의 처리를 종료한 CPU(65)는 S4206으로 진행하고, RAM(69)의 소정의 영역에 기억된 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (S1, T1)를 판독하여 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전 진행 방향을 판별하고, 상기 CPU(65)는 손가락의 회전 진행 방향을 나타내는 데이터를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S4207로 진행하고, 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억된 제1 프레임 데이터를 주사하여 수평 피크점을 검출하고, 검출한 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U1, V1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

그리고, CPU(65)는 상기 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억된 제1 프레임 데이터를 실행 메모리(63)에 복사함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터의 제2 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)의 제2 프레임 메모리에 기억시킨다(S4208).

계속해서, CPU(65)는 상기 제2 프레임 데이터를 주사하여 수평 피크점을 검출하고, 검출한 수평 피크점의 X-Y 좌표치: (U2, V2)를 RAM(69)에 기억시킨다(S4209).

다음에, CPU(65)는 S4210으로 진행하고, 제1 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U1와 제2 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U2와 손가락의 회전 방향을 나타내는 데이터를 상기 RAM(69)으로부터 판독하고, 상기 제1 프레임 데이터의 수평 피크점을 기준으로 하여 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 상기 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S4210에 있어서 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점이 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있다고 판정한 경우, CPU65는 S4214로 진행하고, 상기 제2 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: U2를 이용하여 합성 기준 위치: X=U2+e(U2)를 산출하고, 이 기준 위치를 RAM(69)에 기억시킨다.

다음에, CPU(65)는 S4215로 진행하고, 상기 화상 메모리(64)의 제2 프레임 메모리에 기억된 제2 프레임 데이터에서 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 추출한다.

계속해서, CPU(65)는 S4216으로 진행하고, 상기 실행 메모리(62)에 기억된 제1 프레임 데이터에 있어서, 상기 합성 기준 위치를 기준으로 하여 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 화상을 상기 S4215에서 추출한 화상에 재기록한다.

그리고, CPU(65)는 상기 S4208로 되돌아가, 상기 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억된 제1 프레임 데이터를 클리어함과 동시에, CCD 촬상 소자(5)로부터의 제3 프레임 데이터를 수신하여 화상 메모리(64)의 제1 프레임 메모리에 기억시킨다.

그리고, 어떤 프레임 데이터(제N 프레임 데이터)를 처리할 때, S4210에 있어서, 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점이 그 바로 전의 프레임 데이터(제(N-1) 프레임 데이터)의 수평 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하면, CPU(65)는 S4211로 진행하고, 화상 메모리(64)의 제1(또는 제2) 프레임 메모리에 기억된 제N 프레임 데이터와 화상 메모리(64)의 제2(또는 제1) 프레임 메모리에 기억된 제(N-1) 프레임 데이터를 주사하여 각 프레임 데이터의 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (SN, TN), (SN-1, TN-1)를 검출한다. 그리고, CPU(65)는 검출한 수직 피크점의 X-Y 좌표치: (SN, TN), (SN-1, TN-1)를 RAM(69)의 소정 영역에 기억시킨다.

계속해서, CPU(65)는 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN와 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN-1을 RAM(69)으로부터 판독하고, 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향으로 이동하고 있는지의 여부를 판별한다.

상기 S4212에 있어서, 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향으로 이동하고 있다고 판정하였을 때, CPU(65)는 S4213으로 진행하고, 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치: SN에 소정치를 가산한 값을 상기 제N 프레임 데이터의 수평 피크점의 X 좌표치: UN으로 간주하고, 상기 S4214 이후의 처리를 실행하여 상기 제N 프레임 데이터의 합성 처리를 행한다.

한편, 상기 S4212에 있어서, 상기 제N 프레임 데이터의 수직 피크점이 제(N-1) 프레임 데이터의 수직 피크점을 기준으로 하여 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다고 판정하였을 때, CPU(65)는 상기 프리즘(2)의 제1 측면(2a)상에 얹혀진 손가락의 회전이 종료하였다고 간주하고, 실행 메모리(63)에 기억된 합성 화상 데이터를 외부 기억 장치에 송신한 후, 화상 처리 흐름의 실행을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이, 수직 피크점은 물론 수평 피크점도 합성 기준 위치의 결정 또는 손가락의 회전 종료의 판정을 행하기 위한 파라미터로서 이용할 수 있음으로써, 수직 피크점이 이동하지 않고 수평 피크점만이 회전 진행 방향으로 이동하는 것과 같은 경우에도 화상의 합성 처리를 행할 수 있다.

〈제15 실시형태〉

전술한 제1 실시형태에서는, 제2 프레임 데이터 이후의 프레임 데이터의 수직 피크점을 검출할 때에, 프레임 데이터 전체 영역을 주사하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 제15 실시형태에서는 어떤 프레임 데이터의 수직 피크점을 검출할 때에, 그 바로 전의 프레임 데이터의 수직 피크점의 X 좌표치를 기준으로 하여 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역의 화상만을 주사하는 예에 대하여 설명한다.

이 경우, 화상 처리 회로(6)의 수직 피크점 검출부(7)는 도 49에 도시하는 바와 같이, 손가락의 회전 진행 방향에 대해 역방향(도면중의 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 방향)으로 프레임을 주사하고, 회전 진행 방향쪽의 기단부(도면중의 프레임의 오른쪽 가장자리)에서부터 바로 전의 프레임 데이터의 수직 피크점을 지나는 수직선까지의 범위를 주사하게 된다.

이와 같이 하면, 수직 피크점의 검출 처리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

더욱이, 상기 제1 실시형태 내지 제15 실시형태에서는, 도 50에 도시하는 바와 같이, CCD 촬상 소자(5)에 의한 회전 지문 인상 화상의 입력 처리와 병행하여 실시간으로 화상의 합성 처리를 행하는 예에 대하여 설명하였지만, 도 51에 도시하는 바와 같이, CCD 촬상 소자(5)에 의한 회전 지문 인상 화상의 입력 처리가 종료한 후에 화상의 합성 처리가 실행되도록 하여도 좋다.

또한, 합성 처리된 프레임 데이터(실행 메모리(63)상에서 처리되는 프레임 데이터)는 도 52에 도시하는 바와 같이, 실시간으로 디스플레이 장치에 표시되도록 하여도 좋다.

지금까지 설명한 바와 같이, 다양한 범위의 다른 실시 형태가 본 발명의 핵심 기술 및 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있음을 분명히 알 수 있을 것이다. 본 발명은 특정 실시 형태에 제한되지 않으며 단지 첨부된 청구범위에만 제한된다.

본 발명에 의하면, 손가락을 입력면상에서 회전 날인하는 것 만으로, 지문의 인상 화상을 생성할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 지문 화상을 합성할 때에, 지문의 특징점에 착안하여 합성 처리를 행하기 때문에, 상기 입력면상에 있어서의 손가락의 회전 종료나 중단을 판정할 수 있음과 동시에, 손가락의 회전 종료나 중단에 따라서 처리의 종료나 중단을 할 수 있어, 동일한 지문 화상을 2중으로 처리하지 않고 정확한 인상 화상을 생성할 수 있다.

Claims

입력면상에 회전 날인되는 손가락의 지문 화상을 프레임 단위로 입력하는 화상 입력 수단과;

프레임 데이터로부터 상기 지문 화상의 특징점의 위치를 검출하는 특징점 검출 수단과;

상기 특징점의 위치에 따라서 합성용으로 추출하는 영역을 결정하는 합성 영역 결정 수단과;

상기 합성 영역 결정 수단에 의해 결정된 합성 영역의 화상 데이터를 상기 프레임 데이터로부터 추출하는 화상 추출 수단과;

상기 화상 입력 수단이 상기 프레임 데이터를 입력하기 전에 입력된 프레임 데이터를 합성하여 얻어진 합성 프레임의 상기 합성 영역에 대응하는 영역의 화상 데이터를 상기 화상 추출 수단에 의해 추출된 화상 데이터로 재기록하는 화상 합성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제1항에 있어서, 상기 특징점의 위치에 따라서 입력면상에 얹혀진 손가락의 회전 진행 방향을 예측하는 손가락 회전 방향 판별 수단을 더 구비하고,

상기 합성 영역 결정 수단은 특징점의 위치에 따라서 상기 프레임 데이터로부터 추출해야 할 영역의 경계 위치를 결정하는 합성 기준 위치 결정부와,

상기 경계 위치를 기준으로 하여 상기 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역을 합성 화상 영역이라고 간주하는 합성 영역 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제2항에 있어서, 상기 손가락 회전 방향 판별 수단은 상기 특징점이 프레임의 한쪽 절반의 영역내에 위치하는가, 또는 프레임의 다른쪽 절반의 영역내에 위치하는가를 판별하고,

상기 특징점이 프레임의 한쪽 절반의 영역내에 위치할 때, 상기 손가락의 회전 진행 방향이 상기 프레임의 한쪽에서 다른쪽으로 향하는 방향이라고 판정하고,

상기 특징점이 프레임의 다른쪽 절반의 영역내에 위치할 때, 상기 손가락의 회전 진행 방향이 상기 프레임의 다른쪽에서 한쪽으로 향하는 방향이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제2항에 있어서, 상기 합성 영역 결정부는 상기 경계 위치를 기준으로 하여 상기 회전 진행 방향쪽의 소정의 범위내에 위치하는 영역만을 합성 영역이라고 간주하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제4항에 있어서, 상기 프레임 데이터를 주사하여 상기 손가락의 폭 방향의 한쪽 단부와 다른쪽 단부를 검출하고, 이들 단부간의 폭 방향의 거리를 상기 손가락의 폭이라고 간주하는 손가락 폭 검출 수단을 더 구비하며,

상기 합성 영역 결정부는 상기 손가락의 폭에 따라서 상기 소정의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제2항에 있어서, 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 특징점의 위치가 제1 프레임 데이터의 특징점의 위치를 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않는 경우, 상기 합성 기준 위치 결정부는 상기 제1 프레임 데이터의 특징점을 회전 진행 방향으로 소정 거리만큼 이동시킨 위치를 상기 제2 프레임 데이터의 특징점이라고 간주하여 경계 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제1항에 있어서, 상기 특징점의 위치에 따라서 입력면상에 얹혀진 손가락의 회전 진행 방향을 예측하는 손가락 회전 방향 판별 수단과,

연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않는 경우에, 상기 입력면상에 얹혀진 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제2항에 있어서, 상기 특징점 검출 수단은 상기 지문 화상 입력 수단에 의해 입력된 프레임 데이터를 주사하여 상기 손가락의 길이 방향의 선단부를 제1 특징점이라고 간주하는 제1 특징점 검출부와,

상기 프레임 데이터를 주사하여 상기 손가락의 폭 방향의 회전 진행 방향쪽의 단부를 제2 특징점이라고 간주하는 제2 특징점 검출부를 포함하고,

상기 합성 기준 위치 결정부는 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 제1 프레임 데이터의 제1 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않고, 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는 경우에, 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제2 특징점에서부터 이동한 거리를 소정의 함수에 대입하여 얻어지는 값을 상기 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제1 특징점에서부터 이동한 거리라고 간주하고, 상기 제2 프레임 데이터의 제1 특징점의 위치를 결정하며, 결정된 제1 특징점의 위치에 따라서 경계 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제2항에 있어서, 상기 특징점 검출 수단은 상기 지문 화상 입력 수단에 의해 입력된 프레임 데이터를 주사하여 상기 손가락의 길이 방향의 선단부를 제1 특징점이라고 간주하는 제1 특징점 검출부와,

상기 프레임 데이터를 주사하여 상기 손가락의 폭 방향의 회전 진행 방향쪽의 단부를 제2 특징점이라고 간주하는 제2 특징점 검출부를 포함하고,

상기 합성 기준 위치 결정부는 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 제1 프레임 데이터의 제1 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않고, 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있는 경우에, 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점의 위치를 소정의 함수에 대입하여 얻어지는 값을 상기 제2 프레임 데이터의 제1 특징점의 위치라고 간주하여, 경계 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제1항에 있어서, 상기 특징점 검출 수단은 상기 프레임 데이터를 상기 손가락의 회전 진행 방향과 평행하게 주사하여, 소정치 이상의 화소치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 제1 특징점이라고 간주함과 동시에, 소정치 이상의 화소치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 기준으로 하여 각 주사선의 기단(基端)까지의 거리가 가장 짧은 주사선을 검출하고, 그 주사선이 소정치 이상의 화소치를 갖는 화소를 최초로 검출한 위치를 제2 특징점이라고 간주하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제8항 또는 제9항에 있어서, 프레임의 소정 영역내에 상기 제1 특징점이 존재하지 않는 것을 검출하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제1항에 있어서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다는 것을 검출하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1 특징점이 상기 프레임 데이터의 소정의 영역내에 존재하지 않는 것을 판정하였을 때, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 제2 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다는 것을 판정하였을 때, 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 제1 프레임 데이터의 제1 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않는 것을 판정하였을 때, 또는 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점이 상기 제1 프레임 데이터의 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하고 있지 않다는 것을 판정하였을 때에, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제8항 또는 제9항에 있어서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 제1 특징점 및 제2 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 제1 특징점 및 제2 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않다는 것을 판정하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제1항에 있어서, 연속하는 소정 수의 프레임 데이터에 있어서 각 프레임 데이터의 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있는 것을 판정하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 종료하였다고 간주하는 회전 종료 판별 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제2 특징점 검출부는 연속하는 2장의 프레임 데이터에 있어서 제2 프레임 데이터의 제1 특징점이 제1 프레임 데이터의 제1 특징점을 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽으로 이동하지 않는 경우에만, 상기 제1 프레임 데이터 및 상기 제2 프레임 데이터의 제2 특징점을 검출하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제2항에 있어서, 상기 특징점 검출 수단은 상기 프레임 데이터의 특징점을 검출할 때에, 상기 프레임 데이터의 바로 전의 프레임 데이터에 의해 결정된 경계 위치를 기준으로 하여 상기 손가락의 회전 진행 방향쪽에 위치하는 영역만을 주사하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
제2항에 있어서, 연속하는 2장의 프레임 데이터의 특징점이 회전 진행 방향으로 이동하고 있지 않고, 상기 2장의 프레임 데이터를 포함하는 소정 수의 프레임 데이터의 모든 특징점이 바로 전의 프레임 데이터의 특징점을 기준으로 하여 회전 진행 방향에 대해 역방향으로 이동하고 있지 않다는 것을 판정하였을 때, 상기 손가락의 회전 날인이 중단되어 있다고 간주하고, 다음 프레임 데이터를 대기하는 회전 중단 판별 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 지문 인상 채취 시스템.
입력면상에 회전 날인되는 손가락의 지문 화상을 프레임 단위로 입력하는 입력 단계와;

프레임 데이터로부터 상기 손가락의 특징점의 위치를 검출하는 특징점 검출 단계와;

상기 특징점의 위치에 따라서 합성용으로 추출하는 영역을 결정하는 합성 영역 결정 단계와;

상기 합성 영역의 화상 데이터를 상기 프레임 데이터로부터 추출하는 화상 추출 단계와;

상기 프레임 데이터의 바로 전까지 입력된 프레임 데이터를 합성하여 얻어진 합성 프레임의 상기 합성 영역에 대응하는 영역의 화상 데이터를 상기 화상 추출 단계에서 추출된 화상 데이터로 재기록하는 화상 합성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기억한 기억 매체.